Cálculo de áreas de carga - modelo

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Qtde. Base (m)
Altura 
(m)
Área (m²)
Centro 
geométrico 
"d" (m)
Momento 
estático 
(m².m)
Inercia 
própria 
(m^4)
d² (m²)
transferência 
para LN (m^4)
Inércia em rel 
a LN (m^4)
1 0,50000 0,00635 0,00318 0,10478 3,33E-04 1,07E-08 6,25E-04 1,98E-06 2,00E-06
1 0,00790 0,09370 0,00074 0,05475 4,05E-05 5,42E-07 6,26E-04 4,63E-07 1,01E-06
1 0,10160 0,00790 0,00080 0,00395 3,17E-06 4,17E-09 5,75E-03 4,61E-06 4,62E-06
0,00472 3,76E-04 7,62E-06
Altura da Linha Neutra Ln = Σme/Σa 0,0798 m
Inércia em relação à Linha Neutra I_Ln = Σ I_próprio + Σ I_transfer 7,62E-06 m².m²
Módulo de resistência da viga-padrão Wmín = I/LN 9,55E-05 m².m
Comprimento da viga-padrão (m) 3,44 m
Largura da viga-padrão (m) 0,50 m
Área de carga (m²) 1,72 m²
Peso específico do material (tf/m³) 7,88 tf/m³
Peso próprio da viga-padrão (kgf) 0,13 tf
Tensão admissível do aço (tf/m²) 14.000 tf/m²
Tipo de carga? Concentrada ( X ) Distribuída ( )
Carga máxima concentrada (kgf) 1,55 tf
Carga máxima suportada pela viga-padrão (kgf) 1,43 tf (descontar do peso próprio da viga-padrão)
Tensão máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 0,83 tf/m² = carga máx suport pela viga-padrão / área de carga
Tensão admissível do aço (tf/m²) 14.000 tf/m²
Tipo de carga? Concentrada ( X ) Distribuída ( )
Carga máxima concentrada (kgf) 3,11 tf
Carga máxima suportada pela viga-padrão (kgf) 2,98 tf (descontar do peso próprio da viga-padrão)
Tensão máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 1,73 tf/m² = carga máx suport pela viga-padrão / área de carga
f) Média entre as situações de bi-apoio e bi-engaste
Tensão média máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²)
Carga máxima suportada final (kgf) 2,20 tf
1,28 tf/m²
-
CÁLCULOS DE ÁREAS DE CARGA NOS COMPARTIMENTOS DE CARGA
Conceito de chapa colaborante: parte da chapa à qual o elemento estrutural está soldado, a ser computada no cálculo do módulo de seção do elemento, com largura igual 
à soma das metades dos espaçamentos adjacentes ao elemento, ou 1/3 do vão livre do elemento, o que for meno (BUREAU COLOMBO, 2008)
CARGA MÁXIMA NO FUNDO DUPLO
e) Cálculo da carga máxima permitida para as situações de bi-engaste
d) Cálculo da carga máxima permitida para as situações de bi-apoio
b) Resultados da seção transversal da viga-padrão
1) PERFIS LEVES QUE REFORÇAM O DUPLO FUNDO: LONGARINAS LEVES
a) Características da seção transversal da viga padrão com chapa colaborante
c) dados gerais
SOMA
Nome do elemento
1 - chapa colaborante
2 - alma do perfil L
3 - flange do perfil L
Qtde. Base (m)
Altura 
(m)
Área (m²)
Centro 
geométrico 
"d" (m)
Momento 
estático 
(m².m)
Inercia 
própria 
(m^4)
d² (m²)
transferência 
para LN (m^4)
Inércia em rel 
a LN (m^4)
1 0,15240 0,00953 0,00145 0,55177 8,0E-04 1,1E-08 4,3E-02 6,3E-05 6,3E-05
1 0,00790 0,54700 0,00432 0,27350 1,2E-03 1,1E-04 4,9E-03 2,1E-05 1,3E-04
5,77E-03 1,98E-03 1,92E-04
Altura da Linha Neutra Ln = Σme/Σa 0,3435 m
Inércia em relação à Linha Neutra I_Ln = Σ I_próprio + Σ I_transfer 1,92E-04 m².m²
Módulo de resistência da viga-padrão Wmín = I/LN 5,59E-04 m².m
Comprimento da viga-padrão (m) 2,96 m
Largura da viga-padrão (m) 0,99 m
Área de carga (m²) 2,92 m²
Peso específico do material (tf/m³) 7,88 tf/m³
Peso próprio da viga-padrão (kgf) 0,13 tf
Tensão admissível do aço (tf/m²) 14.000 tf/m²
Tipo de carga? Concentrada ( X ) Distribuída ( )
Carga máxima concentrada (kgf) 10,58 tf
Carga máxima suportada pela viga-padrão (kgf) 10,44 tf (descontar do peso próprio da viga-padrão)
Tensão máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 3,58 tf/m² = carga máx suport pela viga-padrão / área de carga
Tensão admissível do aço (tf/m²) 14.000 tf/m²
Tipo de carga? Concentrada ( X ) Distribuída ( )
Carga máxima concentrada (kgf) 21,15 tf
Carga máxima suportada pela viga-padrão (kgf) 21,02 tf (descontar do peso próprio da viga-padrão)
Tensão máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 7,21 tf/m² = carga máx suport pela viga-padrão / área de carga
2) PERFIS PESADOS QUE REFORÇAM O DUPLO FUNDO: LONGARINA GIGANTE
a) Características da seção transversal da viga padrão com chapa colaborante
b) Resultados da seção transversal da viga-padrão
c) dados gerais
SOMA
Nome do elemento
1 - flange do perfil I
2 - alma do perfil I
Tensão média máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 5,39 tf/m²
-Carga máxima suportada final (kgf) 15,73 tf
d) Cálculo da carga máxima permitida para as situações de bi-apoio
e) Cálculo da carga máxima permitida para as situações de bi-engaste
f) Média entre as situações de bi-apoio e bi-engaste
Qtde. Base (m)
Altura 
(m)
Área (m²)
Centro 
geométrico 
"d" (m)
Momento 
estático 
(m².m)
Inercia 
própria 
(m^4)
d² (m²)
transferência 
para LN (m^4)
Inércia em rel 
a LN (m^4)
1 0,1524 0,00953 0,0015 0,23337 3,39E-04 1,10E-08 7,75E-03 1,13E-05 1,13E-05
1 0,0079 0,2207 0,0017 0,11825 2,06E-04 7,08E-06 7,33E-04 1,28E-06 8,36E-06
1 0,0722 0,0079 0,0006 0,00395 2,25E-06 2,97E-09 2,00E-02 1,14E-05 1,14E-05
0,0038 5,47E-04 3,10E-05
Altura da Linha Neutra Ln = Σme/Σa 0,1453 m
Inércia em relação à Linha Neutra I_Ln = Σ I_próprio + Σ I_transfer 3,10E-05 m².m²
Módulo de resistência da viga-padrão Wmín = I/LN 2,13E-04 m².m
Comprimento da viga-padrão (m) 2,96 m
Largura da viga-padrão (m) 0,99 m
Área de carga (m²) 2,92 m²
Peso específico do material (tf/m³) 7,88 tf/m³
Peso próprio da viga-padrão (kgf) 0,09 tf
Tensão admissível do aço (tf/m²) 14.000 tf/m²
Tipo de carga? Concentrada ( X ) Distribuída ( )
Carga máxima concentrada (kgf) 4,04 tf
Carga máxima suportada pela viga-padrão (kgf) 3,95 tf (descontar do peso próprio da viga-padrão)
Tensão máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 1,36 tf/m² = carga máx suport pela viga-padrão / área de carga
Tensão admissível do aço (tf/m²) 14.000 tf/m²
Tipo de carga? Concentrada ( X ) Distribuída ( )
Carga máxima concentrada (kgf) 8,08 tf
Carga máxima suportada pela viga-padrão (kgf) 7,99 tf (descontar do peso próprio da viga-padrão)
Tensão máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 2,74 tf/m² = carga máx suport pela viga-padrão / área de carga
a) Características da seção transversal da viga padrão com chapa colaborante
Nome do elemento
3) PERFIS PESADOS QUE REFORÇAM O DUPLO FUNDO: HASTILHAS
f) Média entre as situações de bi-apoio e bi-engaste
Tensão média máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 2,05 tf/m²
-Carga máxima suportada final (kgf) 5,97 tf
1 - flange da hastilha
2 - alma média considerada
3 - flange inferior do perfil
SOMA
b) Resultados da seção transversal da viga-padrão
c) dados gerais
d) Cálculo da carga máxima permitida para as situações de bi-apoio
e) Cálculo da carga máxima permitida para as situações de bi-engaste
Qtde. Base (m)
Altura 
(m)
Área (m²)
Centro 
geométrico 
"d" (m)
Momento 
estático 
(m².m)
Inercia 
própria 
(m^4)
d² (m²)
transferência 
para LN (m^4)
Inércia em rel 
a LN (m^4)
1 0,50000 0,00794 0,00397 0,10557 4,19E-04 2,09E-08 1,58E-03 6,28E-06 6,30E-06
1 0,00790 0,09370 0,00074 0,05475 4,05E-05 5,42E-07 8,20E-03 6,07E-06 6,62E-06
1 0,10160 0,00790 0,00080 0,00395 3,17E-06 4,17E-09 2,00E-02 1,60E-05 1,60E-05
0,00551 4,63E-04 2,90E-05
Altura da Linha Neutra Ln = Σme/Σa 0,0840 m
Inércia em relação à Linha Neutra I_Ln = Σ I_próprio + Σ I_transfer 2,90E-05 m².m²
Módulo de resistência da viga-padrão Wmín = I/LN 3,45E-04 m².m
Comprimento da viga-padrão (m) 1,72 m
Largura da viga-padrão (m) 0,50 m
Área de carga (m²) 0,86 m²
Peso específico do material (tf/m³) 7,88 tf/m³
Peso próprio da viga-padrão (kgf) 0,07 tf
Tensão admissível do aço (tf/m²) 14.000 tf/m²
Tipo de carga? Concentrada ( X ) Distribuída ( )
Carga máxima concentrada (kgf) 11,22 tf
Carga máxima suportada pela viga-padrão (kgf) 11,15 tf (descontar do peso próprio da viga-padrão)
Tensão máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 12,96 tf/m² = carga máx suport pela viga-padrão / área de carga
Tensão admissível do aço (tf/m²) 14.000 tf/m²
Tipo de carga? Concentrada ( X ) Distribuída ( )
Carga máxima concentrada (kgf) 22,45 tf
Cargamáxima suportada pela viga-padrão (kgf) 22,38 tf (descontar do peso próprio da viga-padrão)
Tensão máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 26,00 tf/m² = carga máx suport pela viga-padrão / área de carga
e) Cálculo da carga máxima permitida para as situações de bi-engaste
f) Média entre as situações de bi-apoio e bi-engaste
Tensão média máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 19,48 tf/m²
-Carga máxima suportada final (kgf) 16,76 tf
3 - flange do perfil L
SOMA
b) Resultados da seção transversal da viga-padrão
c) dados gerais
d) Cálculo da carga máxima permitida para as situações de bi-apoio
4) PERFIS LEVES QUE REFORÇAM O CONVÉS PRINCIPAL: LONGARINAS LEVES
a) Características da seção transversal da viga padrão com chapa colaborante
Nome do elemento
1 - chapa colaborante
2 - alma do perfil L
Qtde. Base (m)
Altura 
(m)
Área (m²)
Centro 
geométrico 
"d" (m)
Momento 
estático 
(m².m)
Inercia 
própria 
(m^4)
d² (m²)
transferência 
para LN (m^4)
Inércia em rel 
a LN (m^4)
1 0,98600 0,00794 0,00783 0,23257 1,82E-03 4,11E-08 7,61E-03 5,96E-05 5,96E-05
1 0,00790 0,22070 0,00174 0,11825 2,06E-04 7,08E-06 7,33E-04 1,28E-06 8,36E-06
1 0,15240 0,00790 0,00120 0,00395 4,76E-06 6,26E-09 2,00E-02 2,41E-05 2,41E-05
0,01078 2,03E-03 9,21E-05
Altura da Linha Neutra Ln = Σme/Σa 0,1885 m
Inércia em relação à Linha Neutra I_Ln = Σ I_próprio + Σ I_transfer 9,21E-05 m².m²
Módulo de resistência da viga-padrão Wmín = I/LN 4,88E-04 m².m
Comprimento da viga-padrão (m) 2,96 m
Largura da viga-padrão (m) 0,99 m
Área de carga (m²) 2,92 m²
Peso específico do material (tf/m³) 7,88 tf/m³
Peso próprio da viga-padrão (kgf) 0,25 tf
Tensão admissível do aço (tf/m²) 14.000 tf/m²
Tipo de carga? Concentrada ( X ) Distribuída ( )
Carga máxima concentrada (kgf) 9,24 tf
Carga máxima suportada pela viga-padrão (kgf) 8,99 tf (descontar do peso próprio da viga-padrão)
Tensão máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 3,08 tf/m² = carga máx suport pela viga-padrão / área de carga
Tensão admissível do aço (tf/m²) 14.000 tf/m²
Tipo de carga? Concentrada ( X ) Distribuída ( )
Carga máxima concentrada (kgf) 18,48 tf
Carga máxima suportada pela viga-padrão (kgf) 18,23 tf (descontar do peso próprio da viga-padrão)
Tensão máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 6,25 tf/m² = carga máx suport pela viga-padrão / área de carga
e) Cálculo da carga máxima permitida para as situações de bi-engaste
f) Média entre as situações de bi-apoio e bi-engaste
Tensão média máx. suportada pela viga-padrão (kgf/m²) 4,67 tf/m²
-Carga máxima suportada final (kgf) 13,61 tf
3 - flange do perfil
SOMA
b) Resultados da seção transversal da viga-padrão
c) dados gerais
d) Cálculo da carga máxima permitida para as situações de bi-apoio
5) PERFIS GIGANTES QUE REFORÇAM O CONVÉS PRINCIPAL: CAVERNAS GIGANTES
a) Características da seção transversal da viga padrão com chapa colaborante
Nome do elemento
1 - chapa colaborante
2 - alma do perfil
Diâmetro externo (D) = 0,1683 m
Diâmetro interno (d) = 0,1612 m
Área transversal = 0,00184 m²
Jmín (cm^4) = 6,25E-06 m².m²
Raio de giração = 0,0583 m
Altura do pé de carneiro (L) 1,4539 m
Comprimento de flambagem (L0) 0,7270 m
Índice de Esbeltez = 12,48
Regime considerado = Inelástico
Peso próprio do tubo = 0,04104 t
Comprimento para apoio no convés = 3,440 m Tensão de escoamento = 25.200 tf/m²
Largura para apoio no convés = 2,958 m Módulo de Elasticidade = 2,00E+07 tf/m²
Área de carga = 10,18 m²
TESTE: Realizar cálculos para regime inelástico
P_fl 1695,76 tf
Carga máxima na área de carga 166,6506 tf/m²
Tensão de flambagem = 
Peso próprio da viga = 
Peso suportado pelo tubo = 
Peso suportado pelo convés = 
Carga máxima no convés = 
Tensão de flambagem = Coeficientes:
Peso próprio da viga = a = 289
Peso suportado pelo tubo = b = 0,818
Peso suportado pelo convés = c = 0
Carga máxima no convés = 
LAMBDA W
16,77 1,000
20,00 1,040
30,00 1,080
Tensão de flambagem
46,37 tf/m²
Peso próprio da viga
0,04104 t
Peso suportado pelo tubo
471,801 t
Peso suportado pelo convés
471,760 t
Carga máxima no convés
46,36 tf/m²
b) Caso Inelástico
Metodologia: Serão utilizadas três formulações para o cálculo da carga crítica de flambagem no regime inelástico e escolhido o resultado de menor valor.
1) FÓRMULA DE JHONSON
2) FÓRMULA TETMEJER
3) MÉTODO W - DIN 4114
27.879,32 tf/m²
0,0410 t
28,50 t
28,46 t
2,80 tf/m²
25.074,78 tf/m²
0,04104 t
46,1359 t
46,0948 t
4,53 tf/m²
6) ANÁLISE DE FLAMBAGEM NOS PÉS DE CARNEIRO QUE SUPORTAM O CONVÉS PRINCIPAL
a) Caso Elástico
Tubo estrutural considerado:
-
FATOR DE SEGURANÇA
0,555555556
Os pés de carneiro estão engastados nas borboletas. Isso significa que o comprimento de flambagem será de L0 = 0,5*L
𝜆 =
𝑙
𝜌 í
𝑗 í =
𝜋
64
𝐷 − 𝑑
𝜌 í =
𝑗 í
𝐴𝑟𝑒𝑎
𝑃 =
𝜋 ⋅ 𝐸 ⋅ 𝐽
𝑙
𝑘 =
𝜎
𝜎
Carga máxima situação 1 1,28 tf/m²
Carga máxima situação 2 5,39 tf/m²
Carga máxima situação 3 2,05 tf/m²
Carga máxima situação 4 19,48 tf/m²
Carga máxima situação 5 4,67 tf/m²
Carga máxima situação 6 166,65 tf/m²
Carga máxima situação 7 4,53 tf/m²
Carga máxima situação 8 2,80 tf/m²
Carga máxima situação 9 46,36 tf/m²
Situação de menor carga / m²: 1,28 tf/m² Situação 01 - Perfil Leve do convés.
RESUMO DOS RESULTADOS