ESTRUTURAS DE AÇO - AULA 02 - PEÇAS TRACIONADAS

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CENTRO INTERDISCIPLINAR DE SABERES DO NORDESTE –CISNE
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE AÇO
AULA 02 – PEÇAS TRACIONADAS
PROFESSOR: JESSE WILLE GONDIM PINTO
QUIXADÁ - CE - 2020
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TIPOS CONSTRUTIVOS
ESTRUTURAS DE AÇO: AULA 02 – PEÇAS TRACIONADAS
O que são peças 
tracionadas?
São peças sujeitas a solicitações de tração
axial ou tração simples.
São empegadas nas estruturas sob diversas
formas.
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TIPOS CONSTRUTIVOS
TIRANTES
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TIPOS CONSTRUTIVOS
CONTRAVENTAMENTOS
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TIPOS CONSTRUTIVOS
BARRAS TRACIONADAS DE TRELIÇAS
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As peças tracionadas podem ser constituídas por barras de seção
simples ou composta, como por exemplo barras redondas ou chatas,
perfis simples ou compostos.
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TIPOS CONSTRUTIVOS
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As peças tracionadas podem apresentar suas extremidades ligadas
a outras peças de uma estrutura por meio de rosca e porca (para o
caso de peças rosqueadas), por solda ou por conectores e furos.
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
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Quais ELU’s
podem ocorrer em 
peças tracionadas?
Escoamento da Seção 
Bruta
Ruptura da Seção 
Líquida
Cisalhamento de 
Bloco
Pressão de Apoio ou 
Rasgamento da 
Chapa
Corte nos Parafusos
Escoamento do Metal-
base
Ruptura do Metal de 
Solda
Veremos estes 
na aula de hoje
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Peças em geral, com furos:
Escoamento da Seção Bruta Ruptura da Seção Líquida
Onde:
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Área líquida efetiva:
Onde:
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Área líquida:
 Para peças sem furos, a área líquida é tomada igual a área bruta da
seção transversal.
 Para peças com furos, a área líquida é calculada a partir da área
bruta, subtraindo-se as áreas dos seguimentos dos furos.
 No caso de furação enviesada, é necessário pesquisar diversos
percursos de ruptura para encontrar o menor valor da área de seção
líquida. Nestes casos, para cada seguimento na diagonal de ruptura
ligando dois furos consecutivos, deve-se somar 𝒔
𝟐
𝟒𝒈.
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Área líquida:
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Coeficiente de redução:
 Quando uma ligação é feita por todos os seguimentos de um
perfil, a seção participa integralmente na transferência dos esforços,
o que não ocorre por exemplo em cantoneiras ligadas apenas por
uma de suas abas. Nestes casos, faz-se necessário considerar esse
efeito por meio de uma redução do valor da área líquida para
ligações parafusadas e da área bruta para ligações soldadas.
 Os possíveis valores para 𝐶𝑡 são informados a seguir.
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Coeficiente de redução:
 Quando a força de tração for transmitida diretamente para cada
um dos elementos da seção transversal, por solda ou parafusos:
 Quando a força de tração for transmitida somente por soldas
transversais:
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Coeficiente de redução:
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Coeficiente de redução:
 Nas barras com seções transversais abertas, quando a força de
tração for transmitida somente por parafusos ou somente por soldas
longitudinais ou ainda por uma combinação de soldas longitudinais
e transversais para alguns (não todos) elementos da seção
transversal (devendo, no entanto, ser usado 0,90 como limite
superior, e não se permitindo o uso de ligações que resultem em um
valor inferior a 0,60):
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Coeficiente de redução:
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Coeficiente de redução:
 Nas chapas planas, quando a força de tração for transmitida
somente por soldas longitudinais ao longo de ambas as suas bordas:
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Diâmetro dos furos para conectores:
 Quando as peças recebem furos para ligações por conectores, é
usual utilizar um padrão de furação que executa estas aberturas com
uma folga de 1,5 mm.
 Adicionalmente, existem dois processos de furação: por punção
ou por broca. O segundo processo não afeta em nada a periferia do
furo, o que não ocorre para o primeiro processo. Logo, para furos
realizados por punção, considera-se o enfraquecimento de 1 mm em
toda a sua periferia, sendo esta região não considerada para
resistência dos esforços.
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Cisalhamento de bloco (ou colapso por rasgamento)
 No caso de perfis de chapas finas tracionados e ligados por
conectores, além da ruptura da seção líquida o colapso por
rasgamento ao longo de uma linha de conectores pode ser
determinante no dimensionamento. Nesse tipo de colapso,
denominado cisalhamento de bloco, ocorre ruptura do segmento do
perfil que recebe a ligação, envolvendo cisalhamento nos planos
paralelos à força e tração no plano normal à força.
 A ruptura da área tracionada pode estar acompanhada da ruptura
ou do escoamento das áreas cisalhadas, o que fornecer a menor
resistência.
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Cisalhamento de bloco (ou colapso por rasgamento)
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Limitações de esbeltez nas peças tracionadas
 Recomenda-se que o índice de esbeltez das peças tracionadas,
tomado como a maior relação entre o comprimento destravado e o
raio de giração correspondente ( 𝐿 𝑟), excetuando-se tirantes de
barras redondas pré-tensionadas ou outras barras que tenham sido
montadas com pré-tensão, não supere 300.
 Recomenda-se que perfis ou chapas, separados uns dos outros por
uma distância igual a espessura das chapas espaçadoras, sejam
interligados de modo que o maior índice de esbeltez de qualquer
perfil ou chapa, entre essas ligações, não ultrapasse 300.
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CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
Limitações de esbeltez nas peças tracionadas
 Nas peças tracionadas o índice de esbeltez não tem importância
fundamental, uma vez que o esforço de tração tende a retificar a
haste, reduzindo excentricidades construtivas iniciais. Apesar disso,
as normas fixam limites superiores do índice de esbeltez de peças
tracionadas, com a finalidade de reduzir efeitos vibratórios
provocados por impactos, ventos, etc.
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PROBLEMAS RESOLVIDOS
Duas chapas de 22,2 x 300 mm são emendadas por meio de talas
com 2 x 8 parafusos f 22,2 mm. Verificar se as dimensões das
chapas são satisfatórias, admitindo-se aço MR250 e solicitação
produzida por uma carga variável de utilização. Furos por broca.
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PROBLEMAS RESOLVIDOS
Para o perfil U 381 (15”) x 50,4 kg/m, em aço MR250, calcular o
esforço de tração resistente para a configuração abaixo. Parafusos de
22,2 mm de diâmetro. Furos por punção.
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PROBLEMAS PROPOSTOS
Calcular o esforço resistente de tração do perfil do exemplo
anterior, agora com ligação soldada.
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REFERÊNCIAS
Bibliografia base:
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 8800:
Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de
edifícios. Procedimento. Rio de Janeiro, RJ, 2008. 237 p.
PFEIL, W.; PFEIL,M. Estruturas de aço: dimensionamento prático de
acordo com a NBR 8800:2008. 8. ed. Rio de Janeiro - RJ: LTC, 2009. 357 p.
FAKURY, R. H.; SILVA, A. L. R. C.; CALDAS, R. B. Dimensionamento de
elementos estruturais de aço e mistos de aço e concreto. São Paulo - SP:
Pearson, 2016. 496 p.
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