Cálculos de Engenharia Estrutural

Prévia do material em texto

Uma coluna de aço (E = 200 GPa) é usada para suportar as cargas em dois pisos de um edifício. Determine o deslocamento BC, sabendo que P1 = 150 kN e P2 = 280 kN e a coluna tem 20 mm de diâmetro:
	
	
	
	
	
	
	
	 
	52,7 x 10-3 m
	
	
	
	
	Explicação: deslocamento = PL/AE deslocamento = 430 kiN. 7,6 m/3,1x10^-4m2.200x10^6kPa deslocamento = 52,7 x 10^-3 m
	
		2a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Determinar o momento de inércia da superfície hachurada em relação ao eixo x que passa pelo centro de gravidade. (medidas em centímetros)
 
		
	
	
	
	
	
	
	 
	1024 cm4
	
	
	
	
		3a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Em uma estrutura de concreto armado formada por vigas, lajes e pilares, a força que é aplicada em uma viga, perpendicularmente ao plano de sua seção transversal, no centro de gravidade, com a mesma direção do eixo longitudinal da viga e que pode tracionar ou comprimir o elemento, é a força
		
	 
	Normal
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
		4a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Em uma estrutura de concreto armado formada por vigas, lajes e pilares, a força que é aplicada em uma viga, perpendicularmente ao plano de sua seção transversal, no centro de gravidade, com a mesma direção do eixo longitudinal da viga e que pode tracionar ou comprimir o elemento, é a força
	
	
	
	 
	Normal
	
	
	
	
	
	
	
	
		5a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um eixo circular de alumínio está sob torção. Em uma dada seção reta é feito um estudo a respeito das tensões que atuam. É correto afirmar que:
	
	
	
	
	
	
	
	 
	As tensões são cisalhantes e variam linearmente a partir do centro, sendo zero neste ponto e máxima na periferia.
	
	
	
	
	Explicação:
A tensão cisalhante varia na seção linearmente a partir do centro.
	
		6a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Um engenheiro necessita projetar uma viga bi-apoiada de 5 metros de comprimento e que apresente deflexão máxima "v" no ponto médio igual a 1mm.
Sabendo-se que o material deve apresentar momento de inércia "I" igual a 0,003 m4 e carregamento constante concentrado "w" igual a 200kN, obtenha entre os materiais da tabela a seguir o mais adequado ao projeto.
OBS: v=wL3/48EI ("w" é o carregamento).
	Material
	Módulo de Elasticidade (GPa)
	Liga Inoxidável 304
	193
	Liga Inoxidável PH
	204
	Ferro Cinzento
	100
	Ferro Dúctil
	174
	Alumínio
	70
 
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	Ferro Dúctil
	Respondido em 01/10/2020 20:33:27
	
	Explicação:
Devemos calcular o módulo de elasticidade do material. v=wL3/48EI → 1,0 x 10-3=200 x 10 x 53 / 48 x E x 3,0 x 10-3 → E= 173,6 MPa.
	
		7a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	As figuras mostradas nas opções a seguir mostram duas situações em que esforços são aplicados a uma viga. A parte esquerda da igualdade presente em cada opção representa a aplicação combinada de um esforço normal e um momento fletor e a parte direita representa a aplicação de uma única carga.
Com base na teoria estudada em "flexão composta reta", assinale a opção em que a igualdade está CORRETA:
		
	 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Explicação:
O momento aplicado e a força normal aplicada no eixo centróide provocam tensões trativas acima do eixo centróide e tensões compressivas abaixo do eixo centróide, condição que é reproduzida pela aplicação de uma única força normal longitudinal deslocada em relação ao eixo centróide do corpo e abaixo do mesmo.
	
		8a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Sabendo que o momento mostrado atua em um plano vertical, determine a tensão no Ponto B.
		
	
	
	
	
	 
	91.7 MPa
	
	
	
	
	
	
	Explicação:
	
		9a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Em um aparato mecânico, é necessário se projetar uma viga de 2,0 m de comprimento e momento de inércia igual a 50 cm4, que não sofra flambagem quando submetida a um esforço compressivo de 40 kN e fator de comprimento efetivo igual a 0,5. Considerando a tensão crítica para flambagem igual a Pcr = π2.E.I/(kL)2 e a tabela a seguir, em que "E" é o módulo de elasticidade dos materiais designados por X1, X2, X3, X4 e X5, determine o material que melhor se adequa ao projeto.
OBS:
E= módulo de Elasticidade
I = momento de Inércia
k = fator de comprimento efetivo
L = comprimento da viga.
π= 3,1416
	Material
	Módulo de Elasticidade "E" (GPa)
	X1
	16
	X2
	20
	X3
	39
	X4
	8
	X5
	40
 
		
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	X4
	
	
	Explicação:
Como a tensão compressiva é fixa, fazemos Pcr = 40 kN.
Pcr = π2.E.I/(kL)2 à 40 . 103= π2.E.50.10-8/(0,5. 2,0)2 à  40 . 103= 493,48.E. 10-8/(1,0)2 à 40 . 103= 493,48.E. 10-8 à E = 40 . 103 / 493,48. 10-8 à E=0,0081 . 1011 = 8,1 . 109 = 8,1 GPa.
	
		10a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Determinar a carga crítica de Euler capaz de provocar flambagem de uma coluna biarticulada, com seção transversal 3cm x 5 cm e 4m de comprimento, dado o módulo de elasticidade igual a 15 GPa:
		
	
	
	
	
	 
	1,04kN