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Aula 05 Tração Axial
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04/04/2017 1 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira DIMENSIONAMENTO SEGUNDO A NBR-8800:2008 Tração Axial 04/04/2017 2 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial O dimensionamento de barras tracionadas é o mais simples. Quando um elemento de aço é submetido à tração simples é necessária apenas a verificação das tensões de tração na seção da peça. Não devemos esquecer que, no caso da peça apresentar furos, a seção resistente deverá ser aquela que resulta dos descontos das áreas relativas aos furos; essa seção denomina-se Área Líquida. A Norma ainda considera o que se denomina Área Liquida Efetiva, que é um valor dado pela Área Líquida (descontados os furos) multiplicada por um coeficiente Ct que depende da maneira como a força de tração é transmitida às barras compostas. Quando a barra é isolada, Ct = 1,0. Nos demais casos consultar as páginas 39 e 40 da Norma NBR 8800:2008. Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 3 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 4 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 5 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 6 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 7 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 8 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 9 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 10 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 11 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 12 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 13 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 14 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 15 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial 04/04/2017 16 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial- Exemplo Verificar a estabilidade de um perfil W150X29.8kg/m quando usado como tirante, submetido a uma carga axial de tração de 650KN, sendo 150kN de ações permanentes e 500kN de ações variáveis A peça tem 10m de comprimento. Considerar as ligações parafusadas nas extremidades como mostrado abaixo: Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial- Exemplo Propriedades do aço ASTM A 572: fy = 34,5 kN/cm2, fu = 45,0 kN/cm2 Solução: Determinação da Força de Tração Solicitante de Cálculo: Nt,cp = 150 kN Nt,ca = 500 kN Nt,sd = 1,35xNt,cp + 1,5Nt,ca = 1,35x150+1,50x500 Nt,sd = 952,2 kN Obs: o critério usado para a escolha do Coeficiente de Ponderação 1,35 para ações permanentes foi a consideração da coluna 3 da Tabela 1 – pag.18 da Norma NBR8800:2008 que define: “Peso próprio de estruturas moldadas no local e empuxos permanentes.” 04/04/2017 17 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial - Exemplo Propriedades do aço ASTM A 572: fy = 34,5 kN/cm2, fu = 45,0 kN/cm2 Propriedades geométricas da seção: Ag = 38,5 cm2 rx = 6,72 cm d = 15,7 cm ry = 3,8 cm bf = 15,3 cm dp = 1,9 cm (diâmetro do parafuso) t f = 0,93 cm Ic = 3 x 7,5cm = 22,5 cm (comprimento efetivo da ligação, do eixo do 1º ao último furo) t w = 0,66 cm ec = 1,42 cm (excentricidade da ligação, definida no subitem 5.2.5, pág. 39 da Norma) Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial Neste caso de acordo Com a Figura abaixo: 04/04/2017 18 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial - Exemplo Determinação da Força de Tração Resistente de Cálculo Escoamento da seção Bruta Ruptura da seção líquida efetiva Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial - Exemplo Onde: 0,35 é o valor resultante da soma 0,2 + 0,15, definidos respectivamente em 5.2.4.1 a), pág. 38 e 6.3.6, Tab. 12, pág. 83, de acordo com 5.2.5 c) 04/04/2017 19 Estruturas Metálicas Prof. Engº Grécio Lima Vieira Tração Axial - Exemplo Verificação da esbeltez máxima recomendada (OK) Conclusão: O perfil não atende ao critério de Ruptura da Seção Líquida Efetiva, portanto é instável!
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