1. O documento apresenta 9 exercícios de engenharia sobre cálculos de resistência de materiais envolvendo cargas axiais em colunas, eixos e barras de aço, alumínio e concreto armado. Os exercícios solicitam determinar deslocamentos, tensões, diâmetros necessários e cargas aplicadas nos diferentes casos.

1. Resolução de exercícios
Carregamento axial

2. 1- O navio é impulsionado na água pelo eixo de uma hélice de aço A-36 com
8m de comprimento medido desde a hélice até o mancal de encosto D no
motor. Se o eixo tiver diâmetro externo de 400 mm e espessura de parede de
50 mm, determine a quantidade de contração axial do eixo quando a hélice
exercer uma força de 5 kN sobre o eixo. Os apoios em B e C são mancais de
deslizamento. (Eaço = 200 GPa).

3. 2- A coluna de aço A-36 é usada para suportar as cargas simétricas
dos dois pisos de um edifício. Determine o deslocamento vertical de
sua extremidade, A, se P1 = 200 kN, P2 = 310 kN e a coluna tiver área
de seção transversal de 14.625 mm².

4. 3- A coluna de aço A-36 é usada para suportar as cargas simétricas
dos dois pisos de um edifício. Determine as cargas P1 e P2 se A se
mover 3 mm para baixo e B se mover 2,25 mm para baixo quando as
cargas forem aplicadas. A coluna tem área de seção transversal de
14.625 mm². (Figura: a mesma da questão 2).

5. 4- O eixo de cobre está sujeito às cargas axiais mostradas na figura.
Determine o deslocamento da extremidade A em relação à
extremidade D se os diâmetros de cada segmento forem dAB = 20 mm,
dBC = 25 mm e dCD = 12 mm. Considere Ecobre = 126 GPa.

6. 5- O conjunto é composto por uma haste CB de aço A-36 e uma haste BA de
alumínio 6061-T6, cada uma com diâmetro de 25 mm. Determine as cargas
aplicadas P1 e P2 se A se deslocar 2 mm para a direita e B se deslocar 0,5 mm
para a esquerda quando as cargas forem aplicadas. O comprimento de cada
segmento quando não alongado é mostrado na figura. Despreze o tamanho
das conexões em B e C e considere que elas são rígidas. (Eaço = 200 GPa e Eal
= 68,9 GPa).

7. 6- A coluna é construída de concreto de alta resistência e seis hastes
de reforço de aço A-36. Se ela for submetida a uma força axial de 150
kN, determine a tensão normal média no concreto e em cada haste.
Cada uma tem diâmetro de 20 mm.

9. 7- A coluna é construída de concreto de alta resistência e seis hastes
de reforço de aço A-36. Se ela for submetida a uma força axial de 150
kN, determine o diâmetro exigido para cada haste, de modo que ¼ da
carga seja suportada pelo concreto e ¾, pelo aço. (Considere a
mesma figura do exercício 6).

10. 8- A coluna é construída de concreto de alta resistência e seis hastes
de reforço de aço A-36. Se ela for submetida a uma força axial de 150
kN, determine o diâmetro exigido para cada haste, de modo que ¼ da
carga seja suportada pelo concreto e ¾, pelo aço. (Considere a
mesma figura do exercício 6).

11. 9- As peças fundidas rígidas A e B estão conectadas por dois
parafusos de aço CD e GH de 19 mm de diâmetro e estão em contato
com as extremidades de uma barra de alumínio EF com diâmetro de
38 mm. Cada parafuso tem rosca simples com um passo de 2,5 mm e,
depois de serem ajustadas, as porcas em D e H são apertadas em ¼
de volta cada uma. Sabendo que E é 200 GPa para o aço e 70 GPa
para o alumínio, determine a tensão normal na barra.