Aula 4 Dimensionamento tração1

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Dimensionamento à Tração
2017
Mossoró/Profª. Huedly Chaves dos Santos
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Dimensionamento à Tração
A resistência de uma peça sujeita à tração axial pode ser determinada
por:
- Ruptura da seção com ou sem furos;
- Escoamento generalizado da barra ao longo do seu comprimento,
provocando deformações exageradas.
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O dimensionamento de peças sujeitas à tração se faz pela
determinação da área necessária da peça, de maneira que
não ultrapasse a tensão admissível do material.
𝜎𝑚á𝑥 < 𝜎𝑎𝑑𝑚 =
𝑓𝑦𝑘
𝛾
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Peças em Geral, com furos: Nas peças com furos, dos tipos indicados na
figura anterior, a resistência de projeto é dada pelo MENOR dos seguintes
valores:
• Ruptura da seção com furos, de área 𝐴𝑛(área líquida):
𝑅𝑑𝑡 =
𝐴𝑛,𝑒𝑓 ∗ 𝑓𝑢
𝛾𝑎2
Para:
• 𝛾𝑎2 = 1,35 para esforço normal solicitante na combinação
normal de ações;
• 𝑓𝑢 = tensão resistente à tração do aço;
• 𝐴𝑛,𝑒𝑓 = área líquida efetiva
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• Escoamento da seção bruta, de área 𝐴𝑔(área bruta):
𝑅𝑑𝑡 =
𝐴𝑔 ∗ 𝑓𝑦
𝛾𝑎1
Para:
• 𝛾𝑎1 = 1,10 para esforço normal solicitante na combinação
normal de ações;
• 𝑓𝑦 = tensão de escoamento à tração do aço;
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Verificação da esbeltez do perfil: As normas fixam limites superiores do
índice de esbeltez de peças tracionadas, com a finalidade de reduzir efeitos
vibratórios provocados por impactos, vento, etc.
A Norma exige que se obedeça a seguinte relação:
λ =
𝑙
𝑟
Para:
• λ → índice de esbeltez
• 𝑙 → comprimento de flambagem
• 𝑟 → raio de giração
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Raio de giração:
𝑟 =
𝐼
𝐴
Para:
• 𝐼 →momento de inércia da seção transversal
• 𝐴 → área da seção transversal
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OBS.: Diâmetros dos Furos de Conectores
No caso de furos padrão, o diâmetro total a reduzir é igual ao diâmetro
nominal do conector (d) acrescido de 3,5mm, sendo 2mm correspondentes
ao dano por puncionamento e 1,5mm à folga do furo em relação ao
diâmetro do conector.
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Área as Seção Transversal Líquida de Peças Tracionadas com Furo: Numa
barra com furos, a área líquida 𝐴𝑛 é obtida subtraindo-se da área bruta 𝐴𝑔
as áreas dos furos contidos em uma seção reta da peça.
• No caso da furação enviesada, é necessário pesquisar diversos
percursos (1-1-1, 1-2-2-1) para encontrar o menor valor de seção
líquida.
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• Os segmentos enviesados são calculados com um comprimento
reduzido:
𝐴𝑛 = 𝑏 − Σ 𝑑 + 3,5𝑚𝑚 + Σ
𝑠²
4𝑔
∗ 𝑡
Para:
• b = largura da chapa
• d = diâmetro do furo
• s = espaçamento longitudinal entre furos de filas diferentes
• g = espaçamento transversal entre furos de filas diferentes
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Área as Seção Transversal Líquida Efetiva: Quando a ligação é feita por
todos os segmentos de um perfil, a seção participa integralmente da
transferência dos esforços, porém isso não acontece com cantoneiras,
onde a transferência de esforços se dá somente através de uma das abas
da cantoneira.
𝐴𝑛,𝑒𝑓 = 𝐶𝑡 ∗ 𝐴𝑛
Para:
• 𝐶𝑡 = fator redutor aplicado à área líquida (parafuso) ou bruta
(solda).
Nos perfis de seção aberta, tem-se para 𝐶𝑡:
𝐶𝑡 = 1 −
𝑒𝑐
𝑙
≥ 0,60
Para:
• 𝑒𝑐 = excentricidade do plano da ligação em relação ao CG da seção;
• 𝑙 = comprimento da ligação
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• Para peças tracionadas ligadas apenas por soldas transversais:
Nos perfis de seção aberta, tem-se para 𝐶𝑡:
𝐶𝑡 =
𝐴𝑐
𝐴𝑔
Para:
• 𝐴𝑐 = área do segmento ligado.
No caso de chapas planas ligadas por soldas longitudinais:
𝐶𝑡 = 1 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑤 = 2𝑏
𝐶𝑡 = 0,87 𝑝𝑎𝑟𝑎 1,5𝑏 ≤ 𝑙𝑤 < 2𝑏
𝐶𝑡 = 0,75 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑏 ≤ 𝑙𝑤 < 1,5𝑏