Resistência dos Materiais Aula 3 Fator de Segurança

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O engenheiro responsável 
pelo projeto de 
elementos estruturais ou 
mecânicos deve restringir 
a tensão do material a 
um nível seguro, portanto, 
deve usar uma tensão 
segura ou admissível
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O fator de segurança (F.S.) é a relação entre a carga de
ruptura Frup e a carga admissível Fadm.
O fator de segurança é um número maior que 1 a fim de evitar
maior possibilidade de falha.
Valores específicos dependem dos tipos de materiais usados e
da finalidade pretendida da estrutura ou máquina.
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Elemento sujeito a aplicação de 
força normal:
Elemento sujeito a aplicação de 
força normal:
Problemas comuns:
1) Área da seção transversal de um elemento de tração.
2) Área da seção transversal de um acoplamento submetido a
cisalhamento.
3) Área requerida para resistir ao apoio.
4) Área requerida para resistir ao cisalhamento provocado por carga
axial.
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1 - Um parafuso é utilizado para unir duas chapas de aço
conforme figura abaixo. Supondo que seja aplicada uma
carga axial de 280N, determinar diâmetro do parafuso para
uma tensão de cisalhamento máxima de 320MPa. FS=2,5
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2 - A barra mostrada abaixo tem área de seção transversal
quadrada e está submetida a uma força axial de 900N.
Determine as dimensões da barra. Utilizar FS= 3.
MParup 360=σ
MParup 90=τ
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3 – 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 350MPa. Use um fator
de segurança para cisalhamento FS=2,5.
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4 - A transmissão de torques entre dois eixos passa por uma união com
flanges fixadas por meio de 6 parafusos igualmente espaçados a um raio
de 20cm do centro dos eixos, conforme ilustrado na figura abaixo. Se o
torque máximo a ser transmitido é de 6000N.m e a área de seção
transversal dos parafusos é de 40mm², calcule o valor da tensão máxima
de corte que cada parafuso suporta, em MPa, em seguida calcule o
fator de segurança.
MParup 375=τ
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5 - O tirante está apoiado em sua extremidade por um disco
circular fixo como mostrado na figura abaixo. Se a haste
passa por um furo de 40 mm de diâmetro, determinar o
diâmetro mínimo requerido da haste e a espessura mínima
do disco necessários para suportar uma carga de 20 KN.
Utilizar FS =2
MParup 120=σ
MParup 70=τ