Atividade Estrutura de Aço e Madeira

29042024 1518 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 15 MAPA ESTRUTURA DE AÇO E MADEIRA 522024 Período29042024 0800 a 30062024 2359 Horário de Brasília StatusABERTO Nota máxima350 GabaritoGabarito não está liberado Nota obtida 1ª QUESTÃO 29042024 1518 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 25 MAPA ESTRUTURAS DE AÇO E MADEIRA Projeto de uma treliça de cobertura Olá estudante Seja bemvindo à nossa atividade MAPA da disciplina de Estruturas de Aço e Madeira Nessa atividade você executará algumas atividades que fazem parte de um projeto de estrutura Para executar essa atividade você utilizará os conteúdos estudados ao longo da nossa disciplina Ao todo você deverá executar duas etapas distintas de um projeto estrutural para cada uma delas devem ser apresentados os cálculos necessários para a obtenção dos resultados Pronto para começar Suas tarefas nessa atividade MAPA serão Dimensionar adequadamente as barras de uma treliça de cobertura Dimensionar os pilares de apoio da treliça Bom trabalho Profª Camila Barella Luiz INSTRUÇÕES DE ENTREGA Este é um trabalho INDIVIDUAL As respostas podem ser entregues utilizando o Template disponibilizado Sobre o seu preenchimento é necessário o cumprimento das seguintes diretrizes Não serão aceitas respostas que constam apenas o resultado numérico sem que seja demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta Toda e qualquer fonte eou referência utilizada para responder aos questionários deve ser citada ao final da questão Após inteiramente respondido o Template deve ser enviado para correção através do Studeo em um dos formatos sugeridos a seguir jpg pdf doc zip ou rar Obs para o envio de outros tipos de arquivos verificar com o mediador O Template pode ter quantas páginas você precisar para respondêlo desde que siga a sua estrutura O Template deve ser enviado única e exclusivamente pelo Studeo no campo destinado à esta atividade da disciplina de Estruturas de Aço e Madeira Toda e qualquer outra forma de entrega não será considerada A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação então preencha tudo com cuidado explique o que está fazendo responda às perguntas e mostre sempre o passo a passo das resoluções e deduções Quanto mais completo seu trabalho melhor Problemas frequentes a evitar Coloque um nome simples em seu arquivo para não haver confusão no momento do envio Se você usa Open Office ou MAC transforme o arquivo em pdf para evitar incompatibilidades Verifique se você está enviando o arquivo correto É a atividade MAPA da disciplina de Estruturas de Aço e Madeira Ele está preenchido adequadamente Como enviar o arquivo No Studeo acesse o ambiente da disciplina e clique no botão MAPA No final da página há uma caixa tracejada de envio de arquivo Basta clicar nela e então selecionar o arquivo de resposta template da sua atividade Antes de clicar em FINALIZAR certifiquese de que tudo está certo pois uma vez finalizado não será possível modificar o arquivo Sugerimos que clique no link gerado da atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue Sobre plágio e outras regras Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados A equipe de mediação está à disposição para o atendimento das dúvidas por meio do Fale com o 29042024 1518 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 35 Mediador no Studeo Aproveite essa ferramenta Projetar estruturas envolve uma série de conhecimentos a respeito dos sistemas estruturais disponíveis tipos de vinculações ações atuantes nas estruturas e propriedades e características dos materiais empregados Dessa forma você pode perceber que a formação de um projetista passa por diversas disciplinas como resistência dos materiais teoria das estruturas I e II e disciplinas específicas como a de estruturas de aço e madeira Enquanto um aluno do 5 ano você já cursou a maioria dessas disciplinas e portanto está preparado para compreender todos os passos que envolve um projeto estrutural Na atividade dessa disciplina você precisará associar conceitos já vistos anteriormente com os novos conceitos discutidos em sala de aula para dimensionar uma treliça de cobertura Você está preparado para mais esse desafio Então mãos à obra ETAPA 1 Você é o responsável pelo projeto de uma treliça metálica de cobertura apresentada na Figura 1 Após o levantamento das cargas incidentes sobre a cobertura você encontrou as máximas cargas também apresentadas na Figura 1 Essa carga é proveniente da combinação das ações de peso próprio sobrecarga e vento respectivamente Figura 1 Treliça de cobertura unidade em mm Fonte a autora Os máximos esforços das barras são apresentados no diagrama dos esforços normais da Figura 2 Figura 2 Diagrama dos Esforços Normais kN Fonte a autora Para a execução da treliça você utilizará uma seção múltipla para os banzos superior e inferior e apenas um perfil simples para as diagonais e montantes As seções são apresentadas na Figura 3 Considere que o contraventamento da treliça é feito em todos os nós do banzo superior 29042024 1518 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 45 Figura 3 Esquema da seção transversal Fonte a autora Podendo escolher qualquer perfil apresentado na Figura 4 e sabendo que eles são de aço MR250 responda a Qual perfil você escolheria para os banzos Por quê b Qual perfil você escolheria para as diagonais e montantes Por quê ATENÇÃO escolha apenas um perfil para compor todo o banzo superior e inferior da mesma forma um único perfil será usado para todas as diagonais e montantes Apresente seus cálculos Figura 4 Perfis L comerciais Fonte adaptada de httpsgsngerdaucomptbrprodutoscantoneiragerdau Acesso em 23 abr 2024 Considere que as ligações da treliça serão executadas por chapa Gusset e parafusos de 95 mm conforme mostra a Figura 5 A furação será executada por puncionamento 29042024 1518 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 55 Figura 5 Esquema das ligações unidades em mm Fonte a autora ETAPA 2 Após o dimensionamento da treliça de cobertura você deverá também dimensionar os pilares que servem de apoio para ela Considere que a treliça será apoiada sobre um pilar quadrado 15x15 de madeira dicotiledonia C30 de primeira categoria O local da construção possui umidade relativa do ambiente inferior a 65 Considere que o pilar possui 350cm de comprimento estando engastado na fundação Considere também que você executará um sistema de contraventamento que impede a translação horizontal dos pilares na sua extremidade superior apoio da treliça Com base nessas informações avalie se a seção 15x15 cm resistirá solicitação de cálculo de 665 kN gerado pela treliça ATENÇÃO considere que a treliça será apoiada no centro geométrico do pilar ALTERNATIVAS Nenhum arquivo enviado Vamos determinar qual é a força resistente de calculo tanto à tração quando a compressão para as cantoneiras colocadas à disposição e comparar com os esforços solicitantes Verificação da resistência à tração Temos que o diâmetro efetivo do furo será ddb359535130mm Dessa forma temos que a largura efetiva será l ef 2btd Tomando a cantoneira de 2 com espessura de 38 temos que a largura efetiva será l ef 2508095213791cm Assim a área efetiva será Aef lef t7910952753c m 2 Temos que a verificação para a seção bruta é Nt rd Agfy γa1 876250 11 19909KN A verificação para a seção liquida é Nt rd Aef fu γa 2 753400 135 22311KN Assim temos que a força de calculo resistente será Nd19909 KN Fazendo uma composição com duas cantoneiras temos que a força resistente à tração será Ndtotal21990939818 KN Para a verificação da resistência à compressão temos que inicialmente determinar o fator de modificação Q b t lim 045 E fy 045 200100 250 402 b t 508 952533 Como o valor calculado é maior que o a relação limite temos que o fator Q é dado por Q13400 76b t fy E Q13400764 02 250 2001000123 Com comprimento de flambagem vamos tomar o comprimento dado pela barra mais solicitada à compressão presente nas diagonais Logo a força crítica de flambagem será N π 2EI kL 2 π 22000020 85 2 54641KN O índice de esbeltez é dado por λ QAgfy N 12387625 54641 070 O fator de redução X será X0658 λ 2 0658 07 2 0814 A força resistente de compressão será Nd XQAgfy γa1 081412387625 11 19933KN Combinando duas cantoneiras temos Ndtotal21993339867 KN Dessa forma observando as cargas solicitantes o perfil escolhido consegue suportar tantos os esforços de tração quando de compresão no banzo e nas diagonais Inicialmente vamos determinar qual é a tensão máxima de compressão que a madeira suporta A resistência característica é fcok30 KN c m 2 Considerando a carga permanente e madeira cerrada k mod 106 Como a umidade é inferior a 65 temos que a classe da madeira é classe 1 Nesse caso k mod 210 Considerando madeira de segunda categoria temos que k mod 308 Assim temos que a resistência a compressão de calculo será fcdk mod 1k mod 2k mod 3fcok γwc 06081030 14 034 KN cm 2 Temos que o momento de inercia da peça é Ibh 3 12 1515 3 12 421875cm 4 A área da seção transversal é A15152250cm² O raio de giraação i I A 421875 2250 433cm A esbeltez da peça é dada por λL i 350 4 338083 A peça é classificada como esbelta deve ser feita a seguinte verificação σnd fcd σmd fcd 10 Para o calculo da carga critica de flambagem temos que para uma madeira de categoria C30 o módulo de elasticidade de calculo será EcdEc0kmod 1kmod 2k mod 3 Ecd14500060869600 MPa6960 KN c m 2 A carga de flambagem será Feπ 2EcdI L 2 π 26960421875 350 2 23657 KN A excentricidade mínima é ea L 300350 300 117cm O coeficiente de fluencia para carga permanente e classe de umidade 1 é ϕ08 Os coeficientes de combinação serão ψ 1ψ210 Assim temos que eceaexp ϕNgψ 1ψ2 Nq FeNgψ 1ψ2 Nq1 ec117exp 08665 2365766 5 1042cm Temos que a excentricidade total é eecea0 42117159cm O momento devido a excentricidade é Md NdeFe FeN 66515923657 2365766 5 14708 KN cm A tensão devido ao momento é σMdy I 1470815 2421875 026 KN c m 2 Temos que a tensão normal devido a força normal é σnd N A 665 1515029 KN c m 2 Assim temos que σndσmd fcd 1 029026 034 1 1621 Logo o pilar não irá suportar a carga vindo da treliça