apostila resistencia

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APRESENTAO

Comumente observamos que eixos empenam, pinos so esmagados e cortados, vigas

deformam, rolamentos se desgastam, chavetas quebram, etc. Mas por que isso acontece? O que

devemos fazer quando um desses imprevistos ocorre? Essas so perguntas que poderemos

responder aps compreendermos o estudo da resistncia dos materiais.

Estudar a resistncia dos materiais saber at quando podemos trabalhar com uma

determinada pea, analisar as causas das falhas e com isso evitar que continuem ocorrendo. Muitas

vezes uma pea falha no porque esta gasta, mas sim, porque trabalhou em condies fora do

normal, ou seja, fora das condies de projeto. Se uma pea projetada para determinado tipo de

trabalho nessas condies que a mesma deve permanecer e no s obrigao do projetista

garantir que a pea funcione depois de fabricada, tambm de dever do operador e do manutendor

conhecer e analisar as condies de funcionamento para garantir a segurana e a qualidade do

processo. Para conhecer as condies de trabalho de uma pea crucial saber e compreender a

resistncia da mesma.

O estudo da resistncia dos materiais importante, pois com ele que aprendemos a

avaliar e calcular um dimetro de um eixo para trabalhar com segurana, saber qual o melhor perfil

de uma viga pra suportar um telhado de um galpo ou mesmo para fabricar a base de uma torre,

saber quando de fora um cabo suporta e em que condies ele vai suportar essa fora.

A resistncia dos materiais um estudo muito fascinante e envolvente, porm para

compreender tudo isso devemos ns dedicar a esse novo aprendizado e procurar estudar o mximo

possvel para dominar esse mundo de clculos, propriedades e avaliaes dimensionais.

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SUMRIO

APRESENTAO ........................................................................................................... 1

1 - INTRODUO .......................................................................................................... 4

2. CLASSES DE SOLICITAES ................................................................................. 6

3 - ESTTICA ................................................................................................................. 9

3.1 - Foras ................................................................................................................... 9

3.2 - Momento Esttico .............................................................................................. 12

3.3 - Equilbrio ............................................................................................................ 13

3.4 - Alavancas ........................................................................................................... 14

3.5 - Exerccios ........................................................................................................... 15

4 - TENSO E DEFORMAO ................................................................................... 18

4.1 - Tenso Normal ................................................................................................ 18

4.2 - Diagrama Tenso X Deformao ....................................................................... 20

4.3 - Lei de Hooke ...................................................................................................... 23

4.4 - Zonas de deformao: Elstica e Plstica .......................................................... 24

4.5 - Dimensionamento .............................................................................................. 25

4.6 - Tenso Admissvel ............................................................................................. 26

4.7 - Coeficiente de segurana .................................................................................... 27

4.8 - Exerccios ........................................................................................................... 29

5 - TRAO E COMPRESSO ................................................................................... 31

5.1 - Exerccios ........................................................................................................... 33

6 - FLEXO ................................................................................................................... 35

6.1 - Introduo .......................................................................................................... 35

6.2 - Vigas .................................................................................................................. 35

6.3 - Apoios ................................................................................................................ 38

6.3.1 - Classificao.................................................................................................... 38

6.4 - Cargas ................................................................................................................. 40

6.4.1 - Carga Concentrada .......................................................................................... 40

6.4.2 - Carga Distribuda Uniforme ............................................................................ 40

6.4.3 - Carga Distribuda Varivel.............................................................................. 41

6.5 - Momento Fletor .................................................................................................. 41

6.6 - Deformao na Flexo ....................................................................................... 42

6.7 - Tenso de Flexo ................................................................................................ 44

6.8 - Dimensionamento .............................................................................................. 45

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6.9 - Exerccios ........................................................................................................... 49

7 - CISALHAMENTO ................................................................................................... 50

7.1 - Introduo .......................................................................................................... 50

7.2 - Tenso de Cisalhamento..................................................................................... 50

7.3 - Tenses de Esmagamento .................................................................................. 53

7.4 Exerccios .......................................................................................................... 55

8 - TORO .................................................................................................................. 56

8.1 - Introduo .......................................................................................................... 56

8.2 - Tenso de Toro ............................................................................................... 57

8.3 - Exerccios ........................................................................................................... 60

ANEXO A PROPRIEDADES MECNICAS ............................................................ 61

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1 - INTRODUO

A resistncia dos materiais um assunto bastante antigo. Os cientistas da antiga Grcia j

tinham o conhecimento do fundamento da esttica, porm poucos sabiam do problema de

deformaes. O desenvolvimento da resistncia dos materiais seguiu-se ao desenvolvimento das leis

da esttica. Galileu (1564-1642) foi o primeiro a tentar uma explicao para o comportamento de

alguns membros submetidos a carregamentos e suas propriedades e aplicou este estudo, na poca,

para os materiais utilizados nas vigas dos cascos de navios para marinha italiana.

Podemos definir que a ESTTICA considera os efeitos externos das foras que atuam

num corpo e a RESISTNCIA DOS MATERIAIS, por sua vez, fornece uma explicao mais

satisfatria, do comportamento dos slidos submetidos esforos externos, considerando o efeito

interno.

Na construo mecnica, as peas componentes de uma determinada estrutura devem ter

dimenses e propores adequadas para suportarem esforos impostos sobre elas. Exemplos:

Figura 1 - a) O eixo de transmisso de uma mquina deve ter dimenses adequadas para resistir ao torque a ser aplicado; b) A asa de um avio deve suportar s cargas aerodinmicas que aparecem

durante o vo

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