Embed Size (px)
Citation preview
RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
Tensões admissíveis e coeficiente de segurança
Gabrieli Ugioni Felipe
O que é tensão admissível? Porque utilizar
Tensões admissíveis ecoeficiente de segurança
O que é tensão admissível? Porque utilizar
coeficientes de segurança?
Tensões admissíveis ecoeficiente de segurança
O engenheiro responsável
pelo projeto de elementos
estruturais ou mecânicosestruturais ou mecânicos
deve restringir a tensão do
material a um nível seguro,
portanto, deve usar uma
tensão segura ou
admissível.
Para garantir a segurança de uma estrutura, é necessário
escolher uma tensão admissível que restrinja a carga aplicada, auma que seja menor que aquela que a estrutura possa suportar. Hávários motivos para isso:
Tensões admissíveis ecoeficiente de segurança
vários motivos para isso:
-Imprecisão de cálculo;
-Imperfeições oriundas do processo de fabricação;
-Variabilidade nas propriedades mecânica dos materiais;
-Degradação do material, etc..
Muitos fatores desconhecidos influenciam a tensão real de um elemento.
Tensões admissíveis ecoeficiente de segurança
O fator de segurança é um método para especificação
da carga admissível para o projeto ou análise de um elemento.
O fator de segurança (FS) é a razão entre a carga de
ruptura e a carga admissível.
Uma maneira de determinar a tensão admissível édefinir o coeficiente de segurança dado por:
Tensões admissíveis ecoeficiente de segurança
De ruptura.
A tensão de ruptura é dada experimentalmente e ocoeficiente de segurança é selecionado
baseado no tipo de estrutura e em suas
aplicações.
De ruptura.
O coeficiente de segurança depende de:
• Material a ser aplicado;
Tensões admissíveis ecoeficiente de segurança
• Material a ser aplicado;
• Tipo de carregamento;
• Frequência do carregamento;
• Ambiente de atuação;
• Grau de importância do membro projetado;
Tensões admissíveis ecoeficiente de segurança
Tabela 1.0: Fatores para determinação do
coeficiente de segurança
Coeficiente de segurança =
A.B.C.D
Tensões admissíveis ecoeficiente de segurança
Tabela 2.0: Fator de segurança para cabos.
Exemplo 1.0: A junta está presa por doisparafusos. Determine o diâmetro exigido para osparafusos s a tensão de ruptura por cisalhamentopara os parafusos for 350 Mpa. Use um fator desegurança para cisalhamento FS=2,5
Exercício 1Duas forças são aplicadas ao suporte da figura.
a) sabendo-se que a barra de controle AB é feita de aço comtensão última de 600 MPa, determinar o diâmetro da barratensão última de 600 MPa, determinar o diâmetro da barrapara que o coeficiente de segurança seja 3.3 .
b) O pino no ponto C é feito de aço com tensão última de cortede 350 MPa. Determinar o diâmetro do pino C que leva a umcoeficiente de segurança a corte de 3.3 .
Exercício 1
Exercício 2A junta sobreposta do elemento de madeira A de uma treliça está submetidaa uma força de compressão de 5 kN. Determinar o diâmetro requerido dahaste de aço C e a altura h do elemento B se a tensão normal do aço é(σrup)aço = 314 MPa e a tensão normal admissível da madeira é (σadm)mad = 2MPa. O elemento B tem 50 mm de espessura. Use o CS para o aço de 2,0.
A barra rígida mostrada na figura é suportada poruma haste de aço AC que tem diâmetro de 20 mm eum bloco de alumínio que tem área da seçãotransversal de 1800 mm2. Os pinos de 18 mm dediâmetro em A e C estão submetidos a um
Exercício 3
diâmetro em A e C estão submetidos a umcisalhamento simples. Se a tensão de ruptura do açoe do alumínio forem σ rup = 680 MPa e σrup = 70MPa, respectivamente, e tensão de cisalhamento deruptura de cada pino for τrup = 900 MPa, determinara maior carga P que pode ser aplicada à barra.Aplicar F.S = 2.
Exercício 4As duas hastes de alumínio suportam a carga vertical P =20 kN. Determinar seus diâmetros requeridos se oesforço de tração admissível para o alumínio for σadm =150 MPa.
O coeficiente de segurança é 3.3.
• O que é coeficiente de segurança? Por que ecomo utilizar esse coeficiente? Do que eledepende?
• Explique como a segurança e a economia podemestar associadas ao coeficiente de segurança.
