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Resistência de Materiais I Ano Lectivo 2017/2018 2º Semestre 2º Teste – Parte Teórica 15 de Junho de 2018 Duração: 30 minutos Observações: Não podem ser consultados quaisquer elementos de estudo para além do formulário fornecido. Identificar todas as folhas com o número de aluno. Na resolução dos problemas, justificar convenientemente todas as passagens indicando, se necessário, quais os conceitos teóricos utilizados. 1º Questão (1,0 val.) Considere a estrutura articulada representada na figura (todas as barras com rigidez axial EA). Um determinado carregamento nodal, dependente linearmente do parâmetro , provoca na estrutura os esforços normais indicados. Determine, em função de e EA, o deslocamento horizontal do ponto F provocado pelo referido carregamento. A L L B C E F D L L N AB =0.7 N AE = 0.9 N BC = 0.5 N BE = 0.1 N BF =0.2 N CD = 0.1 N CE = 0.6 N CF = 2.1 N EF = 0.3 N DF = 0.1 2º Questão (1,5 val.) Considere a sapata de dimensões b e c representada na figura sujeita a flexão composta (N excêntrico, cujo valor inclui o peso da sapata). Sabendo que o núcleo central de uma secção quadrada de lado a é um polígono de lado 2 a /6, represente a variação da tensão normal no ponto Q da fundação com a excentricidade e 2 , para 0 e 2 < b/2. Admita que a ligação da sapata à fundação resiste à tracção. 3º Questão (1,5 val.) Considere a viga representada na figura, com uma secção quadrada, submetida a variações de temperatura de +3T e +T nas faces superior e inferior, respectivamente. Admitindo uma variação linear da temperatura ao longo da altura da secção, represente qualitativamente o diagrama das tensões normais instaladas na secção de meio vão da viga. 4º Questão (1,0 val.) A figura representa a secção transversal de uma viga ensaiada experimentalmente. A viga foi submetida a flexão pura e mediram-se extensões ( ) em cinco pontos distintos para três carregamentos: inicial (M=0 Nm), intermédio (M=320 Nm) e final (M=640 Nm) os valores medidos indicam-se na tabela. Sabendo que pelo menos um extensómetro está avariado e que o módulo de elasticidade do material é E=200 MPa, (i) determine a tensão máxima obtida no final do ensaio e (ii) diga, justificando, qual(is) o ou os extensómetros avariados. M (Nm) 1 2 3 4 5 0 15 10 2 10 10 2 2 10 2 5 10 2 10 10 2 320 25 10 2 20 10 2 2 10 2 15 10 2 30 10 2 640 35 10 2 30 10 2 2 10 2 25 10 2 50 10 2 + 3T + T + 3T + T 1 10 10 2 3 4 5 10 10 10 10 10 (mm) e 2 x 1 b/2 b/2 c/2 c/2 x 2 N x 2 x 3 Q e 2

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Resistência de Materiais I

Ano Lectivo 2017/2018 2º Semestre

2º Teste – Parte Teórica

15 de Junho de 2018

Duração: 30 minutos Observações:

Não podem ser consultados quaisquer elementos de estudo para além do formulário fornecido.

Identificar todas as folhas com o número de aluno. Na resolução dos problemas, justificar convenientemente

todas as passagens indicando, se necessário, quais os conceitos teóricos utilizados.

1º Questão (1,0 val.)

Considere a estrutura articulada representada na figura (todas as barras com rigidez axial EA). Um determinado

carregamento nodal, dependente linearmente do parâmetro , provoca na estrutura os esforços normais indicados.

Determine, em função de e EA, o deslocamento horizontal do ponto F provocado pelo referido carregamento.

A

L L

B C

E F

D

L

L

NAB=0.7

NAE= 0.9

NBC= 0.5

NBE= 0.1

NBF=0.2

NCD= 0.1

NCE= 0.6

NCF= 2.1

NEF= 0.3

NDF= 0.1

2º Questão (1,5 val.)

Considere a sapata de dimensões b e c representada na figura sujeita a flexão

composta (N excêntrico, cujo valor inclui o peso da sapata). Sabendo que o

núcleo central de uma secção quadrada de lado a é um polígono de lado

2 a /6, represente a variação da tensão normal no ponto Q da fundação

com a excentricidade e2, para 0 e2< b/2. Admita que a ligação da sapata à

fundação resiste à tracção.

3º Questão (1,5 val.)

Considere a viga representada na figura, com uma secção quadrada,

submetida a variações de temperatura de +3T e +T nas faces superior e

inferior, respectivamente. Admitindo uma variação linear da temperatura ao

longo da altura da secção, represente qualitativamente o diagrama das tensões

normais instaladas na secção de meio vão da viga.

4º Questão (1,0 val.)

A figura representa a secção transversal de uma viga ensaiada experimentalmente. A viga foi

submetida a flexão pura e mediram-se extensões () em cinco pontos distintos para três

carregamentos: inicial (M=0 Nm), intermédio (M=320 Nm) e final (M=640 Nm) os valores

medidos indicam-se na tabela. Sabendo que pelo menos um extensómetro está avariado e que

o módulo de elasticidade do material é E=200 MPa, (i) determine a tensão máxima obtida no

final do ensaio e (ii) diga, justificando, qual(is) o ou os extensómetros avariados.

M (Nm) 1 2 3 4 5

0 15 102 10 102

2 102 5 102

10 102

320 25 102 20 102

2 102 15 102

30 102

640 35 102 30 102

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+ 3T

+ T

+ 3T

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10

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1010 (mm)

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x1

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