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FORMAÇÃO: Resistência de Materiais 1 FORMADOR: ENG.º lucelino Barbosa vicente Público-alvo: ALUNOS DO CURSO DE engenharia construção civil E ALUNOS DO CURSO ARQUITETURA 1 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 2 2 3 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 3 4 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4 5 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 5 6 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 6 7 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 7 8 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 8 9 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 9 10 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 10 11 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 11 12 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 12 13 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 13 14 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 14 15 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 15 16 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 16 17 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 17 18 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 18 19 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 19 20 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 20 21 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 21 22 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 22 23 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples 23 24 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples – Exercícios 1 24 25 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples – Exercícios 2 Duas barras cilíndricas sólidas AB e BC são soldadas como mostrado. Sabendo que d1=130 mm e d2=250 mm, determine a tensão normal média no meio da (a) barra AB, (b) barra BC. 25 26 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1 Devido a Esforço axial simples – Exercícios 3 26 27 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 27 28 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 28 29 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 29 30 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 30 31 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 31 32 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 32 33 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 33 34 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 34 35 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 35 36 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 36 37 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 37 38 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 38 39 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 39 40 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 40 41 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 41 42 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 42 43 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 43 44 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 44 45 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura 45 46 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico - 4.1 Devido a Flexão pura – Tensão Máxima (Extremas) 46 47 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.2 Devido a Flexão composta com esforço axial 47 48 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.2 Devido a Flexão composta com esforço axial 48 49 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.2 Devido a Flexão composta com esforço axial 49 50 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.2 Devido a Flexão composta com esforço axial 50 51 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.2 Devido a Flexão composta com esforço axial 51 52 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.2 Devido a Flexão composta com esforço axial 52 53 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.2 Devido a Flexão composta com esforço axial 53 54 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.2 Devido a Flexão composta com esforço axial 54 55 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.2 Devido a Flexão composta com esforço axial 55 56 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Devido a Flexão Obliqua 56 57 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Devido a Flexão Obliqua 57 58 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Devido a Flexão Obliqua 58 59 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Devido a Flexão Obliqua- Tensões Máxima e Posição da Linha Neutra. 59 60 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Flexão Obliqua - Tensões Máxima e Posição da Linha Neutra. 60 61 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Flexão Obliqua - Tensões Máxima e Posição da Linha Neutra. 61 62 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 62 63 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 63 64 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Conceito e localização da Linha Neutra 64 65 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Conceito e localização da Linha Neutra 65 66 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Conceito e localização da Linha Neutra 66 67 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Conceito e localização da Linha Neutra 67 68 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Conceito e localização da Linha Neutra Li nha Neut ra ( LN) 68 69 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Conceito e localização da Linha Neutra 69 70 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Conceito e localização da Linha Neutra 70 71 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Conceito e localização da Linha Neutra 71 72 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 72 73 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 73 74 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 74 75 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 75 76 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 76 77 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 77 78 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 78 79 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 79 80 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 80 81 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 81 82 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Flexão Obliqua - TensõesMáxima e Posição da Linha Neutra. 82 83 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Flexão Obliqua - Tensões Máxima e Posição da Linha Neutra. 83 84 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Flexão Obliqua - Tensões Máxima e Posição da Linha Neutra. 84 85 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Flexão Obliqua - Tensões Máxima e Posição da Linha Neutra. 85 86 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Flexão Obliqua - Tensões Máxima e Posição da Linha Neutra. 86 87 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.3 Flexão Obliqua - Tensões Máxima e Posição da Linha Neutra. 87 88 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1.4.1 Conceito e determinação do Núcleo central No caso de se trabalhar com barras constituídas por materiais que exibem uma fraca resistência a um tipo de tensão normal (e.g., o betão ou os solos à tração), é importante conhecer quais os valores das excentricidades (e) que asseguram a não ocorrência desse tipo de tensão (i.e., que asseguram que só existem compressões numa secção de betão). Pretende-se assim determinar os limites dentro dos quais se pode deslocar o centro de pressão sem que a linha neutra intersecte a secção. O núcleo central de uma secção é o lugar geométrico (no plano da secção) dos centros de pressão a que correspondem linhas neutras que não intersectam a secção. Aos centros de pressão situados no interior do núcleo central correspondem linhas neutras exteriores à secção. Aos centros de pressão situados no contorno do núcleo central correspondem linhas neutras tangentes à secção (i.e., apenas contém pontos pertencentes ao contorno da secção). 88 89 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1.4.1 Conceito e determinação do Núcleo central As linhas neutras tangentes à secção “rodam” sempre em torno de uma figura convexa (na qual a secção se encontra “inscrita”). Por esse motivo, o núcleo central é sempre uma figura convexa e simplesmente conexa (i.e., sem buracos no seu interior). Por outras palavras, qualquer segmento de reta que une dois pontos do núcleo central é integralmente constituído por pontos desse mesmo núcleo central. 89 90 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1.4.1 Conceito e determinação do Núcleo central Quando uma secção se encontra inscrita num polígono com n lados, o núcleo central é um polígono convexo também com n lados. Por exemplo, o núcleo central de uma secção triangular é um triângulo e o núcleo central de uma secção em I é um polígono com 4 lados (banzos iguais) ou 6 lados (banzos desiguais). 90 91 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1.4.1 Conceito e determinação do Núcleo central A cada vértice do núcleo central corresponde uma linha neutra que contém um lado do polígono onde a secção se encontra inscrita. A cada lado do núcleo central correspondem linhas neutras que passam num mesmo vértice do polígono onde a secção se encontra inscrita. A determinação do núcleo central de uma secção transversal baseia-se nas propriedades (características) que acabam de ser descritas. Apresentam-se em seguida alguns exemplos ilustrativos. 91 92 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1.4.1 Conceito e determinação do Núcleo central Exemplo Ilustrativo: Determinar o núcleo central de uma secção circular de raio R. Por simetria, pode concluir-se que o núcleo central é um círculo concêntrico com a secção. O seu raio obtém-se através da expressão 92 93 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1.4.1 Conceito e determinação do Núcleo central Exemplo Ilustrativo Determinar o núcleo central de uma secção retangular de altura h e largura b. Como os contornos da secção (polígono onde esta se encontra inscrita) correspondem a lados do núcleo, este é um losango - simétrico em relação aos eixos de simetria da secção. 93 94 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1.4.1 Conceito e determinação do Núcleo central 94 95 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1.4.1 Conceito e determinação do Núcleo central Quando o centro de pressão se desloca entre CP1 e CP2, a linha neutra roda em torno do ponto A no sentido direto (anti-horário), passando da direção de AB para a direção de AC e mantendo-se sempre tangente à secção no ponto A. 95 96 4. Tensões nas peças lineares no domínio elástico 4.1.4.1 Conceito e determinação do Núcleo central Exemplo Ilustrativo: O núcleo central é qualitativamente idêntico ao de uma secção retangular de altura h e largura b. A única diferença está nos valores de iI2 e iII 2 Assim, tem-se: 96
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