Duas chapas são ligadas por parafusos de 16 mm de diâmetro. Sabendo que a tensão de cisalhamento é de \tau_{\text {adm }}=100 \mathrm{MPa} e que a tensão de esmagamento da chapa é \sigma_{\text {esmadm }}=130 \mathrm{MPa}, determine a força P que pode ser aplicada às chapas.

Passo 1

O enunciado diz que duas chapas são ligadas por parafusos de diâmetro d = 16,mm, com tensão admissível de cisalhamento dos parafusos \tau_{\mathrm{adm}} = 100,MPa e tensão admissível de esmagamento (bearing) nas chapas \sigma_{\mathrm{esm,adm}} = 130,MPa. Queremos encontrar a força P máxima que pode ser aplicada sem que ocorra nem cisalhamento do parafuso nem esmagamento da chapa.

Passo 2

Para avaliar o esmagamento das chapas é preciso conhecer a largura de contato entre o furo e o parafuso, ou seja, a espessura t de cada chapa (para calcular a área de esmagamento A_{\mathrm{bear}} = d \times t). Como o enunciado não fornece nenhum valor para essa espessura, não há como determinar numericamente a força crítica de esmagamento
P_{\mathrm{bear}} = \sigma_{\mathrm{esm,adm}}\;A_{\mathrm{bear}} = \sigma_{\mathrm{esm,adm}}\;(d\,t).
Sem t, não podemos comparar essa força com a força de cisalhamento admissível do parafuso
P_{\mathrm{shear}} = \tau_{\mathrm{adm}}\;\frac{\pi d^2}{4}.
Portanto falta um dado essencial para concluir qual é a falha governante e calcular P.

Resposta

Não é possível determinar P pois a espessura das chapas — necessária para calcular a área de esmagamento — não foi informada.

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