Resistencia Dos Materiais

ETAPA 1

Aula-tema: 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 e coeficiente de segurança são indispensáveis no dimensionamento ou pré-dimensionamento de partes componentes de uma estrutura.

Para realizá-la á importante seguir os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Escolher a sua equipe de trabalho e entregue ao seu professor os nomes, RAs e e-mails dos

alunos. A equipe deve ser composta de no máximo 5 alunos.

Passo 2 (Equipe)

Observar as figuras abaixo:

Figura 2 – Detalhe da ligação dos tirantes

Figura 3 – Vista do portal em perspectiva

Passo 3 (Equipe)

Calcular o diâmetro do parafuso necessário para resistir as 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 τvd á de 120 MPa. Majorar os esforços,

força de tração no tirante, por um coeficiente de segurança igual a 2.

Apostila de Resistência dos Materiais, Capítulo 2 – Tensão.

ASSOCIACAO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800/2008: Projeto de

Estrutura de Aço e de Estrutura Mista de Aço e Concreto de Edifícios. Rio de Janeiro, 2008 - 237p. PLT da Disciplina Resistência dos Materiais.

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 a tração - fu = 415 Mpa

A força de tração na qual os tirantes estão submetidos é igual à 12,57KN.

Majorando esta força por um coeficiente de segurança igual a 2. Temos então o seguinte:

Ft = 12,57 KN

Coeficiente de segurança = 2

Ft majorada = 12,57 KN . 2

Ft majorada = 25,14 KN

Porém o painel está sendo segurado por dois tirantes preso por dois parafusos. Para o cálculo do diâmetro do parafuso dividiremos essa força peso do painel por dois, pois a mesma está distribuída nos dois parafusos.

Ft = = 12,57KN

Resposta: Ft para cada parafuso é igual a 12,57KN.

Vamos calcular o diâmetro o diâmetro do parafuso necessário para resistir a uma tensão de 120 Mpa conforme dado proposto de desafio.

Para isso nós utilizaremos da fórmula de cálculo da tensão média de cisalhamento para duplo corte, ou seja, τmédiav = conforme nos mostra a figura 2 – Detalhe da ligação dos tirantes.

τmédiav =

120 . = 120 . =

120 . = . =

. = 0,2095 . d =

d = m . 1000 d = 8,16 mm

O primeiro diâmetro do parafuso comercial em polegadas mais próximo ao resultado encontrado é de 3/8 que corresponde a 9,5225mm.

Passo 4 (Equipe)

Descrever as especificações, segundo a NBR 8800:2008 (texto fornecido em sala de aula),

quanto a verificação de parafusos ao corte e interprete o valor de τvd fornecido no Passo 2.

Apostila de Resistência dos Materiais, Capítulo 2 – Tensão.

ASSOCIACAO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS. NBR 8800/2008: Projeto de

Estrutura de Aço e de Estrutura Mista de Aço e Concreto de Edifícios. Rio de Janeiro, 2008 -237p.

Resposta:

Tensão admissível

A tensão admissível consiste no valor-limite da tensão a que um determinado órgão num certo material está sujeito e que servirá para o dimensionamento das suas secções resistentes. A sua determinação efetua-se considerando quer as propriedades mecânicas do material escolhido, quer o tipo de solicitações a que vai estar sujeito (carga estática ou variável, com vibrações ou sujeito a choques), e dever ter em conta alguns fatores aleatórios ou imprevistos através da adoção de um coeficiente de segurança.

A relação entre a resistência mecânica do material e a tensão admissível para o cálculo (coeficiente de segurança) deve ser tanto maior quanto mais complexo ou indefinido for o estado de tensão ou quanto mais imprevisível for o comportamento do material. Em conseqüência, para a pedra natural e a madeira deve-se partir de coeficientes de segurança maiores, enquanto para outros materiais, como, por exemplo, os aços, podem-se escolher coeficientes mais baixos.

Coeficiente de Segurança:

É a relação entre o carregamento último e o carregamento admissível.

A escolha de um coeficiente de segurança baixo pode levar à estrutura a possibilidade

de ruptura e a escolha de um coeficiente de