Estruturas Metálicas e de Madeira

Prévia do material em texto

1)Parte superior do formulário
Determinar a combinação quase-permanente (Estado Limite de Utilização) para uma barra de treliça de aço submetida à solicitação axial de tração, cujo esforço é originado a partir das seguintes ações:
Peso próprio da estrutura de aço:           G1 = 15,4 kN
Peso próprio de equipamentos fixos:       G2 = 18,2 kN
Carga acidental (de uso e ocupação):      Q1 = 14,5 kN
Ação do vento de sobrepressão:              Qv1 = 15,6 kN
Ação do vento de sucção:                      Qv2 = -15,1 kN
Considerar que, na construção, não há predominância de pesos e de equipamentos que permanecem fixos por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas.
	
	33,60 kN.
	
	79,27 kN.
	
	37,95 kN.
	
	81,40 kN.
	
	12,46 kN.
Resolução:
02)Efetuar as possíveis combinações últimas normais (Estado Limite Último) para uma barra de treliça constituída por perfil de aço, sujeita a uma força axial de tração. A força é originada a partir das seguintes ações características:
Peso próprio da estrutura de aço:           G = 12 kN
Carga acidental (de uso e ocupação):      Q1 = 31 kN
Ação do vento de sobrepressão:              Qv1 = 18 kN
Ação do vento de sucção:                      Qv2 = -11 kN
Considerar que na construção não há predominância de pesos ou equipamentos que permanecem fixos por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas.
A partir das combinações determinadas, qual valor obtido para o esforço normal de tração será utilizado nas verificações de segurança quanto ao Estado Limite Último (ELU)? 
	
	64,53 kN
	
	56,28 kN
	
	82,34 kN
	
	76,62 kN
	
	93,12 kN
Resolução:
Inicialmente, para efetuar as combinações normais de ações atuantes em estruturas quanto ao Estado Limite Último (ELU), devemos definir os coeficientes de segurança relacionados às ações, de acordo com as especificações de normas brasileiras.
Dessa forma, temos os seguintes coeficientes de ponderação das ações, segundo a ABNT NBR 8800:2008:
Ações permanentes: 
Para ação permanente do tipo “peso próprio”: 
𝛾𝑔1 = 1,25 (combinações normais desfavoráveis) 
𝛾𝑔1 = 1,00 (combinações normais favoráveis) 
Para ação permanente do tipo “equipamentos fixos”:
𝛾𝑔2 = 1,50 (combinações normais desfavoráveis) 
𝛾𝑔1 = 1,00 (combinações normais favoráveis) 
Ações variáveis:
Para ação variável do tipo “carga acidental”:
𝛾𝑄1 = 1,50 
𝜓0,𝑄1 = 0,50 (locais em que não há predominância de pesos fixos, concentração de pessoas etc.) 
Para ação variável do tipo “vento”: 
𝛾𝑄𝑣 = 1,40 
𝜓0,𝑄𝑣 = 0,60 
Notar que os coeficientes relacionados ao vento são os mesmos, tanto para o caso de sobrepressão quanto para sucção. As cargas acidentais são associadas às ações provocadas 4 durante o uso e ocupação da estrutura: peso próprio de pessoas, móveis, máquinas, equipamentos e outros. 
Combinações normais últimas:
Nesse caso, temos 3 ações variáveis atuantes na estrutura: carga acidental, vento de sobrepressão e vento de sucção. Dessa forma, será necessário executar 3 combinações, considerando cada ação variável como principal (Ação Variável Principal: AVP).
Na primeira combinação normal última (C1), a carga acidental é adotada como AVP. Como ela possui o mesmo sentido das ações permanentes (provoca o esforço com mesmo sentido), essa combinação é considerada favorável e apenas as outras ações variáveis de mesmo sentido serão consideradas (nesse caso há apenas uma a mais, o vento de sobrepressão). Portanto, tem-se: 
𝐶1 → 𝐹𝑑 = 𝐺1 ∙ 𝛾𝑔1 + 𝑄1 ∙ 𝛾𝑄1 + 𝑄𝑣1 ∙ 𝛾𝑄𝑣 ∙ 𝜓0,𝑄𝑣 
𝐶1 → 𝐹𝑑 = 12 ∙ 1,25 + 31 ∙ 1,50 + 18 ∙ 1,40 ∙ 0,6 
𝐶1 → 𝐹𝑑 = 76,62 kN 
Lembrar que as ações permanentes são identificadas por G, enquanto as ações variáveis são por Q. O fator de redução “𝜓0” é usado para ponderar a pequena probabilidade das ações variáveis ocorrerem simultaneamente com seus valores característicos. Na segunda combinação normal última (C2), o vento de sobrepressão é atribuído como AVP. Novamente, considera-se que a combinação é desfavorável. Tem-se: 
𝐶2 → 𝐹𝑑 = 𝐺1 ∙ 𝛾𝑔1 + 𝑄𝑣1 ∙ 𝛾𝑄𝑣 + 𝑄1 ∙ 𝛾𝑄1 ∙ 𝜓0,𝑄1 
𝐶2 → 𝐹𝑑 = 12 ∙ 1,25 + 18 ∙ 1,40 + 31 ∙ 1,50 ∙ 0,5 
𝐶2 → 𝐹𝑑 = 63,45 kN 
Na terceira combinação normal última (C3), o vento de sucção é adotado como AVP. Nesse caso, como a ação variável principal tem sentido contrário ao das ações permanentes, é possível classificar a combinação como favorável. Como não há outras ações variáveis com sentido contrário, apenas será levada em consideração o vento de sucção (como ação variável). Tem-se: 
𝐶3 → 𝐹𝑑 = 𝐺1 ∙ 𝛾𝑔1 + 𝑄𝑣2 ∙ 𝛾𝑄𝑣 
𝐶3 → 𝐹𝑑 = 12 ∙ 1,0 + (−11) ∙ 1,40 
𝐶3 → 𝐹𝑑 = -3,40 kN 
Conforme as três combinações efetuadas, é possível concluir que o valor crítico para a força atuante, que será empregado nas verificações de segurança quanto ao Estado Limite Último, é: 𝐶1 → 𝐹𝑑 = 76,62 kN 
	03)Efetuar as possíveis combinações últimas normais (Estado Limite Último) para uma barra de treliça 
constituída por perfil de aço, sujeita a uma força axial de tração. Tal força é originada a partir das seguintes 
ações:
Peso próprio da estrutura de aço:           G1 = 20 kN
Carga acidental (de uso e ocupação):      Q1 = 25 kN
Ação do vento de sobrepressão:              Qv1 = 18 kN
Ação do vento de sucção:                      Qv2 = -12 kN
Considerar que na construção não há predominância de pesos ou equipamentos que permanecem fixos 
por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas.
A partir das combinações determinadas, qual valor obtido para o esforço normal de tração será utilizado
nas verificações de segurança quanto ao Estado Limite Último (ELU)?
	
	
	77,6 kN
	
	
	68,4 kN
	
	
	73,9 kN
	
	
	60,9 kN
	
	
	56,3 kN
	04)Efetuar as possíveis combinações últimas normais (Estado Limite Último) para uma barra de treliça constituída por perfil de aço, sujeita a uma força axial de tração. A força é originada a partir das seguintes ações características:
Peso próprio da estrutura de aço:           G = 18 kN
Carga acidental (de uso e ocupação):      Q1 = 37 kN
Ação do vento de sobrepressão:              Qv1 = 18 kN
Ação do vento de sucção:                      Qv2 = -11 kN
Considerar que na construção não há predominância de pesos ou equipamentos que permanecem fixos por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas.
A partir das combinações determinadas, qual valor obtido para o esforço normal de tração será utilizado nas verificações de segurança quanto ao Estado Limite Último (ELU)? 
	
	
	72,34 kN
	
	
	56,28 kN
	
	
	64,53 kN
	
	
	93,12 kN
	
	
	86,37 kN
05)Determinar as combinações de ações para uma diagonal de uma treliça de um telhado sujeito aos seguintes esforços normais (+ tração)oriundos de diferentes causas:
● Peso próprio da treliça e cobertura metálicas (G) Ng = 1,00 kN
● Vento de sobrepressão (V1) (Q) Nv1 = 1,50 kN
● Vento de sucção (V2) (Q) Nv2 = -3,00 kN
● Sobrecarga variável (Q) Nq = 0,50 kN
Considerar que, na construção, há predominância de pesos que permanecem fixos por longos períodos de tempo. A partir das combinações efetuadas, definir o valor crítico (ou valores críticos) para o esforço normal solicitante de projeto.
	
	Sd = 3,87 kN e Sd = -3,20 kN.(resposta aproximada, valor = 3,725kN e -3,20kN)
	
	Sd = -3,20 kN.
	
	Sd = 3,87 kN.
	
	Sd = 3,26 kN.
	
	Sd = 3,26 kN e Sd = -3,20 kN.
	06)Realizar as possíveis combinações últimas normais (Estado Limite Último) para uma barra de treliça 
constituída por perfil de aço, sujeita a uma força axial de tração. Tal força é originada a partir das seguintes ações:
Peso próprio da estrutura de aço:           G1 = 25 kN
Carga acidental (de uso e ocupação):      Q1 = 20 kN
Ação do vento de sobrepressão:              Qv1 = 15 kN
Ação do vento de sucção:                      Qv2 = -9 kN
Considerar que na construção não há predominância de pesos ou equipamentosque permanecem fixos
por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas.
A partir das combinações determinadas, qual valor obtido para o esforço normal de tração será utilizado
nas verificações de segurança quanto ao Estado Limite Último (ELU)?
	
	
	68,4 kN
	
	
	73,9 kN
	
	
	77,6 kN
	
	
	60,9 kN
	
	
	56,3 kN
	07) De acordo com a ABNT NBR 8800:2008, é correto afirmar que o valor do coeficiente parcial de segurança (coeficiente de ponderação da resistência) para o aço estrutural conforme combinações normais, quanto ao Estado Limite Último por ruptura do material, equivale a:
	
	
	1,10
	
	
	1,35
	
	
	1,15
	
	
	1,40
	
	
	1,00
	08)Efetuar as possíveis combinações últimas normais (Estado Limite Último) para uma barra de treliça de aço submetida à solicitação axial de tração, cujo esforço é originado a partir das seguintes ações:
Peso próprio da estrutura de aço:           G1 = 15,4 kN
Peso próprio de equipamentos fixos:       G2 = 18,2 kN
Carga acidental (de uso e ocupação):      Q1 = 14,5 kN
Ação do vento de sobrepressão:              Qv1 = 15,6 kN
Ação do vento de sucção:                      Qv2 = -15,1 kN
Considerar que, na construção, não há predominância de pesos e de equipamentos que permanecem fixos por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas.
A partir das combinações determinadas, qual valor obtido para o esforço normal de tração será utilizado nas verificações de segurança quanto ao Estado Limite Último (ELU)?
	
	
	79,27 kN
	
	
	37,95 kN
	
	
	25,41 kN
	
	
	95,62 kN
	
	
	81,40 kN
09) Para a ABNT NBR 8800:2008, o valor do coeficiente de ponderação de ação permanente do tipo peso próprio de estruturas metálicas, segundo combinações normais desfavoráveis quanto ao Estado Limite Último, equivale a:	
1,15	
1,40	
1,00	
1,10	
1,25
	
10) Com relação ao fenômeno de corrosão em estruturas de aço, analise as seguintes afirmativas:
I. A velocidade de corrosão depende da agressividade do ambiente. Quanto mais agressivo, maior será a velocidade de corrosão.
II. Pintura e galvanização são dois procedimentos muito utilizados para proteção de estruturas de aço contra corrosão.
III. Em elementos estruturais mistos de aço e concreto, a superfície dos perfis de aço pode não estar sujeita à corrosão dependendo do cobrimento empregado.
IV. Ambientes poluídos (devido aos vapores ácidos), locais juntos de piscinas (devido à presença de cloro) e orla marítima (devido à presença de cloreto de sódio) são exemplos de locais em que a corrosão pode ocorrer de forma mais acelerada.
De acordo com a análise efetuada, é possível concluir que as afirmativas CORRETAS são:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	I, II, III e IV
	11) Realizar as possíveis combinações últimas normais (Estado Limite Último) para uma barra de treliça constituída por perfil de aço, sujeita a uma força axial de tração. Tal força é originada a partir das seguintes ações:
Peso próprio da estrutura de aço:           G1 = 19 kN
Carga acidental (de uso e ocupação):      Q1 = 17 kN
Ação do vento de sobrepressão:              Qv1 = 12 kN
Ação do vento de sucção:                      Qv2 = -7 kN
Considerar que na construção não há predominância de pesos ou equipamentos que permanecem fixos por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas.
A partir das combinações determinadas, qual valor obtido para o esforço normal de tração será utilizado nas verificações de segurança quanto ao Estado Limite Último (ELU)? Em caso de resposta decimal, considerar uma casa após a vírgula.
	
	
	70,3 kN
	
	
	62,9 kN
	
	
	77,6 kN
	
	
	73,9 kN
	
	
	59,3 kN
	13)Efetuar as possíveis combinações últimas normais (Estado Limite Último) para uma barra de treliça constituída por perfil de aço, sujeita a uma força axial de tração. Tal força é originada a partir das seguintes ações:
Peso próprio da estrutura de aço:           G1 = 22 kN
Carga acidental (de uso e ocupação):      Q1 = 15 kN
Ação do vento de sobrepressão:              Qv1 = 13 kN
Ação do vento de sucção:                      Qv2 = -6 kN
Considerar que na construção não há predominância de pesos ou equipamentos que permanecem fixos por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas.
A partir das combinações determinadas, qual valor obtido para o esforço normal de tração será utilizado nas verificações de segurança quanto ao Estado Limite Último (ELU)? Em caso de resposta decimal, considerar uma casa após a vírgula.
	
	
	56,3 kN
	
	
	68,4 kN
	
	
	60,9 kN
	
	
	73,9 kN
	
	
	77,6 kN
	14)De acordo com a ABNT NBR 8800:2008, é correto afirmar que o valor do coeficiente de ponderação da ação variável do tipo vento, segundo combinações normais quanto ao Estado Limite Último, equivale a:
	
	
	1,00
	
	
	1,15
	
	
	1,40
	
	
	1,20
	
	
	1,10
15)Efetuar as possíveis combinações últimas normais (Estado Limite Último) para uma barra de treliça constituída por perfil de aço, sujeita a uma força axial de tração. A força é originada a partir das seguintes ações características:
Peso próprio da estrutura de aço: G = 20 kN
Carga acidental (de uso e ocupação): Q1 = 35 kN
Ação do vento de sobrepressão: Qv1 = 18 kN
Ação do vento de sucção: Qv2 = -11 kN
Considerar que na construção não há predominância de pesos ou equipamentos que permanecem fixos por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas.
A partir das combinações determinadas, qual valor obtido para o esforço normal de tração será utilizado nas verificações de segurança quanto ao Estado Limite Último (ELU)? Em caso de resposta decimal, considerar uma casa após a vírgula.
	
83,12 kN
92,62 kN
56,28 kN
64,53 kN
72,34 kN
Parte inferior do formulário