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DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS COMPRIMIDAS Estados Limites Últimos Nas barras comprimidas axialmente os estados limites últimos se configuram pelo esmagamento das fibras, nas barras denominadas de curtas, ou por instabilidades associadas a efeitos de segunda ordem provocados por flambagem típica de Euler, também conhecida como flambagem por flexão, no caso das peças esbeltas e semi-esbeltas. Assim, critério de dimensionamento de peças estruturais de madeira solicitadas à compressão paralela às fibras está diretamente relacionado com seu índice de esbeltez ((), que pode ser determinado a partir da expressão: (8.1.1) onde: ( é o índice de esbeltez Lf é o comprimento de flambagem rmin é o raio de giração mínimo; O comprimento de flambagem Lf é igual ao comprimento efetivo da barra, não se permitindo reduções em peças com extremidades indeslocáveis, no caso de peças engastadas em uma extremidade e livres na outra ( Lf = 2L Peças curtas: Uma peça é denominada de curta quando apresenta índice de esbeltez menor ou igual a 40 e sua segurança é atendida pela condição de resistência: (cd= ( fcd (8.1.2) onde: (cd é a tensão de cálculo devida à solicitação dos esforço de compressão. Aw é a área bruta da seção transversal. Nsd o esforço normal solicitante de cálculo. fcd é a resistência de cálculo aos esforços de compressão b) Peças medianamente esbeltas ou semi-esbeltas : A condição de segurança relativa ao estado limite último de instabilidade impõe a relação: (8.1.3) para o ponto mais comprimido da seção transversal, aplicada isoladamente para os planos de rigidez mínima e máxima da peça, desde que: (8.1.4) onde: (Nd é definido como sendo o valor de cálculo da tensão devido ao esforço normal de compressão= ; (Md é definido como sendo o valor de cálculo da tensão de compressão devido ao momento fletor, expresso por: (Md = (8.1.5) ed é definida como sendo a excentricidade de cálculo expresso por: ed = (8.1.6) sendo: e1 a excentricidade de primeira ordem, expressa por: e1 = ei + ea (8.1.7) ea uma excentricidade acidental em virtude das imperfeições geométricas da barra, com valor máximo dado por: (8.1.9) ei a excentricidade decorrente dos valores de cálculo de M1d e Nd na situação de projeto: = (8.1.10) obs: não deve-se tomar para ei valor inferior a h/30 FIGURA 8.1.1 – Representação de M1d na situação de projeto. NE é a força de Euler expressa por: (8.1.11) sendo: I - o Momento de Inércia da seção transversal da peça relativo ao plano de flexão em que se está verificando a condição de segurança. Peças Esbeltas : Para as peças esbeltas, a condição de segurança relativa ao estado limite último de instabilidade impõe a relação: (8.1.12) redefinindo-se Md, conforme mostrado a seguir: (8.1.13) e d= e1,ef. (8.1.14) onde: e1ef é a excentricidade efetiva de 1ª ordem, expressa por: e1,ef = e1 + ec = ei + ea + ec (8.1.15) ea - é uma excentricidade acidental mínima com valor ( b/30 ou Lf/300 ec- é a excentricidade suplementar de primeira ordem que representa a fluência da madeira, expressa por: ec = (eig + ea). (8.1.16) (1 + (2 ( 1 Ngk e Nqk são valores característicos da força normal devidos às cargas permanentes e variáveis, respectivamente. ( é o coeficiente de fluência relacionado às classes de carregamento e de umidade, exposto na tabela a seguir: eig = ( a excentricidade decorrente apenas das ações permanentes TABELA 8.1.1 - Coeficientes de fluência ( Classes de umidade Classes de carregamento 1 e 2 3 e 4 permanente ou de longa duração 0,8 2,0 média duração 0,3 1,0 curta duração 0,1 0,5 Estados Limites de Utilização Além dos critérios de vibrações excessivas, deve-se impor limitação máxima na esbeltez de barras comprimidas correspondente ao comprimento máximo de 40 vezes a menor dimensão da seção tranversal. No caso de seções retangulares implica em considerar : (8.1.17) Exercícios O piso de uma oficina foi construído com tábuas de 3 cm de espessura sobre vigas de 10 cm x 20 cm a cada 0,50 m, apoiadas em vigas treliçadas afastadas de 3 m . Verifique se as diagonais da treliça atendem as exigências da NBR-7190, considerando : a) Dicotiledônea C60 - classe 4 - de 2a categoria; b) Sobrecarga de 2 kN/m2 ; c) Ação permanente : c.1) G= peso das tábuas = 10x0,03 = 0,3 kN/m2 ; c.2) gp= peso próprio das vigas= 10x0,10x0,20= 0,2 kN/m ; d) Todas as diagonais tem seção 7,5 cm x 7,5 cm; e) O peso próprio da treliça foi igualmente concentrado nos nós do banzo superior com intensidade 0,35 kN. Solução: G = = 1,40 kN Q = = 3,0 kN Qd = 1,4 G + 1,4 Q =1,4 (1,40 + 3,0) = 6,16 kN = 8,5Qd Corte S1: Corte S2: Corte S3: Logo : Nsd= Peça curta ! kmod= kmod1.kmod2.kmod3= =0,45 fc0,d = Ok! 0,5m 4x0,50=2m 8x0,50=4m 4x0,50=2m Viga 3,00m 3,00m S1 S2 S3 j k l m n o p q r a b c d e f g h i _1040724789.unknown _1040824263.unknown _1040830377.unknown _1042017042.unknown _1042017711.unknown _1042017779.unknown _1471761061.unknown _1042017616.unknown _1040830545.unknown _1040830601.unknown _1040830637.unknown _1040830742.unknown _1040830559.unknown _1040830466.unknown _1040830083.unknown _1040830153.unknown _1040830012.unknown _1040729690.unknown _1040823278.unknown _1040823380.unknown _1040730335.unknown _1040727403.unknown _1040727506.unknown _1040725107.unknown _1039362203.unknown _1040724407.unknown _1040724466.unknown _1040724333.unknown _1039361971.unknown _1039362056.unknown _977990429.unknown _978012842/ole-[42, 4D, 96, 46, 00, 00, 00, 00] _978014409.unknown _977989054.unknown
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