ESTRUTURAS METÁLICAS E DE MADEIRA


Um único perfil I de aço MR250 será utilizado para constituir uma viga contínua de 12 m de extensão no total. Os diagramas de esforço cortante (DEC) e de momento fletor (DMF), elaborados para essa viga contínua conforme a distribuição e majoração dos carregamentos atuantes, são indicados a seguir. As reações de apoio são representadas por vetores com sentido ascendente. 

Diagramas

Com base nas informações apresentadas, é possível observar que:

I. O momento máximo ocorre a 10 m da extremidade esquerda da viga. O valor desse momento máximo é considerado na verificação da viga quanto à flexão.

II. Para o cálculo dos esforços indicados nos diagramas não é necessário considerar o peso próprio da viga, pois essa consideração é claramente insignificante.

III. O esforço cortante máximo ocorre num dos apoios internos, localizado a 8 m da extremidade esquerda da viga. O valor desse esforço cortante máximo é considerado na verificação da viga quanto ao cisalhamento.

IV. Se os apoios forem pilares, é possível concluir que as forças axiais de compressão transmitidas pela viga a esses pilares são, respectivamente, 8,2 kN, 50,8 kN, 66,1 kN e 19,9 kN (considerando a ordenação da esquerda para a direita).

Conforme análise, é possível concluir que estão corretas as observações


II e IV.


I e III.


I, II, III e IV.


II e III.


III e IV.

Parafusos de alta resistência ASTM A325 (fub = 825 MPa), com diâmetro de ϕ25,4 mm (1 polegada), serão utilizados na ligação metálica indicada abaixo. Sabendo que esta ligação estará sujeita a corte simples, determine a força de cálculo resistente ao corte (Rd), por parafuso, segundo a ABNT NBR 8800:2008. Determinar o valor da força em kN.

Observação: considerar que o plano de corte passa pela rosca do parafuso, logo pode-se adotar a mesma fórmula para cálculo da força resistente ao corte de parafusos comuns, segundo a norma brasileira (NBR 8800).


Rd = 123,86 kN


Rd = 30,12 kN


Rd = 36,86 kN


Rd = 22,50 kN


Rd = 14,40 kN

A viga biapoiada de madeira dicotiledônea indicada na figura abaixo suporta um carregamento uniformemente distribuído ao longo do vão. A viga possui vão entre apoios (L) de 3,5 m e seção transversal retangular 6×16 (cm). Considera-se, nesse caso, classe de carregamento de longa duração, classe de resistência C60 para a madeira, classe 3 de umidade e madeira serrada de 2ª categoria. Na construção não há predominância de pesos de equipamentos fixos, nem de elevadas concentrações de pessoas. O carregamento vertical uniformemente distribuído (q), atuante na viga, ocorre conforme os seguintes valores característicos para as ações:

Peso próprio + demais pesos fixos: qg,k = 5 kN/m (grande variabilidade)
Sobrecarga (carga acidental): qq,k = 4 kN/m

VigaMadeira

Com base nessas informações, determine o momento fletor máximo que ocorre na viga (valor de cálculo), em kN.cm. Em caso de resposta decimal, considerar uma casa após a vírgula.


Mmáx = 2241,3 kN.cm 


Mmáx = 1378,1 kN.cm


Mmáx = 1929,4 kN.cm


Mmáx = 816,8 kN.cm


Mmáx = 577,6 kN.cm

Calcular o esforço normal de tração resistente para a barra de madeira com seção transversal quadrada, lado de 20 cm, segundo os requisitos de segurança quanto ao Estado Limite Último (ELU). A madeira utilizada é conífera e serrada de 2ª categoria, com classe de resistência C25. Considerar classe de carregamento de longa duração e classe de umidade 4. 

Em caso de resposta decimal, arredondar o número conforme o inteiro mais próximo.


Nd,res = 350 kN.


Nd,res = 400 kN.


Nd,res = 320 kN.


Nd,res = 270 kN.


Nd,res = 300 kN.

Uma viga de madeira conífera, que suporta parte de uma cobertura de varanda, possui balanços com comprimentos de 1,5 m cada. Assim, qual é o valor limite para o deslocamento ocasionado nos balanços da viga segundo a ABNT NBR 7190:1997, em centímetros?


1,0 cm.


Impossível determinar, pois faltam dados.


2,5 cm.


1,5 cm.


2,0 cm.

Segundo os conceitos estudados ao longo da disciplina, e conforme a tabela abaixo, verifique as seguintes afirmativas:

I. A madeira, tanto a tração quanto a compressão, possui mais eficiência que o aço e o concreto quando relaciona-se a resistência do material com sua massa específica.

II. A variação das propriedades da madeira é provocada pela grande variedade de espécies disponíveis, e também pelo comportamento anisotrópico do material.

III. O aço é o material de maior massa específica quando comparado ao concreto ou à madeira. De forma análoga, o aço é o material de maior resistência à tração.

IV. O concreto apresenta maior resistência à compressão que a madeira, independentemente da espécie desta.

Tab

Fonte: PFEIL, Walter; PFEIL, Michèle. Estruturas de madeira: dimensionamento segundo a norma brasileira NBR 7190/97 e critérios das Normas Norte-americanas NDS e Européia EUROCODE 5. Rio de Janeiro: LTC, 2003.

É possível concluir que as afirmativas CORRETAS são:


Todas as afirmativas estão corretas.


III e IV.


I e II.


II e IV.


I, II e III.

Uma peça com seção retangular, que será aplicada na composição de uma treliça, possui 150 mm de largura (b) e está sujeita a um esforço normal variável de tração (N) de 280 kN, conforme indicado na figura. O esforço é proveniente de uma situação de uso em geral. O aço empregado na constituição dessa peça é MR250 (A36). Dessa forma, indique a opção que corresponde corretamente ao valor da espessura mínima da peça, em mm, para que a segurança da estrutura não seja comprometida. Em caso de resposta decimal, considere uma casa após a vírgula.

 

PeçaTracionada


9,9 mm


7,3 mm


8,7 mm


12,3 mm


5,0 mm

Verificar se a viga biapoiada de madeira dicotiledônea C20 atende ao requisito de segurança quanto ao Estado Limite Último (ELU) de cisalhamento, determinando a relação entre os valores de cálculo da tensão de cisalhamento solicitante de cálculo (τd) e da resistência ao cisalhamento longitudinal da madeira (fv0,d). A viga possui vão entre apoios (L) de 4,00 m e seção transversal retangular 12 cm × 24 cm. O travamento é realizado nos apoios da viga (L1 = L). Considerar classe de carregamento de longa duração, classe de umidade 3 e madeira serrada de 2ª categoria. Na construção não há predominância de pesos de equipamentos fixos, nem de elevadas concentrações de pessoas. O carregamento vertical uniformemente distribuído (q), atuante na viga, ocorre conforme as seguintes ações características:

Peso próprio + demais pesos fixos:              qg,k = 1,85 kN/m  (grande variabilidade)
Sobrecarga (carga acidental):                       qq,k = 3,30 kN/m

Considerar, ainda, que a viga é solicitada desfavoravelmente por força concentrada (P) de 1 kN, no meio do vão, conforme indicado na figura a seguir. Essa força concentrada é uma ação permanente de grande variabilidade.

Observação: Adotar a resistência ao cisalhamento paralelo às fibras da madeira (fv0,d) em função de sua resistência à compressão também paralela às fibras (fc0,d), conforme indicado nas fórmulas a seguir. A fórmula da tensão de cisalhamento de cálculo (τd) em seções transversais retangulares também é indicada.


τd/fv0,d  = 1,231. A verificação de cisalhamento não é atendida e o dimensionamento deve ser revisto.


τd/fv0,d  = 0,774. A verificação de cisalhamento é atendida.


τd/fv0,d  = 1,022. A verificação de cisalhamento não é atendida e o dimensionamento deve ser revisto.


τd/fv0,d  = 0,535. A verificação de cisalhamento é atendida.


τd/fv0,d  = 0,931. A verificação de cisalhamento é atendida.

Indique a opção que corresponde corretamente ao valor da espessura mínima (em mm) de uma peça com seção retangular, que possui 150 mm de largura (b), sujeita a um esforço normal variável de 140 kN (conforme indicado na figura). O aço utilizado é o MR250 (A36), e a peça será aplicada na composição de uma treliça.

acqf2


5,3.


5,0.


6,0.


5,6.


6,2.

Duas chapas 300 mm × 20 mm são emendadas por traspasse, com parafusos d = 20 mm, sendo os furos realizados por punção. Calcular o valor mínimo para o esforço resistente de projeto das chapas (em kN), admitindo-as submetidas à tração axial. Considerar aço MR250 (A36).

Chapa5


1364 kN.


1273 kN.


1500 kN.


1400 kN.


1454 kN.

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