ESTRUTURAS METÁLICAS E DE MADEIRA


Determinar as possíveis combinações últimas normais (Estado Limite Último) para uma barra de treliça de madeira submetida à solicitação axial de tração, cujo esforço é originado a partir das seguintes ações características:

Peso próprio da estrutura de madeira:      G = 17 kN (grande variabilidade)

Carga acidental (de uso e ocupação):      Q = 20 kN

Ação do vento de sobrepressão:              Qv1 = 13 kN

Ação do vento de sucção:                      Qv2 = -10 kN

Considerar que, na construção, não há predominância de pesos e de equipamentos que permanecem fixos por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas.

A partir das combinações determinadas, qual valor obtido para o esforço normal de tração será utilizado nas verificações de segurança quanto ao Estado Limite Último (ELU)?


60,9 kN


85,2 kN


44,5 kN


73,3 kN


97,3 kN

Na falta de determinação experimental específica, o valor de cálculo da resistência ao cisalhamento paralelo às fibras da madeira, fv0,d, pode ser determinado em função do valor de cálculo da resistência à compressão paralela às fibras da madeira, fc0,d. Segundo especificado na ABNT NBR 7190:1997, a relação entre essas duas resistências (fv0,d / fc0,d), respectivamente, é:


0,15 (madeiras dicotiledôneas) e 0,12 (madeiras coníferas).


0,12 (madeiras coníferas) e 0,10 (madeiras dicotiledôneas).


0,12 (madeiras dicotiledôneas) e 0,10 (madeiras coníferas).


0,10 (madeiras coníferas) e 0,10 (madeiras dicotiledôneas).


0,15 (madeiras coníferas) e 0,12 (madeiras dicotiledôneas).

Determinar o índice de esbeltez (λ) e a força crítica de flambagem (Fe) para a coluna de madeira indicada. A coluna é simplesmente apoiada segundo os dois planos de análise. A seção transversal é retangular, base (b) de 6 cm e altura (h) de 12 cm. A barra possui comprimento (L) de 230 cm. Considerar madeira dicotiledônea serrada de 2ª categoria, classe de resistência C20, classe de carregamento de longa duração e classe de umidade 2.

Coluna


λ = 72,07; F= 21,44 kN.


λ = 103,56; F= 54,33 kN.


λ = 87,04; F= 35,44 kN.


λ = 87,04; F= 22,87 kN.


λ = 132,79; F= 21,44 kN.

As peças comprimidas medianamente esbeltas e esbeltas apresentam condições importantes a serem verificadas. Nas peças medianamente esbeltas, a resistência é afetada pela ocorrência de flambagem, incluindo os efeitos de imperfeições geométricas e da não linearidade do material. Nas peças esbeltas, o dimensionamento é feito como nas peças medianamente esbeltas, porém com a inclusão do efeito da fluência da madeira nos deslocamentos laterais da coluna, o qual se traduz em acréscimo do momento de projeto. Com as informações comentadas, podemos afirmar que:

( ) As peças medianamente esbeltas apresentam em suas condições de segurança a influência da tensão de compressão de cálculo devido ao esforço normal e a tensão de compressão de cálculo devido ao momento fletor.

( ) O esforço normal crítico não influência na determinação da tensão de compressão de cálculo devido ao momento fletor.

( ) A tensão de compressão devido ao momento fletor é calculada somente para o eixo de maior momento de inércia.

( ) Devido à fluência da madeira nas peças esbeltas, é necessário determinar a excentricidade inicial oriunda do momento fletor devido à carga permanente.


V, F, F, V.


V, F, V, V.


F, V, V, F.


V, V, F, V.


F, V, V, V.

Um pilar metálico com 6,5 m de comprimento nos eixos x e y suporta uma força axial de compressão de cálculo (Nd) de 1500 kN. Para constituir o pilar, é empregado um perfil H soldado com as seguintes dimensões:

Altura total do perfil: d = 308 mm;

Largura das mesas: bf = 310 mm;

Espessura das mesas: tf = 15,5 mm;

Espessura da alma: tw = 15,4 mm.

Segundo o modelo estrutural adotado, o pilar é simplesmente apoiado em relação aos dois eixos. O aço utilizado é ASTM A36, cujas propriedades são: fy = 250 MPa; fu = 400 MPa; E = 200 000 MPa.

Com base nessas informações, verifique se o pilar de aço apresenta capacidade resistente para suportar a força de compressão de cálculo anteriormente mencionada, de acordo com as especificações da ABNT NBR 8800:2008. A verificação é realizada determinando a relação entre os valores de cálculo da força de compressão solicitante e da força resistente do pilar.

Sabe-se, devido a uma análise inicial, que não há possibilidade de flambagem local para o perfil utilizado, logo não há redução da resistência associada a essa instabilidade.


Nd / Nd,res = 0,64. O dimensionamento é adequado.


Nd / Nd,res = 0,48. O dimensionamento é adequado.


Nd / Nd,res = 0,82. O dimensionamento é adequado.


Nd / Nd,res = 0,71. O dimensionamento é adequado.


Nd / Nd,res = 0,57. O dimensionamento é adequado.

Calcular o momento fletor resistente de uma viga de alma cheia indicada, em kN ∙ cm. A viga possui vão de 8 m, é contida lateralmente e não possui enrijecedores. Adotar aço MR250.

Perfil VS 600×111 kg/m:

d = 600 mm

h = 568 mm

tw = 8 mm

tf = 16 mm

bf = 300 mm

perfil


Md,res = 98785 kN ∙ cm.


Md,res = 91215 kN ∙ cm.


Md,res = 79835 kN ∙ cm.


Md,res = 71655 kN ∙ cm.


Md,res = 85455 kN ∙ cm.

Com relação às principais definições empregadas no contexto das soldas do tipo filete, associe os termos que representam corretamente essas definições e assinale a alternativa correta.

(1) é relacionada à espessura mais desfavorável.

(2) é o menor lado da solda filete.

(3) corresponde ao ponto de união dos lados da solda filete.


(1) perna; (2) raiz; (3) garganta.


(1) garganta; (2) perna; (3) raiz.


(1) garganta; (2) raiz; (3) perna.


(1) perna; (2) garganta; (3) raiz.


(1) raiz; (2) garganta; (3) perna.

Na prática, diversos elementos estruturais são solicitados por tração, como barras de treliça e chapas que integram ligações. Em relação aos elementos estruturais de aço sujeitos à tração, analise as seguintes afirmativas:

I. Quando o elemento estrutural contém furos e é solicitado por tração, sua resistência deve ser estimada considerando a possível ruptura da seção com furos, além do escoamento generalizado que pode ocorrer ao longo de seu comprimento.

II. As peças que recebem furos não possuem seções enfraquecidas, uma vez que, quando solicitadas, ocorre redistribuição de tensão em seu interior.

III. As tensões em regime elástico, nas peças tracionadas com furos, não são distribuídas uniformemente. Nesse caso, verificam-se tensões mais elevadas nas proximidades dos furos.

IV. Nas peças tracionadas com furos, o escoamento da seção com furos produz um pequeno alongamento da peça e não constitui um estado limite.

De acordo com a análise efetuada, é possível concluir que as afirmativas corretas são:


I, II, III e IV.


II e III.


II e IV.


I e II.


I, III e IV.

Segundo a ABNT NBR 8800:2008, qual os valores recomendados para os coeficientes de flambagem das colunas indicadas?

colunas

Considerar que:

K1: referente à coluna simplesmente apoiada.

K2: referente à coluna apoiada e engastada.

K3: referente à coluna engastada e livre.

K4: referente à coluna biengastada.


K1 = 1,0; K2 = 0,8; K3 = 2,0; K4 = 2,0.


K1 = 1,0; K2 = 0,7; K3 = 2,0; K4 = 0,5.


K1 = 1,0; K2 = 0,7; K3 = 2,1; K4 = 0,65.


K1 = 1,0; K2 = 0,8; K3 = 2,1; K4 = 0,65.


K1 = 1,0; K2 = 0,7; K3 = 2,1; K4 = 2,0.

As ligações são componentes vitais para o funcionamento e a segurança das estruturas de aço. É por meio delas que os esforços são distribuídos entre os elementos estruturais. Assim, identifique os tipos de ligações usuais de estruturas de aço apresentados a seguir:

I. São conectores instalados a quente, apresentando duas cabeças no produto final. A ligação entre peças ocorre por aperto provocado pelo resfriamento desses conectores.

II. Representam um tipo de união por coalescência do material, originada a partir de fusão das partes adjacentes das peças. A origem da energia necessária para provocar a fusão pode ser elétrica, química, óptica ou mecânica.

III. São conectores que possuem cabeça quadrada ou sextavada numa extremidade, e na outra uma rosca com porca. São instalados conforme aperto, que mobiliza atrito entre as peças.

Em seguida, assinale a alternativa que apresenta as definições corretas conforme o tipo de ligação.


I. Soldas; II. Parafusos comuns; III. Rebites.


I. Soldas; II. Rebites; III. Parafusos comuns.


I. Rebites; II. Soldas; III. Parafusos comuns.


I. Rebites; II. Parafusos comuns; III. Soldas.


I. Parafusos comuns; II. Soldas; III. Rebites.

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