ATPS Resistencia Dos Materiais

Etapa 1

Apresentação do Projeto e Conceito de Tensão

1.1 Apresentação do projeto

Nessa etapa realizamos as pesquisas e cálculos necessários para assegurar que o projeto proposto será funcional, seguro e confiável.

1.2 Esboço do projeto

Figura 1 – Projeto do portal de entrada para veículos

1.3. Diâmetro do Parafuso

Através de cálculos, será dimensionado 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.

Figura 2 – Local de utilização do parafuso

Dados:

Tensão de Cisalhamento: 120MPa

Coeficiente de segurança: 2

Tensão de ruptura à tração: 415MPa

Especificações da NBR 8800:2008

Pontos de fixação: 2

Memorial de Cálculo

Tensão de cisalhamento médio

σmed = σ / Cs

σmed= 120MPa /2

σmed= 60MPa

Cálculo da Área

σmed= F / A

σmed= 12,57KN / A

60Mpa = 12570N / A

A = 209,5 mm²

.

Cálculo do raio do parafuso

A = π.r²

209,5 mm² = π.r²

r² = 209,5mm² / π

r = √66,686

r = 8,166 mm

Diâmetro do Parafuso = r x 2

Dp = 8,166mm x 2

Dp = 16,33 mm

1.4. Parafusos ao corte e tensão de cisalhamento

As prescrições desta norma referem-se especificamente aos parafusos comuns ASTM A 307 e aos parafusos de alta resistência ASTM A325 e A 490, com rosca UNC. Entretanto, permite-se o uso de parafusos comuns ISSO 898-1 Classe 4.6 e parafusos de alta resistência ISO 4016 Classe 8.8 e ISO 4016 Classe 10.9, desde que para estes parafusos, todas as exigências apresentadas para os parafusos ASTM similares sejam atendidas, com as devidas adaptações. São também previstas barras redondas rosqueadas, devendo as roscas atender aos requisitos da ASME B18.2.6 com tolerância Classe 2ª; as porcas das barras redondas rosqueadas devem ser do mesmo material da barra e devem ter dimensões conforme especificada na ASME B18.2.6 para porcas hexagonais.

A área resistente ou área efetiva de um parafuso ou de uma barra redonda rosqueada (Abc), para tração, é um valor compreendido entre a área bruta e a área da raiz da rosca. Nesta norma esta área é considerada igual a 0,75 Ab, sendo Ab a área bruta, baseada no diâmetro do parafuso ou no diâmetro externo da rosca da barra redonda rosqueada, db. Logo:

Abe = 0,75 Ab

Com:

Ab = 0,25πdb2

A força de cisalhamento resistente de cálculo de um parafuso ou barra redonda roscada é, por plano de corte, igual a:

• Para parafusos de alta resistências e barras redondas roscadas, quando o plano de corte passa pela rosca e para parafusos comuns em qualquer situação:

• Para parafusos de alta resistências e barras roscadas, quando o plano de corte não passa pela rosca:

Onde Ab é a área bruta baseada na área bruta do parafuso ou barra redonda roscada db.

1.5.