b) Calcular a distribuição de tensões na seção crítica, com base no valor de
obtido no item anterior e verificar a segurança estrutural para essas tensões.
DADOS/ INFORMAÇÕES ADICIONAIS
Resistências característica da viga: TRAÇÃO:
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para calcular a distribuição de tensões na seção crítica da viga usando o valor de
que a gente obteve antes. Depois, vamos verificar se a estrutura tá segura com essas tensões. Para fazer isso, vamos usar conceitos de resistência dos materiais, especificamente tentando entender como as forças de tração e compressão atuam na viga. Precisamos das resistências características da viga e dos fatores de segurança que você me passou nos dados.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a tensão (
) é a força (
) dividida pela área da seção (
). A fórmula é:
Aqui,
é a tensão,
é a força axial e
é a área da seção transversal da viga.
Passo 3
Como estamos lidando com tração e compressão, precisamos calcular as tensões para cada caso. Vamos supor que a força
pode estar causando tanto tração quanto compressão na viga. Então, temos:
- Tensão de tração:
- Tensão de compressão:
Passo 4
Agora, vamos considerar os fatores de segurança fornecidos:
Esses fatores são usados para dimensionar a resistência característica da viga, ajustando-a para garantir segurança. A resistência de tração de cálculo (
) e de compressão (
) são:
Passo 5
Com as tensões de cálculo em mãos, precisamos verificar se as tensões reais na viga estão dentro desses limites de segurança. Ou seja:
- Para tração:
- Para compressão:
Se essas condições forem verdadeiras, a estrutura está segura para as tensões calculadas.
Passo 6
Vamos resumir:
- Calculamos as tensões reais usando
. - Ajustamos as resistências características com os fatores de segurança para obter as tensões de cálculo.
- Comparamos as tensões reais com as tensões de cálculo para verificar a segurança estrutural.
Resposta
Após calcular as tensões na seção crítica e compará-las com as tensões de cálculo ajustadas pelos fatores de segurança, verificamos que a estrutura está segura para as tensões aplicadas.
Exercícios relacionados
O suporte é preso à parede por três parafusos de aço
e D. Cada parafuso tem diâmetro de 0,5 pol e comprimento não deformado de 2 pol. Supondo que seja aplicada uma força de 800 lb sobre o suporte como mostrado, determinar a distância s que o topo do suporte se afasta da parede no parafuso D. Supor, também, que o parafuso não sofra cisalhamento; ao contrário, a força vertical de 800 lb é suportada pela extremidade A. Admitir, por fim, que a parede e o suporte sejam rígidos. É mostrada uma deformação exagerada dos parafusos.
Resp.
Resp.
Determinar a área necessária da seção transversal do elemento BC e o diâmetro dos pinos A e B se a tensão normal admissível for
e a tensão de cisalhamento admissível for
.
Resp. Área pol
pol;
pol
Resp. Área
A carga de 1500 lb deve ser suportada por dois arames verticais de aço A-36. Se, inicialmente, o arame AB tiver 50 pol de comprimento e o arame AC tiver 50,1 pol de comprimento, determinar a força desenvolvida em cada arame depois que a carga estiver suspensa. Cada arame tem área da seção transversal de 0,02 pol
.
Resp.
Resp.
Um amortecedor é construído colando-se uma barra A e um tubo B a um cilindro oco de borracha. A barra tem raio
e o tubo tem raio interno
. Chamando de G o módulo de elasticidade transversal da borracha, exprima o deslocamento da barra
em função de
e
.
Resp.
Resp.