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​Atividade Mapa de Mecânica e Resistência dos Materiais - ResMat

Engenharia Híbrida Unicesumar

Módulo 52/2021

Ofereço um serviço de acompanhamento durante toda a disciplina para alunos da Engenharia Híbrida Unicesumar. O preço é acessível e o trabalho é sério, direcionado para quem quer aprender o conteúdo de verdade. O custo é de apenas R$250 por disciplina, este é o custo para o módulo todo e pode ser parcelado. Contratando simultâneamente duas disciplinas tem desconto e o custo é de apenas R$350 para o pacote com as duas disciplinas. Caso tenha interesse em contratar meus serviços e queira mais informações sobre meu trabalho entre em contato comigo: 

                                             

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Disciplinas que estou acompanhando no módulo 52 de 2021:  Física 1, Física 2, Resistência dos Materiais e Fenômenos de Transporte

 
Disciplinas que acompanho: Geometria Analítica e Álgebra Linear, Cálculo Diferencial e Integral I, Cálculo Diferencial e Integral II, Física I, Física II, Cálculo Numérico, Estatística, Resistência dos Materiais e Fenômenos de Transporte.

Mapa de ResMat 52/2021

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ETAPA 1

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A LC Engenharia é um escritório que atua a 5 anos no mercado, produzindo projetos arquitetônicos e complementares. Você foi contratado para ser o engenheiro responsável pelo cálculo e análise estrutural dos projetos desenvolvidos pelo escritório.
A sua especialidade se concentra no cálculo de concreto armado e, portanto, faz parte do seu dia a dia a pesquisa de avanços nos materiais que envolvem este tipo de estrutura: o concreto e o aço.
Para estes projetos, a escolha dos materiais é uma decisão que interfere diretamente na qualidade do projeto e da execução dos serviços contratados. Para melhorar a viabilidade econômica dos projetos, a equipe do escritório decidiu testar novos fornecedores de aço, com preços e prazos de entregas mais atrativos. Contudo, há uma especificação que te preocupou. Ao analisar a composição da liga metálica, você percebeu que há uma taxa de carbono um pouco menor do que o que é encontrando comumente no mercado e, teoricamente, isso reduz a resistência à traço do aço. Para garantia de que seu serviço continue com a qualidade que deseja, você foi até o laboratório da Unicesumar munido de amostras destes materiais, obtidos com o próprio fornecedor, para verificar as suas propriedades.
Para o ensaio do aço, foi utilizado um corpo de prova de liga metálica, com diâmetro de 11,8 mm e comprimento útil de 50 mm, que foi submetido a um ensaio de tração até a ruptura. Os dados de carga e alongamento obtidos durante o ensaio estão na Tabela 1.

1. Construa o gráfico de tensão e deformação para verificar o limite de proporcionalidade, a tensão de escoamento, tensão última e a tensão de ruptura. Explique como chegou a esta conclusão.

2. Com o diagrama tensão-deformação em mãos, calcule o módulo de elasticidade deste material. Pesquise ABNT NBR 8800 - 2008 qual é o módulo de elasticidade e compare com o obtido. Além disso, determine a diferença percentual entre esses valores, de acordo com a fórmula abaixo. Não se esqueça de citar as fontes utilizadas na pesquisa.

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ETAPA 2

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Na sua jornada dentro do escritório, um cliente contratou o escritório para o desenvolvimento dos projetos arquitetônico e complementares de sua residência. A edificação terá 167,00 m2 e foi apresentado ao cliente, conforme as Figuras 1 e 2. Este projeto será construído em um condomínio fechado e, por isso, há exigência de todos os projetos complementares, inclusive o estrutural. 

O cliente aprovou o projeto e você ficou responsável pelo dimensionamento da estrutura. Seu desafio será na área onde ficará o reservatório de água desta residência, logo acima dos banheiros. Os elementos estruturais da área afetada estão detalhados na figura abaixo (Figura 2 e 3).

Ao verificar o memorial de cálculo, você corrigiu rapidamente as cargas externas, considerando que seriam construídos alguns cômodos no pavimento superior. As cargas externas que foram consideradas são:

• Peso próprio das vigas;
• Paredes acima das vigas;
• Peso das lajes:
• Sobrecarga;
• Peso próprio;
• Reservatório de água.
Considerando as novas condições a que esta estrutura será submetida, os esquemas estruturais das vigas mais afetadas foram as vigas V101, V102 e V105. O detalhamento destas cargas está na Figura 4 

A partir disto, foram determinados os diagramas de esforços cortante e
momento fletor, por meio do software Ftool. Os diagramas estão detalhados nas
Figuras 5 a 10.

Diante disso, como a estrutura havia sido dimensionada com um fator de segurança maior do que o usual é possível que a estrutura dimensionada suporte as tensões provocadas pelos novos esforços. Além disso, o projeto foi elaborado com duas sugestões de vigas (A) e (B). Ambas são seções retangulares, com detalhamento na Figura 11.

Na seção retangular (a) foram considerados 3 vergalhões com 12 mm de diâmetro e na seção retangular (b) foram utilizados 2 vergalhões com diâmetro de 16 mm de diâmetro. O concreto é o C30 e o aço CA-50, cuja tensão de ruptura à compressão do concreto é 30 MPa e a tensão de escoamento do aço é de 500 Mpa.
O módulo de elasticidade do concreto é de 25 GPa e o do aço 200 GPa. O Fator de Segurança (FS) utilizado no dimensionamento do concreto é de 1,75 e do aço é de 1,35. Considere, em ambas as seções, que acima da linha neutra o concreto absorverá as cargas de compressão e abaixo absorverá as cargas de tração.
1. Verifique se a viga pré-dimensionada suportará os momentos fletores que estão sendo solicitados.
2. Verifique qual o valor percentual da tensão admissível do concreto e do aço foi utilizado em cada uma das vigas (V101, V103, V105) e seções. Considerar sempre os momentos positivos da viga.
3. Escolha qual das duas seções é mais eficiente para este caso.

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ETAPA 3

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Nos pontos A e B da V103(Figura 12), sujeito a tensões planas, há tensões sobre os planos horizontal e vertical nos pontos.

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A fim de averiguar o plano em que poderão ocorrer fissuras no concreto, localize os planos sobre os quais atuam nos pontos A e B e faça o que se pede:
 

1. Faça um esboço do estado plano de tensões nos pontos A e B.
2. Determine os planos principais de ambos os planos.
3. Calcule as tensões principais.
4. Calcule a tensão de cisalhamento máxima atuante nestes pontos.