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EDs – 5° Semestre Engenharia Mecânica /Produção - Estática nas Estruturas Conteúdo Exercício Alternativa Justificativa 1 - - 2 1 E Cálculo das reações dos apoios: RA= 1,75 kN; HB= 25,9 kN; VB= 51.5 kN 3 1 A Cálculo dos esforços solicitantes nos apoios: S1 - Normal = -5 kN; Cortante = -2,4 kN; Momento = 1,44 (TC) kN.m. S2 - Normal = -5 kN; Cortante = -4 kN; Momento = 12 (TC) kN.m. S3 - Normal = -4 kN; Cortante = 5 kN; Momento = 8 (TD) kN.m. S4 - Normal = 5 kN; Cortante = 4 kN; Momento = 2 (TC) kN.m. 2 C Cálculo dos esforços solicitantes nos apoios: S1 - Normal = -17,5 kN; Cortante = -10 kN; Momento = 0 kN.m S2 - Normal = -17,5 kN; Cortante = -10 kN; Momento = 12 (TE) kN.m S3 - Normal = -17,5 kN; Cortante = -10 kN; Momento = 20 (TE) kN.m S4 - Normal = -10 kN; Cortante = 17,5 kN; Momento = 15 (TB) kN.m S5 - Normal = -10 kN; Cortante = -12,5 kN; Momento = 20 (TC) kN.m S6 - Normal = 15 kN; Cortante = 10 kN; Momento = 20 (TC) kN.m 3 B Cálculo dos esforços solicitantes nos apoios: S1 - Normal = 0 kN; Cortante = -10 kN; Momento = 0 kN.m S2 - Normal = 0 kN; Cortante = -10 kN; Momento = 20 (TC) kN.m S3 - Normal = 0 kN; Cortante = 20 kN; Momento = 20 (TC) kN.m S4 - Normal = 0 kN; Cortante = 0 kN; Momento = 10 (TC) kN.m S5 - Normal = 0 kN; Cortante = 10 kN; Momento = 20 (TC) kN.m S6 - Normal = 0 kN; Cortante = 10 kN; Momento = 0 kN.m 4 1 A Diagrama das forças cortantes: -10 kN (vertical 0 - 2 m); 17,5 kN (horizontal 0 - 1 m); -22,5 kN (horizontal 1 - 2 m); 10 kN (horizontal 2 - 4 m) 2 E Diagrama das linhas de estado para estrutura: Normal: 0 kN Força Cortante: 70 kN (0 - 1 m); 30 kN (1 - 2 m); 0 kN (2 - 3,5 m); -60 kN (3,5 - 5,5 m) Momento Fletor: 0 - 70 kN.m (0 - 1 m); 70 - 100 kN.m (1 - 2 m); 100 kN.m (2 - 3,5 m); 70 - 0 kN.m (3,5 - 5,5 m) 3 C Diagrama das linhas de estado para estrutura: Normal: - 4 kN (horizontal 0 - 3 m); -5 kN (horizontal 3 - 6 m) Força Cortante: 1 kN (vertical 0 - 3 m); -2 kN (horizontal 0 - 2 m) Momento Fletor: 0 - 6 kN.m (horizontal 0 - 3 m); 3 kN.m (horizontal 3 - 4,5 m); 3 - 0 kN.m (vertical 0 - 3 m) 5 1 A Diagrama das linhas de estado para estrutura: Normal: 2 kN (horizontal 0 - 3 m) Força Cortante: 5 kN (horizontal 0 - 4 m); 5 - (-1) kN (horizontal 4 - 6 m); -1 kN (horizontal 6 - 7 m); Momento Fletor: 32 - 17 kN.m (horizontal 0 - 3 m); 8 - 3 kN.m (horizontal 3 - 4 m); 3 - (-1) kN.m (horizontal 4 - 6 m); -1 - 0 kN.m (horizontal 6 - 7 m); 3 - 0 kN.m (vertical 0 - 2 m). 2 C Diagrama das linhas de estado para estrutura: Normal: 0 kN Força Cortante: 13 - 0 kN (horizontal 0 - 3,25 m); 0 - (-3) kN (horizontal 3,25 - 4 m); 3 kN (horizontal 4 - 8 m); Momento Fletor: 10 - (-13,1) kN.m (horizontal 0 - 3,25 m); -13,1 - (-12) kN.m (horizontal 3,25 - 4 m); -12 - 0 kN.m (horizontal 4 - 8 m); 6 1 B Tensões extremas atuantes na barra: 2,5 MPa e - 2,34 MPa 2 D Cálculo do diâmetro do cabo: 14 mm 7 1 E Cálculo das reações dos apoios: B= 7,48 tf; C= 12,52 tf 2 C Cálculo do diâmetro da barra: 21 mm 8 1 A Cálculo da máxima tensão de cisalhamento: 54,3 MPa 2 C Cálculo da máxima tensão de cisalhamento e ângulo de torção entre as duas extremidades: 6,4 MPa e 19,56 x 10^-4 rad 3 B Cálculo do Momento TA onde o ângulo de deformação por torção na extremidade livre da barra é nulo: 1,67 kN.m 4 A Calculo da tensão máxima absoluta de cisalhamento no eixo e o ângulo de torção da engrenagem D em relação ao motor: 221 MPa e 0,11 rad 5 C Cálculo da distância vertical da mão que está a direita da barra é: 14 mm 9 1 B Cálculo do ângulo de torção na extremidade livre: 0,76° 2 A Cálculo do valor do momento de torção T2,que aplicado na mesma posição provoca na extremidade livre um ângulo de torção igual a zero: 41,2 MPa 3 C Considerando que d1 seja igual a 30 mm e d2 igual a 50 mm, cálculo da relação entre a e L, de maneira que os torques (reações de apoio) em A e C sejam iguais é: 0,13 4 B Cálculo do máximo diâmetro interno, de modo que a tensão máxima de cisalhamento não ultrapasse 600 N/mm2: 35mm 5 D Cálculo do ângulo de torção da extremidade A em relação à extremidade D: 0,04 rad
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