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Ajuda de uso do Programa TACO – Versão setembro de 2002 TÓPICOS DE AJUDA Introdução Limitação e responsabilidades de uso do programa TACO Algumas Questões sobre o cálculo de elementos de estrutura de madeira Dimensões mínimas das peças Inércia Raio de Giração Classes de Carregamento Classes de umidade Combinações normais de carregamento Critérios de Dimensionamento usados (NBR7190:1997) Exemplos Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo 4 Introdução O TACO é um programa criado para verificar peças de estruturas de madeira, de acordo com a Norma Brasileira NBR 7190:1997. Ele se encontra em estado permanente de aprimoramento, e tem por objetivo o uso como ferramenta computacional de ensino de estruturas de madeira. Este sistema foi desenvolvido dentro do projeto de pesquisa de criação ferramentas computacionais no núcleo Etools da UPF em linguagem Object Pascal DELPHI pelos seguintes autores: Juliana Ana Chiarello (estudante de Engenharia Civil da FEAR/UPF) Zacarias M. Chamberlain Pravia (Professor Titular da FEAR/UPF Coordenador do Núcleo Etools da UPF) Limitação e responsabilidade de uso do programa Este programa foi desenvolvido com todas as técnicas necessárias para que seja de alto padrão de qualidade, diversos testes de controle foram realizados para validar os resultados; porém é bons lembrar aos usuários que o uso deste programa obriga ao usuário a conhecer sobre o tema que trata o mesmo, e os autores não se responsabilizam pelo uso dos resultados. Lembramos que este é um software de uso livre e desejamos que erros ou comentários nos sejam enviados para zacarias@upf.tche.br Dimensões mínimas das peças Nas peças isoladas a área mínima das seções transversais deve ser de 50 cm² e a espessura mínima de 5cm. Peças múltiplas, a área mínima da seção transversal de cada elemento que compõe a peça deve ser de 35 cm² e a espessura mínima de 2,5 cm. Inércia O momento de inércia é determinado de acordo com o tipo da seção transversal. Exemplo: Seção retangular -> 12 hbI 3⋅= Raio Giração Determinado pela expressão: A Ii = Classes de Carregamento A classe de carregamento de qualquer combinação de ações é definida pela duração acumulada prevista para a ação variável tomada como principal na combinação. As classes de carregamento estão especificadas na tabela abaixo: Ação variável principal da combinação Classe de Carregamento Duração acumulada Ordem de grandeza da duração acumulada da ação característica Permanente Permanente Vida útil da construção Longa duração Longa duração Mais de 6 meses Média duração Média duração 1 semana a 6meses Curta duração Curta duração Menos de 1 semana Duração instantânea Duração instantânea Muito curta Carregamentos - Carregamento Normal Um carregamento é normal quando inclui as ações decorrentes do uso previsto para a construção. Admite-se que um carregamento normal corresponde à classe de longa duração. - Carregamento especial Um carregamento é especial quando inclui a atuação de ações de natureza ou intensidade especiais, cujos efeitos superam em intensidade os efeitos produzidos pelas ações consideradas no carregamento normal. A classe de carregamento é definida pela duração acumulada prevista para a ação variável especial. - Carregamento de Construção Um carregamento de construção é transitório e deve ser definido em cada caso particular em que haja risco de ocorrência de estados limites últimos já durante a construção. Corresponde à classe de carregamento definida pela duração acumulada da situação de risco. - Carregamento excepcional Um carregamento é excepcional quando inclui ações excepcionais que podem provocar efeitos catastróficos. Corresponde à classe de duração instantânea. Classes de umidade Classe de umidade Umidade relativa do ambiente (Uamb) Umidade de equilíbrio da madeira (Ueq) 1 ≤ 65% 12% 2 65 < Uamb ≤ 75% 15% 3 75 < Uamb ≤ 85% 18% 4 Uamb > 85% durante longos períodos ≥ 25% Categoria da madeira Toda madeira que passou por classificação visual para garantir a isenção de defeitos e por classificação mecânica para garantir a homogeneidade da rigidez, será madeira de 1ª categoria. Caso contrário, é considerada como madeira de 2ª categoria. Combinação de ações nos estados limites últimos Na verificação da segurança em relação aos estados limites últimos das estruturas submetidas a cargas permanentes (G) e a ações variáveis constituídas pelas cargas verticais (Q) decorrentes do uso normal da construção e de seus eventuais efeitos dinâmico, e pela ação do vento (W), são consideradas as seguintes combinações correspondentes a cargas de longa duração: - Combinação 1: Carga vertical e seus efeitos dinâmicos como ação variável principal, onde os efeitos dinâmicos, sofrem reduções. Sendo a verificação em peças de madeira, não se faz qualquer redução dos esforços decorrentes da ação do vento. [ ]∑ ++= W ψ Q γ G γ Fd kw0kQ ikGi - Combinação 2: Vento como ação variável principal. Não se faz qualquer redução dos esforços decorrentes dos efeitos dinâmicos das cargas moveis. [ ]∑ +⋅+= Q ψ W75.0 γ G γ Fd kQ0kQ ikGi Os coeficientes Ψ0W e Ψ0Q são dados de acordo com as tabelas mostradas em “Propriedades -> Fatores de Combinação”, do próprio programa. Os coeficientes de ponderação γG e γQ são dados pelas tabelas mostradas em “Propriedades -> Combinações Carregamentos”, também no programa, nelas se consideram as combinações normais de ação. Coeficiente de Ponderação (γg) Para estados limites últimos a norma brasileira especifica os valores dos coeficientes de ponderação, de acordo com a solicitação: - Compressão paralela às fibras: γg = 1,4 - Tração paralela ás fibras: γg = 1,8 - Cisalhamento paralelo ás fibras: γg = 1,8 Critérios de dimensionamento (Estados limites últimos) Os critérios de verificação de dimensionamento são feitos de acordo com os Estados limite de últimos, que por sua simples ocorrência determinam a paralisação, no todo ou em parte, do uso de da construção. Os esforços resistentes verificados são: - Tração paralela às fibras; - Compressão paralela às fibras; - Cisalhamento; - Flexão simples: tensões normais; - Flexotração; - Flexocompressão. - Tração paralela às fibras Deve satisfazer a seguinte condição de segurança: ftodTtod ≤ - Compressão paralela às fibras O critério de dimensionamento de peças estruturais de madeira solicitadas à compressão paralela às fibras depende diretamente do índice de esbeltez (λ) que ela apresenta. Este índice é calculado a partir da expressão: mini L=λ Peças curtas (λ ≤ 40) Para elementos estruturais comprimidos axialmente a condição de segurança é expressa por: fcodTcod ≤ Peças medianamente esbeltas (40 < λ ≤ 80) Deve ser garantida a seguinte relação ao estado limite último de instabilidade. Esta condição é verificada, no ponto mais comprimido da seção transversal, se for respeitada a seguinte condição. 1 fcod TMed fcod Tcod ≤+ Peças esbeltas (80 < λ ≤ 140) Neste caso adota-se a mesma verificação que para peças medianamente esbeltas, pela expressão: 1 fcod TMed fcod Tcod ≤+ - Cisalhamento Nas situações onde ocorrem solicitação de cisalhamento a seguinte verificação deve ser feita: fvodCd ≤ - Flexotração Nas barras submetidas a flexotração especifica-se que a condição de segurança é verificada em função de duas situações, aplicadas ao ponto mais solicitado da borda mais tracionada,considerando-se uma função linear para a influência das tensões devidas à norma de tração. A condição de segurança é expressa pela mais rigorosa das duas expressões seguintes. 1 ftod TMzdKM ftod TMyd ftod Ttod ≤++ 1 ftod TMzd ftod TMyd KM ftod Ttod ≤++ Como pode ser observado, a verificação é feita pela combinação das tensões devidas à força normal de tração e à flexão. O coeficiente KM de correção pode ser tomado com os valores: - seção retangular: KM = 0,5 - outras seções transversais: KM = 1,0. - Flexocompressão Para as solicitações de flexocompressão devem ser verificadas duas situações de segurança: de estabilidade, a ser feita de acordo com os critérios apresentados para o dimensionamento de peças solicitadas à compressão; e a verificação de acordo com a mais rigorosa das duas expressões a seguir, aplicada ao ponto mais solicitada da borda mais comprimida, levando-se em conta a resistência do elemento estrutural em função dos carregamentos. 1 fcod TMzdKM fcod TMyd fcod Tcod 2 ≤++ 1 fcod TMzd fcod TMyd KM fcod Tcod 2 ≤++ Considerar: - seção retangular: KM = 0,5 - outras seções transversais: KM = 1,0. - Flexão simples reta Tensões normais Para peças estruturais submetidas a momento fletor, cujo plano de ação contém um eixo central de inércia da seção transversal resistente, as seguintes verificações devem ser feitas: fcodTcod ≤ ftodTtod ≤ Obs.: A verificação são feita levando-se em consideração a pior condição para a peça, portanto, carregamento axiais são aplicados num dos extremas da seção transversal e o cortante no centro da peça. Exemplos 1) Verificar se a peça de ipê, serrada, de classe de umidade 1, segunda categoria, de seção transversal 7,5 x 11,5 cm e comprimento 100 cm, suporta o carregamento permanente de 5500 daN e um cortante devido ao vento de 1000 daN. Utilizar combinação 1. Resolução manual Dados geométricos A = 86,56 cm² Iy = 950,55 cm4 Iz = 404,3 cm4 KM = 0.50 TRAÇÃO PARALELA ÀS FIBRAS Cálculo ftod 0,56 Kmod 0,8 x 1,0 0,7x Kmod Kmod3 . Kmod2 . Kmod1 Kmod = = = Madeira Ipê -> ftok = 968 daN/cm² cmdaN1230ftod 81 968560ftod g ftokKftod 2/, ,, mod = = γ= Tensões atuantes [ ] [ ] daN1980Fd 00041220090Fd W ψ Q γ G γ Fd kw0kQ ikGi = ⋅+⋅+⋅= ∑ ψ+γ+γ= ,, cmdaN9622Ttod 2586 1980Ttod A FdTtod 2/, , = = = Verificação 12309622 ftodTtod ,, ≤ ≤ Ok! FLEXOTRAÇÃO cmdaN8250z1MF 7532200z1MF y1Fz1MF ⋅= ⋅= ⋅= , cmdaN12650y1MF 7562200y1MF y1Fy1MF ⋅= ⋅= ⋅= , cmdaN25000y3MF 4 1001000y3MF 4 L3Fy3MF ⋅= ⋅= ⋅= [ ] [ ] cmdaN28885Mdy 250005004011265090Mdy y3MF0wy2MF401y1MF90Mdy ⋅= ⋅++⋅= ⋅++⋅= ,,, ,, [ ] [ ] cmdaN7425Mdz 0500401825090Mdz z3MF0wz2MF401z1MF90Mdz ⋅= ⋅++⋅= ⋅++⋅= ,,, ,, cmdaN73174TMyd 755 55950 28885TMyd z Iy MdyTMyd 2/, ,, = ⋅= ⋅= cmdaN8768TMzd 753 3404 7425TMzd y Iz MdzTMzd 2/, ,, = ⋅= ⋅= Verficação 1717 1 16301 876850 16301 73174 16301 9622 1 ftod TMzdKM ftod TMyd ftod Ttod ≤ ≤⋅++ ≤++ , , ,,, , , , 1955 1 16301 8768 16301 7317450 16301 9622 1 ftod TMzd ftod TMyd KM ftod Ttod ≤ ≤+⋅+ ≤++ , , , , ,,, , Não Ok! Redimensionar peça! CISALHAMENTO cm/daN76,40fvod 8,1 13156,0fvod 8,1 fvokmodkfvod 2= ⋅= ⋅= S = 10.78 cm³ [ ] [ ] daN350Vd 5005,004,109,0Vd Q3V5,0Q2V4,1Q1V9,0Vd = ⋅+⋅+⋅= ⋅+⋅+⋅= cm/daN09,6Cd 25,86 350 2 3Cd A Vd 2 3Cd 2= ⋅= ⋅= Verificação 76,4009,6 fvodCd ≤ ≤ Ok! Resolução utilizando o programa 1º No menu em “Unidade” especificar: - unidade de comprimento => cm; - unidade de força => daN; “Confirmar”; 2º Em “Dados Geométricos” -> “Seção” selecionar seção retangular simples, bem como definir suas dimensões (7.5 x 11.5 cm), clicar no botão “Calcular”, após “Confirmar”; 3º “Dados Geométricos” -> “Comprimento do elemento”, especificar L = 100 cm, “Calcular” e “Confirmar”; 4º “Propriedades” -> “Tipo de madeira” -> “Espécie”, ativar tabela das dicotiledôneas e selecionar linha que contém os dados do Ipê. ”Confirmar”; 5º “Propriedades” -> “Coeficientes Modificação (Kmod)”, onde Kmod1 = 0.7, Kmod2 = 1.0 e Kmod3 = 0.8. ”Confirmar”; 6º “Propriedades” -> “Combinação de carregamentos”, apontar combinações normais para tabela de ação permanente de grande variação e para ações variáveis; 7º “Propriedades” -> “Fatores de combinação”, escolher pressão dinâmica do vento; 8º “Carregamentos”, marcar combinação 1, em carregamentos para axial permanente => 2200 daN e Cortante de vento => 1000 daN; 9º “Resultados”, verificar se todas as solicitações estão “Ok!”, caso contraria redimensionar a peça. 2) Verificar se uma barra de madeira serrada de 2ª categoria, classe de umidade 1, comprimento 133cm, com seção transversal de 2x(3cmx12cm), é suficiente para resistir a uma solicitação de carregamento de longa duração de: Carga permanente: -675 daN Carga Vento: -294 daN Combinação de ações: Permanente + Vento Ações permanentes de grande variabilidade Ações variáveis – normal Considerar: Dicotiledônea – classe C60 Resolução manual Dados Geométricos A = 72 cm² Iy = 864.00 cm4 Iz = 4104.00 cm4 Imin = 864 cm4 imin = 3,46 cm 44,38 46,3 133 mini L =λ =λ =λ COMPRESSÃO λ = 38,44 < 40 -> Peça curta Cálculo fcod 0,56 Kmod 0,8 x 1,0 0,7x Kmod Kmod3 . Kmod2 . Kmod1 Kmod = = = Madeira classe C60 -> fcok = 600 daN/cm² 2cm/daN240fcod 4,1 60056,0fcod g fcokmodKfcod = = γ= Tensão atuante [ ] [ ] daN1253,7 Fd 0.00 * 0.00 294.00 * 0.75 1.40 675.00 * 1.40 Fd W ψ Q γ G γ Fd kw0kQ ikGi = ++= ∑ ++= cmdaN4117Tcod 72 71253Tcod A FdTcod 2/, , = = = Verificação 2404117 fcodTcod < ≤ , Ok! FLEXOCOMPRESSÃO cmdaN4050y1MF 6675y1MF z1Fy1MF ⋅= ⋅= ⋅= cmdaN1764y3MF 6294y3MF z3Fy3MF ⋅= ⋅= ⋅= cmdaN6075z1MF 9675z1MF y1Fz1MF ⋅= ⋅= ⋅= cmdaN2646z3MF 9294z3MF y3Fz3MF ⋅= ⋅= ⋅= [ ] [ ] cmdaN27522Mdy 0501764750401405041Mdy y2MF0wy3MF750401y1MF41Mdy ⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= , ,,,, ,,, [ ] [ ] cmdaN311283Mdz 0502646750401607541Mdz z2MF0wz3MF750401z1MF41Mdz ⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= , ,,,, ,,, cmdaN2452TMyd 6 864 27522TMyd z Iy Mdy TMyd 2/, , = ⋅= ⋅= cmdaN7424TMzd 9 4104 311283TMzd y Iz MdzTMzd 2/, , = ⋅= ⋅= Verficação 1270 1 240 742450 240 2452 240 4117 1 fcod TMzdKM fcod TMyd fcod Tcod 2 2 ≤ ≤⋅++ ≤++ , ,,,, 1220 1 240 7424 240 245250 240 4117 1 fcod TMzd fcod TMyd KM fcod Tcod 2 2 ≤ ≤+⋅+ ≤++ , ,,,, Ok! Resolução utilizando o programa 1º No menu em “Unidade” especificar: - unidade de comprimento => cm; - unidade de força => daN; “Confirmar”; 2º Em “Dados Geométricos” -> “Seção”selecionar seção retangular dupla, bem como definir suas dimensões 2x(3 x 12 cm), clicar no botão “Calcular”, após “Confirmar”; 3º “Dados Geométricos” -> “Comprimento do elemento”, especificar L = 133 cm, “Calcular” e “Confirmar”; 4º “Propriedades” -> “Tipo de madeira” -> “Classe”, ativar tabela das dicotiledôneas e selecionar linha que contém os dados da classe C60. ”Confirmar”; 5º “Propriedades” -> “Coeficientes Modificação (Kmod)”, onde Kmod1 = 0.7, Kmod2 = 1.0 e Kmod3 = 0.8. ”Confirmar”; 6º “Propriedades” -> “Combinação de carregamentos”, apontar combinações normais para tabela de ação permanente de grande variação e para ações variáveis; 7º “Propriedades” -> “Fatores de combinação”, escolher pressão dinâmica do vento; 8º “Carregamentos”, marcar combinação 2, em carregamentos para axial permanente => -675 daN e axial de vento => -294 daN; 9º “Resultados”, verificar se todas as solicitações estão “Ok!”, caso contraria redimensionar a peça. 3) Verificar se a barra do banzo de uma treliça de madeira serrada de 2ª categoria, classe de umidade 1, comprimento 169cm, com seção transversal de 2x(6cmx12cm), é suficiente para resistir a uma solicitação de carregamento de longa duração de: Carga permanente: -7097 daN Carga Vento: -3148 daN Combinação de ações: Permanente + Vento Ações permanentes de grande variabilidade Ações variáveis – normal Considerar: Dicotiledônea – classe C60 Resolução manual Dados Geométricos A = 144 cm² Iy = 1728.00 cm4 Iz = 5616.00 cm4 Imin = 1728 cm4 imin = 3,46 cm 84,48 46,3 169 mini L =λ =λ =λ COMPRESSÃO 40 < λ = 38,44 < 80 -> Peça medianamente esbelta Cálculo fcod 0,56 Kmod 0,8 x 1,0 0,7x Kmod Kmod3 . Kmod2 . Kmod1 Kmod = = = Madeira classe C60 -> fcok = 600 daN/cm² 2cm/daN240fcod 4,1 60056,0fcod g fcokmodKfcod = = γ= Tensão atuante à força normal [ ] [ ] daN 13241,2 Fd 0.00 * 0.00 3148.00 * 0.75 1.40 7097.00 * 1.40 Fd W ψ Q γ G γ Fd kw0kQ ikGi = ++= ∑ ++= cm/daN95,91Tcod 144 2,13241Tcod A FdTcod 2= = = Tensões atuantes devido ao Momento cm56.0ea 300 169ea 300 Lea = = = 0ei 2,13241 0ei Fd Mdei = = = cm56,01e 56,001e eaei1e = += += cm/daN137200Ecoef 24500056,0Ecoef EcommodKEcoef 2= ⋅= ⋅= daN5,81926Fe 169 1728137200Fe L inImEcoefFe 2 2 2 2 = ⋅⋅π= ⋅⋅π= cm67,0ed 2,132415,81926 5,8192656,0ed FdFe Fe1eed = −⋅= −⋅= cm/daN2,8897Med 67.02,13241Med edFdMed 2= ⋅= ⋅= cm/daN89,30TMed 6 1728 2,8897TMed z inIm MedTMed 2= ⋅= ⋅= Verificação 151,0 1 240 89,30 240 95,91 1 fcod TMed fcod Tcod ≤ ≤+ ≤+ Ok! FLEXOCOMPRESSÃO cmdaN42582y1MF 67097y1MF z1Fy1MF ⋅= ⋅= ⋅= cmdaN18888y3MF 63148y3MF z3Fy3MF ⋅= ⋅= ⋅= cmdaN63873z1MF 97097z1MF y1Fz1MF ⋅= ⋅= ⋅= cmdaN28332z3MF 93148z3MF y3Fz3MF ⋅= ⋅= ⋅= [ ] [ ] cmdaN279447Mdy 050188887504014258241Mdy y2MF0wy3MF750401y1MF41Mdy ⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= , ,,,, ,,, [ ] [ ] cmdaN8119170Mdz 050283327504016387341Mdz z2MF0wz3MF750401z1MF41Mdz ⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= , ,,,, ,,, cmdaN86275TMyd 6 1728 79447TMyd z Iy Mdy TMyd 2/,= ⋅= ⋅= cmdaN98190TMzd 9 5616 8119170TMzd y Iz MdzTMzd 2/, , = ⋅= ⋅= Verficação 1691 1 240 9819050 240 86275 240 9591 1 fcod TMzdKM fcod TMyd fcod Tcod 2 2 ≤ ≤⋅++ ≤++ , ,,,, 1521 1 240 98190 240 8627550 240 9591 1 fcod TMzd fcod TMyd KM fcod Tcod 2 2 ≤ ≤+⋅+ ≤++ , ,,,, Não Ok! Resolução utilizando o programa 1º No menu em “Unidade” especificar: - unidade de comprimento => cm; - unidade de força => daN; “Confirmar”; 2º Em “Dados Geométricos” -> “Seção” selecionar seção retangular dupla, bem como definir suas dimensões 2x(6 x 12 cm), clicar no botão “Calcular”, após “Confirmar”; 3º “Dados Geométricos” -> “Comprimento do elemento”, especificar L = 169 cm, “Calcular” e “Confirmar”; 4º “Propriedades” -> “Tipo de madeira” -> “Classe”, ativar tabela das dicotiledôneas e selecionar linha que contém os dados da classe C60. ”Confirmar”; 5º “Propriedades” -> “Coeficientes Modificação (Kmod)”, onde Kmod1 = 0.7, Kmod2 = 1.0 e Kmod3 = 0.8. ”Confirmar”; 6º “Propriedades” -> “Combinação de carregamentos”, apontar combinações normais para tabela de ação permanente de grande variação e para ações variáveis; 7º “Propriedades” -> “Fatores de combinação”, escolher pressão dinâmica do vento; 8º “Carregamentos”, marcar combinação 2, em carregamentos para axial permanente => -7097 daN e axial de vento => -3148 daN; 9º “Resultados”, verificar se todas as solicitações estão “Ok!”, caso contraria redimensionar a peça. 4) Verificar se uma barra de madeira serrada de 2ª categoria, classe de umidade 1, comprimento 133cm, com seção transversal de 6 x 16 cm, é suficiente para resistir a uma solicitação de carregamento de longa duração de: Carga permanente: -2400 daN Carga Vento: -564 daN Combinação de ações: Permanente + Vento Ações permanentes de grande variabilidade Ações variáveis – normal Considerar: Dicotiledônea – classe C60 Resolução Dados Geométricos A = 96 cm² Imin = 288 cm4 Iy = 2048 cm4 Iz = 288 cm4 imin = 1,73 cm 69,97 73,1 169 mini L =λ =λ =λ 80 < λ = 97,69 ≤ 140 -> Peça esbelta Cálculo fcod 0,56 Kmod 0,8 x 1,0 0,7x Kmod Kmod3 . Kmod2 . Kmod1 Kmod = = = Madeira classe C60 -> fcok = 600 daN/cm² 2cm/daN240fcod 4,1 60056,0fcod g fcokmodKfcod = = γ= Tensão atuante devido à força normal [ ] [ ] daN 3952,2 Fd 0.00 * 0.00 564.00 * 0.75 1.40 2400.00 * 1.40 Fd W ψ Q γ G γ Fd kw0kQ ikGi = ++= ∑ ++= cm/daN17,41Tcod 96 2,3952Tcod A FdTcod 2= = = Tensões atuantes devido ao Momento cm/daN137200Ecoef 24500056,0Ecoef EcommodKEcoef 2= ⋅= ⋅= daN4,13654Fe 169 288137200Fe L inImEcoefFe 2 2 2 2 = ⋅⋅π= ⋅⋅π= cm56,0ea 300 169ea 300 Lea = = = 0ea 2,3952 0 Fd Mdea = = = ea [ ][ ][ ][ ] 18,0c 564)02,0(24004,13654 564)02,0(24008,0c 3F)21(1FFe 3F)21(1F¢c = ⋅++− ⋅++= ⋅ψ+ψ+− ⋅ψ+ψ+= 0eig 2400 0eig 1F Mdeig = = = cm11,0ec )1e()56,00(ec )1e()eaeig(ec 18,0 c = −⋅+= −⋅+= cm67,0ef1e 11,056,00ef1e eceaeief1e = ++= ++= cmdaN63,3726Med 2,39524,13654 4,1365467,02,3952Med FdFe Feef1eFdMed ⋅= −⋅⋅= −⋅⋅= cm/daN82,38TMed 3 288 63,3726TMed y inIm MedTMed 2= ⋅= ⋅= Verificação 133,0 1 240 82,38 240 17,41 1 fcod TMed fcod Tcod ≤ ≤+ ≤+ Ok! FLEXOCOMPRESSÃO cmdaN19200y1MF 82400y1MF z1Fy1MF ⋅= ⋅= ⋅= cmdaN4512y3MF 8564y3MF z3Fy3MF ⋅= ⋅= ⋅= cmdaN7200z1MF 32400z1MF y1Fz1MF ⋅= ⋅= ⋅= cmdaN1692z3MF 3564z3MF y3Fz3MF ⋅= ⋅= ⋅= [ ] [ ] cmdaN631617Mdy 05045127504011920041Mdy y2MF0wy3MF750401y1MF41Mdy⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= , ,,,, ,,, [ ] [ ] cmdaN6,11856Mdz 05,0169275,040,172004,1Mdz z2MF0wz3MF75,040,1z1MF4,1Mdz ⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= ⋅+⋅⋅+⋅= cm/daN5,123TMyd 8 2048 6,31617TMyd z Iy Mdy TMyd 2= ⋅= ⋅= cm/daN5,123TMzd 3 288 6,11856TMzd y Iz MdzTMzd 2= ⋅= ⋅= Verficação 18,0 1 240 5,1235,0 240 5,123 240 17,41 1 fcod TMzdKM fcod TMyd fcod Tcod 2 2 ≤ ≤⋅++ ≤++ 18,0 1 240 5,123 240 5,1235,0 240 17,41 1 fcod TMzd fcod TMyd KM fcod Tcod 2 2 ≤ ≤+⋅+ ≤++ Ok! Resolução utilizando o programa 1º No menu em “Unidade” especificar: - unidade de comprimento => cm; - unidade de força => daN; “Confirmar”; 2º Em “Dados Geométricos” -> “Seção” selecionar seção retangular simple, bem como definir suas dimensões (6 x 16 cm), clicar no botão “Calcular”, após “Confirmar”; 3º “Dados Geométricos” -> “Comprimento do elemento”, especificar L = 169 cm, “Calcular” e “Confirmar”; 4º “Propriedades” -> “Tipo de madeira” -> “Classe”, ativar tabela das dicotiledôneas e selecionar linha que contém os dados da classe C60. ”Confirmar”; 5º “Propriedades” -> “Coeficientes Modificação (Kmod)”, onde Kmod1 = 0.7, Kmod2 = 1.0 e Kmod3 = 0.8. ”Confirmar”; 6º “Propriedades” -> “Combinação de carregamentos”, apontar combinações normais para tabela de ação permanente de grande variação e para ações variáveis; 7º “Propriedades” -> “Fatores de combinação”, escolher pressão dinâmica do vento; 8º “Propriedades” -> “Coeficiente de Fluência”, 0,8; 9º “Carregamentos”, marcar combinação 2, em carregamentos para axial permanente => -2400 daN e axial de vento => -564 daN; 10º “Resultados”, verificar se todas as solicitações estão “Ok!”, caso contraria redimensionar a peça. 5) Verificar se uma peça da classe C40, de seção transversal 6x10cm, comprimento 200 cm, suporta à flexão de um carregamento pernamente de momento igual -0,5 kN.cm e cortante -1,3 kN. Resolução manual Dados Geométricos A = 60.00 cm² Iy = 500.00 cm4 Iz = 180.00 cm4 Cálculo fcod e ftod 0,56 Kmod 0,8 x 1,0 0,7x Kmod Kmod3 . Kmod2 . Kmod1 Kmod = = = Madeira classe C40 -> fcok = 4 kN/cm² 2cm/kN6,1fcod 4,1 40056,0fcod g fcokmodKfcod = = γ= cm/kN19,5ftok 77,0 4ftok 77,0 fcokftok 2= = = 2cm/kN61,1ftod 8,1 19,556,0ftod g ftokmodKftod = = γ= FLEXÃO SIMPLES Tensões atuantes devido ao Momento cmkN5,65y1MF 5.0 4 2003.1y1MF 1M 4 L1Fy1MF ⋅= +⋅= +⋅= [ ] [ ] cmkN7,91Mdy 05,0040,15,654,1Mdy y3MF0wy2MF40,1y1MF4,1Mdy ⋅= ⋅++⋅= ⋅++⋅= cm100Wc 5 500Wc z Iy Wc 3= = = cm100Wt WcWt 3= = cm/kN10,0Tcd 100 7,91Tcd Wc Mdy Tcd 2= = = cm/kN10,0Ttd 100 7,91Ttd Wt Mdy Ttd 2= = = Verificação 6,110,0 fcodTcd ≤ ≤ Ttd 19,510,0 ftod ≤ ≤ Ok! Resolução utilizando o programa 1º No menu em “Unidade” especificar: - unidade de comprimento => cm; - unidade de força => kN; “Confirmar”; 2º Em “Dados Geométricos” -> “Seção” selecionar seção retangular simple, bem como definir suas dimensões (6 x 10 cm), clicar no botão “Calcular”, após “Confirmar”; 3º “Dados Geométricos” -> “Comprimento do elemento”, especificar L = 200 cm, “Calcular” e “Confirmar”; 4º “Propriedades” -> “Tipo de madeira” -> “Classe”, ativar tabela das dicotiledôneas e selecionar linha que contém os dados da classe C40. ”Confirmar”; 5º “Propriedades” -> “Coeficientes Modificação (Kmod)”, onde Kmod1 = 0.7, Kmod2 = 1.0 e Kmod3 = 0.8. ”Confirmar”; 6º “Propriedades” -> “Combinação de carregamentos”, apontar combinações normais para tabela de ação permanente de grande variação e para ações variáveis; 7º “Propriedades” -> “Fatores de combinação”, escolher pressão dinâmica do vento; 8º “Carregamentos”, marcar combinação 1, em carregamentos de momento permanente => -0.5 kN e cortante permanente => -1.3 daN; 9º “Resultados”, verificar se todas as solicitações estão “Ok!”, caso contraria redimensionar a peça.
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