Noções de resistências dos materiais: esforços axiais e transversais

esforços axiais e transversais que atuam em peças estruturais.

1. Universidade Federal do Amazonas Faculdade de Ciências Agrárias Engenharia Florestal Manaus-Am 2016 Noções de resistência dos materiais: esforços axiais e transversais que atuam em peças estruturais Samanta Lacerda

2. Classes de solicitação

3. Tração Figura 1 - Tração

4. Comprensão Figura 2 - Compressão

5. Cisalhamento Figura 3 - Cisalhamento

6. flexão Figura 4 - Flexão

7. Torção Figura 5 – Torção

8. Solicitações Compostas Figura 6 - Solicitações Compostas

9. 2. DEFORMAÇÃO A ação de qualquer força sobre um corpo altera a sua forma, isto é, provoca uma deformação . Com o aumento da intensidade da força, há um aumento da deformação.

10. 10 TIPOS DE DEFORMAÇÃO Elástica Plástica 2. DEFORMAÇÃO

11. 11 2. DEFORMAÇÃO Deformação elástica Deformação transitória , ou seja, o corpo retomará suas dimensões iniciais quando a força for removida. Deformação plástica Deformação permanente , ou seja, o corpo não retornará para suas dimensões iniciais depois de cessado o esforço aplicado.

12. 12 2. DEFORMAÇÃO Deformação unitária ou deformação específica (axial) Deformação específica é a relação entre o alongamento total e o comprimento inicial. ε positivo ⟶reta se alonga ε negativo ⟶reta se contrai

13. 13 2. DEFORMAÇÃO Deformação por cisalhamento A mudança de ângulo ocorrida entre dois segmentos de reta originalmente perpendiculares entre si é denominada deformação por cisalhamento. UNIDADES: RADIANOS = RAD

14. 14 3. TENSÃO Tensões admissíveis As tensões admissíveis são fixadas nas normas técnicas e levam em conta um fator de segurança muito grande, pois ele devem cobrir: 1.- Todas as falhas nas suposições dos cálculos; 2.- As variações involuntárias na qualidade dos materiais; 3.- Os excessos excepcionais das cargas previstas e etc. Tensão que oferece a peça uma condição de trabalho sem perigo.

15. 15 3. TENSÃO Tensões admissíveis Tensão admissível à compressão simples paralelas às fibras: Resistência característica do material Coeficiente de ponderação NBR 7190/1997

16. 16 3. TENSÃO Tensões admissíveis No caso do aço de construção, é tomado o limite de escoamento como base para a fixação da tensão admissível ; Para materiais quebradiços como o ferro fundido, o concreto e para madeira, a tensão de ruptura é, em geral, tomada como base para a determinação das tensões admissíveis. O COEFICIENTE DE SEGURANÇA : consistência da qualidade do material; durabilidade do material; comportamento elástico do material; espécie de carga e de solicitação; tipo de estrutura e importância dos elementos estruturais; precisão na avaliação dos esforços e seus modos de atuarem sobre os elementos construtivos; qualidade da mão de obra e controle de qualidade dos serviços. Aço.................. ۷ = 1,15 a 2 (com relação ao escoamento) Ferro fundido... ۷ = 4 a 8 madeira........... ۷ = 2,5 a 7,5 Alvenaria......... ۷ = 5 a 20

17. 17 3. TENSÃO A resistência de um elemento estrutural depende da relação entre a força aplicada e a quantidade de material sobre a qual a força age. A essa relação dá-se o nome de tensão, que é a quantidade de força que atua em uma unidade de área do material (FAY, 2006). ( Hallack et al , 2012) descrevem que as tensões em um sólido podem ocorrer de duas formas: TENSÃO NORMAL TENSÃO CISALHANTE

18. 18 3. TENSÃO Atuam na direção perpendicular à seção transversal da peça. Tensão normal TENSÃO DE TRAÇÃO TENSÃO DE COMPRESSÃO TENSÃO DE FLEXÃO

19. 19 3. TENSÃO Tensão normal https://blogdomichelao.files.wordpress.com /

20. 20 3. TENSÃO Tensão de cisalhamento Estas tensões são resultado de um carregamento que provoca um deslizamento relativo de moléculas que constituem o sólido.

21. 21 3. TENSÃO Tensão de cisalhamento Para a verificação do cisalhamento longitudinal (tf), devido à flexão, as tensões de cisalhamento são calculadas de acordo com a expressão : Aumentando-se a força externa em um determinado corpo, ocorrerá a ruptura. A tensão calculada com a carga máxima que o corpo suporta ( Pmax e a seção transversal original (A0 do mesmo, denomina-se TENSÃO DE RUPTURA OU TENSÃO ESTÁTICA. Τ =  

22. 22 4 . DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO Com os dados obtidos em um ensaio de tração e compressão, é possível calcular vário valores de tensão e deformação correspondentes no corpo de prova, e então, construir um gráfico com esse resultado. A curva resultane é denominada diagrama tensão-deformação, e pode ser descrita de duas maneiras: Diagrama Tensão-Deformação Convencional Diagrama Tensão-Deformação Real

23. 23 4 . DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO Calcular a Tensão Nominal ou Normal Determinar a Deformação Nominal ou Normal Força Aplicada Área original da seção transversal do corpo de prova Alongamento Comprimento de referência Diagrama Tensão-Deformação Convencional

24. 28/08/2018 24 4 . DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO Tensão Deformação

25. 28/08/2018 25 4 . DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO σ r =limite de σ E =limite de elasticidade σ lp = limite proporcional

26. 28/08/2018 26 4 . DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO Estricção Redução percentual da área transversal do corpo de prova na região onde vai se localizar a ruptura

27. 28/08/2018 27 4 . DIAGRAMA TENSÃO x DEFORMAÇÃO Diferenças do convencial para o real: Real usa a seção transversal e do comprimento equivalente no momento da aplicação da carga. Com esses valores usados nas fórmulas temos os resultado da tensão real e deformação real do corpo de prova. A forma do gráfico é a mesma da convencional, com algumas diferenças: O gráfico se inicia na faixa de endurecimento por deformação, quando a amplitude de deformação se torna mais significativa. Estrição: Convencional: O corpo de prova suporta uma carga decrescente. Real: O corpo de prova suporta uma carga crescente.

28. 28 REFERÊNCIAS Melo, J.E. 2013. Apostila Sistemas e Estruturas em madeira. Universidade de Brasília. p. 53 Bento, D.A. 2003. Fundamentos de resistência dos materiais. Centro Federal de Educação. Florianopólis . p.16-17 Baêta , F.C. ; Sartor , V. 1999 - 2009. Resistência dos materiais e dimensionamento de estruturas para construções rurais. Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais. p.2-9