ATPS RESISTENCIA

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 INTRODUÇÃO
Esta ATPS simula a parte criação e projeto de um painel que será implantado na portaria de veículos da faculdade.
Onde os alunos são desafiados a resolver problemas e os cálculos necessários para que o painel seja implantado com sucesso, utilizando os conhecimentos adquiridos em sala de aula de uma forma prática, que simula de forma real,desafios que os alunos poderão se deparar no mercado de trabalho.

















ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA (ATPS) - RESISTÊNCIA DOS MATÉRIAIS
1 – ETAPA 1:
O desafio proposto nesta ATPS é que através de uma equipe de trabalho composto por até sete integrantes, sejam efetuados os cálculos necessários para a criação de um portal de entrada dos veículos na faculdade, gerando assim opré-dimensionamento das estruturas.
1.1 - PASSO 3:
O passo 3, solicita para a equipe um parafuso que resista as tensões de cisalhamento, provocadas pela ligação de um tirante com uma viga metálica. Sabendo-se que a tensão resistente de cisalhamento do aço do parafuso é igual a 60Mpa.Desta forma representaremos abaixo as ações e os cálculos realizados.

τc= 60 Mpa = 611,83 kgf/cm2 (Parafuso).
τ(Peso do Painel) =12,57 KN = 1281,78kgf.

Como o projeto apresenta dois parafusos para fixação do painel, a tensão (peso) será distribuída entre ambos, assim a tensão que cada parafuso deverá suportar é igual a 640,9kgf. Abaixo:

1281,78kgf / 2 (parafusos) = 640,9 kgf/parafuso.

Para encontrarmos o parafuso que resistirá aos esforços sofridos, conforme seu diâmetro:
τc= F/A
611,83 = 640,9 / A
A=1,0475mm2 =104,75cm2

Ø do parafuso:
A = π. D2 /4
104,75 = π. D2 /4
D = 11,548mm

Sendo assim, para que os parafusos suportem a tensão aplicada pelo painel devem ter um diâmetro de 11,548mm, porém não existe no mercado parafusos com esse diâmetro, onde, adotaremos no projeto parafusos com diâmetro de 12 mm.
1.2 - PASSO 5:
Calcular a Tensão de esmagamento nas chapas provocadas pelos parafusos do tirante/painel.Utilizando como tensão admissível de esmagamento igual a 350Mpa. Apresentando a seguir a resolução deste passo.

Assim como no Passo 3, a força aplicada na chapa 1deverá ser distribuída por dois, pois na verdade são duas chapas (superior e inferior), assim temos que a força aplicada pelo parafuso de 640,9kgf será igual a 320,45kgf, veja:
640,9kgf / 2 = 320,45kgf

Já a chapa 2 (localizada entre aschapas 1) deverá resistir a uma tensão de 640,9kgf gerada pelo parafuso.

Cálculo para Tensão de Esmagamento Chapa 1:
τesm = F / (D . esp.)
τesm = 320,45 / (1,2 . 0,3)*
τesm = 890,13kgf/cm2
* Lembrando que o Diâmetro do parafuso=12mm e a espessura da Chapa 1= 3mm; foram convertidos em cm, para fins de calculo.

Cálculo para Tensão de Esmagamento Chapa 2:
τesm = F / (D . esp.)
τesm = 640,9 / (1,2 .0,3)*
τesm = 1780,27kgf/cm2
* Lembrando que o Diâmetro do parafuso=12mm e a espessura da Chapa 1= 3mm; foram convertidos em cm, para fins de calculo.

τesm = 890,13kgf/cm2 = 87,29 Mpa.
τesm = 1780,27kgf/cm2 = 174,58 Mpa.

Portanto, as chapas não irão se romper caso mantido às condições iniciais do projeto, pois a tensão de esmagamento de ambas é menor que a tensão admissível de esmagamento que éigual a 350 Mpa.



1.3 - PASSO 6
Neste passo é solicitado que seja calculado a largura das chapas do tirante com base na tensão sobre a área útil. Onde os cálculos estão representados a seguir:

LARGURA DAS CHAPAS DAS EXTREMIDADES
* Lembrando que a força aplicada é o Peso do painel que é distribuído por quatro chapas. (Duas para cada lado do painel).
Tensão admissível de tração = 100 Mpa = 1019.7kgf
τ = F / 4 / A
1019,7 = 320,445 / A
A = 0,3

ENTÃO:
A = L . esp
L= A / esp
L = 0,3 / 0,3
L = 1
LTOTAL = 1+1,2+1
LTOTAL = 3,2 cm

LARGURA DA CHAPA DO MEIO
* Lembrando que a força aplicada é o Peso do painel que é distribuído por duas chapas. (Uma para cada lado do painel).
τ = F / 2 / A
1019,7 = 640,9 / A
A = 0,62

L= 0,62 / 0,3
L= 2

LTOTAL = 2+1,2+2
LTOTAL = 4,2cm

1.4 - PASSO 7...
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