AULA 05 ENGENHARIA CIVIL

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FACULDADE PITÁGORAS DE UBERLÂNDIA
MINAS GERAIS
 Graduação em Engenharia Civil
RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
AULA 05
Prof. MSc. Fabrício Silvestre Mendonça
Outubro de 2014
1
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DA AULA
Resolução de exercícios (Tensão de Cisalhamento);
2.14. Tensões e cargas admissíveis;
2.15. Dimensionamento de estruturas.
REFERÊNCIA
GERE, J. M. Mecânica dos Materiais. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003.
Páginas 29 a 35;
Itens 1.7. e 1.8.
TENSÃO 
E CARGA ADMISSÍVEL
2.14. TENSÕES E CARGAS ADMISSÍVEIS
Nas seções anteriores você aprendeu a determinar as tensões em barras, parafusos e pinos sob condições simples de carregamento.
No entanto, em aplicações de engenharia, a determinação das tensões raramente é o objetivo final. Ao contrário, o conceito de tensões é utilizado pelos engenheiros como auxílio na sua mais importante tarefa, ou seja, o projeto de estruturas e máquinas que executarão determinada função com segurança e economia.
FATORES NO PROJETO
Elementos Estruturais ou máquinas devem ser concebidos de tal forma que as tensões de trabalho (solicitantes) SEJAM MENORES DO QUE a resistência final do material (resistente).
Funcionabilidade, Resistência, Aparência, Economia 
e Proteção Ambiental.
FATORES DE SEGURANÇA
ESTRUTURAS devem suportar cargas maiores do que as comumente submetidas em serviço (evitar falha estrutural). 
A RESISTÊNCIA REAL DE UMA ESTRUTURA DEVE EXCEDER A RESISTÊNCIA EXIGIDA
FATORES DE SEGURANÇA
A razão da resistência real em relação a resistência exigida é chamada de FATOR DE SEGURANÇA.
FATORES DE SEGURANÇA
Naturalmente o fator de segurança deve ser maior do que 1,0, a fim de evitar falhas (ligeiramente acima de 1,0 até um limite de 10).
Se o fator é muito grande, a estrutura apresentará um desperdício de material e até seja inaplicável para suas funções.
FATORES DE SEGURANÇA
A escolha do coeficiente de segurança apropriado para uma aplicação requer senso de engenharia com base em muitas considerações, como as seguintes:
FATORES DE SEGURANÇA
A escolha do coeficiente de segurança apropriado para uma aplicação requer senso de engenharia com base em muitas considerações, como as seguintes:
FATORES DE SEGURANÇA
A escolha do coeficiente de segurança apropriado para uma aplicação requer senso de engenharia com base em muitas considerações, como as seguintes:
FATORES DE SEGURANÇA
A escolha do coeficiente de segurança apropriado para uma aplicação requer senso de engenharia com base em muitas considerações, como as seguintes:
FATORES DE SEGURANÇA
A escolha do coeficiente de segurança apropriado para uma aplicação requer senso de engenharia com base em muitas considerações, como as seguintes:
FATORES DE SEGURANÇA
Exemplos de tais especificações de projeto e normas técnicas são:
É muito importante que o material permaneça DENTRO DO INTERVALO ELÁSTICO LINEAR para EVITAR DEFORMAÇÕES PERMANENTES quando as cargas são removidas.
2.14. TENSÕES E CARGAS ADMISSÍVEIS
TENSÃO ADMISSÍVEL
Então, para a TRAÇÃO e CISALHAMENTO temos:
Onde:
Y e Y são as tensões de escoamento;
FS1 e FS2 são os fatores correspondentes de segurança.
Após encontrarmos a tensão admissível (adm) podemos calcular também a carga admissível (Padm).
2.14. TENSÕES E CARGAS ADMISSÍVEIS
CARGAS ADMISSÍVEIS
Para barras em tração e compressão, temos:
Para pinos em cisalhamento, torna-se:
2.15. DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS
ANÁLISE: determinação de cargas admissíveis para estruturas simples, assim como o cálculo das tensões, deslocamentos e deformações da barra.
ESTRUTURA
Tipos de Membros;
Arranjos;
Dimensões;
Tipos de Suporte;
Materiais usados e suas propriedades.
DIMENSIONAMENTO: determinar as propriedades de uma estrutura para que ela suporte as cargas e realize suas devidas funções.
2.15. DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS
EXERCÍCIOS DE CLASSE
EXERCÍCIOS DE CLASSE
01) A junta está presa por dois parafusos. Determine o diâmetro exigido para os parafusos se a tensão de ruptura por cisalhamento para os parafusos for rup= 350MPa. Use um fator de segurança para cisalhamento FS= 2,5.
R: 13,49mm.
02) Três parafusos de aço devem ser utilizados para fixar a chapa de aço mostrada na figura em uma viga de madeira. Sabendo que a chapa suportará uma carga de 110 kN, que o limite da tensão de cisalhamento do aço utilizado é 360 MPa e que é desejado um coeficiente de segurança 3,35, determine o diâmetro necessário para os parafusos.
EXERCÍCIOS DE CLASSE
03) O acoplamento de gancho e haste está sujeito a uma força de tração de 5 kN. Determine a tensão normal média em cada haste e a tensão de cisalhamento média no pino A entre os elementos.
R: 40=3,979MPa, 30=7,074MPa e méd= 5,093MPa.
EXERCÍCIOS DE CLASSE
04) A haste suspensa está apoiada em sua extremidade por um disco circular fixo acoplado como mostra a Figura (a). Se a haste passar por um orifício de 40mm de diâmetro, determine o diâmetro mínimo exigido para a haste e a espessura mínima do disco do disco necessária para suportar a carga de 20 kN. A tensão normal admissível para a haste é adm= 60 MPa e a tensão admissível de cisalhamento para o disco é adm= 35 MPa.
EXERCÍCIOS DE CLASSE
MUITO OBRIGADO!