ATPS Resistência Dos Materiais

Anhanguera Educacional – Faculdade de Tecnologia de Jaraguá do Sul

ATPS – Resistência dos Materiais I

Engenharia Mecânica – 5ª Fase

Professor: Juscelino Shindsi Sakai

Acadêmicos: Diego Fonseca Viera – RA 2553446014

Dirceu Rosa – RA 5231972361

Fabiano Luiz Ferreira – RA 1108350881

Giovani Ferreira de Souza – RA 1188409436

Rafael Pereira – RA 3206512156

Ricardo Gomes da Silva – RA 1190402985

Jaraguá do Sul, 06 de Junho de 2013

Etapa 1

Passo 3

Calcular o diâmetro do parafuso necessário para resistir às tensões de cisalhamento provocadas pela ligação do corte simples do tirante com a viga metálica, considerando que a tensão de resistência do aço do parafuso é de 120 MPa. Majorar os esforços, força de tração no tirante, por um coeficiente de segurança igual a 2.

Ø do parafuso = ?

P = 12,57kN/2 = 6,285kN

Ʈ = 120 MPa

Cs = 2

cs=τu/τadm → τadm= τu/cs → τadm= 120MPa/2 → τadm=60MPa

τ=P/A → A=P/τ → A= (6,285X〖10〗^3)/(60X〖10〗^6 ) → A=104,7X〖10〗^(-6) →

→ d^2=(A.4)/π → d^(2 )= (4.104,7X〖10〗^(-6))/π → d= √133,3X〖10〗^(-6) → d = 0,0115m

ou d = 11,54mm

Adota-se diâmetro do parafuso = 12mm

Passo 4

Descrever as especificações, segundo a NBR 8800:2008 quanto à verificação de parafusos ao corte e interprete o valor da tensão resistente de cisalhamento, fornecido no Passo 2. (Tópico abordado no item 6.3.3.2 da norma NBR 8800:2008)

A força de cisalhamento resistente do cálculo de um parafuso ou barra redonda rosqueada é, por plano de corte, igual a:

Para parafusos de alta resistência e barras redondas rosqueadas, quando o plano de corte passa pela rosca e para parafusos comuns em qualquer situação;

Para parafusos de alta resistência e barras redondas rosqueadas, quando o plano de corte não passa pela rosca:

Com relação a tensão de cisalhamento do aço do parafuso que é aceita uma força máxima atuante de 120MPa puxando as chapas, caso haja uma força maior o parafuso sofrerá uma ruptura comprometendo o projeto.

Passo 5

Calcular as tensões de esmagamento provocadas pelo parafuso em todas as chapas de ligação da figura 2. Verificar a necessidade de se aumentar a espessura de uma ou mais chapas de ligação considerando um tensão admissível de esmagamento de 700MPa. Explicar porque se admite uma tensão superior à tensão de ruptura de aço, que é de 400MPa.

σe adm = 700MPa

d = 12mm

t = 3mm (1 chapa)

P = 12570N

σe= P/(d.t) → σe= (12570 N)/0,012.0,003 → σe=349,17MPa

σe = 349,17MPa considerando apenas uma chapa, se multiplicarmos este valor por três (3 chapas), temos um total 1041,57 MPA, ou seja, não há necessidade de aumentar a espessura das chapas.

Passo 6

Calcular a largura da chapa de ligação do tirante com base na tensão sobre a área útil. Considerar o diâmetro do furo igual ao diâmetro do parafuso acrescido de 1,5mm. A tensão admissível de tração das chapas deve ser adotada igual a 250MPa dividida por um coeficiente de minoração de 1,15. Majorar os esforços, força Ft de tração no tirante, por um coeficiente de segurança igual a 2.

σadm = 250MPa/1,15 = 217,39MPa

Carga total do painel = 12,57kN, dividindo em dois pontos temos 6,285kN, dividindo em duas chapas em cada ponto temos 3,1425kN.

Carga na chapa interna = 3,1425kN x 2 (Cs) = 6,285kN

Autil=esp.(Largura chapa- Ø interno)

Autil=3mm.(Largura chapa-13,5mm)

σadm= P/Autil → 217,39MPa= 6285N/(esp.(larg.chapa-13,5mm)) →

→ Larg.chapa-13,5mm= 6285N/3.217,39MPa →

→ Larg.chapa=23,13mm

Ft=A.σmed → Ft=(π.d^2/4).250MPa → Ft=(π.〖13,5〗^2/4).250MPa →

Ft=35.784,7MPa

Passo 7

Calcular as distâncias do centro do furo até a borda das chapas de ligação para ambas as chapas com base na tensão sobre as áreas de rasgamento. A tensão admissível de rasgamento das chapas deve ser adotada igual a 350MPa. Majorar os esforços, força Ft de tração no tirante, por um coeficiente de segurança de 2.

τadm=350MPa

Ft = 3,1425kN x 2 (Cs) = 6,285kN

Área de rasgamento =

Ar= Ft/σadm → Ar=(6,285x〖10〗^3)/(350x〖10〗^6 ) → Ar=17,95〖mm〗^2 → ou 18mm2

Lr = (Arasg/2/t) → Lr = 18/2/3 = 3mm

Distância até o centro do furo

Distância do centro = Autil/t+(∅furo)/2 → Distância do centro = (〖18x10〗^(-6) m^2)/(〖3x10〗^(-3) m ) + (〖12x10〗^(-3) m)/2 →

Distância do centro = 〖6x10〗^(-3)+〖6x10〗^(-3) → Distância do centro = 〖12x10〗^(-3) m ou 12mm

Etapa 2

Passo 1

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