ATPS Resistencia Dos Materiais

Sumário

1) Objetivo do desafio 2

2) Etapa 1 3

2.1) Passo 2 4

Projeto do portal de entrada para veículos. 4

Detalhe da ligação dos tirantes. 5

Vista do portal em perspectiva. 6

2.2) Passo 3 7

Dimensionamento do diâmetro do parafuso 10

2.3) Passo 5 10

Pressão de contato (esmagamento). 11

2.4) Passo 6 11

Tensão atenuante na área da seção transversal 13

3) Etapa 2 14

3.1) Passo 2 14

4) Etapa 3 16

4.1) Passo 1 16

4.2) Passo 2 17

4.3)Passo 3 17

5) Etapa 4 18

5.1) Passo 1 18

5.2) Passo 2 19

6) Etapa 5 22

6.1) Passo 1 22

6.2) Passo 2 23

6.3) Passo 3 24

7) Bibliografia: 26

Objetivo do desafio

Desenvolver um portal de entrada para veículos da escola, fornecendo o pré-dimensionamento da estrutura.

Etapa 1

Apresentação do Projeto e Conceito de Tensão

Nesta primeira etapa, além da apresentação do projeto a ser desenvolvido, o aluno entrará em contato com algumas das diversas aplicações onde conceitos de tensão, tensão admissível coeficiente de segurança são indispensáveis no dimensionamento ou pré-dimensionamento de partes componentes de uma estrutura.

2.1) Passo 2

Observar as figuras abaixo:

Projeto do portal de entrada para veículos.

Figura 1 – Projeto do portal de entrada para veículos.

Detalhe da ligação dos tirantes.

Figura 2 – Detalhe da ligação dos tirantes.

Vista do portal em perspectiva.

Figura 3 – Vista do portal em perspectiva.

2.2) Passo 3

Calcular o diâmetro do parafuso necessário para resistir às tensões de cisalhamento provocadas pela ligação de corte simples do tirante com a viga metálica, considerando que a tensão resistente de cisalhamento do aço do parafuso é de 120 MPa. Majorar os esforços, força de tração no tirante, por um coeficiente de segurança igual a 2.

σ_m=P/A

Figura 4 – Detalhe dos esforços atuando no rebites.

O valor da tensão de cisalhamento varia da superfície para o interior da peça, onde pode atingir valores bem superiores ao da tensão média. O valor da tensão resistente foi obtido com base nas especificações da NBR 8800:2008.

Aço do parafuso

Tensão de ruptura à tração σ_u = 415 Mpa

Figura 5- Forças atuantes no sistema

ΣFx=0

ΣFy=0

-12,570+FA+FB=0

FA+FB=12,570

ΣMa=0

12,570 .1,5+(-FB .3)=0

18,855-FB .3=0

FA+6,285=12,570

FA=12,570-6,285

FA=6,285N

-FB .3=-18,855 (-1)

FB= 18,855/3

FB=6,285N

A→Seção sujeita ao cisalhamento

B→Seções sujeitas ao esmagamento

σ_c →Tensão de cisalhamento do parafuso = 120MPa

K→Coeficiente de segurança=2

σ_(adm.=) σ_c/K

σ_(adm.=) 120MPa/2

σ_(adm.=) 60MPa

σ_(adm.=) Q/A_c

Dimensionamento do diâmetro do parafuso

σ_(adm.)=Q/A_c

60= 12,570/((π .d^2)/4)

d^2=(12,570 .4)/(π .60)

d=√(50,28/188,5)

d=16,93mm

Diâmetro do núcleo do parafuso = 16,93mm (normatizado)

Diâmetro externo = ISO4017 - M20 X 2,5

2.3) Passo 5

Pressão de contato (esmagamento).

σ_(esm.adm.chapa)=700MPa

σ_e=Q/A_(proj.)

σ_e=Q/(ϕ .esp.chapa)

σ_e=12,570/(16,93 .3)

σ_e=247,5MPa