Três forças são aplicadas a um perfil de aço laminado W250 X 49,1, como mostrado. Determinar as tensões normal e de cisalhamento nos pontos C e D.

Passo 1

Oi oi, meu xuxuzinho!! Tudo bem com você?? Vamos analisar o que a nossa questão nos pede e matar essa em 10 minutos?? Bora. Bom, nosso enunciado nos pede para analisarmos a figura e dizermos qual deveria ser a tensão naqueles 2 pontinhos ali. Parece muita coisa, mas é tranquilo. Partiu??

Passo 2

Ok, nosso primeiro passo vai ser trazer os nossos valores pra cá pra analisar.

V x =   - 15   k N

P =   80   k N

V y =   - 45   k N

M x = 80 0,700 - 45 0,700 =   24,5   k N . m

M y =   - 15 0,700 =   - 10,5   k N . m

Por ser num formato de I, vamos dividir nossa peça em 3 seções retangulares: 2 retângulos maiores pras abas e um retângulo pra alma.

A = 22,8 × 10 - 3   m ²

I x = 1,92 × 10 - 5   m 4

I y = 1,29 × 10 - 4   m 4

Q = 22,4   × 10 - 3   m 3

Passo 3

Pronto!! Agora é só fazermos umas matemágicas aí pra achar o resultado!!

σ C = P A = 173,2   M P a

σ D = P A + M x a I x - M y b I y = - 166,2   M P a

τ C = 0

τ D = V y Q I y t =   - 159,1   M P a  

Resposta

σ C = 173,2   M P a

σ D = - 166,2   M P a

τ C = 0

τ D = - 159,1   M P a  

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