resistencia materiais aplicada a saneamento

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  • 7/25/2019 Resistencia Materiais Aplicada a Saneamento

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    Resistncia dos Materiais

    Aplicada a SaneamentoWildemberg Raiol de Assuno

    2013Belm - PA

    INSTITUTO FEDERAL DEEDUCAO,CINCIA E TECNOLOGIAPARCampus Belm

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    O GRANDEO SUL

    NSTITUTO

    EDERAL

    Presidncia da Repblica Federativa do Brasil

    Ministrio da Educao

    Secretaria de Educao Profissional e Tecnolgica

    Equipe de Elaborao

    Instituto Federal de Educao, Cincia e

    Tecnologia do Par IFPA-Belm

    Reitor

    Edson Ary de O. Fontes/IFPA-Belm

    Direo Geral

    Darlindo Maria Pereira Veloso Filho/IFPA-Belm

    Coordenao Institucional

    Erick Alexandre de Oliveira Fontes/IFPA-Belm

    Coordenao de Curso

    Wuyllen Soares Pinheiro/IFPA-Belm

    Professor-autor

    Wildemberg Raiol de Assuno/IFPA-Belm

    Equipe Tcnica

    Carlos Lemos Barboza/IFPA-Belm

    Fabiano Darlindo Veloso/IFPA-Belm

    Gisely Regina Lima Rebelo/IFPA-Belm

    Oscar Jesus Choque Fernandez/IFPA-Belm

    Equipe de Acompanhamento e Validao

    Colgio Tcnico Industrial de Santa Maria CTISM

    Coordenao Institucional

    Paulo Roberto Colusso/CTISM

    Coordenao Tcnica

    Iza Neuza Teixeira Bohrer/CTISM

    Coordenao de DesignErika Goellner/CTISM

    Reviso Pedaggica

    Andressa Rosemrie de Menezes Costa/CTISM

    Francine Netto Martins Tadielo/CTISM

    Marcia Migliore Freo/CTISM

    Reviso Textual

    Eduardo Lehnhart Vargas/CTISM

    Lourdes Maria Grotto de Moura/CTISM

    Vera da Silva Oliveira/CTISM

    Reviso Tcnica

    Marcos Vaghetti/CT - UFSM

    IlustraoGabriel La Rocca Cser/CTISM

    Marcel Santos Jacques/CTISM

    Rafael Cavalli Viapiana/CTISM

    Ricardo Antunes Machado/CTISM

    Diagramao

    Cssio Fernandes Lemos/CTISM

    Leandro Felipe Aguilar Freitas/CTISM

    Instituto Federal de Educao, Cincia e Tecnologia do ParEste caderno foi elaborado em parceria entre o Instituto Federal de Educao,

    Cincia e Tecnologia do Par Campus Belm e a Universidade Federal de Santa

    Maria para a Rede e-Tec Brasil.

    A851r Assuno, Wildemberg Raiol de Resistncia dos materiais /Wildemberg Raiol de Assuno. Belm, PA : IFPA-Belm ;

    Santa Maria : UFSM, Colgio Tcnico Industrial de Santa Maria ;Rede e-Tec Brasil, 2013.

    71 p. : il. ; 28 cm

    1. Engenharia mecnica 2. Engenharia dos materiais 3.Resistncia dos materiais 4. Saneamento I. Ttulo.

    CDU 620.1

    Ficha catalogrfica elaborada por Maristela Eckhardt CRB 10/737Biblioteca Central da UFSM

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    e-Tec Brasil3

    Apresentao e-Tec Brasil

    Prezado estudante,

    Bem-vindo ao e-Tec Brasil!

    Voc faz parte de uma rede nacional pblica de ensino, a Escola Tcnica

    Aberta do Brasil, instituda pelo Decreto n 6.301, de 12 de dezembro de

    2007, com o objetivo de democratizar o acesso ao ensino tcnico pblico,

    na modalidade a distncia. O programa resultado de uma parceria do

    Ministrio da Educao, por meio das Secretarias de Educao a Distncia

    (SEED) e de Educao Profissional e Tecnolgica (SETEC), as universidades e

    escolas tcnicas estaduais e federais.

    A educao a distncia no nosso pas, de dimenses continentais e grande

    diversidade regional e cultural, longe de distanciar, aproxima as pessoas ao

    garantir acesso educao de qualidade e ao promover o fortalecimento

    da formao de jovens moradores de regies distantes dos grandes centros

    geogrfica e ou economicamente.

    O e-Tec Brasil leva os cursos tcnicos a locais distantes das instituies de ensino

    e para a periferia das grandes cidades, incentivando os jovens a concluir o

    ensino mdio. Os cursos so ofertados pelas instituies pblicas de ensino,

    e o atendimento ao estudante realizado em escolas-polo integrantes das

    redes pblicas municipais e estaduais.

    O Ministrio da Educao, as instituies pblicas de ensino tcnico, seus

    servidores tcnicos e professores acreditam que uma educao profissional

    qualificada integradora do ensino mdio e da educao tcnica, capaz

    de promover o cidado com capacidades para produzir, mas tambm com

    autonomia diante das diferentes dimenses da realidade: cultural, social,

    familiar, esportiva, poltica e tica.

    Ns acreditamos em voc!

    Desejamos sucesso na sua formao profissional!Ministrio da Educao

    Janeiro de 2010

    Nosso contato

    etecbrasil@mec.gov.br

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    e-Tec Brasil5

    Indicao de cones

    Os cones so elementos grficos utilizados para ampliar as formas de

    linguagem e facilitar a organizao e a leitura hipertextual.

    Ateno:indica pontos de maior relevncia no texto.

    Saiba mais: oferece novas informaes que enriquecem o

    assunto ou curiosidades e notcias recentes relacionadas ao

    tema estudado.

    Glossrio: indica a definio de um termo, palavra ou expresso

    utilizada no texto.

    Mdias integradas: sempre que se desejar que os estudantes

    desenvolvam atividades empregando diferentes mdias: vdeos,

    filmes, jornais, ambiente AVEA e outras.

    Atividades de aprendizagem: apresenta atividades em diferentes

    nveis de aprendizagem para que o estudante possa realiz-las e

    conferir o seu domnio do tema estudado.

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    Tecnologia da Informticae-Tec Brasil 6

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    e-Tec Brasil

    Sumrio

    Palavra do professor-autor 9

    Apresentao da disciplina 11

    Projeto instrucional 13

    Aula 1 Consideraes gerais 151.1 Conceito 15

    1.2 Objeto de estudo 16

    1.3 Sistemas de unidades 17

    1.4 Correlao entre as vrias cincias 18

    1.5 Esttica tcnica 18

    1.6 Conceitos diversos 19

    1.7 Leis de Newton 19

    1.8 Estudo de foras coplanares 20

    1.9 Momento 21

    1.10 Princpios fundamentais 22

    1.11 Equilbrio de foras 25

    Aula 2 Equilbrio de corpos rgidos 352.1 Equilbrio de um corpo rgido 35

    2.2 Objetivos da resistncia dos materiais 36

    2.3 Definies bsicas 37

    2.4 Esforos externos ativos 37

    2.5 Tipos de apoios ou vnculos 38

    2.6 Aes 39

    2.7 Reaes de apoio 41

    Aula 3 Trao e compresso 473.1 Materiais slidos x solicitaes 47

    3.2 Solicitao 47

    3.3 Tenso 47

    3.4 Trelias isostticas 49

    3.5 Estudo de trao no ao 54

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    e-Tec Brasil

    Referncias 70

    Currculo do professor-autor 71

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    e-Tec Brasil9

    Palavra do professor-autor

    Ol!

    Para poder transformar a natureza, o homem precisa de ferramentas e tecnolo-

    gias. Para criar tecnologia, precisa de teorias que correspondam sistematizao

    de conhecimentos e descoberta de leis naturais que orientam seu trabalho.

    Depois de criar uma srie de teorias, algumas das quais superam e substituem

    outras, o homem procura sistematiz-las dando-lhe nomes, delimitando suas

    validades e estabelecendo um grau de hierarquia entre elas.

    Do estudo das estruturas (casas, pontes, veculos, etc.) surge a resistnciados materiais.

    Professor Wildemberg Raiol de Assuno

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    e-Tec Brasil11

    Apresentao da disciplina

    Desde a antiguidade, quando o homem iniciou a arte e a cincia de construir,

    h a necessidade de se obterem conhecimentos da resistncia dos materiais.

    Foi observado que apenas com tais conhecimentos haveria a possibilidade

    de gerar regras, padres e procedimentos para determinar quais dimenses

    seriam seguras para atuar como elementos em dispositivos e estruturas.

    As civilizaes mais antigas da humanidade j haviam se lanado no estudo

    dos materiais. Os egpcios inegavelmente j possuam grandes conhecimentos

    dessa rea, pois sem eles seria impossvel serem construdas as pirmides do

    Egito. Logo frente, os gregos trariam mais um avano na construo, criandoe utilizando princpios de esttica, a qual corresponde a base da resistncia

    dos materiais. Arquimedes (287-212 a.C.) deu uma enorme prova a respeito

    de condies de equilbrio, ao utilizar uma alavanca, esboando mtodos de

    verificao de centro de gravidade dos corpos. Aplicou tambm sua teoria na

    construo de grandes dispositivos, tais como guinchos e guindastes.

    O dimensionamento de peas, que o maior objetivo de resistncia dos mate-

    riais, se resume em analisar as foras atuantes na pea, para que a sua inrcia

    continue existindo e para que ela suporte os esforos empregados. Para isso

    preciso conhecer o limite do material. Isso pode ser obtido atravs de ensaios

    que, basicamente, submetem a pea ao esforo que ela dever sofrer onde ser

    empregada, a condies padro, para que se possa analisar o seu comporta-

    mento. Esses dados so demonstrados em grficos de tenso x deformao. A

    tenso em que nos baseamos o limite entre o regime elstico e o plstico. Mas

    para fins de segurana utilizado um c.s. (coeficiente de segurana) que faz

    com que dimensionemos a pea para suportar uma tenso maior que a tenso

    limite mencionada. Tudo isso necessrio para que se obtenha total certeza

    nos resultados, j que pequenos erros podem acarretar grandes