RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS- lista de exercícios

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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS – DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS
LISTA DE EXERCÍCIOS RESOLVIDOS
A carga de ruptura por tração de uma barra redonda de aço, com diâmetro de 20mm, é de 12.500kg. Qual a resistência à tração dessa peça e qual o coeficiente de segurança existente quando (adm = 1.400kg/cm²?
(r =
 ( 
(adm = 
 
Uma peça de madeira de pinho com secção 6 X 6 cm é comprimida paralelamente à fibra. Verifica-se a ruptura quando a carga atinge 11,8 ton. Qual a resistência à compressão dessa madeira e a (adm quando v = 4?
Um pilar está carregado com 35 ton. Com que carga deverá ser registrada a ruptura se o mesmo foi calculado com coeficiente de segurança igual a 8?
Um tirante de aço circular de um telhado com diâmetro de 2,8 cm tem 18 m de comprimento e deve resistir a uma força de tração de 9.600 kg. Calcular sua variação de comprimento total devido à força. Considere E = 2.100.000kg/cm²
Um pilar de concreto tem secção transversal quadrada de 0,20m X 0,20m e altura de 3,00m. O pilar receberá uma carga de 15 ton por compressão. Verificar se a peça agüentará o peso. Dados: v = 5; (adm = 180 kg/cm²; E = 30.00 kg/cm²; Le = 2L; peso específico do concreto armado = 2.000 kg/m³
Carga sobre o pilar = 15.000 kg
Peso do próprio pilar = 0,20 X 0,20 X 3,00 X 2.000 kg/m³ = 240 kg
P = (adm ( A ( 180 kg/cm² ( 400 cm² = 72.000 kg
P = 72.000 – 240 = 71.760 kg
A peça resistirá ao peso de 71.760 kg.
Nesse caso a peça está super dimensionada para o esforço. Aplica-se então, a fórmula para a área mínima necessária para que a peça resista ao esforço.
 ( 
( 9,15 cm de cada lado do pilar.
Uma caixa d’água de fibra de vidro com capacidade para 2.000 L será colocada a uma altura de 3,75m. Para sua sustentação, deverá ser construído um suporte com quatro colunas e uma pequena laje. Para a construção das colunas serão utilizadas manilhas ocas com diâmetro externo de 0,20m. A laje será de concreto com 0,10 m X 1,5m X 1,5m. As colunas resistirão ao esforço?
Dados: densidade do concreto = 3,5; peso da caixa d’água vazia = 60 kg; v = 3,5; E = 20.000 kg/cm²; Le = 2L (extremidade superior livre e inferior engastada).
7. Uma barra de alumínio possui comprimento de 0,30m à temperatura de 17ºC. Determinar a dilatação e o comprimento final da barra quando a temperatura atingir 32ºC. αt = 0,000024.
(L = αt ( L ( (t ( 0,000024 ( 0,30( 15 ( 0,000108m = 0,108mm
Comprimento final = 0,30m + 0,000108m = 0,300108m
8. Um parafuso de aço (E = 2.100.000 kg/cm²) com 50 mm de diâmetro, deve suportar uma carga de tração de 30.000kg. Sabendo que o comprimento inicial da parte carregada é 550mm, calcular o comprimento final.
 ( 
 = 0,04003cm
Lf = L + (L ( 55 + 0,04003 = 55,04003
9. Uma barra com secção retangular (25mm X 50mm) e comprimento de 3,6m, está sujeita a uma carga axial de 10ton. O alongamento da barra é de 1,2mm. Calcular a tensão de tração e deformação da barra.
10. Calcular a espessura das juntas de dilatação para um terreiro de café de 100m X 100m, que será construído em concreto. As juntas serão colocadas nas duas direções a cada 10m. Considerando que o terreiro será construído no inverno, é possível uma (t de aproximadamente 40ºC. Como haverá juntas nas duas direções, pode-se considerar dilatação linear.
(L = αt ( L ( (t ( (L = 0,000010( 100 ( 40 ( (L = 0,04m = 4cm = 40mm
Como em 100m pode-se contar 9 juntas para acomodar a dilatação total, tem-se: 
 = 4,4mm / junta no mínimo.
11. Um tirante de telhado tem 10m de comprimento e deve resistir a uma força de tração de 8.600kg. Calcular o diâmetro do tirante a ser executado em aço redondo de forma que o mesmo tenha rosca 1,5mm de profundidade. Dados: (adm aço = 1600 kg/cm²; E aço = 2.100.000 kg/cm².
Para que seja confeccionada a rosca, o tirante deverá ter um diâmetro de:
Dfinal = 25mm + 3mm = 28mm.
12. Uma barra de aço circular com diâmetro de 10mm está recebendo uma solicitação de tração de 5 ton. Considerando E = 2.100.000 kg/cm², diga qual a tensão atuante e o comprimento final dessa barra, se o comprimento inicial é de 50 cm. (adm = 1.400 kg/cm²
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