Dimensionar a espessura da chapa tracionada para uma força de 36 tf e ligações soldadas. O aço da chapa possui é o MR250

SOLUÇÃO:1) Dimensionando no Estado Limite de Escoamento da Seção Bruta (ESB):

Nd = t Nn = 0,9 (Ag fy)

       Ag = 10 * t cm2       fy = 25 kN/cm2       Sd = 360 kN

Equação de Dimensionamento:

Sd <= Nd

360 <= 0,9 x 10 x t x 25

Logo,

t >= 360 / 0,9 x 10 x 25

t >= 1,6 cm

 

  Determinar a força máxima de tração que uma chapa de 200 mm de largura e 9,5 mm de espessura poderá suportar. As ligações das extremidades são parafusadas com duas linhas de parafusos de  19 mm.

SOLUÇÃO:1) Dimensionando no Estado Limite de Escoamento da Seção Bruta (ESB):

a) Determinação da área bruta (Ag)

    Ag = 20 x 0,95 = 19 cm2

b) Determinação do Nd

Nd = t Nn = 0,9 (Ag fy)

Nd = 0,9 x 19 x 25

Nd = 427,5 kN

c) Cálculo da Área Liquida Efetiva (Ae)

          n = furo + 0,16 cm          n = 1,9 + 0,16 cm

                    n = 2,05 cm

          f = n + 0,2          f = 2,06 + 0,2 cm

                    f = 2,26 cm

          An = Ag -  t*df          An = 19 - 2 * 0,95 * 2,26

                    An = 14,71 cm2

Ae = U * An

Ae = 1 * 14,71

d) Verificação do Estado Limite de Ruptura da Seção Liquida Efetiva (RSE)

          Rd = 0,75 * Ae * fu          Rd = 0,75 * 14,71 * 40

          Nd = Rd = 441,3 kN

Logo,

          Nd = 427,5 kN

 

  

Dimensionar um tirante, em dupla cantoneira laminada, com 5500mm de comprimento, parafusada nas extremidades e submetida as seguintes ações:

          Ng = 120 kN (Pequena Variabilidade)          Nq = 200 kN (Sobrecarga devido ao uso)          Nw = 150 kN (Vento)

          Aço ASTM-A36:          fy = 250 MPa (25 kN/cm2)                                            fu = 400 MPa (40 kN/cm2)

          Parafuso: = 19mm

Solução:

a) Cálculo da solicitação de cálculo (Sd)

          Sd = 1,3*120 + 1,5*200 + 1,4*0,6*150

                    Sd = 582 kN

b) Cálculo da área bruta (Ag)

          Respeitando a condição de, Rd>=Sd temos:

          0,9*Ag*fy = Sd          0,9*Ag*25 = 582

                    Ag = 25,87 cm2

c) Especificação do Perfil adequado

A área de 25,87 cm2 corresponde a área total da cantoneira dupla, sendo que para apenas uma cantoneira, Ag' = 12,93 cm2.

Na tabela de perfis laminados, temos a cantoneira especificada como:

          L 76x76x9,5 Ag=13,6 cm2

Para a cantoneira dupla, Ag = 27,2 cm2 ( Perfil 2L 76x76x9,5)

          rx=2,32 cm (Eixo x-x)          rz=1,49 cm (Eixo z-z)

d) Cálculo da área líquida (An)

          n = furo + 0,16 cm          n = 1,9 + 0,16 cm

                    n = 2,05 cm

          f = n + 0,2

          f = 2,06 + 0,2 cm

                    f = 2,26 cm

          An = Ag -  t*df          An = 27,2 - 2 * 0,95 * 2,25

                    An = 22,91 cm2

Comentários:

- O diametro nominal é o diametro do parafuso acrescido de 0,15 mm- O diametro do furo é considerado como 2mm a mais que o diametro nominal

e) Calculo da Área líquida efetiva

          Ae = Ct * An

          Ae = 0,85 * 22,91

                    Ae= 19,47 cm2

Comentário:Ct= 0,85 para ligações parafusadas com no minimo 3 parafusos alinhados na direção da força.

f) Verificação do Estado Limite de Ruptura da Seção Liquida Efetiva (RSE)

          Rd = 0,75 * Ae * fu          Rd = 0,75 * 19,47 * 40

          Rd = 584,1 kN

          Verificação se Sd < Rd

                   582 < 584,1   (Ok! Verifica o RSE)

f) Verificação do Indice de Esbeltez da Peça

Como trata-se de uma barra principal na estrutura, o índice de esbeltez máximo permitido é de 240. Esta consideração é feita para que se evite vibrações excessivas na peça.

           < max

          / rx < 240          550 / 2,32 < 240

                    237 < 240    (Ok! Esta dentro do limite)

g) Cálculo do numero de chapa espassadoras (n)

          L = max * rz = 240 * 1,49 = 357

          n = 550 / 357 = 1,54

A norma especifica como mínimo 2 chapas espassadoras, logo n=2