Resistencia dos materiais

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Introdução
Cálculos para dimensionamento de um portal de entrada para veículos.
Com o estudo deste projeto podemos aplicar os conhecimentos obtidos em sala de aula.
Entre os assuntos estudados e apresentados, o ATPS demonstra uma situação real, onde podemos aplicar os conceitos básicos da engenharia, usar normas técnicas.
Será apresentado o projeto, memorial de cálculos, descrição dasespecificações NBR 8800/2008: Projeto de Estrutura de Aço e de Estrutura Mista de Aço e Concreto de Edifícios.

.

ETAPA 1
Passo 1
Nesta primeira etapa, além da apresentação do projeto a ser desenvolvido, o grupo entrará em contato com algumas das diversas aplicações onde conceitos de tensão, tensão admissivel e coeficiente de segurança são indispensáveis no dimensionamento ou pré-dimensionamento.Nossos estudos serão baseados na estrutura demonstrada abaixo, faremos a análise dimensional das forças aplicadas nos pilares de sustentação,
Fig. 01 – Estrutura para sustentação do portal Anhanguera

ETAPA 1
Passo 2

Passo 3
Calcular o diâmetro do parafuso necessário para resistir às tensões de cisalhamento provocadas pela ligação de corte simples do tirante com a viga metálica,considerando que a tensão resistente de cisalhamento do aço do parafuso τvd é de 120 MPa. Majorar os esforços, força de tração no tirante, por um coeficiente de segurança igual a 2.
σmed = σ / Cs
σmed= 120MPa / 2
σmed= 60MPa

σmed= F / A
σmed= 12,57KN / A
60Mpa = 12570N / A
A = 209,5 mm²

A = π.r²
209,5 mm² = π.r²
r² = 209,5mm² / π
r = √66,686
r = 8,166 mm

Diametro do parafuso = r x 2Dp = 8,166mm x 2
Dp = 16,33 mm

Passo 4
Descrever as especificações, segundo a norma NBR 8800:2008, quanto a verificação de parafusos ao corte e interprete o valor de Tvd fornecido no passo 2.
6.3.3.2 – Cisalhamento
A força de cisalhamento resistente do calculo de um parafuso ou barra redonda rosqueada é, por plano de corte, igual a ( deve ser atendido também o exposto em 6.3.3.2 ):
a)Para parafusos de alta resistência e barras redondas rosqueadas, quando o plano de corte passa pela rosca e para parafusos comuns em qualquer situação:
,=0,4 2

b) Para parafusos de alta resistência e barras redondas rosqueadas, quando o plano de corte não passa pela rosca:
,=0,5 2

Onde é a área bruta, baseada no diâmetro do parafuso ou barra redonda rosqueada.
Passo 4
Calculo dastensões de esmagamento, provocados pelos parafusos nas chapas de ligação
O valor fornecido no passo 3 referente a tensão de cisalhamento do aço do parafuso significa que é aceita uma força máxima atuante de 120Mpa puxando as chapas, caso haja uma força maior o parafuso sofrera uma ruptura comprometendo o projeto, pois ele serve para fixação entre o tirante e o painel.

Passo 5:
Calcular as tensõesde esmagamento provocadas pelo parafuso em todas as chapas da ligação da Figura 2. Verificar a necessidade de se aumentar a espessura de uma ou mais chapas da ligação considerando uma tensão admissível de esmagamento de 700 MPa. Explicar porque se admite uma tensão superior à tensão de ruptura do aço, que é de 400 MPa.

=700
Taço=400
Z = Número de parafusos
=/ → /
= =17 3=51 2 =−
Tesm=6285 N/51 x 10−6 m2 =123,23 x 106 N/m2 = ,
Tesm= F/z d t → d= F/z Tesm t
d= 6285 N1 x 700 x 106 N/m2 x 3 x 10−3=3 x 10−3 m =

Todas a chapas são de 3 mm de espessura, cada uma delas recebe uma σesm = 123.23Mpa, a tensão admissível é de 700 Mpa, a tensão máxima do parafuso é de 400 Mpa, considerando que existem dois parafusos, sofrendo a tensão então não há necessidade de alterar aespessura da chapa, pois sobra uma margem de segurança.
Passo 6:
Calcular a largura da chapa de ligação do tirante (chapa vermelha) com base na tensão sobre área útil. Considerar o diâmetro do furo igual ao diâmetro do parafuso acrescido de 1,5 mm. A tensão admissível de tração das chapas deve ser adotada igual a 250 MPa dividida por um coeficiente de minoração de 1,15. Majorar os...
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