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ESTRUTURAS METÁLICAS – 72 H Prof.: Eng. Civil Ricardo Paganin E-mail: engpaganin@gmail.com 1 Conteúdo Programático • Ações e Combinações; • Vento em Estruturas; • Aço Estrutural: Classificação e Propriedades; • Barras Tracionadas; • Ligações: Soldadas e Parafusadas; • Barras Comprimidas; • Barras Fletidas; 2 Avaliação • 1° Bimestre: Prova – 10 Pontos • 2° Bimestre: Prova – 10 Pontos 3 Métodos de Cálculo • Objetivos de um Projeto Estrutural: • Garantir a segurança estrutural, evitando-se um colapso; • Garantir um bom desempenho da estrutura. • O projeto estrutural está definido em três etapas: • Anteprojeto: Quando são definidos o sistema estrutural, os materiais e o sistema construtivo; 4 Métodos de Cálculo • Dimensionamento: Etapa em que são definidas as dimensões dos elementos estruturais, com o intuito de garantir o bom desempenho da estrutura. • Detalhamento: Fase responsável pela elaboração dos desenhos executivos, fase das “explicações”, no detalhamento devem estar contidos todas as especificações de materiais, componentes, dimensões, etc. 5 Estados Limites • Quando a estrutura deixar de contemplar um de seus objetivos, temos então um “Estado Limite”. • Estados limites últimos: Este fato esta relacionado a sobrecarga na estrutura, o que, por consequência leva a ruína (colapso) da mesma. Ex.. • Perda de equilíbrio do corpo rígido; • Plastificação de total de um elemento estrutural ou ligação; • Ruptura de uma seção ou ligação; • Flambagem; • Ruptura por fadiga. 6 Estados Limites Últimos 7 Estados Limites • Estados limites de utilização: Os estados limites de utilização estão associados as cargas excessivas em serviço e incluem: • Deformações excessivas; • Vibrações excessivas. 8 Combinações • O cálculo das solicitações de projeto devem prever a situação mais desfavorável à edificação ao longo de sua vida útil. • Tipos de combinação: • Combinação Normal: Nesta combinação estão incluídas todas as ações em virtude da utilização da estrutura. • Combinação de Construção: Esta combinação leva em consideração algumas ações que possam causar estados limites últimos na fase de construção. 9 Combinações • Combinação Especial: Estão incluídas ações variáveis especiais, cujos efeitos tem magnitude maior que os efeitos de uma combinação normal. • Combinação Excepcional: Combinação que inclui ações excepcionais, que podem produzir efeitos catastróficos. • As combinações para o estados limites últimos são descritas através de uma equação que leva em consideração cargas permanentes (𝐺) e cargas variáveis (𝑄). 10 Combinações 𝐹𝑑 = 𝛾𝐺1 ∗ 𝐺1 + 𝛾𝑄1 ∗ 𝑄1 + 𝛾𝑄′ ∗ Ψ0 ∗ 𝑄1′ • 𝛾𝐺1 : Coeficiente de segurança aplicado às cargas permanentes; •𝐺1 : Cargas permanentes atuantes na estrutura; •𝑄1: Ação variável principal ou de base; •𝑄1′ : Ações que atuam simultaneamente à ação principal causando efeito desfavorável; 11 Combinações 𝐹𝑑 = 𝛾𝐺1 ∗ 𝐺1 + 𝛾𝑄1 ∗ 𝑄1 + 𝛾𝑄′ ∗ Ψ0 ∗ 𝑄1′ •𝛾𝑄1 , 𝛾𝑄′ : São coeficientes de segurança parciais aplicados as cargas variáveis; •𝜓0: É o fator de combinação que reduz o valor das cargas de segunda ordem, levando em consideração a probabilidade de ocorrência simultânea de carregamentos variáveis. 12 Coeficientes de Segurança Parciais 13 Fatores de Combinação 14 Estados Limites de Utilização ou Serviço 15 Coeficientes Parciais de Resistência • A resistência de projeto é igual a resistência última dividida pelo coeficiente parcial de segurança. 𝑅𝑑 = 𝑅𝑢 𝛾𝑚 • Os valores do coeficiente 𝛾𝑚 a serem analisados dependem do tipo específico de ruptura em análise. 16 Coeficientes Parciais de Resistência 17
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