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Avaliando Aprendizado (Aula 6 a 10) Estruturas de Madeiras. Aula 6º 1a Questão Segundo as tabelas 12, 13 e 14 da Norma NBR 7190/97, para uma madeira dicotiledônea com ft0,k = 90MPa, assinale a opção correta: fc90,d= 9,60MPa, considerando kmod=0,192, γwt=1,8 e extensão da aplicação normal da carga igual a 20cm. O embutimento nas peças de madeira pode ser considerado sem preocupação para com o diâmetro do pino embutido. Segundo a Tabela 12 da NBR 7190/97, a resistência de cálculo à compressão longitudinal é diferente da resistência de cálculo à tração longitudinal. Neste caso, teremos ft0,d=175MPa O valor de αn considera a tração normal ás fibras longitudinais, não importando a extensão de aplicação da carga normal. Respondido em 24/10/2019 13:34:21 Explicação: alfa = 1 f = 0,192 *90/1.8 = 9,6 MPa 2a Questão Uma perna de uma tesoura de cobertura chega em um tirante em um ângulo de 22º. Sabendo que esta perna será embutida no tirante (ou linha) e que este é um pranchão com 10 x 25cm (base x altura), assinale a opção correta: O tirante não deve ser submetido a entalhes, pois a sua reduzida largura (10cm) torna-o frágil para resistir aos esforços gerados. O entalhe no tirante é permitido em qualquer circunstância e sob qualquer detalhe. Com um ângulo de 22º, a ligação entre a perna e a linha pode ter sua força desprezada estruturalmente. Independentemente do uso da fórmula de Hankinson e das demais considerações de seção e distância das extremidades do tirante, o entalhe máximo da perna na linha não deverá ultrapassar 6,25cm. Para o dimensionamento do tirante, basta aplicar a fórmula de Hankinson para obter a resistência ponderada da madeira quando submetida a esforços inclinados em relação às fibras. Respondido em 24/10/2019 13:34:34 Explicação: Recomenda-se que a altura do entalhe (e) não seja maior que ¼ da altura da seção da peça entalhada (h). Caso seja necessária uma altura de entalhe maior, devem ser utilizados dois dentes. Logo 25 cm x 1/4 = 6,25 cm 3a Questão Determine a tensão de compressão em uma peça de madeira com seção de 15cm x 15cm sujeito a um carregamento axial dimensionante à compressão de 600 kN. σc0,d = Nd/A 2,67 kN/m2 40,0 Pa 40,0 MPa 26,67 Mpa 26,67 N/cm2 Respondido em 24/10/2019 13:34:47 Explicação: Nd = 600kn = 600000 N A = 15 x 15 = 225 cm2 = 0,0225 m2 σc0,d = Nd/A σc0,d = 600000/0,0225 = 26666666,7 N/m2 = 26,67 MPa 4a Questão Para uma madeira conífera serrada de segunda categoria, classe C-30, submetida a um esforço de tração axial permanente de 180kN em um ambiente seco (U%=40%), assinale a opção correta: O coeficiente de minoração das resistências características é igual a 1,40. A resistência de cálculo (ft0,d) para estas condições é igual a 31,10MPa. Segundo a NBR 7190/97, um pranchão de 6x10 polegadas é suficiente para resistir aos esforços de tração aplicados.(1 pol=2,54 cm) O Kmod para esta situação é igual 0,65. Para esta situação, Kmod,1 = 0,8; Kmod,2=1,0 e Kmod,3=0,80. Respondido em 24/10/2019 13:35:15 Explicação: kmod =0,6 x1,0x0,8 = 0,48 A = 6 x 2,54x10x2,54=387,096 cm2 Nd resitente = 0,48 x 0.77 x 3,0 x 387,096 /1,8 = 238.45 kN N max = 238,45 /1.3 = 183.4 kN 5a Questão A flambagem é um fenômeno de instabilidade elástica associado a elementos comprimidos. Considerando a flambagem em colunas, marque a opção que apresenta as afirmativas corretas. I. A carga de flambagem é diretamente proporcional ao quadrado do comprimento da coluna. II. Por definição, uma coluna ideal deve ser feita de material homogêneo, todos os esforços externos devem ser aplicados na direção do centróide da sua seção transversal e, inicialmente, deve ser perfeitamente reta. III. A carga crítica é definida como a carga máxima que uma coluna pode suportar quando está no limite da flambagem. IV. A flambagem ocorre em torno do eixo em que o índice de esbeltez tem o maior valor. I e II. I, II, III e IV. II, III e IV. II e III. I e III. Respondido em 24/10/2019 13:35:27 Explicação: ERRADO : I - Inversamente proporcional. 6a Questão Determine a resistência de cálculo à compressão paralela às fibra (fc0,d), de uma peça de madeira de fcm = 76,0 Mpa. Considere, ainda, que a peça é de madeira serrada de primeira categoria (Kmod,3 = 1,0), com carregamento de longa duração (Kmod,1 = 0,70), e será instalada em um ambiente com 60% de umidade (Kmod,2 = 1,0). Kmod = Kmod,1 x Kmod,2 x Kmod,3 fc0,k = 0,70 x fcm fc0,d = Kmod x (fc0,k / Yw) 24,4 Mpa 26,6 Mpa 54,2 Mpa 76,0 Mpa 53,2 Mpa Respondido em 24/10/2019 13:35:50 Explicação: Kmod = Kmod,1 x Kmod,2 x Kmod,3 Kmod = 0,70 x 1,00 x 1,00 = 0,70 fc0,k = 0,70 x fcm fc0,k = 0,70 x 76 = 53,2 Mpa fc0,d = Kmod x (fc0,k / Yw) fc0,d = 0,70 x (53,2 / 1,4) = 26,6 Mpa 7a Questão Determine a resistência de cálculo à compressão paralela às fibra (fc0,d), de uma peça de madeira serrada de fcm = 60,0 Mpa. Considere, ainda, que a peça é de madeira serrada de segunda categoria (Kmod,3 = 0,80), com carregamento de longa duração (Kmod,1 = 0,70), e será instalada em um ambiente com umidade classe (1) e (2) (Kmod,2 = 1,0). Kmod = Kmod,1 x Kmod,2 x Kmod,3 fc0,k = 0,70 x fcm fc0,d = Kmod x (fc0,k / Yw) 16,8 Mpa 24,0 Mpa 30,0 MPa 42,0 Mpa 60,0 Mpa Respondido em 24/10/2019 13:35:40 Explicação: Kmod = Kmod,1 x Kmod,2 x Kmod,3 Kmod = 0,70 x 1,00 x 8,00 = 0,560 fc0,k = 0,70 x fcm fc0,k = 0,70 x 60 = 42 Mpa fc0,d = Kmod x (fc0,k / Yw) fc0,d = 0,56 x (42 / 1,4) = 16,8 Mpa 1a Questão Uma perna de uma tesoura de cobertura chega em um tirante em um ângulo de 22º. Sabendo que esta perna será embutida no tirante (ou linha) e que este é um pranchão com 10 x 25cm (base x altura), assinale a opção correta: Independentemente do uso da fórmula de Hankinson e das demais considerações de seção e distância das extremidades do tirante, o entalhe máximo da perna na linha não deverá ultrapassar 6,25cm. O tirante não deve ser submetido a entalhes, pois a sua reduzida largura (10cm) torna-o frágil para resistir aos esforços gerados. O entalhe no tirante é permitido em qualquer circunstância e sob qualquer detalhe. Para o dimensionamento do tirante, basta aplicar a fórmula de Hankinson para obter a resistência ponderada da madeira quando submetida a esforços inclinados em relação às fibras. Com um ângulo de 22º, a ligação entre a perna e a linha pode ter sua força desprezada estruturalmente. Respondido em 25/10/2019 00:26:38 Explicação: Recomenda-se que a altura do entalhe (e) não seja maior que ¼ da altura da seção da peça entalhada (h). Caso seja necessária uma altura de entalhe maior, devem ser utilizados dois dentes. Logo 25 cm x 1/4 = 6,25 cm 2a Questão Segundo as tabelas 12, 13 e 14 da Norma NBR 7190/97, para uma madeira dicotiledônea com ft0,k = 90MPa, assinale a opção correta: O valor de αn considera a tração normal ás fibras longitudinais, não importando a extensão de aplicação da carga normal. Neste caso, teremos ft0,d=175MPa fc90,d= 9,60MPa, considerando kmod=0,192, γwt=1,8 e extensão da aplicação normal da carga igual a 20cm. O embutimento naspeças de madeira pode ser considerado sem preocupação para com o diâmetro do pino embutido. Segundo a Tabela 12 da NBR 7190/97, a resistência de cálculo à compressão longitudinal é diferente da resistência de cálculo à tração longitudinal. Respondido em 25/10/2019 00:26:53 Explicação: alfa = 1 f = 0,192 *90/1.8 = 9,6 MPa 3a Questão Determine a resistência de cálculo à compressão paralela às fibra (fc0,d), de uma peça de madeira de fcm = 76,0 Mpa. Considere, ainda, que a peça é de madeira serrada de primeira categoria (Kmod,3 = 1,0), com carregamento de longa duração (Kmod,1 = 0,70), e será instalada em um ambiente com 60% de umidade (Kmod,2 = 1,0). Kmod = Kmod,1 x Kmod,2 x Kmod,3 fc0,k = 0,70 x fcm fc0,d = Kmod x (fc0,k / Yw) 54,2 Mpa 26,6 Mpa 24,4 Mpa 76,0 Mpa 53,2 Mpa Respondido em 25/10/2019 00:27:04 Explicação: Kmod = Kmod,1 x Kmod,2 x Kmod,3 Kmod = 0,70 x 1,00 x 1,00 = 0,70 fc0,k = 0,70 x fcm fc0,k = 0,70 x 76 = 53,2 Mpa fc0,d = Kmod x (fc0,k / Yw) fc0,d = 0,70 x (53,2 / 1,4) = 26,6 Mpa 4a Questão A flambagem é um fenômeno de instabilidade elástica associado a elementos comprimidos. Considerando a flambagem em colunas, marque a opção que apresenta as afirmativas corretas. I. A carga de flambagem é diretamente proporcional ao quadrado do comprimento da coluna. II. Por definição, uma coluna ideal deve ser feita de material homogêneo, todos os esforços externos devem ser aplicados na direção do centróide da sua seção transversal e, inicialmente, deve ser perfeitamente reta. III. A carga crítica é definida como a carga máxima que uma coluna pode suportar quando está no limite da flambagem. IV. A flambagem ocorre em torno do eixo em que o índice de esbeltez tem o maior valor. II e III. II, III e IV. I e II. I, II, III e IV. I e III. Respondido em 25/10/2019 00:27:16 Explicação: ERRADO : I - Inversamente proporcional. 5a Questão Determine a tensão de compressão em uma peça de madeira com seção de 15cm x 15cm sujeito a um carregamento axial dimensionante à compressão de 600 kN. σc0,d = Nd/A 26,67 N/cm2 2,67 kN/m2 40,0 Pa 40,0 MPa 26,67 Mpa Respondido em 25/10/2019 00:27:30 Explicação: Nd = 600kn = 600000 N A = 15 x 15 = 225 cm2 = 0,0225 m2 σc0,d = Nd/A σc0,d = 600000/0,0225 = 26666666,7 N/m2 = 26,67 MPa 6a Questão Para uma madeira conífera serrada de segunda categoria, classe C-30, submetida a um esforço de tração axial permanente de 180kN em um ambiente seco (U%=40%), assinale a opção correta: O Kmod para esta situação é igual 0,65. O coeficiente de minoração das resistências características é igual a 1,40. Segundo a NBR 7190/97, um pranchão de 6x10 polegadas é suficiente para resistir aos esforços de tração aplicados.(1 pol=2,54 cm) Para esta situação, Kmod,1 = 0,8; Kmod,2=1,0 e Kmod,3=0,80. A resistência de cálculo (ft0,d) para estas condições é igual a 31,10MPa. Respondido em 25/10/2019 00:27:43 Explicação: kmod =0,6 x1,0x0,8 = 0,48 A = 6 x 2,54x10x2,54=387,096 cm2 Nd resitente = 0,48 x 0.77 x 3,0 x 387,096 /1,8 = 238.45 kN N max = 238,45 /1.3 = 183.4 kN 7a Questão Determine a resistência de cálculo à compressão paralela às fibra (fc0,d), de uma peça de madeira serrada de fcm = 60,0 Mpa. Considere, ainda, que a peça é de madeira serrada de segunda categoria (Kmod,3 = 0,80), com carregamento de longa duração (Kmod,1 = 0,70), e será instalada em um ambiente com umidade classe (1) e (2) (Kmod,2 = 1,0). Kmod = Kmod,1 x Kmod,2 x Kmod,3 fc0,k = 0,70 x fcm fc0,d = Kmod x (fc0,k / Yw) 24,0 Mpa 30,0 MPa 42,0 Mpa 16,8 Mpa 60,0 Mpa Respondido em 25/10/2019 00:27:50 Explicação: Kmod = Kmod,1 x Kmod,2 x Kmod,3 Kmod = 0,70 x 1,00 x 8,00 = 0,560 fc0,k = 0,70 x fcm fc0,k = 0,70 x 60 = 42 Mpa fc0,d = Kmod x (fc0,k / Yw) fc0,d = 0,56 x (42 / 1,4) = 16,8 Mpa Aula 7º 1a Questão Determinar a resistência de cálculo fv,k ao cisalhamento de uma peça de madeira serrada de cupiúba de 2ª categoria (fvm = 10,4MPa). Considere o cálculo do coeficiente de modificação kmod,1 = 0,60, para um carregamento permanente; kmod,2 = 1,00, para classe 2 de umidade e kmod,3 = 0,80, para madeira de 2ª categoria. kmod = kmod,1 x kmod,2 x kmod,3 fv,k = 0,54 . fvm fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) com Yw = 1,8 3,12 MPa 10,40 MPa 1,50 MPa 5,77 MPa 2,85 MPa Respondido em 24/10/2019 14:47:15 Explicação: kmod = kmod,1 x kmod,2 x kmod,3 kmod = 0,60 x 1,00 x 0,80 = 0,48 fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) com Yw = 1,8 fv,k = 0,54 . fvm = 0,54 x 10,4 = 5,616 Mpa fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) fv,d = 0,48 x (5,616 / 1,8) = 1,5 Mpa 2a Questão Vigas de madeira são usadas para construir casas e suportar tetos e telhados. Qual formato não corresponde a essa vigas? Laminadas. Simples. Maciças. Composta. Independente. Respondido em 24/10/2019 14:47:32 Explicação: As vigas de madeira podem ser de diversos formatos, maciças ou laminadas, simples (única peça) ou composta (combinação de várias peças por meio de colagem ou conectores). 3a Questão Para peça de madeira serrada cupiúba de 2ª categoria, classe 2 de umidade (Kmod = 0,48), com vão igual a 2m e dimensões (b x h) 5cm x 10cm. Sabendo que Ec = 13627MPa, a razão h/b = 2, βM = 8,8. Portanto, podemos calcular l1 a partir dos cálculos a seguir (e sabendo que fc0,d = 13,1Mpa). Determine a necessidade de contenção lateral. Ec,ef = kmod x Ec l1/b < Ec,ef / (βm x fc0,d) l1 < 1,83 m. Como a viga tem 2m de comprimento, não há necessidade de contenção lateral. l1 < 2,83 cm. Como a viga tem 2m de comprimento, não há necessidade de contenção lateral. l1 < 2,83 m. Como a viga tem 2m de comprimento, não há necessidade de contenção lateral. l1 < 1,83 cm. Como a viga tem 2m de comprimento, há necessidade de contenção lateral. l1 < 1,83 m. Como a viga tem 2m de comprimento, há necessidade de contenção lateral. Respondido em 24/10/2019 14:47:44 Explicação: Ec,ef = kmod x Ec l1/b < Ec,ef / (βm x fc0,d) Ec,ef = kmod x Ec Ec,ef = 0,48 x 13627 = 6540,96MPa l1/b < Ec,ef / (βm x fc0,d) l1/b < 6540,96 / (8,8 x 13,1) l1/b < 56,7 l1 < 56,7 x 5 = 283,7 cm l1 < 2,837 m 4a Questão Determinar a resistência de cálculo fv,k ao cisalhamento de uma peça de madeira serrada de cupiúba de 2ª categoria (fvm = 15 MPa). Considere, ainda, que a peça é de madeira serrada de segunda categoria (Kmod,3 = 0,80), com carregamento de longa duração (Kmod,1 = 0,70), e será instalada em um ambiente com umidade classe (1) e (2) (Kmod,2 = 1,0). kmod = kmod,1 x kmod,2 x kmod,3 fv,k = 0,54 . fvm fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) com Yw = 1,8 4,66 MPa 15 MPa 8,33 MPa 2,52 MPa 2,85 MPa Respondido em 24/10/2019 14:47:58 Explicação: kmod = kmod,1 x kmod,2 x kmod,3 kmod = 0,70 x 1,00 x 0,80 = 0,56 fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) com Yw = 1,8 fv,k = 0,54 . fvm = 0,54 x 15 = 8,1 Mpa fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) fv,d = 0,56 x (8,1 / 1,8) = 2,52 Mpa 5a Questão Para um pilar em uma estrutura tipo 1 de acesso restrito com esforços normais 𝑁𝑔1=20𝑘𝑁 devido ao pesopróprio, 𝑁𝑔2=60𝑘𝑁 devido ao peso de elementos fixos não estruturais, 𝑁𝑞1=10𝑘𝑁 devido à ação do vento e 𝑁𝑞2=10𝑘𝑁devido à sobrecarga de pessoas, marque a alternativa correta: O coeficiente 𝛾𝑔 é igual a 1,4. O coeficiente 𝝍2 para a ação do vento é igual a 0,0. O esforço normal de projeto para a verificação no estado limite de verificação deve ser igual a 95𝑘𝑁. O coeficiente 𝛾𝑞 é igual a 1,25. O coeficiente 𝜓0 para a sobrecarga de pessoas é igual a 0,7. Respondido em 24/10/2019 14:48:07 Explicação: 6a Questão Sobre os métodos de cálculo disponíveis para um projeto estrutural, assinale a alternativa correta: O Método das Tensões Admissíveis é o método mais utilizado atualmente, e é adotado nas principais normas de estruturas de madeira, incluindo a NBR 7190/97. Casos ligados à verificação nos Estados Limites de Serviço incluem, por exemplo, a análise de ruptura de uma seção da estrutura, e a análise de vibrações excessivas. No Método dos Estados Limites são levados em consideração apenas aqueles estados que possam provocar a ruptura da estrutura. Os Estados Limites Últimos estão ligados à garantia do atendimento da estrutura aos requisitos de projeto para a sua deformação. Uma das limitações do Método das Tensões admissíveis é que as verificações de segurança dependem de um único coeficiente de segurança, não importando a origem do esforço ou do material. Respondido em 24/10/2019 14:48:25 Explicação: Opção A: o Método das Tensões Admissíveis foi substituído gradualmente pelo Método dos Estados Limites nas principais normas de projeto estrutural, incluindo a NBR 7190/97. Opção C: o Método dos Estados Limites também leva em consideração estados que possam inviabilizar a estrutura para o desempenho da função que foi projetada. Opção D: os Estados Limites Últimos estão relacionados a casos de carregamento que possam provocar a ruína da estrutura. Opção E: a análise de vibrações excessivas é um caso estudado nos Estados Limites de Serviço, mas a análise de ruptura de uma seção está ligada aos Estados Limites Últimos. 7a Questão Uma viga de madeira serrada de dimensões iguais a 5cm x 12cm é utilizada em uma estrutura. Considere a razão h/b = 4, βM = 10,8. Com base nessas informações, qual o valor de l1 ( fc0,d) = 15,1Mpa? Sabe-se que E0 = 15200Mpa. 150m 15,3m 268m 134,2m 67,1m Respondido em 24/10/2019 14:48:39 Explicação: kmod,1 = 0,60, para um carregamento permanente; kmod,2 = 1,00, para classe 2 de umidade; kmod,3 = 0,80, para madeira de 2ª categoria. kmod = 0.60 . 1,00 . 0,80 = 0,48 Ec,ef = kmod. Ec = 0,48 .15200 = 7296MPa l1/b < Ec,ef/(βM.¿c0,d) h/b = 4, logo, b = 3 l1/b < 7296/(10,8.15,1) l1/3 < 44,74 l1 < 134,22 m 1a Questão Determinar a resistência de cálculo fv,k ao cisalhamento de uma peça de madeira serrada de cupiúba de 2ª categoria (fvm = 10,4MPa). Considere o cálculo do coeficiente de modificação kmod,1 = 0,60, para um carregamento permanente; kmod,2 = 1,00, para classe 2 de umidade e kmod,3 = 0,80, para madeira de 2ª categoria. kmod = kmod,1 x kmod,2 x kmod,3 fv,k = 0,54 . fvm fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) com Yw = 1,8 3,12 MPa 10,40 MPa 5,77 MPa 2,85 MPa 1,50 MPa Respondido em 25/10/2019 00:32:09 Explicação: kmod = kmod,1 x kmod,2 x kmod,3 kmod = 0,60 x 1,00 x 0,80 = 0,48 fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) com Yw = 1,8 fv,k = 0,54 . fvm = 0,54 x 10,4 = 5,616 Mpa fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) fv,d = 0,48 x (5,616 / 1,8) = 1,5 Mpa 2a Questão Vigas de madeira são usadas para construir casas e suportar tetos e telhados. Qual formato não corresponde a essa vigas? Laminadas. Maciças. Simples. Independente. Composta. Respondido em 25/10/2019 00:32:16 Explicação: As vigas de madeira podem ser de diversos formatos, maciças ou laminadas, simples (única peça) ou composta (combinação de várias peças por meio de colagem ou conectores). 3a Questão Para peça de madeira serrada cupiúba de 2ª categoria, classe 2 de umidade (Kmod = 0,48), com vão igual a 2m e dimensões (b x h) 5cm x 10cm. Sabendo que Ec = 13627MPa, a razão h/b = 2, βM = 8,8. Portanto, podemos calcular l1 a partir dos cálculos a seguir (e sabendo que fc0,d = 13,1Mpa). Determine a necessidade de contenção lateral. Ec,ef = kmod x Ec l1/b < Ec,ef / (βm x fc0,d) l1 < 1,83 m. Como a viga tem 2m de comprimento, não há necessidade de contenção lateral. l1 < 2,83 m. Como a viga tem 2m de comprimento, não há necessidade de contenção lateral. l1 < 2,83 cm. Como a viga tem 2m de comprimento, não há necessidade de contenção lateral. l1 < 1,83 m. Como a viga tem 2m de comprimento, há necessidade de contenção lateral. l1 < 1,83 cm. Como a viga tem 2m de comprimento, há necessidade de contenção lateral. Respondido em 25/10/2019 00:32:23 Explicação: Ec,ef = kmod x Ec l1/b < Ec,ef / (βm x fc0,d) Ec,ef = kmod x Ec Ec,ef = 0,48 x 13627 = 6540,96MPa l1/b < Ec,ef / (βm x fc0,d) l1/b < 6540,96 / (8,8 x 13,1) l1/b < 56,7 l1 < 56,7 x 5 = 283,7 cm l1 < 2,837 m 4a Questão Determinar a resistência de cálculo fv,k ao cisalhamento de uma peça de madeira serrada de cupiúba de 2ª categoria (fvm = 15 MPa). Considere, ainda, que a peça é de madeira serrada de segunda categoria (Kmod,3 = 0,80), com carregamento de longa duração (Kmod,1 = 0,70), e será instalada em um ambiente com umidade classe (1) e (2) (Kmod,2 = 1,0). kmod = kmod,1 x kmod,2 x kmod,3 fv,k = 0,54 . fvm fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) com Yw = 1,8 4,66 MPa 15 MPa 8,33 MPa 2,52 MPa 2,85 MPa Respondido em 25/10/2019 00:32:32 Explicação: kmod = kmod,1 x kmod,2 x kmod,3 kmod = 0,70 x 1,00 x 0,80 = 0,56 fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) com Yw = 1,8 fv,k = 0,54 . fvm = 0,54 x 15 = 8,1 Mpa fv,d = Kmod x (fv,k / Yw) fv,d = 0,56 x (8,1 / 1,8) = 2,52 Mpa 5a Questão Para um pilar em uma estrutura tipo 1 de acesso restrito com esforços normais 𝑁𝑔1=20𝑘𝑁 devido ao peso próprio, 𝑁𝑔2=60𝑘𝑁 devido ao peso de elementos fixos não estruturais, 𝑁𝑞1=10𝑘𝑁 devido à ação do vento e 𝑁𝑞2=10𝑘𝑁devido à sobrecarga de pessoas, marque a alternativa correta: O coeficiente 𝜓0 para a sobrecarga de pessoas é igual a 0,7. O esforço normal de projeto para a verificação no estado limite de verificação deve ser igual a 95𝑘𝑁. O coeficiente 𝝍2 para a ação do vento é igual a 0,0. O coeficiente 𝛾𝑞 é igual a 1,25. O coeficiente 𝛾𝑔 é igual a 1,4. Respondido em 25/10/2019 00:32:41 Explicação: 6a Questão Sobre os métodos de cálculo disponíveis para um projeto estrutural, assinale a alternativa correta: O Método das Tensões Admissíveis é o método mais utilizado atualmente, e é adotado nas principais normas de estruturas de madeira, incluindo a NBR 7190/97. Os Estados Limites Últimos estão ligados à garantia do atendimento da estrutura aos requisitos de projeto para a sua deformação. Casos ligados à verificação nos Estados Limites de Serviço incluem, por exemplo, a análise de ruptura de uma seção da estrutura, e a análise de vibrações excessivas. Uma das limitações do Método das Tensões admissíveis é que as verificações de segurança dependem de um único coeficientede segurança, não importando a origem do esforço ou do material. No Método dos Estados Limites são levados em consideração apenas aqueles estados que possam provocar a ruptura da estrutura. Respondido em 25/10/2019 00:32:54 Explicação: Opção A: o Método das Tensões Admissíveis foi substituído gradualmente pelo Método dos Estados Limites nas principais normas de projeto estrutural, incluindo a NBR 7190/97. Opção C: o Método dos Estados Limites também leva em consideração estados que possam inviabilizar a estrutura para o desempenho da função que foi projetada. Opção D: os Estados Limites Últimos estão relacionados a casos de carregamento que possam provocar a ruína da estrutura. Opção E: a análise de vibrações excessivas é um caso estudado nos Estados Limites de Serviço, mas a análise de ruptura de uma seção está ligada aos Estados Limites Últimos. 7a Questão Uma viga de madeira serrada de dimensões iguais a 5cm x 12cm é utilizada em uma estrutura. Considere a razão h/b = 4, βM = 10,8. Com base nessas informações, qual o valor de l1 ( fc0,d) = 15,1Mpa? Sabe-se que E0 = 15200Mpa. 15,3m 67,1m 150m 134,2m 268m Respondido em 25/10/2019 00:33:04 Explicação: kmod,1 = 0,60, para um carregamento permanente; kmod,2 = 1,00, para classe 2 de umidade; kmod,3 = 0,80, para madeira de 2ª categoria. kmod = 0.60 . 1,00 . 0,80 = 0,48 Ec,ef = kmod. Ec = 0,48 .15200 = 7296MPa l1/b < Ec,ef/(βM.¿c0,d) h/b = 4, logo, b = 3 l1/b < 7296/(10,8.15,1) l1/3 < 44,74 l1 < 134,22 m Aula 8º 1a Questão Para uma peça feita de madeira conífera de classe C30, de dimensões 5cm x 20cm, com um kmod = 0,60, comprimento 2,0m e submetida a um carregamento uniforme de 1kN/m na menor inércia, um de 6kN/m na maior inércia e um esforço de tração de 80kN, assinale a opção correta (considere que não há flambagem lateral na viga): A tensão de cisalhamento total é superior a 1MPa. A tensão resistente de projeto à compressão paralela às fibras é igual a 15MPa. A peça não atende aos critérios de verificação das tensões normais, porém admitindo uma viga com dimensões 10cm x 20cm é possível garantir a segurança da peça. A tensão devida ao cisalhamento σTd é igual a 10MPa. A peça, com as dimensões informadas, não atende à verificação do cisalhamento. Respondido em 24/10/2019 14:51:27 Explicação: A peça não atende aos critérios de verificação das tensões normais, porém admitindo uma viga com dimensões 10cm x 20cm é possível garantir a segurança da peça. 2a Questão Para uma viga quadrada de dimensões 10cm x 10cm, feita de madeira dicotiledônea de classe C20, com um kmod = 0,50 e submetida a um esforço de tração de 50kN com excentricidade de 3cm em relação ao eixo da peça, assinale a opção correta. A tensão solicitante devido à flexão é de 10MPa. A tensão resistente de projeto à compressão paralela às fibras é igual a 6MPa. O momento solicitante que deve ser usado é de 1,5kN.m. A peça não passa à verificação das tensões no bordo comprimido. A peça passa à verificação das tensões no bordo tracionado. Respondido em 24/10/2019 14:51:35 Explicação: O momento solicitante que deve ser usado é de 1,5kN.m. 3a Questão Os efeitos combinados das tensões nas duas direções da peça, formando o que chamamos de flexão oblíqua. As tensões geradas pela flexão dos elementos podem ser combinadas com eventuais tensões axiais presentes na estrutura. A qual tipo de flexão composta ocorre caso o esforço axial seja de tração? flexotensão flexotração flexocompressão flexoextenção flexão oblíqua Respondido em 24/10/2019 14:51:42 Explicação: Com a flexão composta: se a carga axial é de tração, há flexotração. 4a Questão Sobre a flexão composta: I) é o efeito acumulado dos esforços de flexão (simples ou oblíqua) com esforços axiais. II) é o efeito de um momento fletor e um esforço cortante. III) Ela pode ocorrer pela combinação de uma flexão real na peça com um esforço axial, ou pela aplicação de uma força normal (de compressão ou tração) fora do eixo, com uma excentricidade e. IV) é o efeito de carregamentos puramente axiais. Marque a única alternativa correta. Somente II II e IV Somente I I e III Somente IV Respondido em 24/10/2019 14:52:00 Explicação: A flexão composta é o efeito acumulado dos esforços de flexão (simples ou oblíqua) com esforços axiais. Ela pode ocorrer pela combinação de uma flexão real na peça com um esforço axial, ou pela aplicação de uma força normal (de compressão ou tração) fora do eixo, com uma excentricidade e. 5a Questão Para uma coluna de 2,5m de altura, rotulada nas duas extremidades, feita de madeira dicotiledônea de classe C40, de dimensões 7,5cm x 15cm, com um kmod=0,50 e submetida a um carregamento axial de compressão de 250kN, assinale a opção correta: Não é possível determinar o seu comprimento de flambagem, uma vez que não foram informadas exatamente quais as condições de contorno das extremidades. A resistência de cálculo do elemento à compressão paralela às fibras da madeira é igual a 25,5MPa. A tensão de compressão de cálculo é igual a 20,0MPa. A peça deve ser classificada como medianamente esbelta, pois possui esbeltez na faixa entre 40 e 80. A peça deve ser classificada como esbelta, uma vez que sua esbeltez está situada entre 80 e 140. Respondido em 24/10/2019 14:52:20 Explicação: o índice de esbeltez é calculado pela divisão do comprimento 250 pelo raio de giração pode ser obtido pela raiz quadrada da menor inércia (15 x 7,5 ao cubo sobre 12) dividida pela área, oque dá 115,47, valor entre 80 e 140. a peça é ebelta letra b 6a Questão Qual tipo de flexão corresponde quando o único esforço interno é o momento fletor. Isto é, na seção de uma barra onde ocorre a flexão pura o esforço cortante e esforço normal são nulos? atuante. neutra. simples. composta. pura. Respondido em 24/10/2019 14:52:30 Explicação: A flexão pura é um caso particular da flexão simples onde corpos flexionados somente estão solicitados por um momento fletor, não existindo assim o carregamento transversal. 7a Questão Para uma viga de 3m de comprimento, sem possibilidade de flambagem lateral, feita de madeira dicotiledônea de classe C40, de dimensões 10cm x 20cm, com um kmod = 0,60 e submetida a um momento máximo de 10,2kN.m em torno do eixo de maior inércia e 0,6kN.m em torno do eixo de menor inércia, assinale a opção correta: A peça passa na verificação à flexão oblíqua. A resistência de cálculo do elemento ao cisalhamento é igual a 1,6MPa. Na verificação à flexão, uma das tensões solicitantes é igual a 3,5MPa. A resistência de cálculo do elemento à compressão paralela às fibras é igual a 16,14MPa. Temos todas as informações necessárias para realizar a verificação ao cisalhamento. Respondido em 24/10/2019 14:52:40 Explicação: A peça passa na verificação à flexão oblíqua 8a Questão Determine o momento fletor de uma peça quadrada de 5,0m de comprimento, constituida de madeira conífera classe C40 e kmod = 0,50, capaz de suportar uma tração axial de 80kN, aplicado com uma excentricidadede 5cm em relação ao eixo da barra. 400kN.cm 100kN.cm 200kN.cm 500kN.cm 300kN.cm Respondido em 24/10/2019 14:52:53 Explicação: M = T.e = 80x5 = 400kN.cm Aula 9º 1a Questão Sobre os tipos de ações e combinações de carregamentos, marque a alternativa correta: Combinações frequentes são aquelas que possuem duração somada superior à 50% da vida útil da estrutura. O impacto de um navio no pilar de uma ponte pode ser considerado uma ação excepcional. Temos cinco tipos de combinações últimas de carregamento. Cargas acidentais são um tipo de ação excepcional. As ações permanentes podem ser divididas em normais ou especiais. Respondido em 24/10/2019 14:56:01 Explicação: Possuem duração curta e baixa probabilidade de ocorrência durante a vida da construção. Dependendo do projetista e das necessidades do projeto, análises específicas dessas ações excepcionais na estrutura podem ser exigidas, seja para manter a garantia da segurança ou para atender a requisitos de órgãos fiscalizadores. Exemplo: os impactos de navios nos pilares de uma ponte; a explosão de combustíveis em um posto de gasolina. 2a Questão Qual parâmetro corresponde a uma medida relativa entre o comprimento da barra e sua seção transversal? Considerando que uma barra é esbelta quando seu comprimento é grande perante sua seção transversal. Flambagem elástica. Flambagem inelástica. Lei de Hook Indice de Esbeltez Equação de Eüler Respondido em 24/10/2019 14:54:37 Explicação: O índice de esbeltez é uma medida mecânica utilizada para estimar com que facilidade um pilar irá encurvar. 3a Questão Um gráfico da tensão de flambagem em função do índice de esbeltez mostrando a validade da Equação de Eüler é observado a seguir, conforme o seu comportamento. A partir do gráfico, qual valor corresponde ao índice de elbeltez limite do aço? 250 42 89 412 200 Respondido em 24/10/2019 14:54:49 Explicação: A tensão necessária para a flambagem é σp. A este valor, se dá o nome de Índice de esbeltez limite e se indica por λlim. 4a Questão Sobre os métodos de cálculo que acabamos que aprender, assinale a opção correta: Atualmente o Método das Tensões Admissíveis ainda é o mais adotado pelas principais normas de estruturas de madeira, como a NBR 7190/97. No estado limite de utilização, assim como no estado limite último, as cargas são combinadas majorando-se os seus valores característicos. Os estados limites a serem analisados no Método dos Estados Limites podem ser divididos em estados limites últimos e de utilização. A análise de deformações excessivas não faz parte da análise no Método dos Estados Limites. O Método das Tensões Admissíveis é aplicado utilizando-se vários coeficientes de segurança, para cada tipo de ação presente na estrutura. Respondido em 24/10/2019 14:55:00 Explicação: Esse método leva em consideração os diferentes estados limites aos quais a estrutura pode estar sujeita. Um estado limite é todo evento no qual a estrutura não mais atende aos seus objetivos. São divididos em dois: Estados Limites Últimos Estados Limites de Serviço ou Utilização 5a Questão A distinção entre os tipos de flambagem pode ser diferenciada pela equação de Eüler. Marque a alternativa que corresponde à flambagem que segue tal equação. Flambagem por torção. Flambagem fletida. Flambagem estática. Flambagem inelástica. Flambagem elástica. Respondido em 24/10/2019 14:55:10 Explicação: A flambagem elástica ocorre sob tensões inferiores ao limite de proporcionalidade σp do material. 6a Questão Considere que a peça possui dimensões 20cm x 20cm, que a peça é de madeira conífera classe C25. Desprezando a flambagem lateral da peça, e com as seguintes considerações: Índice de esbeltez = lfl/i = 34,64 (<40 peça curta) Tensão resistente de projeto a compressão: fc0,d = 1,071 kN/cm2 Tensões solicitantes, a partir do esforço de compressão: xo,d = 0,3375 kN/cm2 yo,d = 0,5625 kN/cm2 Nd = 0,1875 kN/cm2 KM = 0,5 (seções retangulares) KM = 1,0 (demais seções) Faça a verificação a flexocompressão desta peça para tensões solicitantes, a partir do esforço de compressão em y (yo,d): (Nd/fc0,d)2 + (xo,d/fc0,d)+ KM.(yo,d/fc0,d) < 1 Não passou pela verificação 1,713 > 1 Não passou pela verificação 1,608 > 1 Passou pela verificação 0,608 < 1 Passou pela verificação 0,713 < 1 Passou pela verificação 1,608 < 1 Respondido em 24/10/2019 14:55:26 Explicação: (0,1875/1,071)2 + 0,3375 /1,071 + 0,5 x 0,5625 /1,071= 0,608 < 1 - PASSOU! 7a Questão Determine o dimensionamento de uma peça que possui as seguintes dimensões 25cm x 25cm, peça de madeira conífera C30, com ¿c0,k = 30Mpa e Kmod = 0,56. Considere o comprimento de flambagem sendo 2m e despreze a flambagem lateral da peça. 27,7 55,4 15,3 22,4 13,5 Respondido em 24/10/2019 14:55:39 Explicação: I = bh3/12 = 25*253/12 = 32552,1cm4 W = I/h/2 = 32552,1/25/2 = 2604,2cm3 A = 25x25 = 625cm2 i = √ (I/A) = √ (32551,1/625) = 7,22cm ʎ = lfi/i = 200/7,22 = 27,7 (peça curta) 8a Questão Considere que a peça possui dimensões 20cm x 20cm, que a peça é de madeira conífera classe C25. Desprezando a flambagem lateral da peça, e com as seguintes considerações: Índice de esbeltez = lfl/i = 34,64 (<40 peça curta) Tensão resistente de projeto a compressão: fc0,d = 1,071 kN/cm2 Tensões solicitantes, a partir do esforço de compressão: xo,d = 0,3375 kN/cm2 yo,d = 0,5625 kN/cm2 Nd = 0,1875 kN/cm2 KM = 0,5 (seções retangulares) KM = 1,0 (demais seções) Faça a verificação a flexocompressão desta peça para tensões solicitantes, a partir do esforço de compressão em x (xo,d): (Nd/fc0,d)2 + KM.(xo,d/fc0,d) + (yo,d/fc0,d) < 1 Passou pela verificação 0,608 < 1 Passou pela verificação 0,713 < 1 Não passou pela verificação 1,713 > 1 Passou pela verificação 1,713 < 1 Não passou pela verificação 1,608 > 1 Respondido em 24/10/2019 14:55:47 Explicação: (0,1875/1,071)2 + 0,5 x (0,3375/1,071) + (0,5625 /1,071) = 0,713 < 1 - PASSOU! Aula 10º 1a Questão A qual tipo de ligação ocorre quando há uma solicitação combinada da madeira à compressão e à corte, em que a madeira é a própria responsável por transmitir os esforços de uma peça para a outra? Ligação por junção. Ligação por pulsão. Ligação por dentes. Ligação por entalhe. Ligação química. Respondido em 24/10/2019 14:57:24 Explicação: Os entalhes precisam ser executados com elevada precisão, para que as faces das duas peças já estejam em contato antes da aplicação das cargas na estrutura. Caso contrário, a estrutura sofrerá uma deformação até que essas faces se encontrem. 2a Questão Determine o número de pregos para a ligação da figura abaixo, com uma carga de projeto de tração igual a 10kN. Considere pregos 20 x 48, com diâmetro de 4,4mm e comprimento de 100mm, com a resistência do prego Rd = 0,837 kN 10 8 13 11 12 Respondido em 24/10/2019 14:57:33 Explicação: n = Nd / RdNd é a carga de projeto Rd é a resistência de um prego (NBR7190) n = 10 / 0,837 = 11,94 = 12 pregos 3a Questão Pode-se admitir as ligações de inúmeras formas, dependendo do nível de rigidez que desejamos para a conexão, ou dos materiais que estão disponíveis para o projeto e para o local em que a conexão será executada. De acordo com a figura a seguir, qual tipo de ligação ela representa? Cola. Entalhe. Conector de anel. Parafuso. Cavilha. Respondido em 24/10/2019 14:57:45 Explicação: Este tipo de ligação transmite esforços por contato, sendo o mais utilizado em estruturas simples em madeira. 4a Questão Para uma ligação parafusada sujeita a corte simples, com uma chapa de espessura 30mm conectadas a uma chapa de 50mm, adotando parafusos ASTM A307 e madeira com fcd = 10MPa assinale a opção correta: Caso o esforço seja de tração de 20kN, seriam necessários pelo menos 14 parafusos de diâmetro 12,5mm. Poderíamos adotar um parafuso de diâmetro 19mm, atendendo a todas as disposições construtivas estabelecidas na NBR 7190/97. Se considerarmos uma folga de 0,5mm nos parafusos, podemos assumir que a ligação sempre será rígida, independentemente do número de parafusos. Caso o esforço seja de tração de 15kN, seriam necessários pelo menos oito parafusos de diâmetro 12,5mm. Caso adotemos parafusos de diâmetro 12,5mm, o espaçamento mínimo entre conectores com folga seria de 40mm. Respondido em 24/10/2019 14:58:03 Explicação: Caso o esforço seja de tração de 20kN, seriam necessários pelo menos 14 parafusos de diâmetro 12,5mm. 5a Questão Determine o número de pregos para a ligação da figura abaixo, com uma carga de projeto de tração igual a 15kN. Considere pregos 20 x 48, com diâmetro de 4,4mm e comprimento de 100mm, com a resistência do prego Rd = 0,855 kN 18 16 19 15 17 Respondido em 24/10/2019 14:57:53 Explicação: n = Nd/Rd Nd é a carga de projeto Rd é a resistência de um prego (NBR7190) n = 15/0,855 = 17,54 = 18 pregos 6a Questão Determinar a resistência da ligação de um prego segundo a norma NBR7190 referente a uma seção de corte na ligação da figura abaixo. Considere pregos 20 x 48, com diâmetro de 4,4mm e comprimento de 100mm, com fck = 30MPa, fyk = 600MPa Kmod = 0,64, Yw = 1,4. Resistência da ligação pela NBR7190: Rd=0,5.d2.√fedfydRd=0,5.d2.fedfyd Se, td>1,25.√fydfedtd>1,25.fydfed Onde: Rd é resistência de um prego referente a uma seção de corte na ligação d é o diâmetro do prego. t é a espessura da chapa mais fina utilizada na ligação. fyd é a tensão de escoamento de projeto do aço usado no prego, igual a fyk/Ys = fyk/1,1. fyd = fyk/1,1 fed = fcd = Kmod . ( fck / Yw ) 545,45 kN 0,837 kN 8,37 MPa 27,27 MPa 13,71 Mpa Respondido em 24/10/2019 14:58:27 Explicação: fyd = fyk/1,1 fyd = 600 / 1,1 = 545,45 fed = fcd = Kmod . ( fck / Yw ) fed = fcd = 0,64 . ( 30 / 1,4 ) = 13,71 MPa td>1,25.√fydfedtd>1,25.fydfed t/d = 40 / 4,4 = 9,09 1,25 . raiz( 545,45 / 13,71 ) = 1,25 . raiz( 39,78 ) = 1,25 x 6,3075 = 7,88 Logo 9,09 > 7,88 Então: Rd=0,5.d2.√fedfydRd=0,5.d2.fedfyd Rd = 0,5 . (4,4)2 raiz(13,71 . 545,45) Rd = 0,837 kN 7a Questão Conforme a NBR 7190/97, a folga aplicada nos furos de ligações parafusadas pode determinar a rigidez da ligação. Como deve ser considerada para folgas superiores, como 1,0mm ou 1,5mm, o tipo de ligação? Dependente. Flexível. Livre. Rígida. Independente. Respondido em 24/10/2019 14:58:38 Explicação: Para folgas superiores, como 1,0mm ou 1,5mm, deve-se considerar a ligação como flexível.