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CENTRO UNIVERSITÁRIO AUGUSTO MOTTA ESTRUTURAS DE AÇO PROF. ESP. IGOR LEITE EXEMPLO DE APLICAÇÃO 1 Comparar os momentos resistentes de projeto e os cortantes resistentes de uma viga de perfil laminado W530x85 kg/m com uma viga soldada VS 500x86 kg/m de mesmo peso próprio aproximadamente, supondo as vigas contidas lateralmente. Aço MR250. Viga VS500x86 kg/m Verificação das seções quanto à ocorrência de flambagem local: - Flambagem local da mesa: 81,7 16 250 2 1 2 1 f f b t b λp = 10,7 c y r k f E C .7,0 , para perfis soldados (VS – viga soldada) C = 0,95 e 46,0 3,6 468 44 0 0 t h kc 05,22 46,0 25.7,0 20500 95,0 r λb ≤ λp – Seção Compacta quanto à mesa - Flambagem local da alma: 28,74 3,6 468 0 t hw b λp = 106 λr = 161 λb ≤ λp – Seção Compacta quanto à alma Resistência: Como a alma e a mesa foram compactas, calcular somente uma resistência, pois ambas são iguais. OBS.: O valor de Z é tabelado. Utilizar o Z na direção correspondente da flexão. Neste caso, é o eixo X, então Zx. cmkN fZ R y d .9,51840 1,1 25.2281 1,1 . Cisalhamento: 8,74 3,6 468 wt h 5,31 25 20500 10,110,1 y p f E 72,87 25 20500.5 37,137,1 y v r f Ek kv = 5 para vigas sem enrijecedores transversais. Logo, λp ≤ λ ≤ λp, portanto deve-se utilizar a seguinte fórmula: 1,1 plp Rd V V Vpl = 0,6 fy Aw – É a força cortante correspondente à plastificação da alma por cisalhamento Aw = 46,8 x 0,63 = 29,48 cm² Vpl = 0,6 x 25 x 29,48 = 442,2 kN kNVRd 3,169 1,1 2,442 8,74 5,31 Viga W530x85 kg/m Verificação das seções quanto à ocorrência de flambagem local: - Flambagem local da mesa: 03,5 5,16 166 2 1 2 1 f f b t b λp = 9,1 λr = 24 (perfil laminado) λb ≤ λp – Seção Compacta quanto à mesa - Flambagem local da alma: 4,46 0 t hw b OBS.: Esse valor é encontrado na última coluna da tabela. λp = 90 λr = 136 λb ≤ λp – Seção Compacta quanto à alma Como a alma e a mesa foram compactas, calcular somente uma resistência, pois ambas são iguais. OBS.: O valor de Z é tabelado. Utilizar o Z na direção correspondente da flexão. Neste caso, é o eixo X, então Zx. cmkN fZ R y d .3,47727 1,1 25.21000 1,1 . Cisalhamento: 74,48 3,10 502 wt h 5,31 25 20500 10,110,1 y p f E 72,87 25 20500.5 37,137,1 y v r f Ek kv = 5 para vigas sem enrijecedores transversais. Logo, λp ≤ λ ≤ λp, portanto deve-se utilizar a seguinte fórmula: 1,1 plp Rd V V Vpl = 0,6 fy Aw – É a força cortante correspondente à plastificação da alma por cisalhamento Aw = 50,2 x 1,03 = 51,70 cm² Vpl = 0,6 x 25 x 51,70 = 775,5 kN kNVRd 6,455 1,1 5,775 74,48 5,31 Tabela comparativa de resistências Perfil Momento Cortante VS500x86 51840,9 kN.cm 169,3 kN W530x85 47727,3 kN.cm 455,6 kN CONCLUSÃO: A viga soldada tem maior resistência aos momentos fletores, contudo a viga laminada possui maior resistência ao esforço cortante. EXEMPLO DE APLICAÇÃO 2 Verifique se a viga CVS 400x87 kg/m é capaz de suportar o carregamento indicado (os esforços já encontram-se majorados). Considere aço MR250, bem como que existem travamentos transversais nos pontos de aplicação das cargas concentradas, indicando que não haverá flambagem lateral com torção. Verificação das seções quanto à ocorrência de flambagem local: - Flambagem local da mesa: 12 2 1 f f b t b - Este valor é indicado na penúltima coluna da tabela λp = 10,7 c y r k f E C .7,0 , para perfis soldados (VS – viga soldada) C = 0,95 e 64,0 5,39 44 0 0 t h kc 01,26 64,0 25.7,0 20500 95,0 r Λp ≤ λb ≤ λr – Seção Semi-Compacta quanto à mesa - Flambagem local da alma: 47,39 5,9 375 0 t hw b λp = 106 λr = 161 λb ≤ λp – Seção Compacta quanto à alma Resistência: Como a alma foi compacta e a mesa semi-compacta, calcular cada uma das resistência e por fim, utilizar a menor como o valor de cálculo. - Resistência à flexão da alma: OBS.: O valor de Z é tabelado. Utilizar o Z na direção correspondente da flexão. Neste caso, é o eixo X, então Zx. cmkN fZ R y d .6,40613 1,1 25.1787 1,1 . - Resistência à flexão da mesa: )( rp pr pb p MMMMn Sendo Mp = Z.fy e Mr = 0,7.W .f y W – Módulo resistente elástico da seção (definido em tabela) Mp = 1787 x 25 = 44675 kN.cm Mr = 0,7 x 1617 x 25 = 28297,5 kN.cm cmkNMn .4,43284)5,2829744675( 7,1001,26 7,1012 44675 cmkN M R nd .4,39349 1,1 4,43284 1,1 Sd ≤ Rd 18820 kN.cm ≤ 39349,4 kN.cm (OK, Atende!)
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