Aula 18 - Carga Axial

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Prof. Mauricio Eduardo Lopes
Resistência dos Materiais I
1º Semestre 2015
Aula 18 – Carga Axial (Parte4)
Carga Axial
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 Conteúdo (Parte 4):
 Concentração de tensões;
 Exemplos.
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
 As distribuições tensão complexas não 
surgem somente sob um carregamento 
concentrado; também aparecem em seções 
nas quais a área da seção transversal do 
elemento muda.
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
Onde 
ocorrerá a 
maior 
tensão?
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
 A integral é uma representação gráfica do volume sob 
cada uma dos diagramas de distribuição de tensão:
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
 Na prática da engenharia, a distribuição de tensão 
real não precisa ser determinada. Basta saber qual é 
a tensão máxima nas seções de interesse e, então, o 
elemento é projetado para resistir a essa tensão 
quando a carga axial P for aplicada.
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
 Em casos nos quais a área da seção transversal de 
um elemento muda, podem-se determinar valores 
específicos da tensão normal máxima na seção 
crítica por métodos experimentais ou por técnicas 
matemáticas avançadas que utilizam a teoria da 
elasticidade. 
 Os resultados dessas investigações normalmente são 
apresentados em gráficos com a utilização de um 
fator de concentração de tensão (K).
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
 O fator de concentração de tensão (K) é a razão 
entre a tensão máxima e a tensão média que agem 
sobre a menor seção transversal‘.
 Implicando em:
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
 Valores específicos de K:
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
 Valores específicos de K:
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
 Valores específicos de K:
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
 Valores específicos de K:
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
 Distribuindo tensões
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
 Importância do estudo:
 Materiais frágeis, geram trincas (concentração de 
tensão), devido limite proporcionalidade estar muito 
próximo a tensão de ruptura;
 Carregamentos de fadiga, geram trincas tanto em 
materiais dúcteis ou frágeis, quando a concentração de 
tensão ultrapassa o limite de tolerância do material;
Carga Axial
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 Concentração de Tensões:
Exemplo 1
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 As dimensões da barra de aço são mostradas na Figura. Se a 
tensão admissível for σadm = 115 MPa, determine a maior força 
axial P que a barra pode suportar.
Exemplo 2
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 A tira de aço mostrada na Figura está sujeita a uma carga 
axial de 80 kN. Determine a tensão normal máxima 
desenvolvida na tira e o deslocamento de uma de suas 
extremidades em relação à outra. A tensão de escoamento do 
aço é σe = 700 MPa e Eaço = 200 GPa.