1a Avaliacao Mec Sol II-1

Prévia do material em texto

Data: 
 NOTA: 
Nome: Matrícula: 
1ª AVALIAÇÃO – Mecânica dos sólidos II 
 
Leia as recomendações com atenção: 
 
- Entreguem o memorial de cálculo. 
- As avaliações são individuais e devem ser enviadas no sigaa 
 
 
1ª Questão (2,0 pontos) 
No prédio em questão é necessário a realização de um reforço estrutural onde você necessita 
acessar uma área do pilar que fica localizada externamente a edificação. Na obra você idealizou 
uma estrutura utilizando uma viga metálica apoiada em um pilar mais dois cabos de aço 
ancorados na laje do pavimento superior. Portanto, determina para a idealização (Figura abaixo) 
o valor da carga W de modo que ocorra: a) o escoamento de apenas um dos cabos ; b) o 
escoamento dos dois cabos. Os dados necessários são dados abaixo. 
 
 
 
 
2ª Questão (2,0 pontos) 
O guindaste giratório está preso por um pino em A e suporta um montacargas e corrente que 
pode deslocar-se ao longo do flange inferior da viga, 0,3m ≤ x ≤3,6m. Se a capacidade de carga 
nominal máxima do guindaste for 7,5 kN, determine a tensão normal média máxima na barra BC 
de 18 mm de diâmetro e a tensão de cisalhamento média máxima no pino de 16 mm de diâmetro 
em B. 
 
 
 
BE CDd d 4mm= =
200 Pa
3 2
aço
G
E 200 10 N / mm= 
530 M Pa
2σ 530 N / mm=e
 
Contextualização para as próximas questões 
 
Sua equipe de engenharia foi chamada para avaliar a segurança estrutural de um pilar de 
concreto armado que se posicionava ao lado de um equipamento mecânico que sofreu um 
incêndio. O pilar é quadrado com lado igual a 350 mm, 3000 mm de comprimento e é armado 
com 4 vergalhões de 16 mm de diâmetro. Após o incidente, o pilar foi totalmente descarregado 
através de um rigoroso sistema de escoramentos e espera sua avaliação para ações posteriores. 
 
Para realizar sua avaliação você deverá ter as seguintes respostas em mente: 
 
3ª Questão (2,0 pontos) 
Em uma análise previa do projeto estrutural, você identificou que o pilar foi dimensionado para 
suportar uma força axial centrada de 3000 kN, tensão de ruptura do concreto de 35 MPa, Modulo 
de Elasticidade do Concreto de 33,13 GPa, tensão de ruptura do aço dos vergalhões de 500 MPa 
e modulo de elasticidade de 210 GPa. Sabendo que o Fator de Segurança para o concreto é 
igual a 1,4 e o Fator de Segurança do aço é igual a 1,15, responda se, originalmente, as tensões 
no concreto e no aço dos vergalhões superam as tensões admissíveis de cada material. 
 
4ª Questão 
Uma segunda atitude foi caracterizar a deterioração dos materiais concreto aço para avaliar 
possíveis reduções de resistência devido à intensidade do incêndio. 
 
a) Avaliação da resistência do concreto (1,0 pontos) 
Para determinar a resistência do concreto após o incêndio foram retirados e ensaiados em 
laboratório 3 corpos de prova cilíndricos de 100 mm de diâmetro e 200 mm de comprimento. Os 
resultados dos ensaios dos três corpos de prova foram de 177,6 kN, 234,1 kN e 206,8 kN. A 
partir disso, determine a tensão de ruptura média e a tensão admissível média do concreto pós 
incêndio. 
 
b) Avaliação da resistência do aço (1,0 pontos) 
Para avaliar as propriedades do concreto um segmento da barra de aço foi retirado in loco e 
ensaiada em laboratório. A tabela abaixo apresenta os resultados de alongamento (δ) medidos 
pelo extensômetro com comprimento inicial de 100 mm e as respectivas forças axiais (P). 
Baseado nos ensaios experimentais determine o gráfico tensão – deformação, a tensão de 
escoamento e o modulo de elasticidade do vergalhão de aço após o incêndio. 
 
δ (mm) 0,00 0,02 0,05 0,08 0,11 0,16 0,21 0,26 0,30 0,37 0,41 0,46 0,69 0,87 1,08 
P (kN) 0,0 3,2 7,5 11,7 16,4 23,3 30,5 36,7 42,9 47,8 49,8 50,3 50,1 50,3 50,4 
 
 
 
 
 
 
 
5ª Questão (2,0 pontos) 
Por fim, determine se as tensões aplicadas no aço e no concreto no pilar após o incêndio, caso 
Compare as tensões solicitantes no pilar com as tensões admissíveis do aço e do concreto e 
diga se o pilar pode ser liberado para o uso ou se deve ser sugerido um reforço estrutural. 
Considere o modulo de elasticidade do concreto de 28,69 GPa.