ESTRUTURAS METALICAS

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-Resolver os problemas resolvidos e propostos (págs. 45 e 46) do capítulo 1 do livro do PFEIL.
1.11 – PROBLEMAS RESOLVIDOS.
1.11.1	Uma viga de um edifício comercial esta sujeita a momentos fletores oriundos de diferentes cargas:
	Peso próprio da estrutura metálica.
	10 kNm
	Peso dos outros componentes não metálicos, permanentes.
	50 kNm
	Ocupação da estrutura.
	30 kNm
	Vento.
	20 kNm
Calcular o momento fletor solicitante de projeto Mdsoj.
1.11.2	Uma diagonal de treliça de telhado esta sujeita aos seguintes esforços normais ( + tração) oriundos de diferentes cargas:
	Peso próprio da treliça e cobertura metálicas.
	1,0 kNm
	Vento de sobre pressão v1.
	1,5 kNm
	Vento de sobre pressão v2.
	-3,0 kNm
	Sobrecarga variável
	0,5 kNm
Calcule o esforço normal solicitante de projeto.
1.12 – PROBLEMAS PROPOSTOS
1.12.1	O carbono aumenta a resistência do aço. Por que durante o processo de fabricação do aço remove-se certa quantidade de carbono do ferro fundido?
1.12.2	Quais os objetivos de adicionar elementos de liga (cobre, manganês, molibdênio, etc.) aos aços-carbono para compor os aços de baixa liga?
1.12.3	Explique o que é ductilidade e qual a importância desta característica do aço em sua utilização em estruturas?
1.12.4	Uma haste de aço sujeita a características cíclicas tem sua resistência determinada por fadiga. Comente as providencias propostas no sentido de aumentar a resistência da peça:
- aumentar as dimensões da haste;
- mudar o tipo de aço para outro mais resistente;
- mudar o detalhe de solda para atenuar o efeito de concentração de tensões;
1.12.5	Quais os procedimentos de proteção da estrutura do aço contra corrosão?
1.12.6	Qual o objetivo do contraventamento no plano da cobertura em viga treliçada de um galpão industrial? 
1.12.7	Qual a origem das tensões residuais em perfis laminados e em perfis soldados?
1.12.8	Em que se baseia o Método das Tensões Admissíveis e quais as suas limitações?
1.12.9	Defina os termos Sd’ Rd’ ᵞf ᵞm da Eq.(1.9).
- Resolver os problemas resolvidos e propostos (págs. 54 a 62) do capítulo 2 do livro do PFEIL.
2.3 PROBLEMAS RESOLVIDOS
2.3.1 Calcular a espessura necessária de uma chapa de 100 mm de largura, sujeita a um esforço axial de 100 kN (10tf). Resolver o problema para o aço MR250 utilizando o método das tensões admissíveis (Item1.10.3) com σt=0,6fy.
2.3.2	Repetir o Problema 2.3.1, fazendo o dimensionamento com o método dos estados limites, e comparar os dois resultados.
2.3.3	Duas chapas de 22x30mm são emendadas por meio de talas com 2x8 parafusos Φ22 mm (7/8’’).Verificar se as dimensões das chapas são satisfatórias, admitindo-se aço MR250 (ASTM A36).
2.3.4	Duas chapas de 28 cm e 20 mm são emendadas com parafusos de d=20 mm, sendo os furos realizados por punção. Calcular o esforço resistente de projeto das chapas, admitindo-as a tração axial. Aço MR250.
2.3.5	Calcular o diâmetro de um tirante capaz de suportar uma carga axial de 150 kN, sabendo-se que a transmissão de carga será feita por um sistemas de roscas e porcas. Aço ASTM A36 (MR 250). Admite-se que a carga seja do tipo permanente, com grande variabilidade.
2.3.6	Para uma cantoneira L 178x102x12,7 (7’’x4’’x1/2’’), determinar:
	a) A área liquida, sendo os conectores de diâmetro igual a 22 mm (7/8’’);
	b) Maior comprimento admissível, para esbeltes máxima igual a 300.
 
2.3.7	Para o perfil U 381 (15’’) x 50,4 kg/m, em aço MR 250, calcular o esforço de tração resistente. Os conectores são de 22 mm de diâmetro.
2.3.8	Calcular o esforço resistente de tração do perfil do Problema 2.3.7, agora com ligação soldada.
2.3.9	Ao perfil U 381 (15’’) x 50,4 kg/m, do Problema 2.3.7, são acrescentado dois furos, como indicado. Calcular o esforço de tração resistente. Os conectores são de 22 mm de diâmetro.
2.4 PROBLEMAS PROPOSTOS
2.4.1	Que estados limites podem ser atingidos por uma peça tracionada?
2.4.2	Por que o escoamento da seção liquida de uma peça tracionada com furos não é considerado um estado limite?
2.4.3	Por que as normas impõem limites superiores ao índice de esbeltes de peças tracionadas?
2.4.4	Calcule o esforço resistente a tração da chapa de 20 mm de espessura ligada a outras duas chapas por parafusos de 19 mm de diâmetro. Aço MR 250.
2.4.5	Calcule o esforço resistente da cantoneira de contraventamento L 50x50x6 ligada a chapa de no por parafusos de Φ9,5 mm (3/8’’). Aço MR 250.
2.4.6	Calcule os comprimentos máximos dos seguintes elementos trabalhados como tirantes?
	a) barra chata 19 mm x 75 mm;
	b) cantoneira L 50x50x6.
Respostas 
1.12 – PROBLEMAS PROPOSTOS
1.12.1	O carbono aumenta a resistência do aço, porém o torna mais duro e frágil. O teor de carbono do aço pode ariar desde 0% até 1,7% e o ferro fundido contém 1,8% a 45% de carbono, havendo deste modo necessidade de retirar o excesso do mesmo para o aço não tornar-se tão frágil.
1.12.2	Melhorar algumas das propriedades mecânicas, podendo obter resistência elevada com teor de carbono de ordem de 0,20%, o que permite a soldagem dos aços sem preocupações especiais.
1.12.3	Denomina-se ductibilidade a capacidade de o material se deformar sob a ação das cargas e tem importância porque conduz a mecanismos de ruptura acompanhados de grandes deformações que fornecem avisos da atuação de cargas elevadas.
1.12.4	grrgrgrgrg
1.12.5	É usualmente feita por pintura ou por galvanização. A pintura, em geral, as peças metálicas recebem uma ou duas demãos de tinta de fundo (primer) após a limpeza e antes de se iniciar a fabricação em oficina, e posteriormente são aplicadas uma ou duas demãos de tinta de acabamento. A galvanização consiste na adição, por imersão, de uma camada de zinco às superfícies de aço, após a adequada limpeza das mesmas.
1.12.6	Os sistemas de contraventamento são feitos por barras associadas geralmente em forma de ‘X’ compondo sistemas treliçados. Esses sistemas são destinados principalmente a fornecer estabilidade espacial ao conjunto, além de distribuir as cargas de vento. Por exemplo, o contraventamento no plano da cobertura é essencial para a estabilidade lateral do banzo superior da treliça, comprimindo por ação das cargas gravitacionais. 
A flambagem desses elementos comprimidos pode se dar no plano horizontal (ou plano de cobertura) e o contaventamento nesse plano serve para reduzir os seus comprimentos de flambagem e, portanto, para aumentar suas resistências a compressão. As terças atuam neste sistema transferindo as forças de contenção lateral para o treliçado do contraventamento. No caso em que há predominância da sucção de vento na cobertura sobre as cargas gravitacionais, ocorre inversão de esforços internos nos elementos da treliça e o banzo inferior passa a sofrer compressão.
1.12.7	 Os perfis quer laminados simples, quer compostos por solda, apresentam tensões residuais internas decorrentes de resfriamentos desiguais em suas diversas partes. Nos perfis laminados após a laminação as partes mais expostas dos perfis (bordas dos flanges e região central da alma) se resfriam mais rápido que as áreas menos expostas (juntas alma-flange), sendo por elas impedidas de se contrair. Na fase final do resfriamento as áreas de mais expostas já resfriadas impedem a contração das juntas alma-flange. Tensões residuais longitudinais se instalam em decorrência do impedimento a deformação de origem térmica. Nos perfis soldados, as regiões de alta temperatura se desenvolvem localmente junto aos cordões de solda.
As tensões residuais conduzem a um diagrama tensão deformação do aço em perfil, no qual a transição do regime elástico para o patamar de escoamento é mais gradual. Esse diagrama é obtido por ensaio do perfil de uma pequena amostra sem tensão residual.
1.12.8	Utiliza-se de um único coeficiente de segurança para expressar todas as incertezas independentemente de sua origem. Por exemplo, em geral a incerteza quanto a um valor especificado de carga de peso próprio é menor doque a incerteza associada a uma carga proveniente do uso da estrutura.
Em sua origem o método previa a analise estrutural em regime elástico com o limite de resistência associado ao inicio de plastificação da seção mais solicitada. Não se consideravam reservas de resistência existentes após o inicio da plastificação, nem a redistribuição de momentos fletores causada pela plastificação de uma ou mais seções de estrutura hiperestática.
Esta ultima limitação foi apontada na década de 1930 quando foi desenvolvida a teoria plástica de dimensionamento. 
O método das tensões admissíveis é conhecido na literatura norte americano pelas siglas ASD (Allowable Stress Design) ou WSD (Working Stress Design).
1.12.9	 Sendo d’ um índice qualquer Sd’ Solicitação de projeto;
Rd’ resistência de projeto;
ᵞf coeficiente de majoração de cargas ou (ações);
ᵞm coeficiente de redução da resistência interna;
2.4 PROBLEMAS PROPOSTOS
2.4.1	Ruptura, escoamento, índice de esbeltes, cisalhamento de bloco.
2.4.2	Porque o escoamento da seção com furos conduz a um pequeno alongamento da peça e essa não constitui um estado limite.
2.4.3	com a finalidade de reduzir efeitos vibratórios provocados por impactos dos ventos.
2.4.4	
2.4.5	
2.4.6