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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
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