2013 2 Unidade 2 Ações e Solicitações

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Cargas, ações, solicitações e combinações de ações
Universidade Federal de Pelotas
Centro de Engenharias
Introdução aos Sistemas Estruturais
Elementos estruturais X Sistemas Estruturais 
Elementos estruturais são elementos comuns dos quais as estruturas são compostas
A Combinação de elementos estruturais e os materiais dos quais eles são compostos é conhecida como Sistema Estrutural
Tirantes
Vigas
Colunas ou pilares
Treliças
Cabos e Arcos
Pórticos
Estruturas de superfície (chapas e cascas)
Uma vez determinada a forma estrutural, 
Cargas
Projeto de uma instalação típica: (Fonte: Prof. André Lubeck)
5
Projeto de uma moega concêntrica (Fonte: Prof. André Lubeck):
6
Estruturas em 
Concreto Armado
Fundação Iberê Camargo 
 Porto Alegre 
E-Tower, São Paulo, 2005
Recorde mundial de resistência à compressão em construções
fck = 80 MPa
 Ações 
ações verticais : 
ações permanentes: peso próprio da estrutura ou de elementos construtivos (paredes, pisos e revestimentos);
ações variáveis: cargas de uso (pessoas, mobiliário, veículos, peso de equipamentos)
ações horizontais: 
ação do vento, empuxo em subsolos, cargas sísmicas.
Ações-Combinações de ações
Ação - solicitação
Ação - solicitação
Ação – solicitação - deformação
Solicitações
Tração
Compressão
Torção
Flexão
Cisalhamento
Estados básicos de Tensão
Tensões normais de tração e compressão
Tensões de cisalhamento
É um fenômeno que ocorre em peças esbeltas, quando submetidas a um esforço de compressão axial. A flambagem acontece quando a peça sofre flexão tranversal devido à compressão axial. 
Flambagem
Um outro exemplo:
Falambagem
TRELIÇA
Pesos são adicionados até que seja atingida uma carga, denominada carga crítica PCR no elemento sob compressão, e o elemento subitamente deflete lateralmente.
Na aula passada:
Falambagem
Nas deformações axiais – compressão e tração, considerava-se que o elemento que sofria deformação axial permanecia reto e que a única deformação era a redução ou o aumento do comprimento do elemento.
É considerada uma instabilidade elástica, assim, a peça pode perder sua estabilidade sem que o material já tenha atingido a sua tensão de escoamento. Este colapso ocorrerá sempre na direção do eixo de menor momento de inércia de sua seção transversal. 
Flambagem 
Aplicação do equilíbrio a elementos sobre compressão
A carga crítica ( PCR ) na flambagem é dada pela fórmula de Euler:
E = módulo de elasticidade longitudinal do material em pascal
I = menor dos momentos de inércia da secção em m4
Lf = comprimento de flambagem da peça em metros
Flambagem
A única propriedade do material que entra diretamente tanto na carga de flambagem elástica quanto na tensão de flambagem é o módulo de elasticidade E, que representa a rigidez do material. Assim sendo, para aumentar a carga de flambagem de um elemento deve-se usar um material com maior valor de E;
Características da
flambagem de colunas
COLAPSO DE TANQUE DE AÇO PARA ARMAZENAMENTO DE CAULIM 
O início do desmoronamento do tanque se deu por flambagem de uma coluna em virtude do apoio excêntrico do tanque sobre as colunas 
Ruína por Flambagem
Ruína por Flambagem
FLAMBAGEM LOCAL
perfis U formados a frio sujeitos à compressão 
 
Torção
Considerando o eixo constituído por lâminas finas, verifica-se o deslizamento das lâminas devido à aplicação de momentos, com a mesma intensidade e sentidos opostos, nas extremidades da peça.
O momento torçor produz tensões tangenciais nas faces perpendiculares ao eixo da barra.
Torção
Torção
Torção
Nos eixos circulares, as secções transversais mantêm-se planas e não se deformam.
As secções transversais de barras de secção não circular não permanecem planas - EMPENAMENTO