apostila de resistencia dos materiais

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Unidade Operacional (Nome)

,.

Presidente da FIEMG

Robson Braga de Andrade

Gestor do SENAI

Petrnio Machado Zica

Diretor Regional do SENAI e

Superintendente de Conhecimento e Tecnologia

Alexandre Magno Leo dos Santos

Gerente de Educao e Tecnologia

Edmar Fernando de Alcntara

Unidade Operacional

Centro de Formao Profissional Jose Fernando CouraSo Gonalo do Rio Abaixo MG

Sumrio

APRESENTAODEFINIO DE RESISNCIA DOS MATERIAIS

HISTRICO DE DESENVOLVIMENTO

FORA NORMAL N

TRAO E COMPRESSO

TENSO NORMAL TUNIDADES DE TENSO NO SI ( SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS )

LEI DE HOOKDEFORMAO LONGITUDINALDEFORMAO TRANSVERSAL

1.CISALHAMENTO....................................................................................................1

1.1. PINOS, REBITES,PARAFUSOS.........................................................................1

1.2. FORA DE CORTE PARA ABRIR FUROS EMCHAPAS..................................5

1.3. LIGAES SOLDADAS...................................................................................10

1.4. CHAVETAS PLANAS .......................................................................................16

1.5.EXERCCIOS DE REVISO..............................................................................22

2.FORA CORTANTE - MOMENTO FLETOR........................................................39

CONCEITO DE VIGA ..............................................................................................39

TIPOS DE CARGAS NAS VIGAS............................................................................39

TIPOS DE VIGAS.....................................................................................................39

FORA CORTANTE ................................................................................................41

MOMENTO FLETOR................................................................................................42

EXPRESSES DE FORA CORTANTE E MOMENTO FLETOR ..........................42

DIAGRAMAS DE FORA CORTANTE E MOMENTO FLETOR..............................43

3- TORO SIMPLES.............................................................................................24

MOMENTO TOROR OU TORQUE (MT)...............................................................24

TORQUE NAS TRANSMISSES.............................................................................24

ESTUDO CINEMTICO, POLIA/CORREIA, SISTEMA REDUTOR.........................25

TENSO DE CISALHAMENTO NA TORO ( t )...................................................27

DISTORO (g) E NGULO DE TORO (q)........................................................28

FORA TANGENCIAL (FT) .....................................................................................32

4.TABELAS ..............................................................................................................44

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ........................................................................47Apresentao

Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do

conhecimento.

Peter Drucker

O ingresso na sociedade da informao exige mudanas profundas em todos os

perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produo,

coleta, disseminao e uso da informao.

O SENAI, maior rede privada de educao profissional do pas, sabe disso, e,

consciente do seu papel formativo, educa o trabalhador sob a gide do conceito

da competncia: formar o profissional com responsabilidade no processo

produtivo, com iniciativa na resoluo de problemas, com conhecimentos

tcnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e

conscincia da necessidade de educao continuada.

Vivemos numa sociedade da informao. O conhecimento, na sua rea tecnolgica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualizao se faz necessria. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliogrfico, da sua infovia, da conexo de suas escolas rede mundial de informaes internet - to importante quanto zelar pela produo de material didtico.

Isto porque, nos embates dirios, instrutores e alunos, nas diversas oficinas e laboratrios do SENAI, fazem com que as informaes, contidas nos materiais

didticos, tomem sentido e se concretizem em mltiplos conhecimentos.

O SENAI deseja, por meio dos diversos materiais didticos, aguar a sua curiosidade, responder s suas demandas de informaes e construir links entre

os diversos conhecimentos, to importantes para sua formao continuada!

Gerncia de Educao e Tecnologia

Resistncia dos MateriaisIntroduoA resistncia dos materiais o ramo da mecnica que estuda as relaes entre as cargas externas aplicadas a um corpo deformvel e a intensidade das foras internas atuantes no corpo. Este assunto envolve tambm o clculo das deformaes do corpo e propicia um estudo de sua estabilidade, quando submetido foras externas.

No projeto de qualquer estrutura ou mquina, necessrio inicialmente utilizarmos os princpios da esttica para determinarmos tanto as foras atuantes quanto as foras internas sobre seus vrios elementos. As dimenses de um elemento, seus deslocamentos e sua estabilidade dependem no apenas das cargas internas, mas tambm do tipo de material com que o elemento fabricado.

Consequentemente, sero de vital importncia para o desenvolvimento das equaes da mecnica dos materiais o entendimento e a determinao precisa do

comportamento do material.

Desenvolvimento histricoA origem da resistncia dos materiais data do inicio do sculo XVII, quando Galileu realizou experimentos para estudar o efeito de foras aplicadas a barras e vigas fabricadas de vrios materiais. Entretanto, para um entendimento apropriado do fenmeno, foi necessrio estabelecer um procedimento experimental preciso das propriedades mecnicas dos materiais. Estes procedimentos foram bem definidos no incio do sculo XVIII. Naquele tempo ,tanto estudos experimentais quanto tericos sobre o assunto foram realizados inicialmente na Frana, por estudiosos como Saint-Venant, Poiston, Lam e Navier. Tendo sido seus esforos baseados nas aplicaes da mecnica a corpos materiais, eles denominaram este estudo de Resistncia dos Materiais.

Atualmente, este estudo conhecido como mecnica dos corpos deformveis, ou

simplesmente, Mecnica dos Materiais.

Ao longo dos anos, depois que muitos problemas fundamentais da resistncia dos materiais foram resolvidos, tornou-se necessrio utilizar o clculo avanado e tcnicas computacionais na soluo dos problemas mais complexos. Como resultado, este assunto expandiu-se para outros temas da mecnica avanada, como a teoria da elasticidade e a teoria da plasticidade. Muitas pesquisas nestes campos esto em andamento, no apenas para atender a demanda na soluo de problemas avanados de projetos, mas tambm para justificar as utilizaes e limitaes nas quais a teoria fundamental da resistncia dos materiais baseada.

Fora normal (N)Define-se como fora normal ou axial aquela fora que atua

perpendicularmente (ou normal) sobre a rea de uma seo transversal de uma pea.

Trao e compressoPodemos afirmar que uma pea est submetida a esforo de trao ou compresso, quando uma carga normal F atuar sobre a rea de seo transversal da pea, na direo do eixo longitudinal. Quando a carga atuar com o sentido dirigido para o exterior da pea (puxando), a mesma estar tracionada. Quando o sentido de carga estiver dirigido para o interior da pea (apertando), a mesma estar comprimida.

Pea Tracionada Pea Comprimida

Tenso normal TA carga normal F, que atua na pea, origina nesta, uma tenso normal que

determinada atravs da relao entre a intensidade da carga aplicada, e a rea da

seco transversal da pea.

T = F

A

Onde:

T - tenso normal

F - fora normal ou axial

A - rea da seco transversal da pea

Unidade de Tenso, no SI (Sistema Internacional)A unidade de tenso no SI o pascal, que corresponde carga de 1N atuando sobre

uma superfcie de 1m.

Como a unidade pascal infinitesimal, utiliza-se com

frequncia, os seus mltiplos:

GPa (giga pascal) GPa = Pa

MPa (mega pascal) MPa = Pa

KPa (quilo pascal) KPa = PaA unidade MPa (mega Pascal, corresponde aplicao de 10 6 N (um milho de

Newtons ) na superfcie de um metro quadrado (m2). Como m = 106 mm, conclui-se que:

MPa, corresponde carga de 1N atuando sobre a superfcie de 1mm2.

1 KGF=10N 1m = 10 dm

1Pa=1N/m(Pascal) cm1 KPa = 10Pa = 10 N/m ( Kilo Pascal ) mm1 MPa = 106Pa = 106 N/m ( Mega Pascal ) 1 GPa = 109Pa = 109 N/m ( Giga Pascal )

Lei de Hooke

As tenses e as deformaes especficas so proporcionais, enquanto no se

ultrapassar o limite elstico. Ao fenmeno da variao linear, Hooke denominou alongamento, constando que: Quanto maior a carga normal aplicada, e o comprimento inicial da pea, maior o alongamento, e que, quanto maior a rea da seco transversal e a rigidez do material, medido atra