Dimensionamento de estruturas metálicas

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Este texto é iniciado com uma dedicatória àquele que inovou, que Clóvis de Barros, Muricy Ramalho, moita Sistema Estrutura Elementos (peças) comprimidas pilares, certos componentes (membros) de treliça, sistema de contraventamento . # Para tração: (Tende a corrigir (Retificar)as peças inicialmente encurvadas na sua construção) A compressão tende a piorar (acentuar) as deformações existentes. A flambagem por flexão: Deslocamentos laterais causados pelo esforço de compressão. A Flambagem reduz a capacidade resistente do elemento comprimido As peças comprimidas podem ser constituídas de seções simples ou composições destas As chapas componentes de um perfil comprimido ou fletido podem estar sujjeitoas à flambagem local ( fala-se a flexão porque neste elemnneto tracionado podem ser fletidos pelo seu próprio peso se tiver esbeltez acima do limite de norma ( que será tratado mais adiante)) Aparecimennto de deslocamentos tranversais na forma de ondulação em função da esbeltez(b/t) Critérios para dimensionamento de elementos comprimidos. Consideração dos efeitos da flambagem por flexão e local Histórico

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Dimensionamento de estruturas metálicas.

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Este texto é iniciado com uma dedicatória àquele que inovou, que

Clóvis de Barros, Muricy Ramalho, moita

Sistema Estrutura

Elementos (peças) comprimidas pilares, certos componentes (membros) de treliça, sistema de contraventamento

.

# Para tração: (Tende a corrigir (Retificar)as peças inicialmente encurvadas na sua construção)

A compressão tende a piorar (acentuar) as deformações existentes.

A flambagem por flexão: Deslocamentos laterais causados pelo esforço de compressão.

A Flambagem reduz a capacidade resistente do elemento comprimido

As peças comprimidas podem ser constituídas de seções simples ou composições destas

As chapas componentes de um perfil comprimido ou fletido podem estar sujjeitoas à flambagem local ( fala-se a flexão porque neste elemnneto tracionado podem ser fletidos pelo seu próprio peso se tiver esbeltez acima do limite de norma ( que será tratado mais adiante))

Aparecimennto de deslocamentos tranversais na forma de ondulação em função da esbeltez(b/t)

Critérios para dimensionamento de elementos comprimidos. Consideração dos efeitos da flambagem por flexão e local

HistóricoOs primeiros resultados teóricos obtidos por Leonahardt Euler (1707-1783)

Condições

Coluna livre (isenta) de imperfeições (defeitos) geométricas e tensões residuais

Material de comportamento elástico linear

Carga perfeitamente centrada.

Engenheiro D.Souza, 03/08/15,
Por Flexão por não existir compressão centrada?!
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A partir da carga crítica não ocorre mais o equilíbrio na configuração retilínea, aparecem deslocamentos laterais

% Barras comprimidas (Estruturas metálicas- Antônio Carlos da Fonseca)

Para o dimensionamento de barras à compressão, deve-se levar em conta principalmente a flambagem das peças (NB-14-Item 5.3)

Carga crítica de flambagem (Pcr)

Define-se carga crítica como a carga a partir da qual a barra que está sendo comprimida mantém-se em posição indiferente.

Para a determinação da carga crítica (Pcr) que produz o colapso da barra, aplica-se a carga (P) e o deslocamento horizontal (δ), através da força horizontal (H) e após retira-se (H)

Sequência experimental:

DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS DE AÇO

ELEMENTOS COMPRIMIDOS

Um elemento comprimido é caracterizado por ter uma força aplicada no seu centro, diferente da flexão que parte é comprimida e outra tracionada. Pode-se encontrar peças comprimidas em membros de treliça, sistemas de contraventamento de edifícios, travejamento.

Os elementos de aço, na sua construção sofrem certas deformações devido às variações de temperatura no esfriamento das peças, causando defeitos geométricos, esse problema somado a imprecisão na centralização da carga contribui pra acentuar a flambagem*.

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O esforço de compressão, quando ultrapassado certos limites, favorece o aumento de deformações ao longo de seu comprimento

Introdução

O esforço de tração tende a retificar as peças, Reduz o efeito do encurvamento..

Existem encurvamentos iniciais.

O esforço de compressão acentuar esse efeito

Flambagem por flexão é o processo de produção de deslocamentos laterais

O processo reduz a capacidade de carga da peça em relação a tração

As peças comprimidas podem ser connstituidas de seção simples ou múltipla

As peças múltiplas podem estar justapostas ou ligadas por treliçados ao longo do comprimento.

As chapas componentes de um perfil comprimido podem estar sujeitas a flambagem local

flambagem local é uma instabiliidade

A instabilidade é carcacterizada pelo aparecimento de de deslocamentos tranversais às chapas na forma de ondulações.

A ocorrência de flambagem local depende da esbeltez

Flambagem por flexão

Leonhardt Euler, matemático suíço obteve os primeiros resultados teóricos sobre instabilidade.

Ele investigou o equilíbrio de uma coluna comprimida na posição deformada com deslocamentos laterais.

O resultado pode ser representado por um gráfico por duas retas perpendiculares onde uma vertical partindo da origem representa o acréscimo de força até o momento de instabilidade e outra horizontal partindo do ponto da carga crítica que representa os deslocamentos.

A coluna de Euler é considerada perfeita

Ela é uma coluna isenta de imperfeições geométricas e tensões residuais

Ela possui material de comportamento elástico linear

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Ela tem a carga perfeitamente centrada em si.

A coluna iniciaalmente reta matem-se com deslocamentos laterais nulos.

A coluna, depois de atingir a carga crítica ou carga de euler, pode (#por ser uma instabilidade) sofrer deslocamentos laterais.

Ncr= EIπ2

l2

Depois da carga carga crítica ser atingida, não é possível o equilíbrio na configuração retilínia e deslocamentos laterais aparecem e a coluna fica sijeita

a flexocompressão. A função carga N versus deslocamentos δ (Para N>N cr)Fica indeterminada em função da hipótese dos deslocamentos e rotações serem pequeno (Cálculo 2)

As colunas reais possuem imperfeições geométricas como também desvio de retilinidade.

Essas imperfeições provem do processo de fabricação.

Nem sempre pode-se garantir na prática a perfeita centralização da carga

Posto isso a flambagem ocorre com a flexão da haste desde o inicio do carregamento.

O esforço normal N, em uma coluna com imperfeição geométrica, produz excentricidade adicional.

A FORÇA DA FORMA

Força axial de compressão

O elementos de aço se comportam de maneira instável

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Agradecer a política emergencial de cotas, não que eu não seja competente mas isso fez deu um gás e permitiu o sentimento de que é possível, não é só o rico que entra na universidade federal, podemos citar exemplos de como Barack Obama, que entrou em havard em direito graças a política de cotas, será que ele não era competente?

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O dimensionamento de estruturas metálicas deve-se, como diz a NBR 8800_2008, basear no método dos estados-limites (que foi explicado no capítulo de ações) e considerar a temperatura ambiente, todos os estados-limites devem ser tratados mesmo que não esteja especificado na norma.

O dimensionamento de elementos comprimidos submetidos às ***ações estáticas se dá pela escolha do tipo de **aço estrutural, o conhecimento da magnitude da aplicação da carga obtida pela análise estrutural como visto no capítulo de ações (Item 4.9.1 NBR 8800) Determinação das (ligações dos elementos comprimido- rótula_rótula, rótula_engaste, engaste_engaste, engaste_e_livre) condições de extremidade do elemento comprimido escolhido

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pelo projetista, essas condições definem o comprimento efetivo ou comprimento de flambagem (definido por Hibbeler p. 484 cap 13 como sendo a distancia ,sem apoio, entre pontos de momento nulo ver figura), essa distancia entre momentos nulos é obtida teórica ou geometricamente através da análise da linha elástica parâmetro K denominado de coeficiente de flambagem ...a ação obtida pela análise estrutural deve ser comparada com a capacidade resistente de cálculo do perfil analisado, devendo satisfazer a condições abaixo como diz a NBR 8800 seção5.3.1:

O segundo passo para o dimensionamento é fazer as verificações da resistência a flambagem global e local ou verificar se o elemento escoa antes da flambagem

Conforme Pfeil, W(2000) Flambagem local é definido como uma instabilidade caracterizada pelo aparecimento de deslocamentos transversais à chapa, na forma de ondulações. Ainda segundo Pfeil, A ocorrência de flambagem local depende da esbeltez da chapa.

Conforme a NBR 8800

são fornecidos os valores teóricos do coeficiente de flambagem por flexão, Kx

ou Ky, para seis casos ideais de condição de contorno de elementos isolados (São elementos que não dependem das subestruturas de contraventamento

para sua estabilidade, são elementos cujo comportamento independe do restante da estrutura) nos quais a rotação e translação das extremidades são

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totalmente livres ou totalmente impedidas. Caso não se possa asegurar a perfeição do engaste, devem ser usados os valores recomendados

apresentado abaixo.

O segundo passo para o dimensionamento é fazer algumas verificações:

Verificação quanto à flambagem global

Flambagem global é

Verificação quanto à flambagem local

Relações entre larguras entre larguras e espessuras em elementos comprimidos dos perfis de aço.

Nc,Sd ≤ Nc,Rd

Nc,Sd= Força axial de compressão solicitante de cálculo

Nc,Rd= Força axial de compressão resistente de cálculo

A força Nc,Rd é obtida seguinte expressão

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Nc,Rd=χ fyQ Agγ a1χ(xi, Letra grega minúscula) É um fator de redução associado à resistência a

compressão, O fator de redução χ (segundo Pfeil, W 2009) é obtido da curva de flambagem, essa curva foi obtida através de pesquisas, foram analisadas numérica e experimentalmente 112 colunas de diversos tipos de aço e processos de fabricação, considerando imperfeições geométricas inicial δ0 igual a L/1000, tensões residuais e considerando que na prática não se pode garantir perfeitamente a centralização da carga (isso faz reduzir drasticamente a carga crítica de flambagem comparado a Carga crítica de Euler que considera coluna perfeita, isenta de imperfeições geométricas, material de comportamento elástico linear, carga perfeitamente centrada) é justamente o que esse fator χ faz, reduzir a carga crítica de Euler.) A curva de flambagem ,da figura abaixo, representada no plano Cartesiano tem no eixo das abscissas o índice de

esbeltez reduzido λ0 e no eixo das ordenas o fator de redução χ Para cada valor de λ0 está associado um valor de χ, se λ0≤1,5 χ=.... se λ0 >1,5 então χ=..Carga crítica segundo Euler (beer)...

Q Segundo Pinheiro, Antônio C. F. B. Coeficiente de redução que considera a flambagem localAgfyγa1

Acarretar supus elevada vínculo relacionar

A NBR admite que seja usado aços com resistência máxima de 450MPa e relação entre a resistência a ruptura Fu e resistência ao escoamentos Fy de Fu/Fy=1,18

λmáx=200

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Cabe citar que não se descobre a carga crítica, não há essa preocupação, procura-se o perfil que se adeque à carga e não a carga que se adeque ao perfil. Por isso não se utiliza o Q na flambagem local e na global descobre-se χ para comparar com carga aplicada.

Teoria para dimensionamento do programa

Já com relação à flambagem local deve-se atender algumas restrições para que não haja redução da capacidade resistente da peça comprimida

Deve-se avaliar duas situações

Se os elementos da seção possui bordos vinculados ou bordos vinculado e livre

Para cada situação necessita comparar a esbeltez dos elementos da seção com esbeltez limite

Timoshenko (1897) Carga crítica- ou carga de Euler, uma vez que foi o primeiro a deduzir seu valor, em seu famoso estudo de linhas elásticas.

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Osvaldo jacoia

Vivi mosé

Casa do saber

Scartlet

https://www.youtube.com/watch?v=cPp8zeN8wko

https://www.youtube.com/watch?v=eBzVFqC2PAE

https://www.youtube.com/watch?v=fVhuvhmSMhU

http://www.arktec.com/PT/Forms/FormTricalcPorticos.aspx

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