universidade federal de mato grosso do sul câmpus - UFMS-CPCS

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL
CÂMPUS DE CHAPADÃO DO SUL
DISCIPLINA: CONSTRUÇÕES RURAIS
LISTA DE EXERCICIOS I – RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
PROFESSOR: PAULO CARTERI CORADI
1) Calcule a deformação elástica que acontece em um tirante que está submetido a uma força de
tração de 8.000 N. O tirante tem seção circular constante cujo diâmetro vale 6 mm, seu
comprimento é 0,3 m e seu material tem módulo de elasticidade valendo 2,1 x 105 N/mm2.
2) No esquema abaixo desejamos calcular o alongamento elástico do cabo de aço que está sob
tração. O comprimento do cabo é de 2 metros, o material do cabo tem módulo de elasticidade
2,1 x105 N /mm2 e o diâmetro desse mesmo cabo é de 20 mm.
3) Calcule o alongamento elástico da peça do esquema abaixo. Seu material tem módulo de
elasticidade de 2x105 N/mm2.
4) Calcule o alongamento o alongamento elástico total, da peça abaixo. Seu material é aço, com
módulo de elasticidade de 2,1 x 105 N/mm2.
5) Temos o esquema abaixo. Qual seria a altura do fundo da caixa ao piso se nela colocarmos um
material com peso de 60.000 N? O material do tirante tem módulo de elasticidade de 2,2x105
/mm2.
6) Calcule a tensão que acontece nos tirantes dos seguintes esquemas.
a) tirante com seção circular.
b) tirante com seção quadrada.
c) tirante de seção retangular.
7) Calcular a tensão que ocorre no tirante abaixo.
8) Calcular a força capaz de romper um tirante de seção quadrada, como na figura abaixo,
sabendo-se que a sua tensão de ruptura à tração é de 600 N/mm2, e que o lado da seção
transversal vale 15 mm.
9) Calcular a tensão sobre a peça 1, no esquema abaixo sabendo que o diâmetro dos dois tirantes
é 12 mm.
10) Calcular o diâmetro de um tirante que sustente, com segurança, a carga descrita no esquema
abaixo. O material do tirante tem limite de escoamento a tração de 600 N/mm2. Vamos
utilizar 2 como coeficiente de segurança.
11) Calcular o diâmetro do tirante “ 1 “ (sendo o diâmetro do tirante 1 igual ao do tirante 2) para
que sustente, com segurança, a carga descrita no esquema abaixo. O material do tirante tem
limite de escoamento a tração de 600 N/mm2. Vamos utilizar 4 como coeficiente de
segurança.
12) Calcular o diâmetro de um tirante, para sustentar, com segurança, uma carga de tração de
40.000 N. O tirante deve ter seção quadrada e seu material deve ter tensão de escoamento à
tração de 500 N/mm2 e devemos utilizar coeficiente de segurança 2,5.
Resp. 14,14 mm
13) Calcular o diâmetro de uma peça que trabalhe sob tração. O material dessa peça deve ter
tensão de escoamento à tração de 600 N/mm2. A peça deve sustentar uma carga de 60.000 N
e utilizaremos coeficiente de segurança 2.
Resp. 15,96 mm
14) Calcular a força F que o conjunto abaixo pode sustentar para que trabalhe com segurança. O
material das peças 1 e 2 é aço com tensão limite de escoamento 600 N/mm2 e seu diâmetro é
de 35 mm. A peça 3 é feita de aço com limite elástico de 800 n/mm2 e sua seção é quadrada
com 40 mm de lado. Devemos obter coeficiente de segurança 1,5.
15) Calcular a tensão no pino que une as duas chapas do esquema abaixo. O diâmetro do pino é
15 mm.
16) Calcular a tensão de cisalhamento que acontece no pino (peça a, abaixo) que tem 20 mm de
diâmetro.
17) Calcular a tensão que está acontecendo no pino que une as duas chapas no esquema abaixo.
O pino tem diâmetro de 25 mm.
18) Calcular a tensão que está sendo aplicada à chapa 1 do esquema abaixo sabendo que a força
F=40.000 N, que a largura da chapa é 80 mm e que a espessura dessa mesma chapa é de 20
mm.
19) Calcular a tensão no pino “1” abaixo sabendo-se que seu diâmetro é 18 mm.
20) Calcular a tensão que está sendo exercida no pino “a” abaixo sabendo-se que ele tem seção
quadrada com 20 mm de lado.
21) Calcule as tensões que acontecem nos pinos “1” e “2” do esquema abaixo sabendo que seus
diâmetros é de 20 mm.
22) Calcular o diâmetro do rebite para unir, com segurança as duas chapas do esquema abaixo: O
material do rebite tem limite de escoamento à tração de 600 N/mm2. Usaremos coeficiente de
segurança 3.
23) Queremos calcular o diâmetro de um pino que possa unir, com segurança, três chapas como
no esquema abaixo. O material do pino tem como tensão limite de escoamento ao
cisalhamento 600 N/mm2. Utilizaremos coeficiente de segurança 2.
24) Calcule o diâmetro dos pinos da montagem do esquema abaixo, para que trabalhe com
segurança. O material dos pinos tem tensão de escoamento ao cisalhamento valendo 400
N/mm2. Utilizaremos 2 como coeficiente de segurança.
25) Queremos calcular o diâmetro de um pino que possa unir, com segurança, duas chapas como
no esquema abaixo. O material do pino tem como tensão limite de escoamento ao
cisalhamento 600 N/mm2. Utilizaremos somente um pino e coeficiente de segurança 3.
26) Calcule o diâmetro dos pinos da montagem do esquema abaixo, para que trabalhe com
segurança. O material dos pinos tem tensão de escoamento ao cisalhamento valendo 400
N/mm2. Utilizaremos 4 como coeficiente de segurança.
27) Calcule o diâmetro do pino para trabalhar com segurança, no conjunto abaixo. O material do
pino deve ter tensão de escoamento ao cisalhamento valendo 600 N/mm2. Vamos usar 1,5
como coeficiente de segurança.
28. Determinar o diâmetro de um pilar com 3 m de comprimento para suportar uma carga de 15
toneladas. Considerar: E = 140000 kg/cm², σadm = 135 kg/cm² para compressão paralela as
fibras e coeficiente de segurança de 2,5. Dados do dimensionamento: Pcrit = 15000 kg, E =
140000 kg/cm², v = 2,5; Le = 2L
29. Dimensionar as sapatas de um galpão com cobertura de telha de cerâmica francesa, vão de 11
m, beiral de 0,5 m e pé direito de 3 m. A estrutura de sustentação da cobertura
(engradamento) e o forro, apóia-se sobre a parede de alvenaria. Considerar a tensão
admissível do solo igual a 1,0 kg/cm².
Dados do dimensionamento: Carga do telhado: 125 kg/m², Sobrecarga do telhado: 60 kg/m²,
Peso específico da laje de forro: 2400 kg/m³, Carga da laje de forro: 144 kg/m², Sobrecarga da
laje de forro: 100 kg/m², Revestimento da laje de forro: 25 kg/m², Peso específico da alvenaria:
1200 kg/m³, Peso específico da sapata: 2200 kg/m³
Dicas para o dimensionamento: 1) Calcular a carga de telhado; 2) Laje de forro, considerando
espessura de 6 cm; 3) Alvenaria (tijolos furados), considerando 20 cm de espessura; 4) Peso
próprio da sapata (concreto ciclópico); 6) Peso total sobre o solo; 7) Calcular o valor de X.
30. Um tirante de telhado tem 20 m de comprimento e deve resistir a uma força de tração de
12350 kg. Calcular o diâmetro do tirante a ser executado em aço redondo, σadm = 2400
kg/cm² e Eaço = 2.100.000 kg/cm² de forma que o mesmo tenha rosca de 1,5 mm de
profundidade.
31. Qual a carga que pode suportar um pilar de alvenaria de tijolo furado (σadm = 3kg/cm²), com
seção de 15x25 cm e 1,5 m de altura?
32. Uma coluna de 2,5 m de comprimento tem seção retangular e é de pinho. Assumindo
E=150.000 kg/cm², σadm = 120 kg/cm² para compreensão paralela às fibras e usando um fator
de segurança de 2,0 para calcular a carga crítica de flambagem usando a equação de
“EULER”. Determine as dimensões da seção transversal para as cargas de 20.000 kg e
40.000 kg. Sabe-se que a coluna é rotulada nas duas extremidades.
33. Uma barra de aço circular com 100 cm de comprimento e 34,2 mm de diâmetro, solicitado
por uma força de tração de 10.000 kg, apresenta um comprimento de 25 cm um alongamento
de 0,19 mm. Calcular a tensão atuante (σ), o alongamento relativo (E), o módulo de
elasticidade. Finalmente, determinar a resistência de ruptura e o alongamento percentual,
tendo a peça rompida sob a carga de 24000 kg e sendo, a distância entre as referências de
26,7 cm.