Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Conceitos de tensão e deformação Resistência dos Materiais Prof.: Guilherme Eleutério Representa a intensidade da força interna sobre um plano específico (área) que passa por um determinado ponto. Conceito de Tensão Tensão Normal e Tensão de Cisalhamento Tensão Normal: A intensidade da força ou força por unidade de área, que atua no sentido perpendicular a ΔA, é definida como tensão normal, σ (sigma). Portanto pode-se escrever que: Tensão de Cisalhamento: A intensidade da força ou força por unidade de área, que atua na tangente a ΔA, é definida como tensão de cisalhamento, τ (tau). Portanto pode-se escrever que: Unidades de Tensão No Sistema Internacional de Unidades (SI), a intensidade tanto da tensão normal quanto da tensão de cisalhamento é especificada na unidade básica de newtons por metro quadrado (N/m²). Esta unidade é denominada pascal (1 Pa = 1 N/m²), como essa unidade é muito pequena, nos trabalhos de engenharia são usados prefixos como quilo (10³), mega (106) ou giga (109). Tensão Normal Média Tensão Normal Média - simplificações Material Homogêneo: Possui as mesmas propriedades físicas e mecânicas em todo o seu volume. Material Isotrópico: Possui as mesmas propriedades físicas e mecânicas em todas as direções. Distribuição da Tensão Normal Média onde: σ = Tensão normal média em qualquer ponto da área da seção transversal. P = resultante da força normal interna, aplicada no centróide da área da seção transversal. A = área da seção transversal da barra. Será usado um sinal positivo para indicar uma tensão de tração (componente sob tração) e um sinal negativo para indicar tensão de compressão (componente em compressão). Distribuição da Tensão Normal Média 1) A luminária de 100 kg é suportada por duas hastes AB e BC como mostra a figura. Se AB tem diâmetro de 15 mm e BC tem diâmetro de 12 mm. Determinar a tensão normal média em cada haste. Exercícios 2) Os diâmetros das hastes AB e AC são 18,5 mm e 16 mm, respectivamente. Se for aplicada uma carga vertical P de 30 kN em A, qual será a tensão normal média, na haste AC e AB respectivamente Exercícios 3) Sabendo que a tensão é igual à forca aplicada sobre a área da seção transversal. Calcular a tensão normal nas duas barras da treliça abaixo que sustentam o peso de 5000 N, como indicado na figura. Sabendo que os cabos 1 e 2 tem diâmetro de 12,5 mm e 20 mm, respectivamente. Exercícios Tensão Normal Média Máxima 4) Determine a tensão normal média máxima para a barra com largura constante de 35 mm e 10 mm de espessura, apresentada na Figura . Tensão de Cisalhamento Média onde: τméd = Tensão de cisalhamento média na seção. V = Resultante interna da força de cisalhamento. A = Área da seção transversal. Cisalhamento em Juntas Cisalhamento Simples: Cisalhamento em Juntas Cisalhamento Duplo: Cisalhamento - Exemplo Cisalhamento Simples: Cisalhamento - Exemplo Cisalhamento Duplo: Cisalhamento - Exemplo Cisalhamento Duplo: Exercícios 1) Considere o parafuso de 12,5 mm de diâmetro da junta da figura abaixo. A força P é igual a 30 KN. Admitida a distribuição uniforme das tensões de cisalhamento, qual é o valor dessas tensões, em qualquer uma das seções transversais mn ou pq? Tensão de Esmagamento Parafusos, rebites e pinos criam tensões nos pontos de contato ou superfícies de esmagamento das barras. • A resultante da distribuição das forças na superfície é igual e oposta à força exercida no pino. • A intensidade média da tensão de esmagamento é, Exemplo 2) Determinar a tensão de esmagamento na chapa abaixo, sabendo que a força F = 40 kN e a chapa possui espessura de 30 mm. O parafuso possui diâmetro de 25 mm. Exercícios 3) A ligação a seguir é submetida a uma força de tração de P = 120 KN. Sabe-se que a tensão de resultante é de 145 MPa. Qual o valor do diâmetro do parafuso? Exercícios 2 - Para uma obra industrial, dimensionaremos a base de um pilar metálico (W250x80) de modo que ocorra a distribuição da carga P do pilar para a fundação, conforme a Figura, a fim de que o projeto seja econômico e seguro. Sabe-se que a tensão normal média do pilar não deve exceder a 248MPa, onde possui área da seção transversal de A m = 10.200 m2. A tensão de esmagamento do concreto da fundação é limitado a 25MPa. Qual deve ser a solução mais eficiente para uma base quadrada? Tensões em um plano Reto Tensões em um plano Oblíquio Exercícios 28 1 - Duas barras de madeira foram coladas e formaram uma emenda, conforme Figura abaixo . Sabendo que a carga vale P = 10 kN, determine as tensões normal e cisalhante na emenda desta barra. Exercícios 29 2 - Para uma emenda de uma barra de madeira, mostrada na figura a seguir, determine a tensão normal e a tensão de cisalhamento na emenda, sabendo que o carregamento é P = 8 kN. A P = s méd V A t = méd V A t = 2 méd V A t = w
Compartilhar