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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
Aula 06 – CISALHAMENTO CONTROLE DE QUALIDADE INDUSTRIAL
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Aula 06 – CISALHAMENTO
Cálculo de solda de filete Resistências de cálculo “a solicitação de cálculo é igual à resultante vetorial de todas as forças de cálculo na junta que produzam tensões normais ou de cisalhamento na superfície de contato das partes ligadas”
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1) Duas chapas de aço de 100 mm de largura e 12 mm
de espessura, são soldadas de topo, como se mostra na
figura abaixo. A tensão de tração admissível para o aço
empregado é de 89 MPa. Determinar a máxima carga P
que esta junta soldada suporta.
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2) Duas chapas são soldadas por intermédio de cordões
laterais de solda, como mostra a figura acima. As
chapas tem ½” de espessura e o comprimento dos
cordões é de 7”. A espessura do cordão de solda é de
½”. A tensão de cisalhamento admissível para o aço
carbono empregado é de 77 MPa. Determinar a máxima
carga P que esta junta soldada suporta.
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Tensão de Cisalhamento:
A solicitação de cisalhamento ocorre quando uma peça é submetida a ação de duas forças opostas (tangenciais), que tendem a separá-la em duas partes, através do deslizamento das seções adjacentes à área de corte.
A condição de cisalhamento ideal ocorre quando as forças cortantes atuam no mesmo plano de ação, como no exemplo ilustrado na fig (prensa).
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Tensão de Cisalhamento:
Na figura (rebites), as forças F exercidas sobre o rebite, não atuam exatamente sobre o mesmo plano de ação, e portanto, produzindo, além do corte, amassamento e flexão.
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Tensão de Cisalhamento: Nas juntas rebitadas, além do diâmetro do rebite, temos que determinar uma distância b mínima entre o centro do rebites e a extremidade da chapa, para que os esforços de cisalhantes sejam suportados. Desta forma deve ser satisfeita a condição de que a resistência oferecida pelas duas áreas cisalhadas deve ser no mínimo igual a área de seção transversal do rebite. Como o esforço cortante sobre a chapa é o mesmo sobre o rebite, temos:
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Aplicação: Determinar o diâmetro de um rebite de aço SAE 1015
que deve suportar com segurança, ao cisalhamento, uma força
cortante pura de 10000 N (carga intermitente).
SOLUÇÃO:
ƠS = Tensão admissível ao cisalhamento em MPa = N/mm2;
P = Força ou carga, N, que age perpendicularmente ao eixo da
peça;
S = Seção resistente
ao cisalhamento, em mm2.
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P = 10000 N
F = Sg = K = coeficiente de segurança
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Utilizando a figura do exercício anterior determine a força
(alternada) que pode ser aplicada às peças unidas por meio de
um rebite de aço SAE 1015 de 10mm de diâmetro.
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No sistema de articulação representado, determinar o diâmetro
do pino de aço SAE 1040 que deve suportar, com segurança e ao
cisalhamento puro, uma força de 10000N, sujeito a variação
brusca. Observação: Pela figura observa-se que o pino tem
duas seções resistentes. Assim sendo cada seção
recebe apenas a metade da carga total.
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Utilizando a figura do exercício anterior determinar a força que
pode ser aplicada, com segurança, através do pino de aço SAE
1020, de 20mm de diâmetro, admitindo-se tipo de carga estática.
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Um eixo que tem 30mm de diâmetro, pretende-se fixar uma polia
por meio de um pino, conforme a figura ao lado. Considerando
que o momento de torção (torque) no eixo é de 150N.mm.
Determinar o diâmetro do pino (dp), de aço SAE 1030. Admite-se
tipo de carga de variação brusca.
SOLUÇÃO: P = Força que age em cada seção resistente;
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Dimensionamento
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Tensão de Esmagamento:
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Tensão de Cisalhamento:
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