Dimensionamento de Vigas em Madeira e Aço

Centro Universitário Salesiano Desafio Projeto em Estruturas de Madeira e Aço Docente João Victor Camilo Curso Engenharia Civil Período Turma Turno Noturno Aluno Data 2023 Pontos A seguir estão apresentados exemplos para dimensionamento de uma viga em madeira a partir da definição da carga solicitada e da resistência do material como também o exemplo da escolha do perfil mais adequado para utilizar em um pilar de estrutura de aço ATENÇÃO os exemplos apresentados são genéricos apresentando apenas o conceito da resolução cabendo a você a analisar as diferenças entre estes exemplos e o Projeto proposto PASSO A PASSO PARA DIMENSIONAR AS VIGAS EM MADEIRA Uma Viga de 6cm de largura está submetida a um carregamento permanente de 28 kN As cargas nesta situação são de Longa Duração Calcular a combinação de solicitações que infligem na peça Calcular a resistência de projeto desta peça a partir das considerações Classe C 40 Classe de umidade 1 peça de 2 Categoria e ações permanentes de grande variabilidade Calcular a altura necessária da viga a partir da combinação das duas informações anteriores 1 Passo Transformar os carregamentos característicos em carregamentos de projeto Fdc 14 x 28 392 kN Devese multiplicar o valor da combinação de carga da viga por 100 para que desta forma obtenhase o valor da Área bruta mínima em centímetros Exemplo 392kN Para resultados em metros ou 3920kN Para resultados em centímetros 2 Passo Cálculo das Tensões Normais devido ao momento fletor σ Fdc x y I y h 2 I b x h³ 12 σ Tensões Normais y Distância em relação a linha neutra I Momento de Inércia A partir da inserção dos valores nas fórmulas acima e simplificando chegamos na equação σ Fdc h² σ 3920 h² 3 Passo Definir Kmod Kmod 07 x 10 x 08 056 4 Passo Definir a Resistência a compressão normal paralela da madeira Fc0d Kmod x Fdcclasse C 40 𝛾𝑤 Fc0d 056 x 40MPa 14 Fc0d 16Mpa ou 16kNcm² 5 Passo Verificar se as Tensões solicitantes são menores que as Tensões resistentes VERIFICAÇÕES NORMAIS σ Fdc h² Fc0d Kmod x Fdcclasse C 40 𝛾𝑤 3920kN h² 16kNcm² 3920kN h² 16kNcm² Colocar em evidenciar a altura da peça de madeira h que encontrará o seu valor ℎ 392016 𝑐𝑚² ℎ 4949𝑐𝑚 PASSO A PASSO PARA DIMENSIONAR OS PILARES EM AÇO EXEMPLO GENÉRICO Determinar um Perfil W Tipo I para suportar um esforço de projeto de compressão com o valor de 60kN O perfil será aplicado como um pilar Aço MR250 Escolher um perfil que atenda a solicitação e também o de menor valor econômico 1 Passo A primeira coisa a se fazer é multiplicar a carga solicitada ao pilar por 10 para que desta forma obtenhase o valor da Área bruta mínima em centímetros Exemplo 60kN Para resultados em decímetros quadrados ou 600kN Para resultados em centímetros quadrados 2 Passo Equação geral para peças comprimidas NcRd χ Q Ag fy 𝛾𝑎1 χ Fator de redução associado à resistência à compressão Q Fator de redução total associado à flambagem local fy Tensão de escoamento do aço Para definição do χ necessitase de determinar o valor de λ0 Para que seja possível a resolução do problema devemos considerar as seguintes situações Assumir um valor inicial para λ0 05 Considerar que Resistencia Solicitação NcRd NcSd 600kN Que há flambagem nas peças utilizadas Q 1 Reformular a equação geral para peças comprimidas deixandoa em função de Ag onde será encontrado um valor de Agmín NcRd χ Q Ag fy 𝛾𝑎1 Ag mín NcRd 𝛾𝑎1 χ Q fy Após definição do valor de Agmín qualquer perfil que tenha o valor de área bruta menor que este valor já não irá satisfazer devendo encontrar um perfil que possua sua área maior que a mínima encontrada Ag mín NcRd 𝛾𝑎1 χ Q fy Ag mín 600 110 090 1 25 2933cm² Todos os perfis com área bruta menor que 2933cm² já devem ser descartados Agora devese testar os perfis que possuem área bruta maior que 2933cm² e analisar o mais econômico