Ficha de Trabalho n.º3 – Coeficientes de Segurança e Variação de Temperatura

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Exercício 1

Considere uma barra de secção circular, sujeita a uma força axial de tracção de 22,5KN. Sabendo que a tensão de rotura do material é de 600MPa e que se pretende utilizar um Coeficiente de segurança de 3 determinar o valor mínimo do diâmetro.

Exercício 2

Duas forças são aplicadas ao suporte da figura. Sabendo-se que a barra de controlo AB é feita de aço com tensão última de 600MPa, determinar o diâmetro da barra para que o coeficiente de segurança seja de 3,3.

Exercício 3

Sabendo-se que a carga de rotura do cabo BD é de 100KN, determine o coeficiente de segurança do cabo para o carregamento indicado.

Exercício 4

Um arame de alumínio de 30mm de comprimento é submetido a uma tensão de tracção de 70MPa. a) Determine o alongamento do arame; b) De quantos graus seria necessário elevar a temperatura do arame para obter o mesmo alongamento? Considere E = 70GPa e α = 23x10-6 /ºC.

Exercício 5

À temperatura de 20ºC as barras A e B apresentam uma folga de 0,25mm. À temperatura de 100ºC determinar a tensão normal máxima da barra A e o comprimento final da mesma barra. Considere:

Barra A (Alumínio) Barra B (Aço inoxidável)

A = 1200mm2 A = 800mm2

E = 70 GPa E= 190 GPA

α = 23x10-6 /ºC α = 1,8x10-6 /ºC.

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Exercício 6

Determine: a) a força de compressão nas barras da figura após uma subida de temperatura de 96ºC. b) a deformação correspondente da barra de bronze.

Exercício 7

Um poste de betão armado (E =25 GPa e α = 9,9x10-6 /ºC) de 1,8m de comprimento é reforçado com 6 barras de aço de 22mm de diâmetro (E =200 GPa e α = 11,7x10-6 /ºC). Determine as tensões normais produzidas nas barras e no cimento quando se aumenta a temperatura 35ºC.