Tração e compressão

1. TRAÇÃO E COMPRESSÃO

1. Introdução: Nesta aula de hoje vamos estudar barras submetidas a esforços de tração ou compressão. Então, para desenvolvermos esse estudo vamos considerar uma estrutura cujos elementos estão solicitados somente à tração ou compressão.    

[pic 1][pic 2][pic 3]

Fig.01. Treliça submetida a carga P

Quando a estrutura recebe a carga P aplicada nó B, à barra horizontal absorve internamente uma fração da carga e transmite até o apoio A. enquanto, outra fração absolvida pela barra inclinada é transmitida internamente ao apoio B.

É preciso analisar com mais profundidade a natureza dos esforços solicitantes transmitidos internamente pelas barras da estrutura.

[pic 4]

FIG. 02

Vamos considerá uma barra prismática isolada, submetida a duas forças de mesma intensidade, sentidos oposto aplicadas na extremidade da barra. Para se fazer uma analise das solicitações internas, a barra será secionada por um plano de curte imaginário dividindo a barra em duas partes distintas. Como a barra estava em equilíbrio estático, somos obrigados a admitir que na seção do plano de corte, existe uma infinidade de forças internas necessárias ao equilíbrio das partes distintas. A resultante dessas forças é denominada de Esforço Normal.            

   

1. Esforço Normal

1. Conceito: é a resultante das forças internas que se desenvolve perpendicularmente ao plano da seção de corte, necessária ao equilíbrio estático das partes distintas da barra  
2. Cálculo do Esforço Normal: aplicando a equação de equilíbrio estático ao esquema de cálculo apresentado na Fig. 02 obtém-se:

                

                ∑Fx = 0                N - P = 0 logo,      N = P[pic 5]

                Como a seção do plano de corte é genérica, admite-se que qualquer seção da barra é atravessada internamente pela mesma força N = P    

1. Tensão Normal no Ponto

A distribuição de forças internas na seção do plano de corte é de difícil compreensão. No entanto, admitindo que o material de fabricação da barra seja homogêneo a distribuição dessas forças é uniforme. Cada ponto da seção está submetido à mesma intensidade de força interna. A medida da intensidade da força interna é denominada de tensão normal no ponto.

Analiticamente a tensão normal é designada pela seguinte equação:

[pic 6]                                                                                                                    eq.  03

Nesta equação observa-se que o esforço normal é distribuído igualmente por todos os pontos da seção.  

1. Conceito: è a medida da intensidade das forças internas distribuídas uniformemente em cada ponto da seção da barra.
2. Interpretação analítica: a tensão é diretamente proporcional a intensidade do esforço normal e inversamente proporcional a área da seção transversal da barra.
3. Interpretação física: a tensão representa a quantidade de resistência que o material precisa ter para suportar a tensão produzida pelo esforço normal.
4. Sistema Internacional de Unidades ( SI )  

Neste sistema as unidades básicas e derivadas estão relacionadas nos quadros abaixo

                A força é derivada das unidades básicas pela segunda Lei de Newton. Por definição um Newton é a força que fornece a um quilograma massa a aceleração de um metro Por segundo ao quadrado. A equivalência entre unidades é 1 N = 1kg x 1 m / s2     

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