Análise de Tensões Normais em Estruturas de Engenharia

Tensão II Apresentação Cargas axiais estão presentes em diversos elementos um exemplo são as barras da estrutura de uma ponte ela pode estar sendo tracionada ou comprimida Entender como dimensionar e como utilizar este conhecimento se torna necessária para engenharia e arquitetura Nesta Unidade de Aprendizagem você vai estudar o conceito de tensão normal e fará também algumas aplicações específicas da análise e do projeto de elementos sujeitos a cargas axiais Será determinada assim a distribuição de tensão normal média que age na seção transversal de uma barra com carga axial aplicada nas suas extremidades Bons estudos Ao final desta Unidade de Aprendizagem você deve apresentar os seguintes aprendizados Utilizar as equações de equilíbrio de forças e de momentos Determinar as reações do apoio e as cargas internas nos elementos de uma estrutura Resolver o cálculo da tensão normal na seção transversal de uma estrutura Desafio Durante uma corrida devido ao impacto com o solo o pé de um atleta com massa de 90 kg é submetido momentaneamente a uma força equivalente a 5 vezes o seu peso Determine a tensão normal média desenvolvida na tíbia T da perna desse homem na seção média aa A seção transversal pode ser considerada circular com diâmetro externo de 50 mm e diâmetro interno de 30 mm Infográfico A força Normal ou axial é aquela que atua perpendicularmente sobre a área da seção transversal da peça ou seja geralmente no sentido do eixo da peça Neste infográfico você vai aprender aonde localizar os esforços axiais e tensões normais Conteúdo do livro No livro Mecânica dos materiais você encontra no primeiro capítulo a Seção 15 Carga axial e tensão normal onde terá mais detalhes a respeito do conteúdo abordado nesta Unidade de Aprendizagem Boa leitura Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem Na Biblioteca Virtual da Instituição você encontra a obra na íntegra Dica do professor A ação de tensões normais seja de tração ou compressão fazem parte da natureza das forças que agem nas estruturas dos equipamentos máquinas ferramentas sendo importante para determinação do dimensionamento mecânico as espessuras do projeto em si das coisas Nesta Dica do Professor você verá uma breve explicação de como calcular a tensão normal média na seção transversal de elementos carregados axialmente Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Exercícios 1 O mancal de encosto está sujeito às cargas mostradas Determine a tensão normal média desenvolvida nas seções transversais que passam pelos pontos A B e C A B C D E 2 A luminária de 300 N é sustentada por três hastes de aço interligadas por um anel em A Determine qual das hastes está submetida à maior tensão normal média e calcule seu valor A B C D E A peça fundida a seguir é feita de aço cujo peso específico é Determine a tensão de compressão média que age nos pontos A e B 3 A B C D E O elemento AC está submetido a uma força vertical de 3 kN Determine a posição x dessa força de modo que a tensão de compressão média no apoio C seja igual à tensão de tração média na barra AB Considere a área da seção transversal da barra AB igual a 400 mm2 e a área do apoio C igual a 650mm2 4 A x 76 mm B x 155 mm C x 124 mm D x 45 mm E x 65 mm Duas barras cilíndricas de seção transversal cheia AB e BC são soldadas uma à outra em B e submetidas a um carregamento Determine a intensidade da força P para a qual a tensão normal de tração na barra AB é duas vezes a intensidade de tensão de compressão da barra BC 5 A P6375 kN B P16875 kN C P3375 kN D P12235 kN E P15883 kN Na prática Vamos agora ver um exemplo prático de utilização do cálculo da tensão normal e das cargas axiais Frequentemente elementos estruturais ou mecânicos são compridos e delgados Além disso estão sujeitos a cargas axiais que normalmente são aplicadas às extremidades do elemento Pendurais parafusos e elementos de treliças são exemplos típicos A determinação da distribuição das tensões normais nestes casos é fundamental para definir a área da seção transversal de cada elemento e assim realizar um dimensionamento seguro e otimizado Saiba Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto veja abaixo as sugestões do professor Cargas Axiais Exercício Resolvido 1 Resistência dos Materiais Neste vídeo de resistência dos materiais será mostrado como calcular a tensão normal em um submetido a carga axial Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Tensão de Tração e Compressão em Barra Carregada Neste vídeo será apresentada aula sobre resolução de exercícios com o cálculo de tensão de tração e compressão Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Resistência à compressão axial do concreto com diferentes direções de carregamento e condições de contorno Neste artigo é apresentado a análise experimental a resistência à compressão axial Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar