(Parte 1 de 5)

Ferdinand P. Beer

E. Russell Johnston, Jr.1 CONCEITO DE

John T. DeWolf

Tradução Prof. Emerson Morais

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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS IBeer •Johnston • DeWolf• TraduçãoProf. Emerson Morais Conteúdo Programático do Capítulo 1

1. Introdução 2.Forças externas e esforços solicitantes; 3.Força e tensão;

4.Tensões normal e forças axiais; 5.Tensões de cisalhamento; 6.Tensões de esmagamento; 7.Tensões em um plano oblíquo ao eixo; 8.Tensões para um caso de carregamento qualquer; 9.Tensões admissíveis e tensões últimas;

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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS IBeer •Johnston • DeWolf• TraduçãoProf. Emerson Morais Introdução

• A Mecânica é uma área da ciência física que trata da descrição e predição das condições de repouso ou movimento de corpos sob a ação de forças, e desta forma, fornece fundamentos para uma grande variedade de aplicações em engenharia.

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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS IBeer •Johnston • DeWolf• TraduçãoProf. Emerson Morais Introdução

• A Mecânica dos corpos deformáveis estuda as deformações dos corpos causadas pela ação das cargas, visto que, as estruturas e as máquinas nunca são absolutamente íi d 4 rígidas.

• Estas deformações são geralmente pequenas e não alteram apreciavelmente as condições de equilíbrio ou de movimento da estrutura considerada. No entanto, essas deformações terão importância quando houver riscos de ruptura do material. • A Mecânica dos corpos deformáveis é estudada pela Resistência dos Materiais, Mâ i d Mi i Mâ i d Sólid bé é hi d

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Mecânica dos Materiaiso u Mecânica dos Sólidos, como também é conhecida. • A análise e o projeto de uma dada estrutura implica a determinação das tensões e deformações.

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS IBeer •Johnston • DeWolf• TraduçãoProf. Emerson Morais Forças Externas

• Um corpo pode estar sujeito a diferentes tipos de forças externas. As forças aplicadas em um dado corpo são causadas pela ação de outro corpo, através do contato direto.

• Pode-se classificar as forças em:

• Força de Superfície;

• Força concentrada; • Carga Distribuída Linear;

• Força de Massa ou de Volume.

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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS IBeer •Johnston • DeWolf• TraduçãoProf. Emerson Morais Esforços Internos

• Estudando uma barra de seção qualquer percebe-se que para que os esforços internos mantenham a seção em equilíbrio, os esforços da esquerda devem ser iguais às da direita.

• Decompondo a força resultante e o momento em duas componentes, uma perpendicular e a outra paralela à seção, tem-se:

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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS IBeer •Johnston • DeWolf• TraduçãoProf. Emerson Morais Esforços Internos

• Esforço Normal (N): é a soma algébrica de todas as componentes, na direção normal à seção, de todas as forças atuantes de um dos lados da seção. É o esforço que age no eixo da seção. Por convenção, o esforço normal é positivo quando determina tração e 7 da seção. Por convenção, o esforço normal é positivo quando determina tração e negativo quando determina compressão. • Esforço Cortante (V): é a soma vetorial das componentes sobre o plano da seção das forças situadas de um mesmo lado da seção. Por convenção, as projeções que se orientarem no sentido dos eixos serão positivas e nos sentidos opostos, negativas.

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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS IBeer •Johnston • DeWolf• TraduçãoProf. Emerson Morais Esforços Internos

• Momento Fletor (M): é a soma vetorial das componentes dos momentos atuantes sobre a seção, situados de um mesmo lado da seção em relação ao seu centro de gravidade.

• No caso de momento fletor, o sinal positivo ou negativo é irrelevante, importante é

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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS IBeer •Johnston • DeWolf• TraduçãoProf. Emerson Morais Esforços Internos

• Momento Torçor (T): é a soma vetorial das componentes dos momentos na direção normal à seção, situados de um mesmo lado da seção em relação ao seu centro de gravidade. O momento torçor não causa efeitos de tração ou compressão na seção em questão e sim dá a ela uma tendência de giro em torno de um eixo perpendicular à seção passando por seu centro de gravidade. • Se o corpo estiver sujeito a um sistema de forças coplanares, apenas as componentes de força normal, força cortante e momento fletor atuarão na seção reta do corpo. • Este carregamento deve ser igual em módulo e oposto em sentido para cada uma das

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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS IBeer •Johnston • DeWolf• TraduçãoProf. Emerson Morais Exemplo

• Determine os esforços internos resultantes atuantes na seção reta em C da viga mostrada na figura abaixo.

• A intensidade do carregamento distribuído em C é determinado por proporcionalidade, assim, temos que q/6 = 270/9 = 180 N/m. O módulo da carga distribuída é igual área sob d (i l ) f il l id d

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ac urva do carregamento (triângulo),ea força equivalente passa pelo centróide dessa área.Assim,P = (180 x 6)/2 = 540 N, e atua a 1/3 x 6 = 2 m do ponto C.

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS IBeer •Johnston • DeWolf• TraduçãoProf. Emerson Morais Revisão de Estática

• A estrutura é projetada para suportar um carregamento de 30 kN 1 kN .

• A estruturac onsisted eb arras( AB e BC) conectadas por parafusos (conexões com momentos nulos).

• Aplica-se uma análise estática para determinar a força interna em cada peça estrutural e as forças de

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peça estrutural e as forças de reação nos apoios.

RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS IBeer •Johnston • DeWolf• TraduçãoProf. Emerson Morais

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