Cargas, ações, solicitações e combinações de ações

Apresentação em tema: "Cargas, ações, solicitações e combinações de ações"— Transcrição da apresentação:

1 Cargas, ações, solicitações e combinações de ações
Universidade Federal de Pelotas Centro de Engenharias Introdução aos Sistemas Estruturais

2 Elementos estruturais X Sistemas Estruturais
Tirantes Vigas Colunas ou pilares Treliças Cabos e Arcos Pórticos Estruturas de superfície (chapas e cascas) Elementos estruturais são elementos comuns dos quais as estruturas são compostas A Combinação de elementos estruturais e os materiais dos quais eles são compostos é conhecida como Sistema Estrutural

3 Cargas Uma vez determinada a forma estrutural,

4

5 Projeto de uma instalação típica: (Fonte: Prof. André Lubeck)

6 Projeto de uma moega concêntrica (Fonte: Prof. André Lubeck):

7

8 Estruturas em Concreto Armado
E-Tower, São Paulo, 2005 Recorde mundial de resistência à compressão em construções fck = 80 MPa Salginatobel Bridge Schiers, Switzerland, 1930 Fundação Iberê Camargo Porto Alegre

9

10

11

12

13

14

15 Ações ações verticais :
ações permanentes: peso próprio da estrutura ou de elementos construtivos (paredes, pisos e revestimentos); ações variáveis: cargas de uso (pessoas, mobiliário, veículos, peso de equipamentos) ações horizontais: ação do vento, empuxo em subsolos, cargas sísmicas.

16 Ações-Combinações de ações

17 Ação - solicitação

18 Ação - solicitação

19 Ação – solicitação - deformação

20 Solicitações Tração Compressão Torção Flexão Cisalhamento

21 Estados básicos de Tensão
Tensões normais de tração e compressão Tensões de cisalhamento

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36 Flambagem É um fenômeno que ocorre em peças esbeltas, quando submetidas a um esforço de compressão axial. A flambagem acontece quando a peça sofre flexão tranversal devido à compressão axial.

37 TRELIÇA Falambagem Um outro exemplo:
Pesos são adicionados até que seja atingida uma carga, denominada carga crítica PCR no elemento sob compressão, e o elemento subitamente deflete lateralmente.

38 Falambagem Na aula passada: Nas deformações axiais – compressão e tração, considerava-se que o elemento que sofria deformação axial permanecia reto e que a única deformação era a redução ou o aumento do comprimento do elemento.

39 Flambagem É considerada uma instabilidade elástica, assim, a peça pode perder sua estabilidade sem que o material já tenha atingido a sua tensão de escoamento. Este colapso ocorrerá sempre na direção do eixo de menor momento de inércia de sua seção transversal.

40 Aplicação do equilíbrio a elementos sobre compressão

41 Flambagem A carga crítica ( PCR ) na flambagem é dada pela fórmula de Euler: E = módulo de elasticidade longitudinal do material em pascal I = menor dos momentos de inércia da secção em m4 Lf = comprimento de flambagem da peça em metros

42 Características da flambagem de colunas
A única propriedade do material que entra diretamente tanto na carga de flambagem elástica quanto na tensão de flambagem é o módulo de elasticidade E, que representa a rigidez do material. Assim sendo, para aumentar a carga de flambagem de um elemento deve-se usar um material com maior valor de E;

43 Ruína por Flambagem COLAPSO DE TANQUE DE AÇO PARA ARMAZENAMENTO DE CAULIM O início do desmoronamento do tanque se deu por flambagem de uma coluna em virtude do apoio excêntrico do tanque sobre as colunas

44 Ruína por Flambagem FLAMBAGEM LOCAL
perfis U formados a frio sujeitos à compressão

45 Torção O momento torçor produz tensões tangenciais nas faces perpendiculares ao eixo da barra. Considerando o eixo constituído por lâminas finas, verifica-se o deslizamento das lâminas devido à aplicação de momentos, com a mesma intensidade e sentidos opostos, nas extremidades da peça.

46 Torção

47 Torção

48 Torção Nos eixos circulares, as secções transversais mantêm-se planas e não se deformam. As secções transversais de barras de secção não circular não permanecem planas - EMPENAMENTO