Resistncia dos materiais Prof Raphael Aula 1 INTRODUO

Resistência dos materiais Prof: Raphael. Aula 1

INTRODUÇÃO As Cargas são classificadas em: externas e internas. Todos os corpos rígidos, ao serem submetidos a forças externas: ativas (cargas) e reativas (reações de apoio), apresentam mudança da forma geométrica (deformações). No momento em que um corpo deforma, entra em estado de tensão. Tensão é o estado que a matéria assume decorrente de uma deformação.

EQUILIBIO DE UM CORPO DEFORMÁVEL 1. Forças de superfície: causadas pelo contato direto de um corpo com a superfície de outro. 2. Força de corpo: Desenvolvida quando um corpo exerce uma força sobre outro, sem contato físico direto entre eles.

EQUILIBIO DE UM CORPO DEFORMÁVEL Reações • Forças de superfície desenvolvidas nos apoios ou pontos de contato entre corpos.

Cargas(Esforços) Internas • As Forças internas são os esforços originados das tensões desenvolvidas pelos materiais que constituem os corpos rígidos. • As Forças internas são responsáveis por manterem unidos os vários pontos materiais que constituem um corpo rígido. • Determinar os esforços internos implica, determinar o estado de tensão a que o elemento está submetido.

• As forças se transmitem internamente de um ponto a outro em um determinado elemento estrutural, por meio das tensões. • A capacidade de transmissão de cargas está associada às tensões admissíveis dos materiais de que são compostos os elementos estruturais. Isso significa que, dependendo do material de que é constituído determinado elemento estrutural, maior ou menor será a sua capacidade de transmissão de cargas.

Cargas(Esforços) Internas • Para evidenciar as forças internas é necessário separar o elemento estrutural em análise em duas partes, através de um plano de corte imaginário. Este procedimento é conhecido como método dos cortes ou método das seções. • Neste estudo, serão abordados os esforços internos associados ao estado simples e duplo de tensão. Esforço cortante Q, Esforços normais N e Momento Fletor M.

EQUILIBIO DE UM CORPO DEFORMÁVEL

CARGAS:

TIPOS DE CARGA (quanto à superfície de aplicação) Ainda podemos classificar as cargas com relação à área (superfície) em que são aplicadas como: CARGA CONCENTRADA - a superfície de contato com o corpo que lhe resiste é desprezível em relação à área do corpo. Dizemos que carga P é concentrada, sua aplicação está concentrada em um “único” ponto.

– CARGA DISTRIBUÍDA - a aplicação da carga se distribui ao longo do comprimento da superfície que lhe resiste. Para a viga acima, as cargas aplicadas nas duas extremidades, de 250 lb, são concentradas, conforme já vimos no item anterior, ao passo que a carga aplicada entre os apoios A e B é denominada de carga distribuída, pois que estão sendo aplicadas ao longo de um trecho da viga e não apenas em um “único” ponto.

– TIPOS DE CARGAS (quanto à forma de aplicação) De acordo como as cargas são aplicadas às estruturas pode-se classificá-las como: CARGA ESTÁTICA: Peça sujeita a uma carga constante - ou praticamente invariável com o tempo. Exemplo: Viga das estruturas. – CARGA INTERMITENTE: Peça sujeita a uma carga pulsante - variável de zero a um valor máximo permitido. Exemplo: dentes de engrenagens.

CARGA ALTERNADA: Peça sujeita a uma carga variável nos dois sentidos. Exemplo: eixos submetidos à flexão ou uma biela de um pistão. CARGA BRUSCA ou A CHOQUE: Peça sujeita a variação brusca de carga. Exemplo: bate estacas.

TIPOS DE CARGAS (quanto aos seus efeitos) Forças de Tração: Quando uma barra for submetida a uma força (P), atuando no sentido do seu eixo, isto é, perpendicular a sua secção transversal, estará sofrendo uma tração e uma deformação que será de acréscimo de comprimento. Forças de Compressão: Quando uma força (P), agir no sentido longitudinal da peça, isto é, perpendicular a sua secção transversal, esta sofrerá uma compressão e um achatamento.

Forças de Cisalhamento: Quando duas forças (P) atuam sobre uma peça (exemplo: rebite), transversalmente ao seu eixo sofrerá um cisalhamento, isto é, a peça tenderá a ser cortada. Forças de torção : Quando uma força (P) está agindo no plano perpendicular ao eixo da barra tenderá a girar cada secção transversal em relação às demais secções, torcendo-a.

Forças de Flexão: Quando uma força (P) atua sobre uma barra, perpendicularmente ao seu eixo, produzirá a flexão do referido eixo. Força de Flambagem: Se a barra submetida a compressão for de comprimento muito grande em relação ela se dobrará sob a ação da força (P), produzindo a flambagem.

FORÇA NORMAL: Essa força age perpendicularmente à área e se desenvolve sempre que as cargas externas tendem a empurrar ou puxar os dois segmentos do corpo. MOMENTO RÇÃO OU TORQUE T. Esse efeito é desenvolvido quando as cargas externas tendem a torcer um segmento do corpo com relação ao outro. MOMENTO FLETOR M 0. O momento fletor é causado pelas cargas externas que tendem a fletir o corpo em torno de um eixo que se encontra no plano da área. CARGAS COPLANARES : Se o corpo for submetido a um sistema de forças coplanares , então haverá na seção apenas componentes da força normal, força de cisalhamento e momento fletor. FORÇA DE CISALHAMENTO: A força de cisalhamento encontra-se no plano da área e é desenvolvida quando as cargas externas tendem a provocar o deslizamento de um dos segmentos do corpo sobre o outro.

MOMENTO FLETOR Uma carga atuando perpendicularmente ao eixo da peça produz-se uma flexão, chamada de Momento Fletor, conforme nos indica as Figuras abaixo. Na Flexão, parte da peça fica sujeita a solicitação de tração e parte sujeita à solicitação de compressão, ficando, portanto, sujeitas às Tensões NORMAIS, as mesmas que aparecem quando temos forças axiais de tração e compressão. Se considerarmos uma barra inicialmente constituídas de fibras retas de mesmo comprimento estas fibras ficarão deformadas (curvas) conforme for o sentido do momento fletor.

O momento fletor é uma grandeza vetorial, e como tal, além da intensidade, tem direção e sentido. Considerando uma viga no plano XY, inicialmente, sem a aplicação de nenhuma carga, as fibras longitudinais da viga têm os mesmos comprimentos, conforme a Fig. 1. 12. Ao aplicarmos o momento fletor Fig. 1. 13 a, as fibras que antes eram retas apresentam a deformação mostrada na figura. Aplicando um momento de sentido inverso – Fig. 1. 13 b, as deformações também tem o sentido inverso da anterior.

EXEMPLO 1: Determine as cargas internas resultantes que agem na seção transversal em C na viga mostrada na figura abaixo Resolução:

TABELA DE CENTRÓIDES

BIBLIOGRAFIA: 1) HIBBELER, Russel C. . Resistência dos materiais. 7ª ed. São Paulo: PEARSON, 2010. 2) BEER, Ferdinand P. . RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS. 3ª ed. São Paulo: PEARSON, 2012. 3) FILHO, Michel Sallada. Resistência dos materiais , UNICAMP Malconian. 4) MELCONIAN, Sarkis. Mecânica técnica e resistência dos materiais. . 18ª ed. São Paulo: Érica, 2012.