Sistemas Estruturais (Madeiras e Metálicas)

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Dureza é a resistência que o aço tem ao risco ou abrasão, a mesma é medida pela resistência que a superfície do material oferece à penetração de uma peça de maior dureza.

Fadiga é a resistência do aço à ruptura, ocorre quando as peças trabalham sob efeito de esforços repetidos em grande número, pode haver então ruptura em tensões inferiores às obtidas em ensaios estáticos.

- No que consiste o Método das Tensões Admissíveis no dimensionamento de peças estruturais de aço?

No método das tensões admissíveis as cargas de projeto são admitidas como os valores máximos considerados para atuarem ao longo da vida útil da estrutura. As máximas tensões que poderão ocorrer na estrutura não devem ultrapassar o valor das correspondentes tensões de ruptura ou de escoamento dos materiais, divididas por um coeficiente de segurança interno, γi, maior que a unidade. O quociente da tensão de ruptura, ou de escoamento do material pelo coeficiente de segurança interno é denominado tensão admissível. Pode-se também descrever este método como o adotado para assegurar que, nas zonas críticas da peça, as resistências dos materiais divididas por um coeficiente de segurança previamente fixado, denominado coeficiente de segurança interno, não sejam ultrapassadas pelas tensões máximas produzidas pelo carregamento.

- Qual a filosofia de cálculo do Método dos Estados limites? Explique.

Esse método trata-se da situação (limite) a partir da qual a estrutura deixa de atender a uma das finalidades de sua construção. Para este método a estrutura deve obedecer a dois critérios ao mesmo tempo o estado limite último, que está ligado a segurança da estrutura, e o estado limite de serviço que está ligado a utilização ou usabilidade da estrutura.

- Uma barra de aço de seção circular com diâmetro igual a 1”3/8 está sujeita a uma tração axial de 42 kN. Calcular o alongamento da barra supondo o comprimento inicial Lo = 4,00 m. O aço da barra = ASTM A36 e Eaço = 200.000 MPa.

d = 1’’3/8 = 3,4925cm

lo=400cm

E=200000MPa = 20000KN/cm²

A = = = 9,57cm² [pic 2][pic 3]

σ = = = =4,38KN/cm² = 43,84MPa[pic 4][pic 5]

σ = E . ɛ :. σ = E . :. 4,38 = 20000 . :. [pic 6][pic 7]

[pic 8]

Lf = Lo + = 400 + 0,088 = 400,088cm = 4,00088m[pic 9]

- Calcular a espessura necessária de uma chapa de aço de 130 mm de largura, sujeita á um esforço axial de 120 kN. Resolver o problema para o aço ASTM A36 (MR 250), com tensão admissível σa = 0,6fy.

σa = 0,6fy = 0,6 . 250 = 150MPa = 15KN/cm²

σ = :. 15 = :. A = 8cm²[pic 10][pic 11]

A = l . e :. 8 = 13 . e :. e = 0,62cm = 6,2mm

- Qual o máximo esforço de tração que uma cantoneira de abas iguais 76 mm × 76 mm (14 kg/m; A = 17,74 cm2) suporta considerando que a mesma é feita com o aço ASTM A36.

[pic 12]

Q=0,9

A=17,74cm²

= 25KN/cm²[pic 13]

[pic 14]

= 1,5[pic 15]

T = = = 200,78kN [pic 16][pic 17]

- Qual é o máximo momento fletor e força cortante que o perfil laminado W250 ×38,5 suporta se o mesmo for utilizado num projeto como viga bi-apoiada. Considerar que o referido perfil laminado foi fabricado com o aço ASTM 572 Grau 50.

ho = 240mm = 24cm

to = 6,6mm = 0,66cm

Wx = 462,4cm³

M = σ.Wx

Sendo σ = σa

σa = 0,6.fy = 0,6.345 = 207Mpa = 20,7KN/cm²

Sendo M = M max :. Mmax = σ.Wx = 20,7.462,4 = 9571KN.cm

= [pic 18][pic 19]

Impondo então [pic 20]

= 0,75.20,7 = 15,525KN/cm²[pic 21]

KN [pic 22]