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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS Departamento de Estruturas Exercícios Propostos de Resistência dos Materiais Fascículo I Dagoberto Dario Mori e Outros São Carlos, 1978 Reimpressão UNIVERSIDADE DE SÃO 1PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS DEPARTAMENTO DE ESTRUTURAS EXERCÍCIOS PROPOSTOS DE RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS Fascículo 1 DAGOBERTO DÁRIO MORI e outros 1.ª Edição Janeiro -1978 INTRODUCÃO A presente coletânea foi selecionada dos cios propostos nas arguiç�es e trabalhos p riticos das dis ciplinas de Resistência dos ;Jateriais na Escola de Enc;enh� ria de são Carlos da Universidade de são mos dez anos, sendo os atuais professores Dagoberto Dario rfori Eduardo José Pereira Coelho Eloy Ferraz Hachado Junior João Carlos Barreiro José Elias Laier Munir Rachid \J a 1 t e r Li b a r d i Paulo, nos Últi-- . responsave1s: A ordem em que são apresentados os .,. . cxerc1.c1.os se baseia nos mesmos pressupostos teóricos da publicação "In trodução à Resistência dos !1ateriais" <lo Professor Fre<leri co Schiel. Desta m aneira a sequência dos assuntos segue u ma ordenação didática, igual a daquela publicação, qual se ja, a de se ir do mais simples ao mais conplexo. Recomenda-se aos estudantes que a utilização des ta publica�io seja feita concomitante às obras de Resist�n eia dos l!ateriais e no caso de duvidas, ã publicação para lela "Exercícios Resolvidos de Resistência dos Hateriais 11 , na qual estão resolvidos parte dos exercícios aqui propos tos. Esta publicação do Dep artamento de Estruturas da EESC, se <leve ao trabalho de coleta e revisão dos exerci cios a cargo <lo Professor Dagoberto Dario Hori, do aluno ll29 n i to r 'lar c os José S anta na e a os t r aba 1 h os d e d a ti 1 o g r a f i a e desenho a cargo dos funcionirios da secretaria do depar t amento. TODOS OS OI REITOS RESERVADOS - Nos termos da Lei que resguarda os Direitos Autorais, é proibida a reprodução total ou parcial deste trabalho, de qualquer forma ou por qualquer meio - eletrônico ou mecânico, inclusive através de processos xerográficos, de fotocó pia e de gravação - sem permissão, por escrito, do(s) autor(es). Í N D I C E LISTA N9 1 (L 1 ) + Determinação Geométrica LISTA N9 2 (1 2 ) + Calculo de Reações e Diagramas de M, N, Q LISTA N9 3 (L 3 ) + Treliças LISTA N9 4 (1 4 ) + Lei de Hooke LISTA N9 5 (L 5 ) + Solicitação por Corte - Rebites LISTA N9 6 (L 6 ) + Torçad de Barras com Seçio Circular LISTA N9 7 (L 7 ) + Flexão Normal LISTA N9 8 (1 8 ) + Flexão Normal Composta, Flexão Oblíqua - ,,. ' e Flexao Obliqua Composta LISTA N9 9 (1 9 ) + Linha Elástica RESISTENCIA DOS MATERIAIS 0 0 '� 2 0 0 0 , 1.1.. LISTA DE EXERCICIOS - ( L i ) DETERMIN AÇA(? GEOMETRICA . 0 º,... ___ º X 0 0 0 2b X iG 0 \ @ 0) --4-- : a j -+- a 8 -+ \ 1 1 Iª 1 -i t i a a t 1 G @ nk ~ o :X. ,l; X :X.. ~ ,'"'/;;:' fTT""' 0 0 e @ 1 o -o t o ~ ;, X X 'F/Tm? ~ 1 1 I I ~ ~ 26 ~ ~ o X k ' l7i!i' ,....._ +~ ~~- @ @ 0 Xº x, 0 )/_,.,)/,> ~ § @ .8:.. 7Jil77i'J • ?ff!'iri/1 ê '/, @ G) / ,, CLASSIFICAR AS ESTRUTURAS QUANTO A DETERMINAÇÃO GEOMETRICA E ,. , TRANSFORMA - LAS EM ISOSTA TICAS. RESISTENCIA DOS MATERIAIS q= 3t/m p :: 1thn í j;IÍÚ 111111111111 [ 1 i [ l]l \ 1 �· 1 1 + 400 cm t 400 +- p•2t ,,P1'lil�/m __..t-,o-o _____ • ...,L -+;00 ! A LA 1 +-1� I P = 2tl" ��_200 t 200 1 200 + l p 111 2t./m _,____\ 200cm ! � 200 l 2� P:4t =-2 t/m -t--- 1 / 2 .!. LISTA DE EXERCICIOS (L2) CÁLCULO OE REAÇÕES E DIAGRAMAS OE M,N,O / = 1 t/m !p = 3t __ ...J.I ..... P..i..l .1-11...1 11..L.1 ----:"""'""--t � K � 300cm t 300 t 300 � 300 +1 2 0 +-· ___ 6_ 0_0 _cm ____ --+-- P=2t + 3 00 .6 + 1100 -+ ''ºº I 1 IM� 1 ---t- 200 Cffl 100 � 2 00 t 8 -f'--'�-1:-t_.J_IOO_c_m---;o-1-I_O_o_,r O+ p, 2t 'ºº 150 Yt,5tm 0,5 t r; P= 6t i ---------- i 6t 150 400cm --+ 200 200 1 .150 �300cm t 150 T at l 200an 1 4 0 0 ao G) 200 200 @) @ @ 111111111/ 2 t/m - - -+-- 300 cm 5 t 1300 1 \ ' tl 50 t 400cm �--+- 1111111111111 . 12 Jt/ m -t- 'I50 --i- .4ooc 1 t j 200 200 f ---t-- / 0,6 t/m l 1 50 l 200 em l 150 T T 1 3t 4t 4 00 200 cm 460cm 200i 400 1 , � 1 1 �ºº 2(Xi) ' - J.. 1 ~- @ i ' 1 1 ..!.2.1.. 3 t/m -toem J1111Í1112)II ~ 45' ' l l X l 400cm 150 " 1 1,2 t/m Traçar os diagramas de MNQ 17 80cm Traçar os dia�ramas de MN0 y- 1,5t/m 200cm � ' ' 200 200 300 cm 30 0 Traçar os diagramas de MNO _Jst tª t 12 t /2,4t/m --t- 500 l 300 300 600 em Traçar os <liap:rRm!':ls de ' 1"!'' 400 c m 400 _,oo_. ·_,j..__4.j_3_o_o __ _,.__ _4_o_o _ _.__ Traçar os diagramas de �Nn 4 t 20 300 -+--- 1 400 cm --$----j 400 _cm_t 1 Traçar os diap,ramas de MNO 2t. 2t ....... -1'- 300 -�··-4- 300 ---4'- 400 em t 200 j 200 jl 4()0 ' l ! r--= --~ -------~----- ---=-@ .. - ' tJ l l r >----i6t --------- Traçar os diagramas de HNO 2 t 4m P = O, 51/m 4m 2m Traçar os diagramas de MNQ 3 t 4m 1 l 1 1 1 l I I l 1 1 1 l l r-' 1•2 t I m e 0,81 2m 4m 2t :Sm 3m j Traçar oR dia�ra ma R de 'fNO. 23) l -· i 3,0 m f ""' B .lºp t o __ i \ , 1 Traçar os diagramas de MNQ 2 t L�I _.__J__J__;_..LI ....LI __J_.1.._l._Jl-1IL.,V I t1 rn ......-----------11"' _______ , __________ _..;;. EI nl ' -+�- ! i 4m 1 Traçar os diagramas de MNQ +- 3m B 2m fm 3m 4m 1 � ------------------- Traçar os díap,ramaR de MNQ e determinar o valor do momento fletor maximo. @ E l'li - .. T 4mj 1 "i l T 1 --i,- 1 j T [ @ 1 1 1 ~lua, t-- 4m 1 i i 1 1 i 1 1 '' Traçar os diagramas de MNQ e determinar o valor do momento tletor mâximo.- 1111111111111,,1rt1 +----2m __ � 2m ____ 2_m ____._i J 1,5 t/m 2 1 Traçar os diagramas de MNQ e determinar o valor do momento @ fletor .. .max1mo 2m 2m 1,0 t/m __,,.,, A �, l�l�l �, �IJ�,�,�, �, IJ....., B 3 t F C 1 """ D t�1 5m ! 1,5m i Traçar os diagramas de MNQ e determinar o valor do momento fletor máximo 2p t/m 111111111r(llllllllLD B j 4,0 m D 7,0 m 1 1 J 3m l ' J + 3,0 1 Traçar os diagramas de rNQ lt , µ _., 1,2 t/m t 4m t 4m t 4m Traçar os diagramas de MNQ 1,0 t/m Traçar os diagramas de MN0 A 1, 6 t t J * 1 J � � t i 3m 4t 3ia 1 t _st + 14,0rn 14.0m t t ' J p--0,8 t/ m ª-+ / : 4m -t- ��-+_3_m_�J ·-' _m ____._) @: -------- T ' --+ +. ~ · 3,0 m i 3,0 fft i : f 3, o -m t 3,0 m f ------------- e l,Otlm z. Traçar os diagramas de MNO Traçar 08 diagramas de MNO t t t 4,e m 2,4 m 0,5 t /m 2 ,4m t i J3.6m ! - Traçar 08 diagra'mas d8 }H<J() 6,0m ' 1 1 1 1 1 1 1 l [ !f Pz = 2• t/ m 4m Traçar os diagramas de MNO 1 1 1 11 1 1 1 1 1 r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 r 1 4m f 4m 1, 2 t/m 3m 3m -- . 4m l T 1 --~- j 1 --- -----,-______ __!__ 1 l l 2m 1 2q .. p = 2 t/m / --• -=---2 m-t --=6_m __ J �raçar os diagramas de MNO Traçar os diagramas de MNQ p = 2t 1m 2m 2m ( I 4 m Traçar os diagramas de MNQ t i ' 2m ! 4m l 4m , j . ,-....--.--��-...---.--..--,--.--�, --</ p- 2 t / m P' 2.1/m p [ [ l [ [ ;l;. ·. \n I t, 1 1 ..:ri ,J;, p: 3 t p: 2 t /m I 2mt � 2m � 2m 'T'raçar os diaRramas 'fraç.ar os diagramas i 2m f p=2t/m 11 1 1 1 p: 3 t ....,._ 1 t 4m t de de t (40) 1 . ... -�·'/ 2m t \f?\j n 42 �fN n -+ , 1 ', 12 rn ··-r ! 'i 1 ·., 4'111 1 l 1 ! 4m Traçar os dia�ramas de M�n / " 1 ' ) , __ f 2mj -+ -· ----- l l T .\ _ - - --.--,--i--.---,1-rl r,--r7r 2 p:3 t 3 ------r- Traçar os diagramas de MN0 2 t/m 11 o I n ,� �-------oC 4t D 4m � 3,m + 3m 3m !2m -+- 12m ?ara as eha�as AB e BC, considerar o peso próprio de lt/m. t Traçar os diagramas de MN0 1 1 1 l 1 J J 111< p=.1. t/m F G 4m 4m P= 4t • 3 m D 1 4m E J Traçar os dia�ramas de �NO 6t -t 1 12m t 1, 5 1ft + J, 5 m� l,5m � l,5 m� 1,5 m t l,5 m � 1, 5m 4 1,5m . - - - - -e l- l -+ l 1 J,; 2m , 2m . 5,8 tm tm . nm certo carreç,n, menta vertical, 1Jnlicn do na vi�a ao lado, con duziu ao diagrama de rn� mento fletor indicado. Pede-se: PARABOLA DO a) Traçar o dia grama de for- 2.2. GRAU ç a e o r t ante : b) Achar as carp.as e reaçoes. Traçar os diagramai 4e MNO e determinar o valor do momento fletor�... maximo. 3m 4m 4m Traçar os diagramas de MNQ e determinar o valor do momento @ fletor máximo. 3 t 2 t/m 2m 2m 2m 2m . j 6m 3 m ! t _ _____::__Ll ~ ·. l l 1 ---,---- _' l l 1 .T 1 l T r a ç ar os d i a g r amas d e MN Q e d e t e r m i na r n v -" l o -r d o mo m e n t (, fletor mâximo 111111111!1111111111111TLi 0,6 t/m Jm im A cha�a ABCD ê horizontal. A força em � é vertical. A força em Bê horizontal e tem a direçio de RC. 0 hraço �e ; perpendicular aos braços AB e CD. TraçRr diaRramas de morneri tos fletor e torçor. 8 1 4m f T r a ç a r o s d i a p, r ama s d e "!N n 2 t/m lllllllllllllllll� e 4t D 3m 1 3m t t 3m 2m '2m i 'si': ·�,· @ / / / / , ----- ---- --- i -i--------------- Traçar os diagramas de MNQ pa4f q:r2t/m 300cm Traçar os diagramas de MNO@ 21 (1 t/m r--T"""rl l l -..--.- 11 r-r-v-111 1�--ci,.,..-.......... 300 100 200 /� p" 2 t/m I IJ 11111 líl 1 q = 3 t/m Traçar os diap,ramas de �Nn '400 Traçar os dia�ramas de . ' . peso proprio do chapo BCD = 1 t/m Traçar os diagramas de MNQ e determinar o vAlor do momento fletor máximo 2m 2 m v p =0,4t/m 1 -, ...-1 .,......, ..--, -1 ,�1�1-1 .1t 2m 2m t:>aJ t/m j, so j , ooj aoo 400cm 1 -t400 ·7= e l'lim ' 1 l l 4 o f Traçar diagrama• de M, N, Q. 6t -1.2 t/m 2m _J 5.0 t 3,0t 2.0 t 0.3 tm Traçar diagramas de M • N, Q. -t-----'-t 2�m �l -------"'-'-'-2m �l �2� Traçar diagramas de M, N, Q rrl l-,-l -,-1 ,-I -r-1 -r-j .,--! ..,,.,I' lr-rl-r! -rl -.1 -,-1 ,--j .,.....,1 l--rl -.-1 -.--1 -, 0 I _... o '6 t /m ___ 4�m'----_______ 4-'---'-m-'-'- ___ _,._1 __ _.:,4=m..,____ ____.I- 1.5m l,Sm -+ 1 l3m -t- 3m -+ ® 1 l l3t Traçar os diagramas de MNO ......,........ __________ ____., F -+- D j 1,Sm 1 1,5m Determinar 01 diagramas de M, N, Q. E 3,0m Traçar 01 diagramai de M, N, Q. 2,0IT1 62 @ 0,5 t/m lll!llllllllllll!ll!l�lll ll!l ll!II T .. � · -t--3m 3m 4m 4m 1 l2m 1 1 3 t ... � , 2m u .. j 1 t/m -h��--1 _4_,n __ t - 66 Traçar os diagramas de MNQ �=2t/m � /m A 1 mmn 1 µoo 1 f 300 cm 20 0 1m 6m Traçar oa diagramas de M, N, Q. 65 Calcular o• ••forço• na1 300 :300 400 cm ra1 da treliça e tr� N, Q da• barras r !gidas. ' ' ' 400cm 400cm �=5t Traçar os dia�ramas de MNQ P= 2 t 400 em 400 . 400an 400cm -- _____ _e___~--- i T a b a';!) , (i .' çar 0 • diagrama, de M, T r ,· "-!,'' ,,1 Traçar diagramas de ea�orços solicitantes. 2m 4m 2 m 2m L -- ___________,__ ® 2m 2 m Traçar dia.rama& de esforços solicitantes, 2.__ 2 tlm -r , ....... , 1....-, 1,...,..1 _,,;..,r , ...... , .,...,.11---11 ....... 1---1 ,....,., , ...... m-,-,11 3 º t 1 1 .... ---------�,._..!--+- llll/llllil/ 1 sm ) 5m +------r -- - Traçar os diagramas de M, N, Q. 4m 0,75 t/m t 2m 3m 3m 2m 2,5 m 2, 5m ; ' : ;\ ~,. .. ··. ,,_ ... , ,1 t/m \ l l í 1 l 1 --+-- i -+ ---, ---1'"""" ® Traçar diaaraaaa N. N, Q. 2t t t/m E tt/m 2t E 2m 2m Traçar diagrama• de M, N, Q. 4m 2t @ 2m l2t 2m ,. 1/, � 2m + 1m Traçar diagraaaa de ••forço• 1olieitant••· Traçar diagra••• de M, N, Q, 2t -+- m 4t/m 4m 4m l -4- ~ ' e C\I ----<lo- 1 ~ ~ • _..., 1 ; 2m 0.6thl 1 l l I I 1 111 I 1-· ~ ... 2 ,.L,._---o--"""'--1 . __ ..._ J i fi l, 1 200 Traçar B � � 400 cm t os diagramas de MNQ 400 cm 400.· 78 Traçar os dieRramas de MNn 4,2!' 400cm P =5t 300 150 600cm 150 Traçar os diap,ramas de MNn ,77, '-J 79 r(peso pripric da chapa ABC) j "" 1 t /m \---'2--.::.....:::..t..::.. _______ j_ ____ --:1-:-1/-:-m-------.J 1111f11lllll @ Traçar diagrama de estorço11 1olicitaute1 4m ., 2,3 t/m ·1 1 4m Para a estrutura da figura, traçar diagramas de M, N, Q: D E �t 2 1 1 ,t t/m 2.m A B e i 2m 2m j 'm; 2m 1 Traçar 01 diagramas de M, N, Q: 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 p: H/m l 111� 1 e 0----------....... 0 = t t/m 4t + f 1, 5m B 4m 4m 4m Traçar os dia�ramas de MNO 4ffl o,s t/m l f / --- • ----==== --- ___ j r l y---~' ® --- .~, •• 1 + 2,0m Traçar diagramas de esforços solicitantes . t l e 2,0 m ..,.1.2 t/m r-r-1 ,,_, ..... , ..... , ..... , ..... , ...... , ..... , --, ...... , -,..1 ..... , -, .... , k- 3t 3 m t 2,5 m !4m "--..............,--n-D---' E ---t 2m 0,6 t/m 2,5 m 1,5m 1,5m Traçar diagramas de normal e força cortante. Calcular o valor do momento E fletor máximo. t,5 m Traçar diagramas de M, N, Q. \ \ \ \ \ � 1, 5 ! 3,0 m t 3,0 m \ \ t { 0 ,6 t/m 4,0m 4,0 m 8 t T F ,.._ .i. l 1 ·1 e l -l ..lL. T T T T ,- \ .... 2,4t St \ 1 1 1 T __ l T 87' Traçar os diagramas de MNQ e calcular o valor P=l,2 t/m C>_V do momento fletor mãximo. l � l l i \ j i t t J/ 2m -----+----- , 1, 5 m 1 ·,.,o----------n-+-- 3,0m 2m 2 m 2 m Traçar os diagramas de MN0 e calcular o valor do momento fletor mâximo. 4,8 m 2m 1,5m 2m .l t .......... lm 4,8m 2 m 1m Traçar os diagramas de MNO e calculRr o valor do momento fletor miximo. 1 ---------- 1. 1 1 l l t __.. -;--------+-------+ 1 ....,,.______ _ ____,.___ __ _ o,s tlm +-- ~ " 3!. LISTA DE EXERCICIOS · ( L:,) RESISTENCIA DOS MATERIAIS TRELIÇAS Determinar os esforços nas barras da trelicn Determinar os esforços nas barras da tre liça 1,5m 3,0 ... 1,5m 3,0 1, 5m 1,5m 3,0 3,0 Determinar os esforços nas barras da treliça 3t t 1 11.sm 4,0 4,0 8,0 Medidos em metro i4,0t ~~~ ~1 l• j aja j a l 0 Deter~inar os esforços nas barras da trel5cP -to---------------...Y 4,0m 1 1 l ! 4,0m: +- 1 3,0 t 3,0m 2Pm 2,0m 3,0m Determinar os esforços nas barras da trelica t~--~-~--~r __ 2_m __ ------'l-__ 2_m __ ---+-___ 2_m __ -+- ' Determinar os esforc;os nas barras da trelica 9 ~ 2t 2,4m 2,4 m 1,8m 1,8m {\. 1,8 m Achar 01 esforços normais.nas barras da treliça. 4m Determinar os esforços nas barras da treliça da figura. 2m 2m + i 2 m ~ 2m 9 OeterMinar os esfortos nas barras da treliça. rºi 300 t 300cmt 300 j'5º1 0=2t T= 4t ~]; ---- 1 is,41 T l 300 t 300 300cmi 300 Achar 01 esforço, nas da treliça. 2m 4m Achar 01 e1forço1 nas barras. barras 5 6 400 400 4m ,10) '-.J 1 600cm 1 600 ~ a= e t R = 6 t Detert"intu· os esfot"t;o~ da treliça. i 300 ! 600cm i 300 i 1 ® 1,sm l,Sm 2m 7 A�har os esforços nas barras da treliça, 2 t i 3t--- 3 t- Calcular os esforços nor mais nas barras. j 1,6 m l 1. 6 m l 1,6 m Determinar a força norm�l nas da fi1ura. 4m ,.:1 1,2 m 1,2 m --+- barra111 da treliça -----l- o )o ® 1\ 1 o ' -· LJ._\ ·~ 21 Determinar os e~forços nAs barras da treliça 11 5m t 1,5m 1,5 m 1,sm ! 2,0 t 1,0 t +- 1 i j i 4m i t 2 t 2 t 14 4 4 Determinar 08 esforços na barra Determinar os esforços na barra r r r t i 1 t de da .Lt .. 2,0 t ' .. treliça trelic:!8 j 1,5 m j 1,5 1 1, 5 1 1 • 5 l ,.~ @ t J4m ; -t- :3 ;- 3 3 3 l @ Determinar os esforços nas harras da treliça Determinar os esforços nas harras da treliçA Determinar os esforcos nas barras da treliça 1 3m 3,0m f 3,0 m 3,0 m 4m 4m De~erminar os esfo~,01 nas barrAs da treliça ~_cm __ j_3_00 _cm--t 2 _:o_o c_m --f Determinar os esforços nas barras da treli~a 400 1 1 400 cm 480 1 T ----- ·-·-----r 360cm 360 em 36QCm 360cm 1 i 1 t 1.~ 0:..1 .................... -,0,.::-----~ ....... ----~4 t 3m 3m Calcular as forças normais nas barras. 1 1 + Achar os esforços nas barras da treliça. 1t t 1,5 ~· 3,0 m 3,om i 1, 5 Calcular os esforços nas barras da treliça. ® ® 3t @ 0 l © 4m 4m j 4m @ 1, 5 m 4. 5 m 4t t 3m --~-+- 3m DeterMiner os eAforços nRs hnrra~ d~ trelich @ '\ 4m 4m Achar os esforços normais nas 1 barras da treliça. l 1,2 t 2 3 @ 3 m 3m 4m 4m Achar os esforços normais nas barras. 2 t 2t 5 6 R------ie~-----il 7 _________ .__ 2m :-----+ ,3 1 rrrrrr ~ 2m j 2 m j 2m ' 2m j Determinar os esforços nas haryas CREMONA".., Deter~inar os esforços nas barra~ CREHONA". +--J __ :19_02_,1 _ _.._ 130) ic;a r,elo r,rocesso "'PLANn trel :ica nelo '!'lrncessn "PLANn ®1 0,251 ........ V') a, ~ õo- 11 ~ :; q: + o q: E Q. CD gi ·I ,,, 1 1 ---4 ~I -+ 3 ~I ---;t -+ 1() 1 ..:1 --;t ---~- 1 -+ -l ~·I 1 e V, V, fl) u e J..c í e "'"" e., ~ e;: u .... ,,- t, @) i...-/ "" o '§- e <I> ·- '0 (.) .5 ... @ _,,/' <ô~r--~--..1 i"I ® E o N _______ l li rç e o E:. (l.) s.. u o e Rl ,-- °'- li: e v, • 1,1). <!J ,u e s.. o. o ,-- VI o 0 ~ o 1+, .. V1 <L'. v· C' Determinar os esforços normais nas seguintes h ar r as: 4 ... 5 14-12 6- 7 8t 4m j 1,5 m 4m 1,5 m 1,5 m 1,5m Achar oe esforços nas barras da treliça. Í3m 3m 4m Achar os esforços nas barras da treliça. 1 1 2,0m-+ el o,_ I C\I e o N � LISTA DE EXERCICIOS ( L4) RESISTENCIA DOS MATERIAIS LEI DE HOOKE As barra, 1, 2 e J são de aço e têm, (T '1 respectivamente, as secçoes: s 1 "' 1,.5 s s 2 .. 2,0 s s 3 .. 1,0 s - 2 Sendo o • 1,4 t/cm , calcular o valor de S para que o valor da carga P seja admiss{vel. Despre zar o peso das barras. s 1 : s s 2 = 10S 0,5 ml I Sz @ �f 2,5 m p: 1,7 t ® /. / / / / // / hopo f(tldo,sem pêoo / / / 2m 1, 2 t j® 2,5m 1 I + ,2m im 1 -- • + / © --+ s, 1m f Sabendo-1e que a 11 «:ihapa" BCD é rígida e que a tensão admissf- ... / 2 - vel do material das barras AB e DE e igual a 1 9 5 t cm , achar a area necessiria S para a ••�rutura da figura. CD 1 1 ® 22,s 2 t l t 0.25 m to,25m @ 0,5m ® - 2 Dado cr • l t/cm , determi- nar o valor de S. 1 j / / @ / / / ' -----------------------@ ! - --~- --- -~---~-- B ., O sistema da figura é '4'\·, 4 constí·· tuido por uma mola de coeficiente e e uma barra com as seguintes ca racterfeticas: Módulo de elasticidade • E Secção .., S Comprimento • t Calcular o deslocamento do ponto de aplica ção da carga P. o Calcular o de1locamento 6. provocado p•la carga P. 1abendo-1e que o fio fica 1ujeito a uma tensão CJ • 1.s t/cm 2 • DADO: COf'l>O r(g1do 6,0m E 111 2.100 t/cm 2 As barras AB • cn. de sec-- çao s, foram fabricadas ambas com c�mprimento 0,2 cm a menos do que o indicado na figura e: colocadas sob tenaio conforme o esquema. Calcular o desloca ment� do corpo r{gido quando se aplica a carga de 10 t na posi-- çao indicada. E .. 2100t/cm 2 2S • 3,0 cm 4t chapa rígido sem peso A 8 2 111!1 0,8 m E 2000 t/cm J s 1, 6 cm 2 m 1 .4 m Calcular o deslocamento ve·rtical do ponto A. D terminar ·o coeficiente da mola (k) no sistema da figur�) para o qual a tensão no tirante BD seja o triplo da tensão no ti- A f�� ............... _,___.___........,__....,.�� <: 1 2 c m hapar l 'gido K :z mo o t� 4m j rante CE. tirantes p = 4,5 t/m sem pêso DADOS: E "" 1500 t/cm 2 2 S ,.. 5 cm t ... 1000 cm D nsionar as barras de suspensão e calcular o desloca-(!) rtical do ponto B. 1, 5 t i 3,0m l 1, 5m r E o N 2 o"' 1,0 t/cm E.,. 2000 t/cm 2 Barra ABC é rígida s ... ? 6 ... ? B No sistema da figura, todas as barras têm mesmos E e S. R chapa dgido sem pêso a a A barra AB foi fornecida con. um comprime�to 61 maior que CD e EF (6t <<< t). Determinar os esforços nas bar ras. 2 - / e ime mento ve (~ 1 T 2t chapa dgida sem piso s E 2m chapo rígido um pêso 2m As barras (l) e (2) sao feitas� = 4 t /m um material cuja ten são a• 1,5 t/cm2 . Sendo .e, 1 .. lm, t2 • . 2m. s 1 • S, s 2 • 2S, calcular o �alor mínimo de s, se� ..,.-barro® do E o módulo de elas s E t ticidade do material. I Calcular o �ento vertical do pon to de aplicação da car ga P. DADOS: S "" 4 cm 2 E"" 2000 t/cm 2 t • 2 m e= 10 t/cm 2C p +--l----1 __ �1 _____ 1 __ J> • 20 t i,5 m t5m o;..--------<>-4 _______ -u6 � 2.0 m @ Calcular o alongamen- to da barra 34. Dados: - módulo de elastici- 2 dade: E• 2100 t/cm · - - secçao da barra: 17 cm 2 Calcular o deslocamento vertical da extremidade B da barra AB. fil.: Apoio móvel inclinado. DADOS 2 m L 2m p ... 4,5 t s ... 5,0 cm 2y,,4,,, � 2 E • 2100 t/cm - -. 2·1 t l #ti;, -1 Om 1 ?- IJ m t 2/J m 2• --t, ~ ---, As barras têm comprimento de 10 cm, do disco. O ponto Oi fixo. assim como o diâmetro a) Qual 1eri a mixima rotaçio $? b) Qual a força em cada barra? cr • 1,2 t/cm. 2 S • 2cm 2 E • 2 000 t/cm 2 . - ® Calcular o deslocamento vertical do ponto B e as tensoes normais nas barras BC e CD. 2t 2 s .. 2 cm 1,5 m @ 1,5 m 2 E .. 2000 t/cm 1,5 m chapa rígido I,5m t 2t sem peso ® j 1 j2m � 2 m 2.m f As barras 1,2 e 3 sao fitas do mesmo material e têm a mesma 1:H!l e ç ao truuv1111riutl (S .,. 2 cm 2 ) cr .. 1,4 t/cm 2 • Calcular o valor admissfvel 1 1,5 m 2 m 2m da carga (P "' ?) ® @ 2m l p chapo rígida sem pêso @ © - s - @ ·- /, 2 o m barra def. �s @) A barra ABC da figura está sub- metida a açio do peso pr�prio e sus pensa na posiçio vertical pelo ponto B. Calcular a variaçio do comprimen to total t da barra. DADOS: .e,l .. 40,0 m .R.2 ... 120,0 m s 25,0 cm E 1.000.000 kg/cm y 1111 7, 8 t/m 3 OBS.: A barra ABC esti devidamente contraventada lateralmente. 15 m B 6!5 m E • 2000 t/cm 2 2 S 111 5 , O cm Calcula� o deslocamento verti cal do ponto A. DADOS: / 2E • 2100 t cm Para as barras BD e BE s Para a y d 1,0 cm barra ABC ... 7,0 t/m 3 ... (diâmetro) BARRA OEF. '"' 5 cm ® CHAPA RÍGIDA SEM PÊSO 1P= A t/m / 1,2m 1,6 m ç::==::::::::::=;;:;:======�=::!:::::==�==:!:::5/ - -- - - ��-4,,- r 1, 2 m 1 2 m j 2 m r Calcular o deslocamento vertical do ponto A. A R2 J 1 1 i, 1 ,~L 2 .. 2 "' e 2 A 2 o m s cm \ / lllfl 11111 @ A figura apresenta uma coluna, engastada na extremidade inferior, sujeita ao pêso praprio • l f�rça de 20t aplicada na altu ra onde cadas ao pecifico a seção varia. As seções são indi lado e o material é açot pêso es 3 2- R 0,00785kg/cm e E • 2100t/cm . 500cm 20 t 600cm A t�rça de contata na extremidade inferio deve ser aliviada para 24t. Para isso s� rã u1ado o cabo indicado em pontilhado na fi�ura. Pede-se avaliar de quanto se deve puxar o cabo para sé reduzir a fôrça para 24t. Desprezar o alongamento do cabo e calcular tensão mi�ima. l - i 4 d Qua_ o ma� mo erro que se po • cometer no compr��ento da bar ra AB para que não seja ultra pa1aada, na eatrutura, a teneio i .. - à! / 2 adm 111"f'el a ,.. O,ot cm • admi- tir que não ocorre flambagem E • 2000t/cm 2 As barras da treliça da figura são do mesmo materia.l (Õ • l,5t/cm 2 ) e tem a meama secção (S). Calcular S para que a carga indi cada seja adaia•lvel. Dada ! • 2 100t/cm 2 , talcular o deslocamento do ponto 1. e 1 e' 2m 1,5m t 1,5m 1 (� 1,5m 1,5m 2.0m t 2,0m j -.,o f----- .. ~1 ,A=P~ :sg ,·Q~ ~ . 20 "" t ~-- - Determinar as eeçoes das barras ,1(---+-___ ---lc=f: mm AC e DÊ a a b e n d o q ue a b ar r a BCD ê r{gida e tem pêso prÕprio de o.26St/m. ipm 1 2,0m - 2 a • 1, 2 t / cm A barra da figura tem secçao retangular com um lado constante e o outro variando linearmente ao longo do comprimento. Calcular o máximo valor da tensão normal em função de! e a. Admitir distrlbuiçio uniforme da tensio normal em cortes trans versais. 1 20 o l 20 o t l .,,1 41 o,so tr, 5o . 11 g i-jp---�--=----·---=----·�·=--·�-=- P _::--_=--=-C=r1• � A l,Om 0,5m A viga da figura, en�astada nas duas extremidades, i composta dos - 2 2 trechos AB e BC de secçao 2,0cm e 1.0cm 9 re spectivament e. 26 A viga sofre um resfriamento de 3o 0c. Determinar a1 tensões criadas em cada trecho, sendo que o material da viga tem as seguintes carac t e rr S d C:UIS I a 11111 12 41 10 ... 6 ( O C ) - l E• 2.100.oookg/cm 2 e (} E 1,5 m As duu chapu rigidae foram apertadas cnm uma força de 2t aplicada em cada parafuso. Ao se aplicar uma força crescente at; 30t tr açar o gráfico de! contra 6, sendo 6 o espaçamento entre as duas chapas. 2 E 1111 2.l00t/cm @ Para a estrutura ao lado, pede-se determi- nar o valor da carga admissível P, sabendo 2 -se que as barru BE e DF 'têm cr 1111 l,4t/cm e , E • 2.100 t/cm 2 • Para a- R IGIDA SEM PÊSO D quela carga determinar também o deslocamento ver ti e a 1 d o p o n t o A e a :r e a- p = r s= 5,0 crn 2 / l � m çâo do apoio fixo (Pto.C) l,Om F 1,5m � 1, 5 m + 3,0 m Para a estrutura d� figura· abaixo pede-se determinar o valor admiaa!vel da carga P sendo dados: BARRA E,S 2,0 m chapo r( gido sem pêso 4,0 m E "" 2 2000t/cm 2 S .., 2 9 O cm 2 cr 1111 1,2t/cm e .. 10, o t / cm '\ mola de cte = e (F= C A) ll = o longome n to @ 0 1 lt2~Hzr7/27±77-:- i_ ~ Determinar a carga admisstve l P. j o l chapo rr gido sem pêso o o ® Dados: a .. 2l 9 2t/cm 10cm 2 5cm 2 2.100t/cm 2 (mÔdulo de e= laeticidade das barras AB e AC) Calcular a carga P admissíve l ® S1=2 S b b chapas ríg Idos sem p3so b s, =3 S f Dados: l 9 0cm 2 s • õ • E • 2 1.2t/cm 2. 100t/cm 2 Calcular a variação 6T de temperatura, que solicita as barras, 32 para que o ponto t da barra r{gida ABE e steja na iminência de encos o E 2m 2m 3 m tar no muro de. proteção. * pêao próprio da barra ABE • 0,4�/m S = 4 -sl,2xl0 cm o -1r: S2, lp ~- - --~---~- r~- i , 2 o i s ... 2 81• F .. ,., folgo= 0.2 cm --t---- 2 E p chapo rígida, •m o+ p j j l1,5 m 1,5m 1,5 m 1,5 m j Dados: p .. 0,5t/m ; P "" lt ; • 1,5t/cm 2 Pade-se: Calcular o valor de S e o deslocamento vertical do ponto D. As b ar r a 1 ( 1 ) e ( 2 ) , s em p • o , t:de nculadas em 1u as aEtremidades, @. elistieas, 1 9 s, E e eat�o su1ai tas a At (v riaçio da tamp tur ). Calcular oa esforços nas barras. MRIU 1 I PÊSO CHAPA RIGIDA, SEM j a j a l @ n en1ionar a barra d 1acçao circular da figura 1 o a • 1,5 ti 2 ---·ol!II., 1 30cm j 30 cm l 30 cm j C1 .f..,2s 2 s vi t1m caractertsticas geomê as e era a im e cm 4t i t --- . ~ ~ O si1tema foi montado com um erro e no comprimento do @ cabo central. O valor da carga aplicada para o qual o cabo central começa a ae esticar ê P. Calcular a força em cada cabo quando a car ga for 2P. L L situopÔÓ sem cargo chapo rígido Calcular o valor da car�a P, para que o ponto E da barra rigida ABI esteja na eminência de encostar no muro de proteção, sabendo-se que o peso prÕprio da barra A�E e• 0,4 tf/m D e DADOS: 2,0m Para as barras BE e DC 2,0m E 2100 t/cm 2 s ... da • area secçao s 3 2 • cm Determinar as ten oes nos cabos. DADOS: El .. E 'S "' E E '2 "' E ;J • E4 1111 2E 1 2 s • s_, "' 2S 1 s '2 • S4 Ili s borro rígido s, 3S i p L _l_ L+e o o p folgo = 0,2 em 1/ 3 4 • ., S2 A+ SI 1:·-· e P $ A barra da figura é engastada fixamente nas extremidades. Uma força Pé aplicada cêntricamente no ponto B entre os dois trechos. Calcular as tensoes a em cada tre cho. t ,. t � S 1 "' 1 cm s 2 "' 2 .;a cm"'J. .e, · .,. 80 cm l !.l 1111 .50 cm P "' 4.o t la t ... A üma barra de secçao quadrada foi soldada uma barra circular que deve sustentar um peso na e� tremidade. Sendo as duas barras de aço, calcu- ., - lar o peao admiss1vel, deaprefando o peso �em próprio das barras. Calcular tambim o deslo camento da extremidade onde esti aplicada a carga. 1,2m Módulo de elasticidade E • 21�0 tlm� Tensão admis1fvel (J - 2 1,4 t/cm i QJ 1, 2 cm 01,Scm t 2, 5 � CORTE AA Colocar em gráfico a variação de f em função de P I + Q2 cm chopo rlgido 111m pêso j p o DADOS: t • 4m s 1 • s 3 • 0,8 cm2 '2 s '2 111 o , 4· cm E1 • E S • 1�00 t/cm� E '2 • 2500 t/cm 2 . ® ·A-. I '?IJ(JO m Uma chapa de aço, delgada e de grande altu@ ra, contraventada lateralmente ao longo de 10,COm 20,00m 22 5m - seu comprimento, deforma-se sob a açao de seu peso próprio. Pede-se: 1) Traçar o diagrama de esforço nor mal da estrutura; !) Calcular a variação de comprimen to da chapa. DADOS: E• 2,1 x tô 3 t/cm 2 Y • 7,35 x lt� 6 t/cm 3 S"" 50 cm 2 A barra AI e sujeita apenas a seu peso próprio. A distância t 112 • e entre os apoios fixos permanece invariável. Pede-se: l') Traçar o diagrama de N �) Dedu�ir uma fórmula para o deslocamento do ponto e. Notação: S ... ... - area da secçao transversal da barra E• módulo de elasticidade y • peso espec[fico do material OBS.t S e E são constantes ao longo da barra. 19) Calcular o comprimento t da barra CE para que as tensoes pro vocadas nas duas barras dw suspensão sejam iguais; �9) Admitindo este comprimento, calcular o deslocamento verti cal do ponto e. D 1,00"' s 8 2,0m � l,Om ! t E 2S e P=4t � OBS.: A barra ABC e .... d r1g1 a. DADOS: E • 2 l<l O t / em 2 2 S • 2 cm -e ,____ 2m ,; I t1,5 l!II 1,5111 ,, I f! :n: + .05 m l,5mi p 'y e 0,6f s s s s 0,4.e 8 F l q3.[I lp 0,3.2 (t 1,0 m 1,0111 1 @ Calcular o valor da rea S para que as tenaoes nas barras nio ultrapassem o - 2 valor a "' 1,2 t/cm DADOS: @ y "' 7,85t/cm 3 E .. 2100t/cm 2 1,2t/cm 2a .. cpl .. 20cm <f>2· 15cm <t> 3 ... 10cm <1>4 "' 5cm <t> 5 .. 3cm Determinar p para a estru- tu:ra ao lado, considerando-se o efeito do peso próprio das barras I , I I , III e IV. Para esse p cal cu 1 ar o deslocamen to do ponto A, ��forf'oi:; ® T)pf".e nor o� ';1, :_: �: E ... 2100tf/em 2 t "' 2,0m p ... 3,0tf 2s ... 1,0cm Chapa BF .. .. • d e r1g1 a s 1,5 m 1,5m 1 1 0,5111 ' !? ---- 1~--- .ft,",L.U _t_ E 1 (, ; ', 1 1 1 l)_ - --~L s í ,, R ESIS TENCIA DOS MATERIAIS 5.1 LISTA DE EXERCt'ctos ( L5) SOLICITAçÃO FOR CORTE - REBITES p Calcular a carga admissível na ligação da figura 0 o o o o o o T "' 2 l,Ot/Cl"' p 1, 11,, p (j .. 2 l,2t/cm o o o o o 1: li o o o Calcular o diâmetro ... max1mo do rehite e cf> • • 2cmreb1. tes o nGmero de.rebites da 0 li�ação esquematizada abaixo. Calcular também o comprimento mínimo das cobrejuntas. (a "" ?) o 1 1 I I ' li O li li 11 1 li Calcular a carga P o o o o a = ? � - 0=2cm o p t 1 -. p 1 I Dados: b '"' 5cm t • 2 cm r "' s.4t - 2 T 11111 O, 7 t / cm 2 cr III l,2t/cm .... I 2 cr "' 2 , !1 t e n1 esm Dados: - G), T b't • 0, 8t/cmre 1 e � Para a chana: ã .., 1 , 2 t ! e"' .:: p_ 2 -n· .. 2,,'!t/c: e Sf\1 Para a cohrejuntru - 'j cr • l,Ot/cm,. 65 ........,..\...._ __ ..... ; __ t-_-:...,-_7--_-_ ..... l_(--:_-_--t_-_-_-_-j_1i--__,--Y------''----- o 69 E u ~ 1 ,- p "' ' .... E u --- ----,_..-r---_-_-_-..,.+-.:.::-........ --- _--,....,_ ___ _ o .. 2,0t/crn , e s rn --:----e:-------:----__:_-___ _ ' . 0� Para a emenda rebitada, ao1trada na figura abaixo, pede-se determ1- 1 nar as condiç�e1 qu, deve satisfazer a espessura "e" de modo a se ter a máxima carga admissível sendo dados: P. , o/íl f�o mox. ·� :;. ? li ,, gZ,001!1 e Pma o 9'=a,o°"'II o o li """ o o o "' X. p a) Rebites - . 2 T • l,Ot/cm diâmetro 4> • 2, 0cm .... � ,; b) Chapa e Cobre-junta - 2 cr "" 1,2t/cm Pmox.? cr • · 2 9 4t / cm esm Dentre os diâaetros comerciais indicados na tabela abaixo, qualº© que deve 1er -ttlizadp para que 1e aproveite ao máximo a capacidade da ligação quanto ao cisalhamento e ao esmagamento? Para êsse valor, qual a reserva de capacidade da seçio quanto ao enfraquecimento? C1 ... l,2t/cm m 1.ot/cm j [ o o o 1 ] lJ:: - 2 9 2t/cm 2,o o o (j Ili! .. esm o o o o o o d polegadas em Ô 111 1/8 1/4 • 0.64 p 5/16 0,79 3/8 0,95 " 1/2 .. 1,27 JG_ Õ=l/4 Para a •••nda rebitada da figura abalao·:;opede-se determinar a g�ra b de modo••• ter carga admisaÍTel máxima. (P ... , ), sendo dados: max1mo � ... l,Ocm(diâm.reb.) p - b ? EB p e ... 2,0cm(espessura) - 2 C1•l,2t/cm --�a •2,4t/cm� _esm 2 't' b"'l,Ot/cm re ...!..-.( ... _________ __._ ____ !-1'--_3:::: ___ ,_=_2_,o_c_,m p -----J.-' .---------' ........... 111=2,o ;;;. ! 1 1 -· ~- - ....... ~ ~ --~ • 1 2 2 . , 2 T p --- la€) )ff-•IPan@ ! ., EB ·: -- '·. ' ''. :_':tt'i:&_ . .:.. - -- .. ~- -·· -· ·:..~_..._.,_ - G) w2_ P/2 -- 0,5cm - 1,0 1,0 P/2 ...,_ - 1,0 P/2 o o 1 1 1 o o ,1 p d p '1 '1 12 cm '1 o 1 o o 11 11 li Para a ligação da figura calcular a carga P admissível. DADOS: 2 T r 1111 O , 8 t / cm 1111 1,0 t/c-.2 (J ã - 2, O t/eaa � 1111 l, ,5 CDI r Dete na o valor da largura con1 tante. d i o d t ra la gu do1 rebit s 11 11 li 11 11 li : 1 a partir do qual a relação b/d ê@ a capacidade m ima da ligação p� b -=f,'5 cm -=toem 0,5 cm Dado1i - 2 f1 - l,2t/cm - 2 o • 2 9 4t/cmesm - 2 T • O, 8t / cm /\ 5 li o rmi h - d -ax n b. fl <p-- -ev 1, 5 � 1 ,5 1, 5 + 1, 5 1,5 + 1, 5 1, 5 � 1,5 m � a "' 1 , 2 t /cm'·· -r • 1.ot/cm2 r - 2 a • 2,4t/cm esm d 111 2cm (diâ metro do rebite). A barra 4-5 tem uma ligação esquematizada na figura abaixo. Calcular para esta ligação o mâximo valor admissível da carga P aplicada na ttr!liça• 1 oHo,, E o ,, o � 0 110!1 1cm 2,0 em ® -$- h -$-11 11 li 3 ·--�·-·-·º· N !!! 1' -$- ;: -$- Calcular 1' e a esm para os quatro rebi- tes da fig. ao lado. Calcular 01 máximos valores das tensões a na chapa e t nos reJli) esm bitas. 0,5 t 5 t 2,0 m 2,0 m 5 t ri rebit e = J.� 0,5 t 2,0m 2,0 m 5 t - 5t ® ? r-----.,-,--__,_ ... _-========~---1-l Ili° -<....-- " i J ! i :1 ~- 1 1 ' .. ~1 1 �· 1 � -$-1 1 1 1 � 1 + -El)-1 1 a • 2,4esm a • 1,2 2t/cm 2t/cm 2 T • 1,0 t/cm l 0 ,7 5 cm _P ____ =-'I , 5 cm _____ _,.o. 75 c m a) Calcular o diâmetro dos rebites para que o valor admissível de P seja o máximo pos1[vel. b) Calcular esse valor de P. + __ :.c,50'---c�mcc_ __ t DADOS: 2 T "' 1,2 t/cm - 2 roldono sem C1 e sm • 2 ' 4 t / cm @ @ 3!)C� 3,0� I \ --+1>-1-''--i--"' 1 1 1 i pede-se determinar o peso P que pode ser sus tentado pelo cabo. chopos de aço .._ • 1/2" "'reb * desenho sem escala p �llt1------ --lº cmp 1 • 0,6 t/m 1,0m t = 1,3cm P • 2,8 t Calcular os valores máximos de o e 'l' .b esm re X p ~:: .....,------------=,::"""'"""" Sem ~....,......,.,.. _____ --r~ l T 1 l em + UANI P1 -t·i . 1 -4--+ 1 2 4 cm 12 em 4 / 12 c:m 4 ,,,,. . e+; I' Pa -+ 1 20cm roldono $/ atrito e. ,. .. : '1. • •2 ••tão llUlll8JHHUt•• CHt11l�Ol'tllG isd i.ca • fi:·-�-. Ca 1- Cu lar as t...,_.. tle •iiutlUl!MHtt:o n·u 1'11'Mtes e de estaap11111Sllto ruH cha paa , quaado •• anut••t• a e,u·aa P2 act..,.. do cal,•. Dados: P • P • P • 1,0 t ® p 21 EB p � $ EB (unidades em cm) : • I 1 1 1 e p T p .-f I � • p 1 1 E& 1 EB 3,0 �I 1 -..._ 3.,0 1 EB - """ia j 1 e 1 e-1 - �º ) l ' . • l p Para a.a dua.e emendas rebitada• JHtde-ae a 11111WH1or eepee1n.1ra ! de ae&O �941 P Nja &Úliu. Coa baae BOI reaull&dos diaer qual ê a melhor aaenda •• eeniio 4• aesor aaeto da aaterial. 'i' • 1 t/c111111. 2 - 2a 1111 2,4 t/ea .... - 2 a 1111 1,2 t/ea f 3.,0 :,,o ------------, ai t - -·---- l - -·--- ,=------ ==» ··--- 1 1 visto kltero 1 de o e b 120 ® 1 t p (unidades em cm) t p ---- 12itr ® -j- �1 @i il-+ \D --+ 1 Calcular as cargas admissfveis P P P nara as a• b' e ' t s emendas de u- 2 ma barra de tração com a 1eçâo 120�20mm admitindo: <J "" 1, 4t/ cm N li ç 4t T .., l 0 2t/cm 2 2 o • 2 9 8t/cmeam Todos 01 rebites m diâmetro de 20mm e em todat as três emend s a seção das cobrejuntas ê 120�10mm. ebit a da figura, calcular t e a .max max esm •• � o H li o ,1 11 i ! R),eb. = 2,0 cm ll,O ll,5 (unidades em cm) ll,5 3,0 4t 0,4 cm 0,11 0,4 em @ 20 ad -+ + o + o Calcular a distância b entre oe rebitei na ligação @) 2 t º t 1 o o,,o o o o 11Q o 2t i a 11111 13cm eepesaura da viga • 1cm diimetro dos rabitee • 2cm Dados: T • lt/cm 2 iQ5m i 2,0 m i 2,0 m i0,5m i 2a • 2,4t/cm esm 1, 0 cm 6cmr o o o o / o 6cm o o o-__ ...,. ___ Dados: 30cm ELEVACAO P= 12 t PLANTA - 2 T • l,Ot/cm e - 2 (J • 2,4t/cm,esm determinar o valor do diâmetro d e da espessura ê. Determinar o valor de P 9 sendo dado1 T • 1,0t/cm 2 e ã • 2,4t/cmf?l\esm V p p 4 cm ti d .... 21) cm l 24 cm 50cm 1 \ p p r t ªtt4i • tt 11• o o,, o o 11 o o li o o 1 50cm 1, 0cm Ícxbre{ 1, 0cm p i p ELEVAÇÃO rrrrTT 24 cm t PLANTA ........... Óchopo= 2,0 em i ~.· j ,, DADOS 1-·- Calcular P adnis•fvel para •• •••• emendas abaixo . .l @ 1' p .....,_. + + 11 + + 11 l 1 + + l 1 + + I 1 ;:_ e==: 24=4-·�,-� : t--1 -+! ___,_j 2 + 1 1 + e 1 1 1 1 + +· + i 1 + 1 ! + diâmetro do rebite d • 3 / 4 11 e1pe11ar• da chapa el • 3 / 4 t1 espe•1ar·a da eo1'rejunta e 2 "" l / 2 H 1 � \. l �1 1 � \ 1 l,4t/cm 2o ... 3/4 11 1 9 91 CII "" 2 lilll T "' 0,8t/cm 1 / 2" .. 1,27cm ã -2,8t/ca esm Calc\�l•r o valor ad11i11Ível da carga_!, para d "' 1cm; t .., 0,5 cm@ a• 3cm; h w 6cmi; • l,2t/cm 2 ; � • 2,4t/cm 2 ; T • l,Ot/cm 2 :-, --: � r-m--' 1 +'=$ '- : ·$-"' 1------" --.:: ·- d Par• a vi�e da figura ubMixo carga P admis1lvel 1 sabendo-ee que: Q.!!!•: Ruptura na ,iunta rebitada. t pede-se determinar o valor da@ - 2 - T b • 1.0 t/cm ; a "" 2,4t/cm re esm � 2cm p 1 ... o o e s !illffll 3cm t e= 2cm 42 em t ------~e~"-------~--------= --~----o._-,,-~-----·-- - p --=---.v.· - ' l l ,, p 1 . ;22:WT_, ____ ---------------~~J1-.,,. -------~-- 2 J r' ,------V Deterfflinar o d tro rebite e o a para a emenda de duas cha- max pas suhBetida•· a uaa tenaio de 800 kR/cm 2 • 3oi 3� P/2 ......... t o o oo o 4,0 4,0 cm z 800 kg/c,:n - 2 T • l, O t / cm 2 cr • 2 , 5 t / cm esm DADOS: diâmetro d do rebite • 1cm T.., 1,n t/cw. 2 ã '"' 2,4 t/c:m 2 e III m Calcular o valor admissível da carga P. -� Para a lig • . 2 rebitada da figura, calcular a carga P adm1s sível. são dados: --------+r-"""ff--tt--!' ...... ...,.---+-.J ,_, P/2 1 1) / 2 P/2 ..,.._ �----,_.- -- ...,-,w-M-.,....,,,__,- dil"'"r-...,'""'"',. -,... - - -._--.............. P/2 ............ , .. o 'I /" 0 li() 151:n o li o o !:o 0 P/2 P/2 14,0cm T • , t cm (1 .. 2 1 11 2 t/crn ã • 2, 4 t / cm 2 811111 "" "" 1 • 5 cm 'í'reb iâae do Rebites di11pontveis: 1/2", 3/4", 7/8" \ F açao 1 1 1 so.o e.-. I' jJ ., I' 1 , !I 1 o E u í.2-1-·- . t',Zc111 ~-..... l l l @ Cnmo deve ser escolhida• relaçio t/d para que os valores� admi11Ivei1 dai tens�ee de cl1alh•m�nto do rebite (i) e do esmagn- mento da c'lu!l.y,a (Õ ) 1ejaua 11tin�id1u com o nu!&mo valor da carg11 P, e I m P/2 P__., ___ _ espe11u�a daN thapa� a dai cobre-juntas: 0,5 cm Calcular a �âxima força P que poderá ser transmitida na junta indicada, utilizando••• rebites de 1 cm de diâ Para as duas emendai!!, uma soldada e outra parafusada, esquemati-@ &adas abaixo, determinar a máxima carga P admissível. DADOS: P2 ._ 1) Para o material das duasemendas: � a • 2 ,4 t/cm2 ,í• 0,8t/cm 2 eem o o o o ... •·-, o:: o o 1 : Q I I Q 0 .::J o o 2 '"' 1 , 2 t / cm 15cm -q,75cm P2 0, 75cm 2) Par a a s o 1 d a: T II ccr sendo a .. O, 6 5 3) Diâmetro do parafuso• 1,2 cm. p -+ .. ... P/2 ;_t:=,l ==::: 1~1~1~IDI l~l~i ~! ~I ~, i==FJIIS•ta~l~~,Thrn =t.75cm . SOU)A :::-c•===?!=:~~~~~~~~~~:J~~~~~~~~~~;:==jp'·~sc~m~I- s RESIST!NCIA DOS·. MATERIAIS ,. 6A LISTA DE EXERCICIOS ( L 6 ) TORCÃO Calcular o valor admissrvel do momerito torsor T 40 Cffl 40cm - ' to Ln d .i e à d o • Cal eu 1 ar : A 1� cm t CORTE AA DADO: - 2 T • 1,0 t/cm a) 'o valor admissfvel de P; b) para a carga P do item anterior, qual .. e o da seçao extrema? p 6 cm giro i1· .1,5 I" i w' t 2 111 t 2m 4m - / , 2 DADOS: T ,.. 1, O t cm ·G .. 10cm 800 / . 2 t cm t .l.111 A•A '40 tem ,,..--. BARRA RIGIOA .l.ffl ® 2 Sendo G = 800 t/cm , calcular qual deve ser o c.oeficiente de mola k (t/cm) para que o giro da barra rfgida seja 0,01 radiano. 01 ., 1 j' T A viga em balan~o da f ~aura ea·tã sujei ta ao carregamen-:-@ -· ••• A l,~P ,., p , .. ... l 1 * Não levar em conta a flexão da barra. t 0,2m t 0,2m T 0,2m t Mt Mt 0,2 m CALCULAR: © 1) a maiima tensio de e, D .. 10,0 cm d "" 8, O cm ® Determinar a m ima tensao de cisalhamento e o giro da extremidade l e, sendo dados: G "" 800 t / cm2 D .,, 10,0 cm M .. 2,5 temt d "" 8, O cm Para o e o da figura ao lado (perspectiva logo abaixo) @ Mt \ t Mt pede se determinar a relação de modo a se .... ter M t max1.mo. O eixo é de seção circular cheia sendo: trecho 9, 1 -+ diâmetro 4, () e r0 trecho 9, 2 -+ diâmetro 2,n CJTl trecho .e. 3 ... diâmetro 4,0 cm ~I 1 1 LI I J t t O 2) ~h;:::::· de giro da se ~1-----+--- r - ~ + -+- 1 - '. 10 !•. t :. ~P., tp ~ t~. t: +, ~::•na extremidade 1 i- O,h f o,.a, 1'11 .t ... ax ivr :l.x 4,0HI \J DADO S: G • 800,0 t/cm 2 p - o,s t 4,0 cm ' '-.._ / relação ·t Pari a astrutura da figura ao lado �ede-se determinar n a • j de modo que a capacidade do eixo seja a mi•ima D o lAt (Mt m imo), sendo dados: d i 4a - .. A 1uçao a l direita de Mt 2 Teixo 111 1,0 t/cm G 111 8 00 t/cm 2 a • medida de compriment.o OBS: .A· seção ã esquerda de Mt ê circular de diâmetro D. ê circular de diâmetro d. Calcular o momento torçor T admi11Ivel. T A,C A e �= 4cm .L m j D .L m i Barras AB e CD DADOS: E .. 2100 tJcm 2 G "' 700 t/cm2 (J T "" .. l p 2 t/cm 0,8 t/cm 2 ;.. 1 diante tro: cm 2 comprimento: lm Qual deve �er o compriment� ! para que a extremidade livre 'do tubo da figura possa girar de uma volta completa. DADOS: T • 1000 kg/ C:Jll 2 G.• 800.000 kg/cm 2 d .,. 2 cm D "'" 3 cm ' l . 1 I . .. ax T ,;--.,. @ na fi*ura, calcular o T indicando 2 max onde ocorre. Sendo G • 800 t/cm , calcular os giros que o eixo sofre nas seções I, II e III. I �=4cm / / lI / / 2 tem ... DeteTataar ¾ para que a capacidade da barra seja max 1ma. DADOS 2 't' • 1,0 t/cm G • 800 t/cm 2 � o gradiente de temperatura que se deve dar as barras AB e CD, de modo que o giro na extremidade livre do - TI ' nao ultrapasse 150 radianos. eixo o @ ® ® E,S ,J. 2 .e G • 800 t/cm 2 E • 2 100 t/cm 2 T a • coef. de dilataçio linear '"' l,2xlo- 5oc- l E,S,.€ A 9, • 4 cm D "' 4 cm T "' l O tem s ... 21,0 cm / ,( \ \ \,@ Para a estrutura da figura. �alcular o deslocamento vert_ cal do ponto de aplicação da carga P. D o 0,4111 F P=0,8 t D A B A B e o E e E P=.0.8 t DADOS E 2000 t/cm barras G 100 t/cm coluna 4>barras .. l cm Ml:E cabos fle-F'DA e 'ªº xfveis. Para o eixo da figura, cal cular o valor do momento torçor Mt admisstvel, sabendo-se que G 11 800 t/cm2 e T • 1,4 t/c� 2 B � 2Mt � j "'° cm l M)Ocm j 100cm l SEÇÃO AA 6,011111 2 .. 2 .. t IOcm l l Q1 6m 0,6 m 1 f • Calcular �uRl deve ser a posiçio .(a•?) da carga to� çora (T) para que as tensoes de cisalhamento miximas nos tre chos ABC e CD sejam iguais. /' 't . 100 cm t 40cm. ol B � ---· --· � T + o · t - A viga d a f i � u r a tem , se e ç a o c o n s ·t i tu ida d e -® =} ,m um eixo e de uma secçio circular v�sada� r--��=����-7 Éstabelecer uma f'Õrmu::la para o t max quando sei' aplica Mt. Sugestão: Admitir dietribuição ! de T no raio. I rig1do linear o . chapo' rfgido / CORTE A-A ® ® A barra bi-engastada da figura esti submetida aos momentos ' torçores· T indicados. Calcular: @ 19) Qu�l o valor do tomprimento b para que a capacidade.... da viga seja máxima. 29) Para esse valor de b qual o t sabendo-se que T 11111 1 , O t / cm 2 • 8 e o ® t b r 9.Sm , ?I ~l·· .. t~ . chapo . . .f o.sm ', -~ r . I Q6,:00S: t • 1,0 t/c• 2 õ· 1111 2 ,4 t/cm 2 «um M 1111 M ...t tmax -----,- ! •.• • ---------'-- b1U."lll barra -- - - - - de seçao maciça ... d - de seçao cava,da ... D Qual BARRA OI! SOS de <f> H:çiO CHEIA deve ser sistir a / 11111 4 .cm ·@ \ / -· 5 cm / o n9 de para.tu-.. 0,5 cm que usado para re- essa ligação? Calcular o valor admias{vel era ,carga torçora T. Para esse valor de T ca),...eul_ar o giro n.a extremidade livre da barra. ®- DAbOS1 i • O,J t/cm2 G • !00, t/cm� / ' rt--��---- ,::- ..... , 1./ / ' . 1 ' )I 1L..------- \ � ..... � ' ' / .... / _.,_ ___ �1::.00=--=.c.:.:_m:____--,-,__, j �· -:, ____ IOO_cm _____ ·,__j � 1 t Calcular P . 1,5 t 2cm 4cm 6cm - --+ @ PLACA RMilOA p -----�---� DADOS: 2G 1111 800 t/cm .- i 2 p ....,----......._....... J_ 111 3 t/cm 2 E u T ® Para a viga da figura, t•açar diagramas de M t • t , e� 4M A 20 l j ' B l OBS.: As seçoes sao c1r culares com diâ metros D e 2D Calcular o mâ�imo valor da tensao de cisalhamento e o giro@ na extremidade livre do eixo. Sabe-se que as barras AC e CD terao um alongamento de 0,02cm. lm E"" 2100 A C B o t t/cm 2 J.m l G.,. 800 t/cm 2 d nd . 2 G = 800.000 kg/cm 19) A j .lm e .lm Área das barras AB e CD s .. 1 9 0 cm 2 . - . . res1stenc1a: @ Mt No dimensiona mento do eixo da figura devem ser obedecidas as se guintes condições: 2 'T < -r "' 800 kg/cm 29) deformação: � < l • n,02 rad. Qual o valor de n para o qual as duas condições sao equiva lentes. Para n diferente desse valor qual a condição que prevalece. OBS.: � ê o ângulo do qual gira uma extremidade considerada fixa a outra. •Pt t A + colo jl m 2m • t CORTE AA colo 6,0 cm Para o eixo mostrado na fí-® gura abaixo, calcular o moMentr, torçor admiss[vel M t e o giro que este momento causa na extre- 6,0 cm midade livre do eixo, dados: 'T . eixo • 800 kg/cm 2 2 'Tcola • 50 kg/cm G • eixo 2 • 800 t/cm sendo OBS.: As tensoes na eQla sao uni formemente distribu[das. * desenho sem escala sabendo-se que o engastamento (R) é um engastamento l� , , d MB i � e ast1co, isto e: +B • K , calcular o momento torc;or adm 1111- vel que se pode aplicar no meio do vão. DADOS 1.0 t/cm T .,. K • 13000 tem A 1 B G "" 800 t "' 1, O i/2 � i12 � d "" 8,0 Calcular T � em cada trecho max i, =80 cm t !2 =100cm t t./cm 2 m cm D t o.sem B= A -------1----...l 2 0 cm 20cm -2.,0 i-10 1 10 �o-3\ \ 1 r- ;30 \ \ \�/ / / � DADO� Rarras An r CD; 1 • 15 cm 2 D S • 0,1 cm a • o,00002ºc· 1 t � E .. 2000 t/cm� Um term�metro foi construido da seguinte ma neira: um eixo cl�aQlar engastado,· como mostra a figura, i provido de um p�nteiro indicador de tem peratura. Na extr�midade livre do eixo sio a�lica das 2 barras (AB e CD), que, devido i variaç;a de temperatura, poderão 'se alongar ou encurt1ar·, prov� Eixo Circular 1 • 20 cm d • 0,5 cm 2 G • 800 t/crn cando giro do eixo. O ponteiro, indicari entio, a variaçio de tempe ratura. Pede-se graduar o termômetro, ou seja., dceterminar o c omprime� to e do arco. 28 Os eixos AB e BC sio chavetados • ajunta apresenta uma fol j ga de 19 (um grau). Aplica-se no eixo AB, bem próximo da junta um mo- mento torsor de Mt ª 120 tem. Determinar �s momentos noa engastamen tos e o giro total em cada eixo. 8 ® � A� ::; 200 100 -f ' 1 º Dados: .., G • 800 t/cm '" eixo eixo 1 - d 1111 8 cm cm D 1111 11 cm Determinar o deslocamento vertical do ponto A. CHAPA AB- RÍGIDA B D \Q . � s -t- : OE 1 1 P.,.1 !6 1 l 8 A �-r- B A fl.AB: 30 1 PAB : 30 P: 2 t f PLANTA medidas em cm. Elevação 500 o l c•o T e ~ \\ \ \\ E -+·-- F + F 0,7!hm /, APOIO F '-........ ,,// �em t.f I 1\ \ II ,,_.,,,./ CHAPA Rl810A 0,211m 65,0 om PLANTA J 100,00ffl ELEVAÇÃO Um tubo de parede finR com diâmetro de L'O,Ocr;, espessura de 0,2 cm e com primento de 100,0 cm está engattado numa extremidade e soldàdo a uma chapa rÍgi da na outra (ver figura). Os apoios indicados na fi gura estão afastados de O, 75 cm da chapa .rfgida. Calcular as reaçoes nesses' apoios e a tensao de cisa lhamento no tubo, quando se aplica na chapa rfgida as forças F indicadas, nos seguintes eaf!los: a) F•l, Ot e b) F 111 4,0 t sendo dado G • 800 t/cm 2 Calcular o máximo valor do torçor T admissfvel. E A 14cm 4cm C• D e 4cm lm j !m j J m t 1, 2 t/ cm 2cr "" E .,. 200 t/cm 2 2 DADOS: G "" 800 t/cm Para as barras: T • º· ª ·2t/cm AC e DB diâmetro • 2 cm Determinar o giro da ex�remidade da barra ® i lo 1 l 1 1 ' + H.O•• 20,0 HI + , A•B '- Calcular o n9 de rebites necessários para resistir ã ligação. ··tal· 100 1,0 t/cm 2 '(' .. 2,4 t/cm (j .. esm <l> reb .. 0,5 cm Mt 0 50 f 2 • M ... tmax Dl .. dl .. d 2 ... 50 j 5 cm º2 .. 4 cm 3 cm - � Deteralaar par• a barra da figura Jc;nica, maciça, engas� tada em 11-, o giro da extremidade livre (11 e a máxima tensão de· cisalhamento. 5 do ( l) " ' do d \ ' ' \ p 1 p ( II l Calcular a de modo que o mâximo deslocamento horizontal @ do ponto B seja • l0-2cm. j 3 0cm t 60cm Pcmr A DADO G = 800 t/cm2 1 B a' ( CAMA P SAINDO) _....;;.. __ l p ~ +- ~ e l - \ \ I' " -~,i 1 ... -.:~ •• • 10 Offl "/ e I -.l•m p~ ~ 10cm 4cm 10cm , A 7.!. LISTA DE EXERCICIOS l L7) RESISTENCIA DOS MATERIAIS w FLEXAO NORMAL z 6 6 20cm 1 1 6 . -+--. --J-, 9 z 1 1 Determinar J da Fi~ura. zz Sendo z-z eixo horizontal que passa pelo C.G. Medidas em cm. -Determinar, para a seçao ® cia fi~ura: a) a posição do e.e. e J -t-'--------.------,1 1 / j ,o,m l ~r Yo 1 b) J Yo z o 1 20cm t 18 12cm 12cm , 20cm Calcular a posição do e.e. da sec- ção ao lado. @ Para um sistema de eixos (x,y) coloca- do no C.G., calcular os momentos de 60cm inércia J e J • X y ® Calcular o momento de . .,. . 1nerc1a da seçio da figura em relaçio ao seu eixo de simetria. A 3 - -Na eatrutura da figura as vigas ABC e DEF sao de seçao ® -retangular e a1 barras BD e CE de 1eçao circular. 1 1 1 1 1 B D 0,5 1) Calcular o menor valor de b (dimensão normal ao plano da figura) sabendo-se que h • 15 cm (dimensão no plano da figuta). 2) Calcular o menor valor do diimetro da seção da barra BD 3) Calcular a maior tensão de cisalhamento na estrutura. 1 1 1 1 1 1 r-"" 0,5 t /m e 0,5 t/m E i5t l 3t 0,5 1,0 m DADOS: e,• E IO 2 1,0 k/cm SEÇÃO DA VIGA ABC e DEF h = 15 cm ® 4 jt ·~ rmm aguo i Jx tampo O tubo de aço da figura e1ti ca~tegado pelo seu peso pri- prio e p•lo peeo d'igua. Noe pontos 1, 2,,3 da seção l - I foi ro1- o alongamento espec{fico € na direçio longitudinal ao tubo e foram obtidos os valores: el 11111 - 320 • 10- 6 '2 11111 + 150 • 10-:6 €3 .. + 260 . 10- 6 Sabe-se que duas destas medidas serao certa& e \nna errada. Perguntas: a) Qual é a medida errada e qual 1eria a leitura certa? b) Qual é o valor do momento fletor na lileçâo I - I? o - 1( Determinar Jxx para a secçao da figura. IO 0 o N· 1/ 1/ 1 ..A. T medidos em cm ® Calcular o momento fletor admissrvel devido a um carregameato vertical para baixo • DADOS: crc • 800 t/cm 2 crT 111 400 t/cm2 Calcular a carga admissfvel~ a menos dó peso próprio, da viga cuja se~io i eon1tituida pelos 3 perffs U 12" X 30~81 kg/m rq . llllllllllF ll!ll lllllllJ soliados, como indica a figura. Admitir que a solda é suficiente- mente resiatente. h A; f Dimeusões 11 om ir 111.i 11.1 b d in. in. in. 12 3 o.2s9 V 11 Dimensões h b d t mm mm mm mm 305 74.7 7.l 12.7 - A 1'TT77"T -l Dados: ªe 11111 1 Perfil Ul2" Peso Área Eixe 1 por s m J w ka/m cm 2 cm4 em3 30.81 38. 9 5330 '.351 - kg{/ cm 2 c:,T "" 1400 X 30,81 kg/m - 1 Eixo·2 - 2 i J w i V f'm rm4 rm3 l"m t'm 1 1 7 l 1 F. 21. 2'. g 2 o,; 1 • 7 X X 8,00 m , , E u o IO Pretende-se suspender o tubo da figura conforme o esquema. Qual o intervalo em que pode variar x sem que, as ten 1Õe I ultra- passem os valores ªc • 200 kg/cm 2 aT 111 10 kg/cm 2 Peso do tubo 111 1,6 t Calcular: a) O valor admiss!vel da carga p b) Para o valor de p do !tem anterior qual é o ,. ? max /p =:1 1::=1~1:::1:::::1 ::1 :::::1 =:1 =:1 :::1 :1 1:::::1:::1=:t:::::1:1 :::::1 :, :::1 ::::1 :1 ::::1 :=1 r:=1:::::1=:1=:1=::1=::1=::1 ::1 ::, ::1 :::1 :;::1 :1 :1 :1 :::1 ::1 :=;:1 ~1=~r 1 8m DADO : Õ = 100 Calcular o momento de inércia da secçio em relaçio ao eixo X T'f1TTT77 l , kg /crt ,Aj A 5m , 6 6 l l l l rt L 6cm L T l Secção A-A X X• n -------' 2 1 6cm lt 2 ® E u LO @ ·@ Cal~ular o valor da T que ocorre na viga e o v.alor max · de T que ocorre max na altura da •olda do reforço da viga. são dados: I 4" (11,46 kg/m) IIUIÇIIO da viga + o reforço t j_ 1----------. 10 cm , .., d _ _JL .._/SOLDA ,· J 1 1 l 1 b ~ 1 1 IY 1 t/m ~ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 r pol 4 X o i 1777777 l 2m l 2m l lm l 1 1 1 1 Dime1uÕe1 Eixo XX Eixo yy b d t m i kg/m cm 2 3 cm 3 4 3 3 mm mm 11'.!DI mm cm cm Qll cm cm cm 02 ,a •,a 1,• 11,46 4.s 2s21+9,1 s6,t 4,u 10 1 9,4 1s,1 1,4s Calcular o momento d• inareia em•• para a secção da figura. JL. ao eixo xx fÍ5\ Para a ~ecção da figura abaixo, determinar o momento de~ inércia com relação ao eixo z. 1 1 - _j 1 1 L_ 11, 20cm ~ l L 20 cm 1 20 cm 1 10 cm 30 cm 20 cm Dada a visa sobre dois apoioa da fiaura determinar: a - Oa diagramas de esforço, solieitantes. b - O diag~ama de tensão normal na 1eção mais 1ollcitada. e - O diagrama de deformação na mesma seção 5 IO 5 do i. t e1t 11 b". d - As tensões normal e de cisalhamento no pon- to "B" da seção transversal mais solicitada 0,4t à força cortan- te. 15 D j ... 2m 3m medidas em cm 5 20 25 Dada a_viga da figura, pede se calcular 01 valores entre os quaia pode variar a carg~ diatribuida i para que a mixima ten são de flexão seja igual a ã • 1,2 t/cm2 • Obs.: Não levar em conta o efeito da força normal na viga. t ~ Seção do vlgo -t4- p e o o t(') ~/,._---'-_ 4 _ 0 _ 0 __ ---=-)º"'""º.::;__-- 4 _ 0 _ 0 ___ ,r-\ ( medidas em cm) 16 h P= 2 t 0,5 t/m j 2,0 t 6.0m t 2.0 1 A car*d Pi m;vel. Dimensionar a ;i~a (perfil I). O dimensiona- mento deve ser feito eon1iderando apenas tens~e1 normais. ApÔ1 à eacolha do perfil, pede-se uma verificação do ef to da força cortante. D A DO a ã, 11111 l , 2 t / em 2 T 1111 O • 8 t /em 2 Calcular P para que EA (A&/1 longitudinal) seja igual 1000 ~ in- 6 • e para e11e valor calculart o e b • T max solda• 20 em t p h Perfil I IOit l9 37,8k9,m i l!:'lôcm ~ 300cm ~ 150cm ~ VISTA LATERAL Dimetu1Õu1 D i ffl81UI Ô H Eixo 1-1 F, i xo 2- 2 Nominais b d .b d t in in in mm fflffl mm mm kg/m cm cm3 cm cm 10 4 518 0,310 2!4 118 7,9 12,5 37,80 47,6 .5080 400 10,3 287 49.2 2,46 20 Calcul e1 normal e de cisalhamento miximas para a 11 1 1 r 11 i t l í J 11 l r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1. 1 1 1 1 1 1 1 1 i,..- P = IOO kg/m j 60e"1 *-t,---~-2~00-e_m~-b,= 5 cm t 1 1 h= J. h=IOem l......_ __________________ 1 ____ t,=_1_ t b2= 10 cm ~ r800ko/m "®1 1 l l 111111111111111 til 1 1 ~ I'-1211 x5 1/411 x 0,810 1 = l 1./3 t .f, l / l 1 1 12 1 t l 1 - -- ,_ A viga da figura tem no seu ponto mais solicitado tensão 1200 kg/cm 2 uma a .. . 1 1 1 h Determinar - t. -·-· ,t--·-·- o vao - .JL r-- ....... _ ... . , 1, +V t l ·1 Dimensões Dimensões Peso {rea nominais por Eixo 1 - 1 Eixo 2 - 2 s h b d h b d t m J w i J w i . . :la• mm kg/m cm 2 cm 4 cm3 cm 4 cm3 1n. 1n. mm mm .mm cm cm 12 51/4" D.810 305 1-4.2 20.6 ~6,7 81,85 103 13300 8:72 111;.3 720 102 2, 6 /4 ~~O:-$,_) ! r--------------------------------------~·-,J (~)! Calcular as tensões máximas cr e T, para a viga da figura. p I 11 1111 , , , 1 , , 1 1 , r, 1 1 1 1 X l e13 l í 1 t 1111 .5 ,O m p 1111 3 t/m .e X mm l /,/4 1 3cm 20cm t 20cm A viga da flgura i eonstituida de duas peças iguais, colocadas conforma as figurai A e B. Pede-se a relação entre as cargas admisslveis iA e P8 . Dados:;• 85 k5/cm 2 T 1111 cola 2 kg/cm 2 L 16 L 1 1 1 4 cola/E:3 t: 16 ( medidos em cm) ® ! 1 í i ' ,1 ~' \ . St cçÕo Para a viga da fi- ( medioo1 • cm) gura ao lado, cuja secção VIGA ~ !'' o A o l" A 2P e1tã indicada, calcular a carga admissível P sa- - 2 bendo-se que o• l,4t/cm L 1,4 l 1,4 ~ 1,4 ~ 1,4 t 114 r 1,4 l ' (tensão admissível da vi- ga) ' , , zp ( medida.s em · m ) Par a viga de açç da figura, calcular a máxima carga p ' - • ,qo - 4 / 2 de modo a nao se u 11uu· a tensao adm1ss1ve,l o 1111 1, t cm • Determinar tambim a solicitaçio mixima da solda (kg/cm) para esta carga p. Stçõo soldo A viga da figura está submetida - carga concentrada p • 350 kg e tem secção vari 1. Calcular a mixima ten1io normal rª rA 350 kg A lm lm 'l 1 3,0 t/m lltllllJF llJl ;z: f '·º l 1 4,0 m .z.[ ' l 1,0 1 l Calcular as tens s imas .de com- pressao e tração b•m como a máxima tensão de ci1alhamento. l 15 L l l N 3E "' N Se cç o o A 30,0 cm ·,,__r _' 5-----.! 4 i --·~2- .,.1 NI 1 Secção ( medidos 1 om cm) 10,0 e 25 26 Calcular a máxima tenaão normal e a máxima tensão de ciaalhamento indicando claramente oa pontos da viga onde elas ocorrem. /º'' t/m ~ I 1 I I t 1 t I I I 1 I I 1 i t k- - - - - - - - - l A- 1 lT1TT77 i ! j l lm 3m 1 0,4 l- -1 l 2,0 m l 1 1) Calcular o valor admissfvel da carga q. 2) Invertendo a posição da viga; qual o novo valor admissfvel da carga q? u Secção 1 b 4b b tt tt ~zzzzzzzz~~· cr • 600 kg/em 2 e a • T 200 kg/em 2 b • 3,0 cm Observação: O peso próprio jã eati incluído na carga distribuída. Uma viga, ba1tante larga, obtida rebitando 2 chapas onduladas (aeçio composta de faixas circularei - ver figura) i solicitada por momento fletor M • 1,20 tm e força cortante @) Q • 0,15 t p/onda de 20 cm de largura. Calcular a máxima tensão normal a e a força em cada rebite. ESPAÇAMENTO DOS REBITES= 25cm NA DIREÇAO DO EIXO DA VIGA 1 1 f=4cm f = 4 cm e i: 10 c::m e = 10 cm SECÇÃO ( Corte tronsversal 31 Calcular• valor admissível da carga que pode ser apl~ cada na viga de concreto da figura (a meno1 do pe10 próprio), sabe~ do-se que a máxima ttn1ão admi11Ivel ã compre1~ão vale 75 kg/cm 2 • Considerar que a1 ten1Õe1 de tração são 1ati1fatoriamente resistidas ! l l 1 3 y • pe10 específico do concreto• 2,4t/m p I7T i I ~ I I J i ~ I ~ l l I 1 8m ~ 2m l 1 Calcular a carga admi11 l P• r r 1t o rp X 11.. rrrrrr i'T77m l 3m l 3m ~ 415m l 4,5m l 1 1 l 2 m l l2m l 1 l Dado 900 /cm 2 o "'11 1 1 1 1 · ~-----r----,-+- ,- aou,a ~1 1 ____ ._ - - -+- _J medidas em em Seção 6cm e o C\I - A viga da figura tem eecção constituída por 3 pranchas de @ madeira ligadas por parafusos espaçados cada 30 cm. Sabendo-se que sua secção pode ser uaada ·na posição A ou B, calcular. para os dois casos, o a e a força no parafuso. max P=SO kg ~~-------! i 3,CX>m 1 j ~ lp ------------ t 1 1 +-- 121 +-1 1'-a,la 12\ +-1 12 medidos em cm - 2 a• 80 kg/cm p:>siÇÔÓ A posiçd'o B 16 34 A viga da figura ê constituída por duas tâbuas de madeira de seção quadrada co- -ladas. No câlculo da carga admiasfvel P, intervém ou a tensão normal mãximn ou a tensão de cisalhamento na cola. Pede-se calcular o valor do vão JI, segundo o qual: o 1) 2) Para R, < JI, intervêm a tensão o lhamento na cola. Para R, vel da DADOS: -to . .. > 1ntervem a tensao madeira. a • madeira 2 87 kg/cm ,.. 5,8 kg/cm 2 de cisa- admiss!- Uma barra com a secção da figura fica solicitada por um momento constante cujo plano de aplicação ê o plano de simetria. Calcular o valor admissível desse momento. Verificar se o carregamento dado provoca ... tensoes normais e de cisalhamento menores ou iiuais ls admiss!veis do material a ! t 2 m 2m 2 t/m DADOS § U) (J • 800 kg/cm e ,, 5 ªr • 600 kg/cm a) T • 400 kg/cm E o U) t 4 t 3 t 4 f--f~ Calcular, em mÕdulo, a máxima tensão normal e de cisalhamento na estrutu- 2 2 2 2m ra abaixo indicando a seção e o ponto j2m Secção do estruturo ~ 12 cm~ onde elas ocorrem. lt-+ ~}an t 1,0 t 3cm {1,2 U~IlJiHHl: Jl 1 t/m 38 A viga da figura pode ser usada na posição indicada ou na posição invertida. Para a posição que dâ a maior capacida- de, calcular o valor admissível da car- ga distribuída (p • ?) Dados: ã • 0,8 t/cm 2 e aT • ô,6 t/em. 2 @ D}·m 2 T 0,03 t/cm .. - 0,5 t/cm 2 a "" t b= ? t A partir de que valor de b o perigo de ruptura ê determinado pela força cortante? Determinar a distância d para a qual crT - nos apoios .@! se J n ' igual a crT - no meio do vão. max sendo dados ÕT • 600 kg/cm 2 e ('\ - - max Com este valor de d determinar n, ; • 1000 kg/cm 2 e 1 O cm / ll l l l 111111 Yl í II 11 I 111111 • t d= ? 600 c:m 2cm Para a viga da figura calcular a máxima tensão normal e de cisalhamento que ocorre, Calcular tamb;m para a seçio S indi- cada, no ponto K, as tensões normal e de cisalhamento. j IPm A 1 150 cm 1 seço"b S o) À 150 cm 1 f 4,0 cm t 3,0 6,0 t 3,0 f b) 1,5 cm 2 cm 10cm ® @ 1 f 9,0 cm ~ t~5 t 6,0 V5t assentar a viga a) Qual; o melhor modo de melhor posição qual e o valor de P" sabendo-se - I 2 <J .. 600 kg cm e c,t 11111 200 kg/cm 2 y • 7,8 t/m 3 (peso específico do material) ou h) e para esta que: 'd - - • da vir,a Melhor modo de OBS.: Levar em cons l eraçao o peso propr1.o , • ~sentar; aquele que permite maior P. A figura repte~anta uma alavanca carregada em A e com reaçio @ • '111!1 - , ., • ' - 2 em B. As •etçoes X e Y sao ratangulare1. Senda a• 500 kg/cm , calcular as dimensões das 1ecçÕe1 X e Y. Observações 19) ,bh 3 J ..,_ ret 12 850kg -· ',' 1 Z!Scm ~-l----1--------'7~2~cm'.!.'.-_______ _.,. 29) para as duas secçoes A) B) Fig I X e Y, adotar: h .,. 3b broçocklros de suspensóo Fio II t cabo do guindaste O tubo cuja ••cçia est; representada na Fig.I; transportado confor- me Pig.II; na transporte o tubo fica solicitados~ pelo seu pe•o. P e r g u n t •- 11 e : l) Qual a posição, aais f avorãvel para,,transpcorte (A ou B)? 2) Qual a rel•çio x/1 mais favar;~~l na coloc•çio das braçadeiras de aua.e_ensâo? 2 3 3) SeQdo ff • 40 kg/cm e i • 2,4 t/m, qual o m;ximo comprimento do túbo que pode 1•r transportado sem ultrapa1sar aquela tensão ad- •i•111-.el t, ~b~~~vasão:-Con1idera•se poaiçâo (ou relação) aai1 favorável a= la que provoca !enor 1olieitação 'ITd - J.,. ,., _ e1rculo 64 Para a viga da fiRura abaixo determinar o valor admi111vel da carga p indicada, sabendo-r1e que: 2 145 p nn.111 , 1111111 ·1 , ri , , i , 11 1 n l t 900.cm 1 j ªe .. 0,8 t/cm ªt • o.6 t/cm 2 ílô::~~Oc~m ~o --+- Para o aparelho de elevação P • 4000 kg 0,4 t/m j OI IIJlllllllllllllll[l A 2,20111 1,80111 O centro de gravidade do carri nho sem a carga P. S - ponto de ligação do cabo de .. suspensao no carrinho Adotando ã • 1400 kg/cm 2 , esco- lher o perfil I adequado para construir a viga AB. sepdb no trecho AB @ Calcular os valores mâximos de a e T indicando os pontos onde eles ocorrem; não hâ necessidade de calcular os esforços na cola nem de levar em consideração o peso próprio da viga. A viga da figura e constitu!da de tãbuas montadas confor-@ me mostra a figura (ver seçio A). Deter*inar o trecho para o qual serã necessário acrescentar mais duas tâbuas (ver seção B) como in díca 11 planta. U 11 l l I U I i l i l l l l 1 i CTit 111 t 1 1 + l l ( 1: o o o o o o o o o o o o o : o o o 2 o 2 o Q z 2 o !! o o o 2 o a t 3m t 6m ,2!!.1 Verificar &penas tensões de flexão. ~ " 1'171711 + 0,24t/m A) Determinar para a viga da Fig. Aa 1) a carga admi11tvel , sendo Õ • 1,2 t/ca 2 g 2) o e1paçamento e dos rebites sendo: t • 0,8 t/cm 2 , - -2 ~ a • 2,4 t/cm, dia•etro do rebite• 1/2" eam A 200cm P1=? flt 1 Jlr--:_._~_: __ : __ : ___ 4_-$-""""'lil --~ 1 B) Na figura 1, a viga foi colocada em outra posição. Calcular Y1 e a 1olicitaçâo no1 rebite1,para o espaçamento~ calculado em A. E===~========~=======l==lE=~=======Í========E==:3 l="===-=t========.::========..:=.::::==::::========:~========:===~ C leu 1 ar : l ... O valor a dm iiiu1 e 1 d a e ar g a p 11 uniformemente distributda 2 - espaçamento entre rebitei • 1 11 4 t/cm 2 T • O , 8 t / cm 2 - I 2 ~rebiteª l,O t cm Õ • 2,5 t/cm 2 esm 4> • 6,9 mm e "' 6 9 9 mm 11 " i =f ® cordoa ·--·------·--·-- VIGA t l/4 i Pretende-se levantar uma viga com o dispositivo mostrado acima. Traçar diagrama de momento fletor da viga e dizer se o sistema apresenta •antagem em relação a uma auepen1âo pelas extremida cies da vi a + + e + + e + + e + + VISTA -AA ' 1 I I 1 I 1 1 1 I 1 1 ttttll� !� X t;;; ,,,, 8m t 3m 1ml 1) Calcular o valor admissível da carga p, sabendo-se que: ã "" 1, 2 t / cm2 Õ . • 2 ,4 t/cm 2 esm T "' O, 4 t / cm 2 2) Para esse valor de p calcular o .. ma- ximo espaçamento entre os rebites que ligam os dois perfis, sabendo-se que o diimetro dos rebites; d 111 1 0 0 cm e t b • 0 9 4 t/cm 2 re -========7i-- ------ D te~minar para a viga abaixo, as máximas tensões normal de cisalhamento. lllÇÔb tronwenol do viga ===;:,-. 6.0cm 8,0cm 1,0 3P 8,0cm 11eçdb do viga 2em i i p tI l 111 J 11 l 1 1 l l l 1 , 1 1 1 1 l t I f Ó J I l l t ~ l,Om t 4Pm "tJP~ Cal la 2 • 0 11 6 t /cm - 2 CJ "" O 9 8 t / cm e p u 111111 1 1 , , 1 1 i , rli J n j2f • Sm »t ;m l 24cm t 24cm t 24cm t 1~m soldo/ 24cm Cal ar a carga admissível p de modo que a1 tensões • 1 t/cm 2 T • 0,6 t/cm 2 nao 1111,dam ultrap,ua1adas. Sabe-1e que para a 1olda t '"' O, 2 t / cm 2 8 !5!S Determinar a carga P admissível. DADOS: o • 270 kg/cm 2 e 2 /cm p p 2m i Calcular o valor isslvel da carga P para d• lc•; t a• 3cm; h • 6cm; o"" 1,2 t/cm2; Õ •2:4 t/cm2; T • 1,0 verificação de a Útil levar emconsideração a tensão provocada pelo momento. [tl t , t d ~2 p /2 1 18cml .. o.s cm t / cm2. Na normal sendo ndo D t rainar par a viga da figura A a carga admis1rvel P, o• 1,2 t/m 2 • D terminar tambémo, espaçamento e dos rebites, - 2 2 - ,: ., O , 8 t / cm " o "" 2 , 4 t /em , d i âm e t r o d o r e b i t e III l / 2" • sm p em 200 cm .. A RESISTENCIA DOS MATERIAIS r = ,.s t/� H = 2 AGUA T = 1.0 u rJ. . . 1 1 1 , d : ? � , &!.LISTA DE EXERCICIOS lL9) I FLEX�O NOR�AL COMPOSTA, FLEXÃO OBLIQUA, FLEXÃO OBLIQUA COMPOSTA. Determinar a espessura do - muro de alvenaria para que nao haja tensões de tração. Determinar o valor de P (admiss{vel) sabendo-se ®I2 - 2 que º e • 1000 kg/cm e O'T • 600 kg/cm OBS. medidas em centfmetro Determinar a posição da carga P de comprP.s- @ são (excentricidade e) que atua na seção da fir,ur� 30cm de modo que 1 1 máxima -. (1 t "'h;- (J O' t 1111 t:en111ao de traça.o ... ma:x ma:x max ... . de O' .. max1ma tensao compressao 12 cm max Para a viga da figura abaixo, determinar a força normal "P" de modo a ee ter tensio nula no ponto A (a , • O). Solicitando a viga com essa força normal mais o carregament� indicado, qual e a relação entre a máxima tensão de compressão e a máxima tensao d tração na viga lcr /O' 1 cmax tmax 0,02 t/cm p _______________ ..,..... --'lr,___ _ __,1_.,5'-'m� . ·-3 � 4 i e m _.. 1 -.- -1-- :;! 1 e .. _µt-r . ( , l L L l 1 4 l 1 1 + l TI t 4 I I II J ,. 1 ., .Jt,,, _A_ l/1l1l1JI 1 1 - e - jx �i+ a A Secção M h=? Calcular a altura h do muro de alvenaria para a qual começam a ép� recer as ten1Õea de tração. Dado: y • 1,7 t/m 3alvenaria ® Um pilar de aecção em triângulo equilátero de lado igual a 24 cm ea tâ sujeito a uma carga de compressao excêntrica que percorre o eixo x-x. Determinàr as posições x1 e x2 que a carga P deve ocupar para que a t .'l!IUlX _,_1_ 10 0 Dada a viga da figura, pede-se: 2. Calcular a relação entre ª A e crB (secção M) Dados: t, h, d e y (peso espeeffieo do mat11rial). 1. Traçar os di•gram•• de ,M, N e Q; 1 1 - ® Uma carga P .. 5,0 t, de compressao, po- de percorrer o setmento de reta AB indi cado na figura. Sabendo-se.que! a • 150 kg/cm2 (tensio admisslvel de e =-+----------- Pede-se determinar o comprimento AB. cos a .. 0,8 � 2 t 6c:m sen a "" 0,6 ® med. em cm E j j 180 120 400 40 0 ��º �· Secção do vlgo A barra CF i constituida de um macaco que i acionado até aplicar à - estrut�Jª um esforço de compressao de 1.200 Kg. Dete nar a e oi na viga ABDE. UUllX m n 12cm do C.G. @ O muro de arrimo dado na figura está submetido a uma carga p linearmente dis tribuída sobre o comprimento do muro. Calcular as excêntricidades x1 e x2, em que esta carga pode atuar sem provo car tensões de tração. 12~m / A rmi. 1 l 12cm 38 Cfil ªt • 25 kg/em2tte~aio admiss!vel de tra- ção) compre1aão) E N e I,� m A viga da (lgura tem seçao 12 x 12cm. Calcu·lar o valor ad missfvel da carga P, sabendo-se que ã • 90kg/ém 2 • l,Om rol do no s/ o trito Observação: Desprezar e peso próprio da viga. Calcular as tensoes a nos ,.. 2000 llt pontos 1, 2, 3 e 4, cabo p 0 �2 �Oan IOea !L!VACAO Det�rmin•r as tensoes normaia máxima e mrnima, bem como @ a posição da liaha neutra, na seção de engastamento do pilar representado, �onsiderando=se o caso de material resistente ã tração. Não se considera a possibilidade de flambagem. t = to kN/m3 1 ,=----+--~ (í;'\ "!.ANTA~
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