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14/03/2024 1 Resistência dos Materiais III Prof.ª Fernanda Lins Gonçalves Pereira 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 1 Equação do deslocamento de um elemento com carregamento axial Barra: • Área varia ao longo do comprimento L • Submetida a cargas concentradas e uma carga distribuída • 𝛿 =? 𝜎 = 𝜀 = 𝜎 = 𝐸𝜀 = 𝐸 ∴ 𝑑𝛿 = 𝛿 = ∫ 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 2 Convenção de sinais 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 3 Exemplo 1 • A barra composta de aço A-36 mostrada na figura está composta por dois segmentos, AB e BD, com áreas da seção transversal 𝐴 = 1 pol² e 𝐴 = 2 pol². Determinar o deslocamento vertical da extremidade A e o deslocamento de B em relação a C. 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 4 Rascunho 14/03/2024 2 Exemplo 1 • Tabela de propriedades mecânicas (final do livro) Aço A-36 - E=29x103ksi, 𝐴 = 1 pol², 𝐴 = 2 pol². Determinar 𝛿 e 𝛿 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 5 Diagramas de Corpo Livre de diferentes seções Diagrama de Esforços Normais Exemplo 1 • Tabela de propriedades mecânicas (final do livro) Aço A-36 - E=29x103ksi, 𝐴 = 1 pol², 𝐴 = 2 pol². Determinar 𝛿 e 𝛿 / Cálculo do Deslocamento axial relativo entre os pontos A e D 𝛿 / = 𝛿 − 𝛿 = ∫ ( ) ( ) 𝑑𝑥 Como D é um apoio fixo 𝛿 = 0, então temos: 𝛿 = ∫ ( ) ( ) 𝑑𝑥 Observando que se o integrando for constante, ele sai da integral, podemos escrever: 𝛿 = + + 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 6 Exemplo 1 • Tabela de propriedades mecânicas (final do livro) Aço A-36 - E=29x103ksi, 𝐴 = 1 pol², 𝐴 = 2 pol². Determinar 𝛿 e 𝛿 / 𝛿 = + + 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 7 Atenção: O trecho BD tem seção transversal constante, porém diferentes esforços normais, por isso temos dois termos na equação Exemplo 1 • Tabela de propriedades mecânicas (final do livro) Aço A-36 - E=29x103ksi, 𝐴 = 1 pol², 𝐴 = 2 pol². Determinar 𝛿 e 𝛿 / 𝛿 = + + Observando-se a convenção de sinais, temos: 𝛿 = ⋅ é ( / é) ⋅ + ⋅ , ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅ 𝛿 = +0,0127𝑝𝑜𝑙 Deslocamento positivo barra se alonga 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 8 14/03/2024 3 Exemplo 1 • Tabela de propriedades mecânicas (final do livro) Aço A-36 - E=29x103ksi, 𝐴 = 1 pol², 𝐴 = 2 pol². Determinar 𝛿 e 𝛿 / Cálculo do Deslocamento axial relativo entre os pontos B e C 𝛿 / = Observando-se a convenção de sinais, temos: 𝛿 / = ⋅ , é ( / é) ⋅ 𝛿 / = +0,00217𝑝𝑜𝑙 O ponto B se afasta do ponto C 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 9 Exemplo 3 • A viga rígida AB apoia-se sobre dois postes curtos como mostrado na figura. AC é feito de aço e tem diâmetro de 20 mm; BD é feito de alumínio e tem diâmetro de 40 mm. Determinar o deslocamento do ponto F em AB se for aplicada uma carga vertical de 90 kN nesse ponto. Admitir 𝐸 ç = 200 GPa e 𝐸 70 GPa. 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 13 Rascunho Exemplo 3 • 𝑑 = 20𝑚𝑚, 𝑑 = 40𝑚𝑚, 𝐸 ç = 200 GPa e 𝐸 70 GPa. 𝛿 =? Determinação das Forças atuantes nos postes por: ∑ 𝐹 = 0 ∑ 𝑀 = 0 • Conhecendo-se os esforços normais em cada poste, podemos calcular o deslocamento de cada poste 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 14 Exemplo 3 • 𝑑 = 20𝑚𝑚, 𝑑 = 40𝑚𝑚, 𝐸 ç = 200 GPa e 𝐸 70 GPa. 𝛿 =? O deslocamento do ponto F é então obtido da figura ao lado 𝛿 = ⋅ × ⋅ × ⋅ = −0,286𝑚𝑚 𝛿 = ⋅ × ⋅ × ⋅ = −0,102𝑚𝑚 𝛿 = 0,102 + 0,286 − 0,102 × = 0,225𝑚𝑚 14/03/2024 Resistência dos Materiais III - Prof.ª Fernanda Lins G. Pereira (UERJ - Eng. Civil) 15