Estudo sobre Tensão em Estruturas e Coeficientes de Segurança

Tensão IV Apresentação Esta Unidade de Aprendizagem é dedicada ao estudo dos vários conceitos utilizados no projeto de estruturas em engenharia Neste propósito você aprenderá a determinar o limite de resistência de um material e a selecionar um coeficiente de segurança adequado a fim de que a carga admissível de um componente estrutural feito com esse material seja calculada Bons estudos Ao final desta unidade você deve apresentar os seguintes aprendizados Bons estudos Ao final desta Unidade de Aprendizagem você deve apresentar os seguintes aprendizados Determinar o limite de resistência de um material Selecionar um coeficiente de segurança apropriado Calcular a carga admissível e a tensão admissível para um elemento Desafio As hastes AB e CD são feitas de aço cuja tensão de ruptura por tração é Usando um fator de segurança FS175 para tração determine o menor diâmetro das hastes de modo que elas possam suportar a carga mostrada Considere que a viga está acoplada por pinos em A e C Infográfico A seguir você pode ver como a relação entre a cargalimite e a carga admissível é utilizada na definição do coeficiente de segurança e também a importância da seleção de um valor adequado para este fator Conteúdo do livro A seção 113 do livro Mecânica dos materiais aborda considerações de projeto Na leitura você encontra a determinação do limite de resistência de um material a carga admissível e tensão admissível coeficiente de segurança e por fim a seleção de um coeficiente de segurança apropriado Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino Dica do professor Vamos assistir no vídeo uma breve introdução sobre as considerações de projeto de estruturas e máquinas Confira Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Exercícios 1 Em relação aos conceitos de carga admissível e coeficiente de segurança assinale a alternativa incorreta A A carga máxima que um elemento estrutural ou de uma máquina pode suportar sob condições normais de utilização é consideravelmente menor do que o valor da cargalimite B A carga admissível é também conhecida como carga de trabalho ou carga de projeto C Somente uma fração do limite da capacidade de carga do elemento é utilizada quando aplicada à carga admissível D A relação entre a cargalimite e a carga admissível é utilizada para definir o coeficiente de segurança E Uma definição alternativa do coeficiente de segurança é dada com base no uso de tensões 2 Em relação à determinação do limite de resistência de um material assinale a alternativa incorreta A Para obtermos o valor do limite da tensão normal de um material podemos submeter um corpo de prova preparado com este material a uma força axial de tração centrada e assim determinar a sua cargalimite B Para determinar o limite da tensão de cisalhamento de um material o procedimento de ensaio mais comum envolve a torção de um tubo circular C Para determinar o limite da tensão de cisalhamento de um material um procedimento de ensaio mais direto consiste em prender uma barra retangular ou redonda e com uma ferramenta de corte aplicar uma carga P crescente até ser obtida a cargalimite para cisalhamento simples D A tensão limite de resistência à tração de um material é obtida dividindose o valor da carga limite para tração pela área da seção transversal original da barra E Em ensaios laboratoriais nem sempre é possível obter a cargalimite de um material porque nem sempre o corpo de prova é rompido 3 A seleção do coeficiente de segurança a ser utilizado para várias aplicações é uma das mais importantes tarefas de engenharia Em relação a esta afirmativa assinale a alternativa incorreta A Se for escolhido um coeficiente de segurança muito pequeno a possibilidade de falha da estrutura se tornará grande e inaceitável B Se for escolhido um coeficiente de segurança desnecessariamente grande o resultado será um projeto antieconômico e não funcional C Quando existe a possibilidade de falha súbita deverá ser utilizado um coeficiente de segurança maior que aquele utilizado quando a falha é precedida por sinais óbvios de aviso D Para a maioria dos materiais a tensão limitelimite aumenta na medida em que o número de operações de carga aumenta E Um coeficiente de segurança maior é necessário em locais em que as condições como corrosão e envelhecimento são difíceis de controlar ou até de descobrir 4 Segundo a NBR 61182013 os valores dos coeficientes de ponderação das resistências para o concreto e o aço no estado limite último ELU segundo as combinações normais de carregamento são respectivamente A γc 14 e γs 115 B γc 12 e γs 115 C γc 115 e γs 14 D γc 115 e γs 12 E γc 12 e γs 10 5 A utilização do coeficiente de segurança é um método para especificar a carga ou a tensão admissível para o projeto ou análise de um elemento Assinale a alternativa que apresenta uma equação que não represente o coeficiente de segurança Na prática Em aplicações de engenharia a determinação das tensões raramente é o objetivo final mas sim utilizar o conceito de tensões como auxílio para a mais importante tarefa o projeto de estruturas e máquinas que executarão determinada função com segurança e economia Para a maioria das aplicações estruturais e de máquinas coeficientes de segurança são definidos por especificações de projeto ou normas técnicas redigidas por comitês de engenheiros experientes que trabalham em conjunto com sociedades profissionais com indústrias ou com agências federais estaduais ou municipais Exemplos de tais especificações de projeto e normas técnicas brasileiras onde encontramos os coeficientes de segurança conforme as combinações e carga e o tipo de material são Saiba Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto veja abaixo as sugestões do professor Tensão admissível cisalhamento admissível Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Mecânica dos materiais Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino Resistência dos Materiais Aplicada Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino