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Objetivo do desafio
Desenvolver um portal de entrada para veculos da escola, fornecendo o pr-dimensionamento da estrutura.
ETAPA 1
PASSOS
Passo 1
Nossa equipe formada por quatro alunos (nomes e R.A. esto na capa).
Passo 2
Observar as figuras abaixo:
Figura 1Projeto do portal de entrada para veculos
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Figura 2Detalhe da ligao dos tirantes
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Figura 3Vista do portal em perspectiva
Passo 3
Calcular o dimetro do parafuso necessrio para resistir s tenses de cisalhamento
provocadas pela ligao de corte simples do tirante com a viga metlica, considerando
que a tenso resistente de cisalhamento do ao do parafuso de 120 MPa. Majorar os
esforos, fora de trao no tirante, por um coeficiente de segurana igual a 2.
O valor da tenso de cisalhamento varia da superfcie para o interior da pea, ondepode atingir valores bem superior ao da tenso mdia. O valor da tenso resistentefoi obtido com base nas especificaes da NBR 8800:2008.
Ao do parafuso
Tenso de ruptura trao fu = 415 Mpa
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F
Fx=0 Ma=0
Fy=0 12570 . 1,5 + (-FB . 3)=0
-12.570+FA+FB=0 18855FB . 3=0FA+FB=0+12.570 -FB . 3 = 0-18855
FA+FB=12.570 FB . 3 = 18855
FB = 18855 FB = 6285 N
3
FA + 6285 = 12570
FA = 125706285
FA = 6285
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Etapa 1: Passo 3.1
A=Seo sujeita ao cisalhamento
B=Sees sujeitas ao esmagamento
Tcisa.parafuso = 120MPa
K=2
Tadmi.= Tcisa. Tadmi.= 120 Tadmi.= 60MPa Tadmi.= __Q__
Acisa
Dimensionamento do dimetro do parafuso
60=12570 60=12570 x 4 d=12570 x 4
.d .d .60
4
d=16,33mm
Dimetro do ncleo do parafuso = 16,93mm (normatizado)
Dimetro externo = ISO4017 - M20 X 2,5
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Etapa 1: Passo 5
Presso de contato (esmagamento)
esmag. admi.chapa=700MPa
esmag. =_____Q_______ esmag. =_____Q______
A projetada x esp. Chapa
esmag. = 12570 esmag.= 247,5 MPa
16,93 x 3
A tenso admissvel atuante menor que a tenso admissvel, portanto no ser
necessrio aumentar a espessura das chapas.
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Etapa 1: passo 6
AST= rea de seo transversal (X.3)(21,5 . 3)
K=1,15
trao admi. Chapa = 250/1,15 admi. = 217,4MPa
= __F__ 217,4= ___12570___
AST (X.3)-(21,5.3)
217,4.(X.364,5) = 12570 652,2.X14022,3=12570
652,2.X=12570+14022,3 652,2.X=26592,3 X=26592,3/652,2
X= 41mm Chapa 1.5/8ou 41,5mm
Tenso atenuante na rea da seo transversal
= __F__ = ___12570___ =212MPa < 217,4MPa
AST 59,4
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Etapa 1:Passo 7
Clculo da localizao do centro do furo at a borda da chapa
rasgamento admi. Chapa=350MPa
= __F_____ 350= ___12570___ 350.(3R)=12570 1050.R=12570
Arasga 3.R
R=12570 R = 12mm
1050
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Etapa 2: Passo 2
Clculo da tenso de trao atuante e alongamento do tirante
Temos:
= __F__ trao atuante = ___6285___ traoatuante = 20MPa
A .10
Alongamento (L)
L= x comp.inicial
Eao
= Tenso(Pa)
E = Mdulo de elasticidade (Pa)
Comprimento inicial (m)
Eao= 210x109(Pa)
L= x comp.inicial L= 20 x 106x 1 = L=0,095mm
Eao 210x109
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