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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS

Aula 06 – CISALHAMENTO CONTROLE DE QUALIDADE INDUSTRIAL


Aula 06 – CISALHAMENTO

Cálculo de solda de filete Resistências de cálculo “a solicitação de cálculo é igual à resultante vetorial de todas as forças de cálculo na junta que produzam tensões normais ou de cisalhamento na superfície de contato das partes ligadas”



1) Duas chapas de aço de 100 mm de largura e 12 mm

de espessura, são soldadas de topo, como se mostra na

figura abaixo. A tensão de tração admissível para o aço

empregado é de 89 MPa. Determinar a máxima carga P

que esta junta soldada suporta.



2) Duas chapas são soldadas por intermédio de cordões

laterais de solda, como mostra a figura acima. As

chapas tem ½” de espessura e o comprimento dos

cordões é de 7”. A espessura do cordão de solda é de

½”. A tensão de cisalhamento admissível para o aço

carbono empregado é de 77 MPa. Determinar a máxima

carga P que esta junta soldada suporta.



Tensão de Cisalhamento:

A solicitação de cisalhamento ocorre quando uma peça é submetida a ação de duas forças opostas (tangenciais), que tendem a separá-la em duas partes, através do deslizamento das seções adjacentes à área de corte.

A condição de cisalhamento ideal ocorre quando as forças cortantes atuam no mesmo plano de ação, como no exemplo ilustrado na fig (prensa).




Na figura (rebites), as forças F exercidas sobre o rebite, não atuam exatamente sobre o mesmo plano de ação, e portanto, produzindo, além do corte, amassamento e flexão.



Tensão de Cisalhamento: Nas juntas rebitadas, além do diâmetro do rebite, temos que determinar uma distância b mínima entre o centro do rebites e a extremidade da chapa, para que os esforços de cisalhantes sejam suportados. Desta forma deve ser satisfeita a condição de que a resistência oferecida pelas duas áreas cisalhadas deve ser no mínimo igual a área de seção transversal do rebite. Como o esforço cortante sobre a chapa é o mesmo sobre o rebite, temos:



Aplicação: Determinar o diâmetro de um rebite de aço SAE 1015

que deve suportar com segurança, ao cisalhamento, uma força

cortante pura de 10000 N (carga intermitente).

SOLUÇÃO:

ƠS = Tensão admissível ao cisalhamento em MPa = N/mm2;

P = Força ou carga, N, que age perpendicularmente ao eixo da

peça;

S = Seção resistente

ao cisalhamento, em mm2.



P = 10000 N

F = Sg = K = coeficiente de segurança



Utilizando a figura do exercício anterior determine a força

(alternada) que pode ser aplicada às peças unidas por meio de

um rebite de aço SAE 1015 de 10mm de diâmetro.



No sistema de articulação representado, determinar o diâmetro

do pino de aço SAE 1040 que deve suportar, com segurança e ao

cisalhamento puro, uma força de 10000N, sujeito a variação

brusca. Observação: Pela figura observa-se que o pino tem

duas seções resistentes. Assim sendo cada seção

recebe apenas a metade da carga total.



Utilizando a figura do exercício anterior determinar a força que

pode ser aplicada, com segurança, através do pino de aço SAE

1020, de 20mm de diâmetro, admitindo-se tipo de carga estática.



Um eixo que tem 30mm de diâmetro, pretende-se fixar uma polia

por meio de um pino, conforme a figura ao lado. Considerando

que o momento de torção (torque) no eixo é de 150N.mm.

Determinar o diâmetro do pino (dp), de aço SAE 1030. Admite-se

tipo de carga de variação brusca.

SOLUÇÃO: P = Força que age em cada seção resistente;



Dimensionamento



Tensão de Esmagamento:

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