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1) Considerando apenas a ação do momento fletor, calcule a máxima força P que poderá ser aplicada em uma viga metálica biapoiada com 6,0 metros de ...

1) Considerando apenas a ação do momento fletor, calcule a máxima força P que poderá ser aplicada em uma viga metálica biapoiada com 6,0 metros de comprimento, travada lateralmente nos pontos A e B. A viga é composta por um perfil formado a frio com seção transversal U simples 300 x 100 x 3,35 mm e será utilizada na cobertura de um galpão metálico. Para o cálculo do módulo de resistência elástico efetivo (Wef) pode-se utilizar qualquer um dos métodos que considere a possibilidade de flambagem local no perfil (MLE ou MSE). (6,0 pontos) Características geométricas: bw = 30,0 cm; bf = 10,0 cm; t = 0,335 cm; ri = 0,335 cm; r0 = 12,96 cm; A = 16,38 cm²; Ix = 2151,24 cm4; Wx = 143,42 cm3; Iy = 148,04 cm4; Wy = 18,85 cm3; Cw = 23397,20 cm6; J = 0,612 cm4. Características mecânicas do perfil estrutural (Aço ASTM A36): fy = 25 kN/cm²; fu = 40 kN/cm²; E = 20000 kN/cm²; G = 7700 kN/cm²; ν = 0,30.

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2 Avaliacao - Estruturas Metálicas
2 pág.

Estruturas Metálicas Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita FilhoUniversidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

💡 1 Resposta

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Para calcular a máxima força P que pode ser aplicada na viga, é necessário determinar o momento fletor máximo que a viga pode suportar e, em seguida, calcular a força correspondente. Para isso, podemos utilizar a equação do momento fletor máximo em uma viga biapoiada com carga concentrada no centro: Mmax = (P * L) / 4 Onde: P = carga concentrada no centro da viga L = comprimento da viga Substituindo os valores dados na questão, temos: Mmax = (P * 6) / 4 Agora, precisamos determinar o momento de inércia efetivo da seção transversal da viga (Wef). Podemos utilizar o método de Euler para determinar o fator de redução de comprimento efetivo (Kx) e, em seguida, calcular o momento de inércia efetivo utilizando a equação: Wef = Kx * Wx Onde: Wx = momento de inércia da seção transversal da viga Kx = fator de redução de comprimento efetivo Para o cálculo de Kx, podemos utilizar a equação: Kx = pi * sqrt(E / fy) * (t / ri) Substituindo os valores dados na questão, temos: Kx = pi * sqrt(20000 / 25) * (0,335 / 0,335) = 9,424 Agora, podemos calcular o momento de inércia efetivo: Wef = Kx * Wx = 9,424 * 143,42 = 1352,8 cm³ Por fim, podemos determinar a carga máxima que a viga pode suportar utilizando a equação: Pmax = (fy * Wef) / (sqrt(3) * 1,15 * L) Substituindo os valores dados na questão, temos: Pmax = (25 * 1352,8) / (sqrt(3) * 1,15 * 6) = 68,5 kN Portanto, a máxima força P que pode ser aplicada na viga é de aproximadamente 68,5 kN.

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