Física II ⇒ Resistência dos Materiais

[Lucas250]

Guindastes são máquinas de Elevação e Transporte envolvidas com cargas elevadas em aplicações distintas nos segmentos da construção civil, mecânica pesada, aeroportuária e naval entre outros. Estas máquinas possuem elementos mecânicos de diversas geometrias e dimensões com características estruturais. Uma barra de aço de alta resistência ilustrada a seguir é utilizada em um grande guindaste. A referida barra tem diâmetro de 60mm e é construído com um aço de módulo de elasticidade longitudinal (E) de 200GPa e coeficiente de Poisson (n) de 0,3. Sendo o diâmetro máximo permissível para a aplicação (em função da compressão) de 60,030 mm, determine a máxima carga normal permissível.

Sendo o diâmetro original da barra 60mm e o máximo diâmetro admissível de 60,030mm tem-se um deslocamento transversal (Diametral -DD) de 0,030mm, portanto a deformação transversal (eT) é determinada por:

eT = DD / D

A deformação longitudinal (e) é definida por:

Ԑ = - eT * V

Da Lei de Hooke tem-se:

σ = E*Ԑ

Da definição de Tensão devido a Carga Normal (Axial), tem-se:

σ = N / A= N = A* σ

[Lucas250]

eT = DD / D
eT= 0,030/ 60 = 0,0005
σ = E*Ԑ/V
σ = 0,0005.200.10 ^9/0,3 = 0,333GPa
N = A* σ
N= π(30.10 ^-3)².0,333.10 ^9 = 941535N