Baixe o app para aproveitar ainda mais
Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original
RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS Esforços, Tensões e Deformações Revisão de Trigonometria Revisão de Trigonometria Revisão de Trigonometria Tabela de Conversão de unidades Conversão de unidades Unidade de tensão A tensão tem a mesma unidade de pressão, que, no Sistema Internacional de Unidades é o Pascal (Pa) corresponde à carga de 1N atuando sobre uma superfície de 1m², ou seja, Pa = N/m². Como a unidade Pascal é muito pequena, costuma-se utilizar com freqüência seus múltiplos: MPa = N/mm² = (Pa×10^6), GPa = kN/mm² = (Pa×10^9), etc. Em outros Sistemas de Unidades, a tensão ainda pode-se ser expressa em quilograma força por centímetro quadrado (kgf/cm²), libra por polegada quadrada (lb/in² ou psi), etc. Definições: Força Axial ou Normal É a carga que atua na direção do eixo longitudinal da peça. Chama-se “normal” por ser perpendicular à secção transversal. Definições: Tração – Força axial atuando no sentido do centro para as extremidades da peça. Compressão – Força axial atuando das extremidades para o centro da peça. Definições: Tensão Normal – Uma carga normal qualquer, atuando numa peça, origina uma tensão normal que é determinada pela relação entre a intensidade da carga aplicada e a área da secção transversal da peça. A tensão normal é dada pela formula: = P/A Lei de Hooke Alguns materiais, quando submetidos à ação de carga normal, sofrem variação na sua dimensão linear inicial, bem como na área da secção transversal inicial. Ao fenômeno de variação linear denominado de alongamento. O alongamento pode ser longitudinal ou transversal. Diagrama tensão-deformação As relações entre tensões e deformações para um determinado material são encontradas por meio de ensaios de tração. Nestes ensaios são medidos os alongamentos δ, correspondentes aos acréscimos de carga axial P, que se aplicarem à barra, até a ruptura do corpo-de-prova. Diagrama tensão-deformação Obtêm-se as tensões dividindo as forças pela área da seção transversal da barra e as deformações específicas dividindo o alongamento pelo comprimento ao longo do qual a deformação é medida. Deste modo obtém-se um diagrama tensão-deformação do material em estudo. Na Figura seguinte ilustra-se um diagrama tensão-deformação típico do aço. Diagrama tensão-deformação Lei de Hooke TRAÇÃO alongamento longitudinal COMPRESSÃO alongamento transversal Materiais Dúcteis e Frágeis Material Dúctil – Quando submetido a ensaio de tração, o material apresenta deformação plástica, precedida por uma deformação elástica para atingir o rompimento. Ex.: aço; cobre; latão; alumínio; etc. Material Frágil – Quando submetido a ensaio de tração não apresenta deformação plástica, passando da deformação elástica para o rompimento. Ex.: concreto; vidro; porcelana; cerâmica; gesso; etc. Esforços mecânicos Tensão admissível ou adm - É a tensão ideal de trabalho para o material nas circunstâncias apresentadas. Essa tensão deverá ser mantida na região de deformação elástica do material. Tensões ou solicitações Tensões normais – Atuam na direção perpendicular à secção transversal da peça, e podem ser de compressão (c) e tração (t) Tensões de cisalhamento ou de corte ()– Atuam tangencialmente à secção transversal. Então, = P/A Tensões ou solicitações Tensão de Ruptura ou Tensão Estática – Tensão calculada com a carga máxima que o corpo suporta (Pmax) e a secção transversal original (A0). Ou seja, r = Resistência Pode-se distinguir diversas espécies de resistências: Tração Compressão Corte ou cisalhamento Flexão Flambagem Torção Composta (compressão e flexão) Exemplos de esforços Tração Compressão Exemplos de esforços Flexão/ Cisalhamento Flambagem Exemplos de esforços Flexão Torção Coeficiente de Segurança e Tensão admissível Nas aplicações práticas só pode ser admitido uma fração das resistências máximas ou de ruptura apresentadas pelos materiais. Assim adm = Coeficiente de Segurança e Tensão admissível Coeficiente de segurança depende dos seguintes fatores: A – Constância da qualidade do material; B – Durabilidade do material; C – Comportamento elástico do material; D – Espécie de carga e de solicitação; E – Tipo de estrutura e importância dos elementos estruturais; F – Precisão na avaliação dos esforços e suas atuações nos materiais; G – Qualidade da mão de obra e serviços. Coeficiente de Segurança e Materiais Material Coeficiente de segurança (v) Aço 1,5 a 2,0 Ferro fundido 4,0 a 8,0 Concreto 2,0 a 5,0 Madeira 2,5 a 7,5 Alvenaria 5,0 a 20,0 Tensões admissíveis (de trabalho) e Pesos específicos para diferentes materiais de construção Material P. espec. kg/m³ Tração kg/cm² Compressão kg/cm² Cisalham. Kg/cm² Flexão kg/cm² Ferro Laminado 7650 1250 1100 1000 1250 Fundido 7200 300 800 240 300 Madeiras Compressão paralela Cisalham. Perpendic. Duras 1050 110 80 65 110 Semi-duras 800 80 70 55 80 Brandas 650 60 50 35 55 Alvenaria Pedra 2200 - 17 - - Tijolos comuns 1600 - 7 - - Tijolos furados 1200 - 6 - - Tijolos Prensados 1800 - 11 - - Concretos Simples 1:3:6 2200 - 18 - - Armado 1:2:4 2400 - 45 - - Ciclópico 1:3:6 2200 - 18 - -
Compartilhar