Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
ESTRUTURAS DE AÇO FACULDADE DE FLORIANO - FAESF ENGENHARIA CIVIL Professor: Diogo Ramos Graduado em engenharia civil – UFPI/NDSU Pós graduação em estruturas metálicas Mestrando em Engenharia Estrutural – UFC Período 2019.2 2 PEÇAS FLETIDAS � Para o dimensionamento de peças fletidas, deve-se calcular: • Momento e esforço cortante resistente; • Deslocamentos no estado limite de utilização. � Estados limites para peças fletidas: • Flambagem lateral com torção (FLT); • Flambagem local da mesa comprimida (FLM); • Flambagem local da alma (FLA). 3 PEÇAS FLETIDAS FLAMBAGEM LOCAL “A flambagem local é a perda de estabilidade das chapas comprimidas componentes do perfil, a qual reduz o momento resistente da seção.” 4 PEÇAS FLETIDAS FLAMBAGEM LOCAL https://www.youtube.com/watch?v=cM1mVXSFnq0 https://www.youtube.com/watch?v=QimlY0XCa08 https://www.youtube.com/watch?v=cM1mVXSFnq0 https://www.youtube.com/watch?v=QimlY0XCa08 5 PEÇAS FLETIDAS FLAMBAGEM LATERAL “Na flambagem lateral a viga perde seu equilíbrio no plano principal de flexão (em geral vertical) e passa a apresentar deslocamentos laterais e rotações de torção.” 6 PEÇAS FLETIDAS FLAMBAGEM LATERAL https://www.youtube.com/watch?v=bcIrDoL6WSA https://www.youtube.com/watch?v=bcIrDoL6WSA 7 PEÇAS FLETIDAS FLAMBAGEM LATERAL • Para se evitar a flambagem lateral, pode-se realizar a contenção lateral do perfil, de modo que haja o impedimento de giros e translações laterais. • A contenção pode ser do tipo contínua ou discreta: 8 DIMENSIONAMENTO A FLEXÃO � Momento de inicio de plastificação (My); � Momento de plastificação total (Mp). 9 DIMENSIONAMENTO A FLEXÃO � Momento de inicio de plastificação (My); � Momento de plastificação total (Mp). 10 DIMENSIONAMENTO DE VIGAS COM CONTENÇÃO LATERAL CONTÍNUA � As seções das vigas podem ser divididas em três classes conforme a influência da flambagem local sobre os respectivos momentos fletores resistentes. � Seção compacta – É aquela que atinge momento de plastificação total e exibe suficiente capacidade de rotação inelástica para configurar uma rótula plástica (Mres=Mp). � Seção semicompacta – É aquela que a flambegem local ocorre após ter desenvolvido plastificação parcial (Mres > My). � Seção esbelta – Seção na qual a ocorrência de flambagem local impede que seja atingido o momento de inicio de plastificação (Mres< My) 11 DIMENSIONAMENTO DE VIGAS COM CONTENÇÃO LATERAL CONTÍNUA 12 DIMENSIONAMENTO DE VIGAS COM CONTENÇÃO LATERAL CONTÍNUA Os elementos comprimidos de um perfil podem estar em diferentes classes, o perfil como um todo é classificado pelo caso mais desfavorável. 13 MOMENTO RESISTENTE DE PROJETO 14 MOMENTO RESISTENTE DE PROJETO 15 MOMENTO RESISTENTE DE CÁLCULO DE VIGAS I COM MESA ESBELTA 16 MOMENTO RESISTENTE DE CÁLCULO DE VIGAS I COM ALMA ESBELTA � ANEXO H 17 FLAMBAGEM LATERAL � As vigas sem contenção lateral continua podem ser divididas em 3 categorias, dependendo da distância entre os pontos de apoio lateral. � Vigas curtas – O efeito de flambagem lateral pode ser desprezado, a viga atinge o escoamento antes de flambar. � Vigas longas – Atingem o estado limite de flambagem lateral em régime elástico, com o momento Mcr. � Vigas intermediaria – Apresentam ruptura por flambagem lateral inelástica. 18 FLAMBAGEM LATERAL – VIGAS I COM 2 EIXOS DE SIMETRIA 19 FLAMBAGEM LATERAL – VIGAS I COM 2 EIXOS DE SIMETRIA 20 FLAMBAGEM LATERAL – VIGAS I COM 2 EIXOS DE SIMETRIA 21 ANEXO G DA NORMA 22 ANEXO G DA NORMA 23 DIMENSIONAMENTO DA ALMA DAS VIGAS � As almas das vigas metálicas servem principalmente para ligar as mesas e absorver os esforços cortantes. Por razões econômicas, procura-se concentrar massas nas mesas para obter maior inércia, reduzindo-se a espessura da alma. � A alma das vigas é dimensionada basicamente para a condição de flambagem sob ação de tensões cisalhantes. � Nos perfis laminados, as almas são pouco esbeltas (h0/t0 moderado), tendo geralmente resistência à flambagem suficiente para atender aos esforços solicitantes, de modo que a resistência é determinada pelo escoamento a cisalhamento do material. � Nos perfis fabricados, as almas são geralmente mais esbeltas (h0/t0 elevado), de modo que a resistência da viga fica limitada pela flambagem da alma. Nestes casos, para aumentar a resistência à flambagem, utilizam-se enrijecedores transversais, que dividem a alma em painéis retangulares 24 DIMENSIONAMENTO DA ALMA DAS VIGAS 25 VERIFICAÇÃO DE CISALHAMENTO 26 VERIFICAÇÃO DA FLECHA 27 VERIFICAÇÃO DA FLECHA 28 VERIFICAÇÃO DA FLECHA 29 VERIFICAÇÃO DA FLECHA 30 EXEMPLO 01 31 32 33 34 35 36 37 38 EXEMPLO 02 39 Selecione um perfil W para a viga secundária intermediária de um piso de edifício. A viga será contida lateralmente pela laje de concreto envolvendo a mesa comprimida . Os apoios das vigas VSI nas vigas principais VP serão efetuados por meio de ligações flexíveis (rotuladas). As cargas no piso são admitidas uniformemente distribuídas e iguais a 3,0 kN/m2 oriundas da ação de utilização e 4,0 kN/m2 do peso da estrutura e revestimento, além do peso próprio das vigas de aço. Utiliza-se aço A572 Gr. 50 (f = 345 MPa). 40 41 42 43 FLEXO-COMPRESSÃO 44 FLEXO-COMPRESSÃO A norma exige que após a verificação dos esforços isolados, façamos a verificação dos perfis sujeitos a esforços combinados. 45 AMPLIFICAÇÃO DE ESFORÇOS 46 AMPLIFICAÇÃO DE ESFORÇOS 47 Efeito local 48 AMPLIFICAÇÃO DE ESFORÇOS 49 AMPLIFICAÇÃO DE ESFORÇOS 50 AMPLIFICAÇÃO DE ESFORÇOS 51 EXEMPLO 3 52 Uma coluna com extremidades indeslocáveis de perfil CVS 450 X 116, de aço MR250, está sujeita a esforços permanentes: compressão P = 800 kN e momento fletor constante M = 50 kNm atuando no plano de alma. Verificar a segurança da coluna, sabendo-se que há contenção lateral contínua no plano perpendicular à alma e que o comprimento de flambagem da coluna no plano do momento fletor é de 6 m. 53 54 55 56 PROVA � Estudar os capítulos 6 e 7 do livro do Walter Pfeil; � Revisar o capitulo 5; � Leve para a prova os anexos C, D, E, F e G da NBR 8800/2008.
Compartilhar