Estruturas Metálicas Marcio Varela

Apresentação em tema: "Estruturas Metálicas Marcio Varela"— Transcrição da apresentação:

1 Estruturas Metálicas Marcio Varela www.metalica.com.br
Marcio Varela

2 Exemplos Práticos

3 DIMENSIONAMENTO DE ELEMENTOS DE ACORDO COM A NBR 8800
BASES PARA PROJETO 1. CRITÉRIOS DE SEGURANÇA Os critérios de segurança adotados na NBR 8800 baseiam-se na ABNT NBR 8681. 1.1 ESTADOS LIMITES Para a ABNT NBR 8800, devem ser considerados os estados limites últimos ( ELU ) e os estados limites de serviço ( ELS ). Os estados limites últimos estão relacionados com a segurança da estrutura sujeita às combinações mais desfavoráveis de ações previstas em toda a vida útil, durante a construção ou quando atuar uma ação especial ou excepcional. Os estados limites de serviço estão relacionados com o desempenho da estrutura sob condições normais de utilização.

4 DIMENSIONAMENTO DE ELEMENTOS DE ACORDO COM A NBR 8800
1.2 INTEGRIDADE ESTRUTURAL O projeto estrutural, além de prever uma estrutura capaz de atender aos estados limites últimos e de serviço pelo período de vida útil pretendido para a edificação, deve permitir que a fabricação, o transporte, o manuseio e a montagem da estrutura sejam executados de maneira adequada e em boas condições de segurança. Deve ainda levar em conta a necessidade de manutenção futura, demolição, reciclagem e reutilização dos materiais. A anatomia básica da estrutura pela qual as ações são transmitidas às fundações deve ser claramente definida. Quaisquer características da estrutura com influência na sua estabilidade global devem ser identificadas e devidamente consideradas no projeto. Cada parte de um edifício entre juntas de dilatação deve ser tratada como um edifício isolado.

5 DIMENSIONAMENTO DE ELEMENTOS DE ACORDO COM A NBR 8800
A estrutura deve ser projetada como uma entidade tridimensional, deve ser robusta e estável sob condições normais de carregamento e não deve, na eventualidade de ocorrer um acidente ou ser utilizada inadequadamente, sofrer danos desproporcionais às suas causas. Cada pilar de um edifício deve ser efetivamente travado por meio de escoras (contenções) horizontais em pelo menos duas direções, de preferência ortogonais, em cada nível suportado por esse pilar, inclusive nas coberturas.

6 Ações permanentes (γg) 1,3
Combinações Diretas Peso próprio de estruturas metálicas Peso próprio de estruturas prémoldadas Peso próprio de estruturas moldadas no local e de elementos construtivos industrializados Peso próprio de elementos com adições “in loco” de elementos em geral e equipamentos Indiretas Normais 1,25 (1,00) 1,30 1,35 1,40 1,50 1,20 (0) Durante a Construção 1,15 Excepcionais 1,10 Ações Variáveis (γq) 1,4 Efeito da temperatura2 Ação do vento Demais ações variáveis, incluindo as decorrentes do uso e ocupação 1,00 Ações permanentes diretas agrupadas: quando CA > 5 kN/m2 gg = 1,35 quando CA < 5 kN/m2 gg = 1,40

7 Material Aço PROPRIEDADES MECÂNICAS
Para efeito de cálculo devem ser adotados, para os aços aqui relacionados, os seguintes valores, na faixa normal de temperaturas atmosféricas: a) E = MPa, módulo de elasticidade do aço (todos os aços); ( kN/cm2) b) G = MPa, módulo de elasticidade transversal do aço (todos os aços); (7.720 kN/cm2); c) na = 0,3; coeficiente de Poisson; d) ba = 12 x IO-6 por °C-1, coeficiente de dilatação térmica; e) ga = 78,5 kN/m3, massa específica (0, kN/cm3) = 7850 kg/m3

8 RESISTÊNCIA DOS AÇOS ESTRUTURAIS
Todo projeto de estruturas de aço parte de algumas características mecânicas importantes do aço que são o Limite de Escoamento e o Limite de Ruptura. Os Limites de Escoamento e Ruptura são os valores mínimos garantidos pelos fabricantes do aço, baseados na média estatística de valores obtidos em um grande número de testes.

9 Propriedades mecânicas mínimas Limite de escoamento fy
Material Aço Tabela – Propriedades mecânicas mínimas Denominação Características Propriedades mecânicas mínimas Limite de escoamento fy Limite de ruptura fu tf/cm2 kN/cm2 ASTM A36/MR 250 Aço-carbono estrutural comum 2,5 25 4,0 40 ASTM A36/MDC0S CIVIL Aço-carbono média resistência 3,0 30 ASTM A570 G33 Aço-carbono laminado a quente para perfis dobrados a frio 2,3 23 3,6 35 ASTM A572 G50-1/G35 Aço de baixa liga e alta resistência mecânica 3,5 34,5 4,5 45 ASTM A709 G36 Aço de baixa liga e alta resistência à corrosão atmosférica ASTM A709 G50, USISAC-300, C0SARC0R 300 e CSN COR-420 4,2 42 ASTM A588, USI SAC-350, COSARCOR 350 Aço de baixa liga, alta resistência mecânica e à corrosão atmosférica 4,9 49 ASTM A709G70, USI SAC-490 5,8 58

10 Perfis Perfil I Cantoneira Perfil U ou C H 152x37,1 I 152x18,5
U 203x17,1 L 50x6,3 L 102x76x7,9

11 Tabela de Perfis

12 Tabela – Perfil C

13 Tabela – Perfil L abas iguais

14 Edilberto Borja/Marcio Varela
Estruturas Metálicas DIMENSIONAMENTO, DETALHAMENTO E QUANTIFICAÇÃO DA TESOURA METÁLICA Edilberto Borja/Marcio Varela

15 NOMENCLATURA COBERTURA METÁLICA

16 GALPÃO COBERTURA EM TRELIÇA METÁLICA

17 GEOMETRIA DA TRELIÇA

18 Correto?

19 Área de Influência do TELHADO

20 GEOMETRIA DA TRELIÇA

21 PERFIS COMUMENTES UTILIZADOS
TERÇAS PEND. SEC. ESCORAS LINHA, PERNA, PENDURAL

22 TABELA PRÁTICA - PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS PERFIS METÁLICOS
PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA TERÇAS Distância: Função do comprimento máximo das telhas; Catálogo fabricante. O tipo de telha, geralmente, vem especificada em projeto; TABELA PRÁTICA - PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS PERFIS METÁLICOS

23 PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA TERÇAS
Distância entre as Tesouras Até 4,00 m 6,20 23,51 2,07 2,63 1,52 7,43 28,46 2,54 3,23 1,90 8,52 33,01 2,99 3,81 2,28 9,50 37,25 3,43 4,37 2,66 10,38 41,18 3,85 4,90 3,04 15 40 75 cm4 Kg/m cm² mm t c b d Iy Ix P A Dimensões Chapa dobrada

24 PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA TERÇAS
Entre 4,00 e 5,00 m 12,32 54,16 2,65 3,38 1,52 14,87 66,05 3,27 4,16 1,90 17,21 77,21 3,87 4,93 2,28 19,36 87,80 4,45 5,67 2,66 21,35 97,83 5,02 6,39 3,04 23,13 107,17 5,56 7,09 3,42 17 50 100 cm4 Kg/m cm² mm t c b d Iy Ix P A Dimensões Chapa dobrada

25 PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA TERÇAS
Entre 5,00 e 6,00 m 23,35 159,20 3,56 4,53 1,52 28,36 195,38 4,40 5,61 1,90 33,03 229,93 5,23 6,66 2,28 37,42 263,19 6,04 7,69 2,66 41,53 295,19 6,83 8,70 3,04 45,32 325,63 7,60 9,69 3,42 48,83 354,67 8,36 10,65 3,80 52,08 382,46 9,10 11,59 4,18 57,70 423,49 10,19 12,98 4,76 20 60 150 cm4 Kg/m cm² mm t c b d Iy Ix P A Dimensões Chapa dobrada

26 Tabela – Perfis em U enrijecido
6,20 23,51 2,07 2,63 1,52 7,43 28,46 2,54 3,23 1,90 8,52 33,01 2,99 3,81 2,28 9,50 37,25 3,43 4,37 2,66 10,38 41,18 3,85 4,90 3,04 15 40 75 12,32 54,16 2,65 3,38 14,87 66,05 3,27 4,16 17,21 77,21 3,87 4,93 19,36 87,80 4,45 5,67 21,35 97,83 5,02 6,39 23,13 107,17 5,56 7,09 3,42 17 50 100 23,35 159,20 3,56 4,53 28,36 195,38 4,40 5,61 33,03 229,93 5,23 6,66 37,42 263,19 6,04 7,69 41,53 295,19 6,83 8,70 45,32 325,63 7,60 9,69 48,83 354,67 8,36 10,65 3,80 52,08 382,46 9,10 11,59 4,18 57,70 423,49 10,19 12,98 4,76 20 150 cm4 Kg/m cm² mm t c b d Iy Ix P A Dimensões

27 PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA TERÇAS
Acima de 7,00 m

28 PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA TERÇAS

29 PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA TERÇAS
Acima de 10,00 m

30 PRÉ-DIMENSIONAMENTO DA TERÇAS
Acima de 10,00 m

31 PERNA – PENDURAL – LINHA
PRÉ-DIMENSIONAMENTO BARRAS DA TESOURA L ≤ 10 m Vão da Tesoura Chapa dobrada PERNA – PENDURAL – LINHA 3,70 20,53 1,77 2,23 1,52 4,55 25,10 2,20 2,80 1,90 5,37 29,49 2,61 2,32 2,28 6,15 33,56 3,01 3,84 2,66 6,81 37,49 3,41 4,35 3,04 40 75 cm4 Kg/m cm² mm t b d Iy Ix P A Dimensões MONTANTES 3,70 20,53 1,77 2,23 1,52 4,55 25,10 2,20 2,80 1,90 5,37 29,49 2,61 2,32 2,28 6,15 33,56 3,01 3,84 2,66 6,81 37,49 3,41 4,35 3,04 40 75 cm4 Kg/m cm² mm t b d Iy Ix P A Dimensões

32 PERNA – PENDURAL – LINHA
PRÉ-DIMENSIONAMENTO BARRAS DA TESOURA 10 < L ≤ 12,5 m PERNA – PENDURAL – LINHA Chapa dobrada 7,49 47,32 2,31 2,94 1,52 9,24 58,15 2,87 3,65 1,90 10,94 68,55 3,41 4,35 2,28 12,59 78,60 3,95 5,04 2,66 14,20 88,29 4,48 5,71 3,04 15,75 97,57 5,00 6,38 3,42 50 100 cm4 Kg/m cm² mm t b d Iy Ix P A Dimensões MONTANTES 7,49 47,32 2,31 2,94 1,52 9,24 58,15 2,87 3,65 1,90 10,94 68,55 3,41 4,35 2,28 12,59 78,60 3,95 5,04 2,66 14,20 88,29 4,48 5,71 3,04 15,75 97,57 5,00 6,38 3,42 50 100 cm4 Kg/m cm² mm t b d Iy Ix P A Dimensões

33 PERNA – PENDURAL – LINHA
10,42 149,9 3,61 4,60 1,90 12,35 177,4 4,31 5,49 2,28 14,24 204,1 5,00 6,37 2,66 16,08 230,1 5,68 7,23 3,04 17,87 255,3 6,35 8,09 3,42 19,62 279,7 7,01 8,93 3,80 21,32 303,3 7,66 9,76 4,18 23,84 338,0 8,64 11,01 4,76 50 150 cm4 Kg/m cm² mm t b d Iy Ix P A Dimensões 12,5 < L ≤ 15 m Chapa dobrada ESCORA - MONTANTE 10,42 149,9 3,61 4,60 1,90 12,35 177,4 4,31 5,49 2,28 14,24 204,1 5,00 6,37 2,66 16,08 230,1 5,68 7,23 3,04 17,87 255,3 6,35 8,09 3,42 19,62 279,7 7,01 8,93 3,80 21,32 303,3 7,66 9,76 4,18 23,84 338,0 8,64 11,01 4,76 50 150 cm4 Kg/m cm² mm t b d Iy Ix P A Dimensões

34 PERNA – PENDURAL – LINHA
11,20 299,3 4,36 5,55 1,90 13,28 354,9 5,20 6,63 2,28 15,32 409,3 6,04 7,70 2,66 17,31 462,4 6,87 8,75 3,04 19,26 514,1 7,69 9,80 3,42 21,16 564,5 8,50 10,83 3,80 23,01 613,6 9,30 11,85 4,18 25,76 686,2 10,51 13,39 4,76 50 200 cm4 Kg/m cm² mm t b d Iy Ix P A Dimensões 15 < L ≤ 20 m Chapa dobrada ESCORA - MONTANTE 11,20 299,3 4,36 5,55 1,90 13,28 354,9 5,20 6,63 2,28 15,32 409,3 6,04 7,70 2,66 17,31 462,4 6,87 8,75 3,04 19,26 514,1 7,69 9,80 3,42 21,16 564,5 8,50 10,83 3,80 23,01 613,6 9,30 11,85 4,18 25,76 686,2 10,51 13,39 4,76 50 200 cm4 Kg/m cm² mm t b d Iy Ix P A Dimensões

35 PENDURAIS SECUNDÁRIOS
PRÉ-DIMENSIONAMENTO BARRAS DA TESOURA CANTONEIRA ABAS IGUAIS 10 < L ≤ 12,5 m PENDURAIS SECUNDÁRIOS 7,49 47,32 2,31 2,94 1,52 9,24 58,15 2,87 3,65 1,90 10,94 68,55 3,41 4,35 2,28 12,59 78,60 3,95 5,04 2,66 14,20 88,29 4,48 5,71 3,04 15,75 97,57 5,00 6,38 3,42 50 100 cm4 Kg/m cm² mm t h Iy Ix P A Dimensões MONTANTES 7,49 47,32 2,31 2,94 1,52 9,24 58,15 2,87 3,65 1,90 10,94 68,55 3,41 4,35 2,28 12,59 78,60 3,95 5,04 2,66 14,20 88,29 4,48 5,71 3,04 15,75 97,57 5,00 6,38 3,42 50 100 cm4 Kg/m cm² mm t b d Iy Ix P A Dimensões Chapa dobrada

36 CÁLCULO DAS CARGAS DA TESOURA
Peso Próprio das Telhas Brasilit Ondulada (6 mm) → 16 kgf/m² Alumínio → 1,5 kgf/m² Aço com pintura Epóxi → 7,0 kgf/m² Carga das Telhas nas Terças Para avaliarmos as cargas provocadas pelas telhas nas terças, levamos em consideração a área de influência de cada terças. Como apresentado no exemplo a seguir.

37 CÁLCULO DAS CARGAS NA TRELIÇA
Carga das Telhas nas Terças Terça T1: Beiral para telha BRASILIT (fibrocimento), no máximo 40 cm. - Área de influência (0,40 + 1,55/2) x 4 = 4,69 m2 - Carga: 4,69 x 16 = 75,04 kg

38 CÁLCULO DAS CARGAS DA TESOURA
Carga das Telhas nas Terças Terça T2 = T3 = T4 : - Área de influência 1,55 x 4 = 6,20 m2 - Carga: 6,20 x 16 = 99,20 kg Carga das Telhas nas Terças Terça T5 : - Área de influência (1,55/2) x 4 = 3,10 m2 - Carga: 3,10 x 16 = 49,60 kg

39 CÁLCULO DAS CARGAS DA TESOURA
Sobrecargas – carga eventual sobre a cobertura Pessoas, chuva e pó acumulado → 25 kgf/m² (NBR 8800/08) Carga das Telhas nas Terças Terça T1: Beiral para telha BRASILIT (cimento amianto), no máximo 40 cm. - Área de influência (0,40 + 1,55/2) x 4 = 4,69 m2 - Carga: 4,69 x 25 = 117,25 kg

40 CÁLCULO DAS CARGAS DA TESOURA
Carga das Telhas nas Terças Terça T2 = T3 = T4 : - Área de influência 1,55 x 4 = 6,20 m2 - Carga: 6,20 x 25 = 155,00 kg Carga das Telhas nas Terças Terça T5 : - Área de influência (1,55/2) x 4 = 3,10 m2 - Carga: 3,10 x 25 = 77,50 kg

41 CÁLCULO DAS CARGAS DA TESOURA
O mesmo raciocínio deve ser utilizado para as cargas de vento e peso próprio das estrutura.

42 Peso total das terças por tesoura
CÁLCULO DAS CARGAS DA TESOURA PESO DAS TERÇAS Com base na tabela 1, para distância entre tesouras de até 4m, adota-se: 6,20 23,51 2,07 2,63 1,52 7,43 28,46 2,54 3,23 1,90 8,52 33,01 2,99 3,81 2,28 9,50 37,25 3,43 4,37 2,66 10,38 41,18 3,85 4,90 3,04 15 40 75 cm4 Kg/m cm² mm t c b d Iy Ix P A Dimensões 6,20 23,51 2,07 2,63 1,52 7,43 28,46 2,54 3,23 1,90 8,52 33,01 2,99 3,81 2,28 9,50 37,25 3,43 4,37 2,66 10,38 41,18 3,85 4,90 3,04 15 40 75 cm4 Kg/m cm² mm t c b d Iy Ix P A Dimensões No de terças Tamanhos dos Perfis (75 x 40 x 2,66) Peso (kgf/m) Peso total das terças por tesoura (kgf) 1 4m 3,43 3,43 x 4 x 1 = 13,72 kgf 1 x 4 x 3,43 = 13,8 kgf

43 Peso total das barras por tesoura
CÁLCULO DAS CARGAS DA TESOURA PESO DAS BARRAS Perna / Linha e Pendural Comprimento das peças PEÇAS Tamanhos (m) Peso (kgf/m) Número de elementos Peso total das barras por tesoura (kgf) PERNA 6,18 4,48 2 [(6,18 + 6,00) x 2) x 4,48] = 109,13 kgf * 109,13 / 9 = 12,13 kgf em cada nó. * 1,50 x 4,48 = 6,72 kgf no nó central. LINHA 6,00 PENDURAL PRINCIPAL 1,50 1 116 kgf

44 29,33 / 7 = 4,20 kgf por nó do montante.
CÁLCULO DAS CARGAS DA TESOURA PESO DAS BARRAS Montantes Comprimento das peças PEÇAS Tamanhos (m) Peso (kgf/m) Número de elementos Peso total das barras por tesoura (kgf) M1 1,55 2,87 2 de cada [(1,55 + 1,68 + 1,88) x 2 x 2,87] = 29,33 kgf M2 1,68 M3 1,88 29,33 / 7 = 4,20 kgf por nó do montante.

45 Peso total das barras por tesoura
CÁLCULO DAS CARGAS DA TESOURA PESO DAS BARRAS Pendural secundário Comprimento das peças PEÇAS Tamanhos (m) Peso (kgf/m) Número de elementos Peso total das barras por tesoura (kgf) PS1 0,75 0,88 2 de cada [(0,75 + 1,125) x 2 x 0,88] = 6,60 kgf PS2 1,125 7/4 = 1,75 kgf

46 Carga total na Treliça

47 Modelagem computacional
Usando o FTOOL Modelar a treliça no FTOOL; Os pontos são locados seguindo a orientação do plano cartesiano, como apresentado na figura abaixo; As cargas concentradas são locadas nos nós da treliça; Os nós devem ser liberados aos esforços de flexão (rotular todos os nós).

48 Modelagem computacional
Resultado

49 Modelagem computacional
Membros Tração (kN) Compressão (kN) P1 = P8 -- 41,10 P2 = P7 35,70 P3 = P6 29,70 P4 = P5 23,90 L1 = L6 39,80 L2 = L5 34,70 L3 = L4 28,80 M1 5,30 M2 6,50 M3 7,50 PS1 1,30 PS2 2.90 Pp 8,40 Resultados Utilizar esses resultados para o dimensionamento da estrutura.

50 Disciplina: Estruturas Metálicas
Próxima Aula: Dimensionamento dos membros tracionados

51 Dimensionamento Tração
Aeroporto Francisco Sá Carneiro – Porto/Portugal

52 Dimensionamento Tração: Área Bruta (Ag)
É a área total da seção transversal das barras e perfis. Normalmente seu valor é fornecido em tabelas pelos fabricantes.

53 Dimensionamento Tração Área Liquida (An)
É a área bruta deduzida dos espaços dos furos dos parafusos. Para o cálculo de An, considerar para diâmetro do furo: Furos broqueados  f parafuso + 1,5 mm Furos puncionados  f parafuso + 3,5 mm

54 Dimensionamento No caso de uma série de furos distribuídos transversalmente ao eixo da barra, em diagonal ou em ziguezague, a largura líquida dessa parte da barra deve ser calculada deduzindo-se da largura bruta a soma dos diâmetros de todos os furos da cadeia, e somando-se para cada linha ligando dois furos a quantidade s2/4g , onde: s é a distância longitudinal de centro a centro entre dois furos consecutivos; g é a distância transversal de centro a centro entre duas linhas de furos.

55 Dimensionamento A largura líquida crítica daquela parte da barra será obtida pela cadeia de furos que produza a menor das larguras críticas, para as diferentes possibilidades de linhas de ruptura; Exemplo: Determinar a área líquida mínima da placa da figura abaixo. São utilizados parafusos de 22,2 mm puncionados. df = 22,2 + 3,5 = 25,7 mm = 2,57 cm Seção ABCD bn1 = 305 – 2 x 25,7 = 253,6 mm Seção ABECD

56 Dimensionamento Seção ABEGH Seção ABEF Como a menor distância encontrada foi a da seção ABEGH, ela controla. Assim a área mais crítica será:

57 Dimensionamento Área Liquida Efetiva (Ae) Ae = An x Ct
É a área líquida (An) multiplicada por um coeficiente de redução para levar em conta concentrações de tensões que surgem em função da aplicação de cargas. Ae = An x Ct onde: Ct é um coeficiente de redução da área líquida que tem os seguintes valores: Ct = 1,00 quando a força de tração for transmitida diretamente para cada um dos componentes da seção transversal da barra (abas, alma, ctc.) por soldas ou parafusos;

58 Dimensionamento Área Liquida Efetiva (Ae)
quando a força de tração for transmitida somente por soldas transversais, sendo: Ac é a área da seção transversal dos componentes conectados; nas barras de seções transversais abertas, quando a força de tração for transmitida para alguns (não todos) componentes da seção transversal (abas, alma, etc.) somente por parafusos ou somente por soldas longitudinais ou ainda por uma combinação de soldas longitudinais e transversais,

59 Dimensionamento sendo ec a excentricidade da ligação e lc o comprimento efetivo da ligação na direção da força axial (nas ligações soldadas, é igual ao comprimento da solda e nas ligações parafusadas é igual à distância do primeiro ao último parafuso);

60 Dimensionamento nas chapas planas, quando a força de tração for transmitida somente por soldas longitudinais ao longo de ambas as suas bordas; nas barras com seções tubulares, quando a força for transmitida por meio de uma chapa de ligação concêntrica ou por chapas de ligação em dois lados opostos da seção, desde que o comprimento da ligação lc não seja inferior à dimensão da seção na direção paralela à(s) chapa(s) de ligação;

61 Dimensionamento nas barras com seções tubulares circulares, quando a força de tração for transmitida por meio de uma chapa de ligação concêntrica: Ct = 1,00 se o comprimento da ligação se o comprimento da ligação

62 Dimensionamento Condições de Ruína dos Elementos Tracionados
Para que um elemento tracionado seja estável, devemos ter, com base, na expressão geral da segurança estrutural: Força Axial de Tração Resistente de Cálculo Portanto as condições de estabilidade para os estados limites do elemento tracionado são: a) para o escoamento na seção bruta:

63 Dimensionamento b) para a ruptura na seção líquida efetiva: onde:
Ag é a área bruta da seção transversal da barra; Ae é a área líquida efetiva da seção transversal da barra (efetivamente tensionada); fy é a resistência ao escoamento do aço; fu é a resistência à ruptura d o aço.

64 Dimensionamento Limitação do Índice de Esbeltez
Recomenda-se ainda o seguinte critério de projeto para o ajuste do dimensionamento de elemento estrutural , quanto ao nível de tensões: Limitação do Índice de Esbeltez A ABNT, NBR 8800 recomenda que o índice de esbeltez (L/r ) , excetuando-se tirantes de barras redondas pré-tensionadas, não deve exceder 300.

65 Aplicação Prática de Dimensionamento

66 Dimensionamento Exemplos 100mm N = 360 kN ?
Calcular a espessura necessária de uma chapa de 100 mm de largura, sujeita a um esforço axial permanente de 360 kN. Utilizar aço MR-250. N = 360 kN 100mm ?

67 Dimensionamento Solução:
t = 2,14 cm, no mínimo. Procurando na tabela de chapas encontra-se a espessura mais próxima, nesse caso 2,54 cm ou 25,4 mm ou 1” (polegada).

68 Dimensionamento Uma cantoneira de “L 200 x 20” de aço A36 está ligada a uma outra peça por 3 filas de parafusos M20 (diâmetro 20 mm) furo puncionado, como indicado na abaixo. Os dados do problema (referidos à figura) são: b1 = 200 mm g1 = 76 mm b2 = 200 mm g2 = 76 mm t = 20 mm g3 = 114 mm Determine o valor da resistência de cálculo à tração da cantoneira para s = 50 mm;

69 Dimensionamento Solução Escoamento da barra
b = b1 + b2 - t = = 380 mm Ag = b x t = 380 x 20 = mm2 Ruptura da seção parafusada fd = f + 3,5 mm = ,5 = 23,5 mm Cálculo de bn Seção ABDE

70 Dimensionamento Seção ABCDE gv = g2 + g3 - t = 76 + 114 - 20 = 170 mm
An = bn x t = 321,4 x 20 = 6428 mm2 Ae = Ct x An = 1,0 x 6428 mm = 5958 mm2 O escoamento da barra é o estado limite mais crítico:

71 Dimensionamento Pré dimensionamento:
Selecionar um perfil W 200 de aço ASTM A572 Grau 50, para uma força axial de tração de 630 kN, sendo 130 kN de ações permanentes e 500 kN de ações variáveis. O elemento tem um comprimento de 7,6 m. Verificar a sua resistência considerando as ligações parafusadas nas extremidades conforme figura abaixo. Furos puncionados. Pré dimensionamento:

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73 Solução:

74 Solução:

75 Dimensionamento Verificar a resistência de uma cantoneira L102 x 12,7 de aço ASTM A36, para uma força axial de tração de 315 kN, sendo 65 kN de ações permanentes e 250 kN de ações variáveis. O elemento tem um comprimento de 5,0 m. Considerar as ligações parafusadas nas extremidade se conforme mostrado. Furos broqueados.

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79 Dimensionamento Verificar a resistência de um perfil WT 155 x 26,0 (cortado do W 310 x 52,0) de aço ASTM A572 Grau 50, para uma força axial de tração de 630 kN, sendo 130 kN de ações permanentes e 500 kN de ações variáveis. O elemento tem um comprimento de 5,5 m. Consideraras ligações soldadas nas extremidades conforme apresentado. Supor que a solda e a chapa de ligação estão ok.

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82 Dimensionamento Determinar um perfil cantoneira submetido a uma força de tração atuante numa diagonal de treliça, sabendo-se que ela está sendo tracionada por uma força variável de 100 kN e 40 kN de carga permanente. As ligações das extremidades são parafusadas com uma linhas de parafuso de f 19 mm, executado com broca. O comprimento da diagonal é de 400 mm. L64x64x6,3

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84 DESLOCAMENTOS MÁXIMOS
d0: é a contraflecha da viga; d1: é o deslocamento devido às ações permanentes, sem efeitos de longa duração; d2: é o deslocamento devido aos efeitos de longa duração das cargas permanentes (se houver); d3: é o deslocamento devido às ações variáveis; dmax:é o deslocamento máximo da viga no estágio final de carregamento; dtotal = d1+ d2 + d3

85 Deslocamentos máximos para edifícios