2- Um turbo vertical, de aço, cheio de concreto, tem diâmetro externo igual a 90 cm e interno igual a 85 cm . Para o aço, o limite de escoamento é
e o coeficiente de segurança 2.5; para o concreto, a tensão de ruptura é de
e o coeficiente de segurança 2.8 . Os módulos de elasticidade, do aço e do concreto, respectivamente são:
e
. Pede-se a carga máxima de compressão que pode ser aplicada ao conjunto.
Passo 1
O enunciado descreve uma seção composta por um tubo de aço com diâmetro externo
,cm e interno
,cm, preenchido com concreto. Queremos a carga máxima de compressão
que não ultrapasse os limites de tensão admissível em cada material, considerando compatibilidade de deformações. Dados:
– Limite de escoamento do aço ,Kg/cm
, coeficiente de segurança
.
– Tensão de ruptura do concreto ,Kg/cm
, coeficiente de segurança
.
– Módulos de elasticidade ,tf/cm
e
,tf/cm
.
– Limite de escoamento do aço
– Tensão de ruptura do concreto
– Módulos de elasticidade
Passo 2
Calcular as áreas transversais do aço e do concreto:
Numericamente,
Passo 3
Determinar as tensões admissíveis em tf/cm
:
Passo 4
Pela compatibilidade de deformações, a carga total
se reparte de modo que
Passo 5
Limite imposto pelo aço:
Substituindo valores,
Passo 6
Limite imposto pelo concreto:
Substituindo valores,
Passo 7
A carga admissível é o menor dos dois limites: