ESTRUTURAS METÁLICAS E DE MADEIRA


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.

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.

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