1) O documento discute resistência dos materiais e dimensionamento de estruturas para construções rurais. 2) Aborda conceitos como tensão, resistência, deformação e leis da deformação. 3) Fornece tabelas com propriedades mecânicas e tensões admissíveis para diferentes materiais como aço, madeira e concreto.
Resistência dos materiais - Exercícios ResolvidosMoreira1972
O documento apresenta um material didático sobre resistência dos materiais elaborado por Michel Sadalla Filho para ser usado em cursos técnicos e de engenharia. O documento inclui conceitos básicos de resistência dos materiais, exemplos de problemas, exercícios e referências bibliográficas. O autor ressalta que o objetivo é auxiliar no entendimento inicial dos conceitos e não substituir as referências oficiais da disciplina.
O documento apresenta notas de aula sobre resistência dos materiais. No capítulo 1, é feita uma introdução ao assunto com revisão de estática e vigas prismáticas. O capítulo 2 trata sobre forças e tensões, definindo conceitos como tensão, tensão admissível, tensão última e coeficiente de segurança. Exemplos ilustram os principais tipos de solicitações em estruturas.
Este documento fornece um resumo do livro "Resistência dos Materiais" de Manoel Henrique Campos Botelho. O livro discute conceitos fundamentais de resistência de materiais em 248 páginas, abordando tópicos como esforços em estruturas, deformações, tipos de apoio, flexão e outros.
CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE TEORIA DAS ESTRUTURAS Eduardo Spech
O documento discute os conceitos fundamentais da teoria estrutural, incluindo sistemas estruturais, tipos de carregamento, apoios e esforços. É explicado o que são cargas permanentes e acidentais e como elas são distribuídas nas estruturas. Também são descritos os tipos de apoios, esforços normais, cortantes, momentos fletor e torsor.
Resistência dos materiais r. c. hibbelerMeireles01
1. O documento apresenta o livro "Resistência dos Materiais" de Russell Hibbeler na 7a edição em português.
2. A obra aborda os principais tópicos da resistência dos materiais ao longo de 14 capítulos, incluindo tensão, deformação, propriedades de materiais, carga axial, torção, flexão e cisalhamento.
3. O prefácio destaca melhorias nesta edição como novas seções de revisão, ilustrações aprimoradas e revisão dos problemas.
O documento apresenta os principais conceitos sobre estruturas de concreto armado, incluindo sua composição, características mecânicas, histórico e normas aplicáveis. Aborda tópicos como resistência à compressão do concreto, classificação de concretos e tipos de estruturas de concreto.
O documento discute conceitos fundamentais de resistência dos materiais como força axial, tração, compressão, tensão normal, deformação, módulo de elasticidade e dimensionamento de peças. Apresenta a lei de Hooke, classificação de materiais como dútil, conceitos de estricção e coeficiente de segurança. Explica como calcular a área mínima para resistir uma carga axial considerando a tensão admissível do material.
O documento discute estruturas de madeira, incluindo a fisiologia da árvore, peças de madeira usadas em estruturas, resistência de cálculo e disposições construtivas. Aborda também ações, elementos tracionados e comprimidos, e flambagem.
Resistência dos materiais - Exercícios ResolvidosMoreira1972
O documento apresenta um material didático sobre resistência dos materiais elaborado por Michel Sadalla Filho para ser usado em cursos técnicos e de engenharia. O documento inclui conceitos básicos de resistência dos materiais, exemplos de problemas, exercícios e referências bibliográficas. O autor ressalta que o objetivo é auxiliar no entendimento inicial dos conceitos e não substituir as referências oficiais da disciplina.
O documento apresenta notas de aula sobre resistência dos materiais. No capítulo 1, é feita uma introdução ao assunto com revisão de estática e vigas prismáticas. O capítulo 2 trata sobre forças e tensões, definindo conceitos como tensão, tensão admissível, tensão última e coeficiente de segurança. Exemplos ilustram os principais tipos de solicitações em estruturas.
Este documento fornece um resumo do livro "Resistência dos Materiais" de Manoel Henrique Campos Botelho. O livro discute conceitos fundamentais de resistência de materiais em 248 páginas, abordando tópicos como esforços em estruturas, deformações, tipos de apoio, flexão e outros.
CONCEITOS FUNDAMENTAIS DE TEORIA DAS ESTRUTURAS Eduardo Spech
O documento discute os conceitos fundamentais da teoria estrutural, incluindo sistemas estruturais, tipos de carregamento, apoios e esforços. É explicado o que são cargas permanentes e acidentais e como elas são distribuídas nas estruturas. Também são descritos os tipos de apoios, esforços normais, cortantes, momentos fletor e torsor.
Resistência dos materiais r. c. hibbelerMeireles01
1. O documento apresenta o livro "Resistência dos Materiais" de Russell Hibbeler na 7a edição em português.
2. A obra aborda os principais tópicos da resistência dos materiais ao longo de 14 capítulos, incluindo tensão, deformação, propriedades de materiais, carga axial, torção, flexão e cisalhamento.
3. O prefácio destaca melhorias nesta edição como novas seções de revisão, ilustrações aprimoradas e revisão dos problemas.
O documento apresenta os principais conceitos sobre estruturas de concreto armado, incluindo sua composição, características mecânicas, histórico e normas aplicáveis. Aborda tópicos como resistência à compressão do concreto, classificação de concretos e tipos de estruturas de concreto.
O documento discute conceitos fundamentais de resistência dos materiais como força axial, tração, compressão, tensão normal, deformação, módulo de elasticidade e dimensionamento de peças. Apresenta a lei de Hooke, classificação de materiais como dútil, conceitos de estricção e coeficiente de segurança. Explica como calcular a área mínima para resistir uma carga axial considerando a tensão admissível do material.
O documento discute estruturas de madeira, incluindo a fisiologia da árvore, peças de madeira usadas em estruturas, resistência de cálculo e disposições construtivas. Aborda também ações, elementos tracionados e comprimidos, e flambagem.
O documento apresenta conceitos básicos de resistência dos materiais, incluindo tipos de forças, tensões, deformações, propriedades mecânicas de materiais e barras carregadas axialmente. É uma aula introdutória sobre os fundamentos da disciplina.
O documento apresenta os principais tipos de esforços mecânicos que podem ser aplicados em materiais, incluindo tração, compressão, cisalhamento, flexão e torção. Também descreve os conceitos de deformação elástica e plástica, módulo de elasticidade, diagrama tensão-deformação, tensões admissíveis e coeficientes de segurança para o dimensionamento de peças.
Propriedades do Concreto - Materiais de ConstruçãoDavid Grubba
Nesta aula, são abordados vários assuntos relativos as propriedades do concreto fresco e endurecido, tais como: trabalhabilidade, Slump Test (ensaio de abatimento), Slump Flow, resistência à compressão, fck, etc.
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1) O documento discute o que é resistência dos materiais e como analisar as forças internas em um corpo sob cargas externas.
2) É apresentada a metodologia de determinar cargas externas, cargas internas, deformações e condições de resistência de um material.
3) Diferentes tipos de cargas externas são explicados, incluindo cargas concentradas, distribuídas linearmente e por área.
O documento discute o cálculo de reações de apoio em estruturas de vigas. Apresenta conceitos de apoios simples e duplos e tipos de esforços. Fornece exemplos de cálculo de reações de apoio para vigas sob cargas concentradas e distribuídas, isoladas ou combinadas, usando equações de equilíbrio estático.
O documento discute conceitos fundamentais de resistência dos materiais, incluindo:
1) Direção e sentido são conceitos que requerem um referencial fixo para serem definidos corretamente;
2) Forças que atuam em estruturas incluem cargas permanentes (pesos) e cargas acidentais (prescritas por normas);
3) A distribuição e geometria das cargas dependem do elemento estrutural sobre o qual atuam.
O documento apresenta um sumário sobre resistência dos materiais, abordando temas como sistemas de unidades, vínculos estruturais, equilíbrio de forças e momentos, carga distribuída, tração e compressão, sistemas estaticamente indeterminados, torção, cisalhamento puro, força cortante e momento fletor, e flexão. O documento foi produzido pelo SENAI/SC e contém 108 páginas sobre os principais conceitos da resistência dos materiais.
1. O documento apresenta os procedimentos para o dimensionamento de sapatas de fundação conforme a NBR 6118/2003. 2. Inclui definições de termos como sapata isolada, sapata corrida e sapata associada. 3. Detalha os procedimentos de cálculo para diferentes tipos de sapatas isoladas sob cargas centradas ou excêntricas, bem como para sapatas corridas.
Este documento apresenta os conceitos fundamentais para o projeto de lajes maciças de concreto armado. Discute-se a classificação de lajes, tipos de vinculação, cálculo de vãos efetivos, determinação de cargas, e procedimentos para dimensionar a espessura considerando a verificação do estado limite de deformações excessivas.
O documento descreve o método dos deslocamentos para análise estrutural, que envolve 1) condições de compatibilidade, 2) leis de materiais e 3) equilíbrio. Resolve-se somando soluções básicas que satisfazem compatibilidade mas não equilíbrio, para restabelecer este último. Descreve também deslocabilidades, sistemas hipergeométricos, fatores e rigidezes de carga para aplicar equilíbrio e calcular esforços.
Conceitos Básicos - Materiais de ConstruçãoDavid Grubba
Na aula, são mostrados os seguintes assuntos:
Tensão: compressão, tração, cisalhamento, flexão e torção
Deformação: elástica, plástica e módulo de elasticidade
Outras propriedades: dureza, corrosão e dilatação térmica
Noções de resistências dos materiais: esforços axiais e transversaisSamanta Lacerda
1) O documento discute os diferentes tipos de esforços e tensões que atuam em peças estruturais, incluindo esforços axiais, transversais, tração, compressão, flexão, cisalhamento e torção.
2) É explicada a diferença entre deformação elástica e plástica, e como a tensão de um material é afetada por esses tipos de deformação.
3) São apresentados os conceitos de tensão admissível e coeficiente de segurança, que levam em conta a qualidade do material e do projeto para definir
1) Este documento estabelece o método para determinar a resistência à tração na flexão e compressão de argamassas para assentamento e revestimento de paredes e tetos.
2) O método envolve a preparação de corpos de prova usando moldes específicos, seguido por testes de resistência à tração na flexão e compressão usando uma máquina de ensaio.
3) Os resultados incluem a resistência individual e média de cada teste, e o desvio absoluto máximo deve ser calculado e relatado.
O documento discute tensões normais e tangenciais em materiais sólidos. Explica que tensões normais ocorrem quando uma força é aplicada paralelamente à superfície de um corpo, enquanto tensões tangenciais ocorrem quando forças são aplicadas perpendicularmente. Detalha como calcular tensões médias normais e tangenciais usando a área da seção transversal e as forças aplicadas, e fornece exemplos numéricos.
Abnt nbr 7190 projetos de estrutura de madeiraarthurohz
1. O documento apresenta a NBR 7190 de 1997, que estabelece as condições para o projeto, execução e controle de estruturas de madeira no Brasil.
2. A norma substitui versões anteriores e traz novos conceitos probabilísticos de estados limites para o dimensionamento de estruturas de madeira.
3. São apresentados termos, notações, referências normativas, conceitos gerais e anexos sobre projeto de estruturas de madeira, propriedades da madeira e resistência de ligações.
O documento descreve os principais tipos de esforços mecânicos que podem ser aplicados em materiais, como tração, compressão, cisalhamento, flexão e torção. Também define deformação elástica e plástica, módulos de elasticidade, coeficiente de Poisson e conceitos de dimensionamento de peças com segurança, considerando tensões admissíveis e coeficientes de segurança.
O documento discute o cálculo das cargas que atuam sobre vigas de concreto armado, incluindo: (1) o peso próprio da viga, (2) o peso de paredes de alvenaria apoiadas na viga, e (3) a parcela da carga das lajes que se transfere para cada viga de apoio. Explica como calcular a carga linearmente distribuída resultante de cada uma dessas fontes de carga e como somá-las para determinar a carga total sobre cada tramo de viga.
1. O documento apresenta os fundamentos da disciplina de Teoria de Estruturas II, que analisa estruturas hiperestáticas.
2. São apresentados os objetivos, referências bibliográficas, avaliações e programa da disciplina.
3. São discutidos os conceitos de estruturas isostáticas, hipostáticas e hiperestáticas, assim como vantagens e desvantagens destas últimas. Dois métodos de análise de estruturas hiperestáticas são introduzidos: Método das Forças e Método dos Deslocamentos.
O documento apresenta 38 tabelas com fórmulas para calcular deslocamentos e momentos de vigas sob diferentes configurações de apoio e carregamento. As tabelas fornecem equações analíticas para flecha, deslocamentos nos apoios e momentos de engastamento perfeito em função dos parâmetros geométricos e de carregamento da viga.
1) O documento discute os conceitos de tensões nos solos, incluindo tensões devido ao peso próprio do solo, tensões efetivas de acordo com o princípio de Terzaghi, e tensões devido a cargas externas.
2) É apresentado o conceito de bulbos de tensões para descrever a propagação e distribuição de tensões em solos devido a cargas aplicadas.
3) São descritas soluções baseadas na teoria da elasticidade, como a solução de Boussinesq para carga concentrada, para estimar tensões em solos.
O documento discute o dimensionamento de vigas de seção em T. Explica que esta seção é usada quando há compressão na mesa da viga e permite aumentar a resultante de compressão no concreto. Detalha os passos para calcular a largura da mesa colaborante (bf) e determinar o Momento de Referência (MREF), e como utilizar estas variáveis para dimensionar a viga pelo método simplificado ou processo rigoroso.
O documento apresenta conceitos básicos de resistência dos materiais, incluindo tipos de forças, tensões, deformações, propriedades mecânicas de materiais e barras carregadas axialmente. É uma aula introdutória sobre os fundamentos da disciplina.
O documento apresenta os principais tipos de esforços mecânicos que podem ser aplicados em materiais, incluindo tração, compressão, cisalhamento, flexão e torção. Também descreve os conceitos de deformação elástica e plástica, módulo de elasticidade, diagrama tensão-deformação, tensões admissíveis e coeficientes de segurança para o dimensionamento de peças.
Propriedades do Concreto - Materiais de ConstruçãoDavid Grubba
Nesta aula, são abordados vários assuntos relativos as propriedades do concreto fresco e endurecido, tais como: trabalhabilidade, Slump Test (ensaio de abatimento), Slump Flow, resistência à compressão, fck, etc.
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1) O documento discute o que é resistência dos materiais e como analisar as forças internas em um corpo sob cargas externas.
2) É apresentada a metodologia de determinar cargas externas, cargas internas, deformações e condições de resistência de um material.
3) Diferentes tipos de cargas externas são explicados, incluindo cargas concentradas, distribuídas linearmente e por área.
O documento discute o cálculo de reações de apoio em estruturas de vigas. Apresenta conceitos de apoios simples e duplos e tipos de esforços. Fornece exemplos de cálculo de reações de apoio para vigas sob cargas concentradas e distribuídas, isoladas ou combinadas, usando equações de equilíbrio estático.
O documento discute conceitos fundamentais de resistência dos materiais, incluindo:
1) Direção e sentido são conceitos que requerem um referencial fixo para serem definidos corretamente;
2) Forças que atuam em estruturas incluem cargas permanentes (pesos) e cargas acidentais (prescritas por normas);
3) A distribuição e geometria das cargas dependem do elemento estrutural sobre o qual atuam.
O documento apresenta um sumário sobre resistência dos materiais, abordando temas como sistemas de unidades, vínculos estruturais, equilíbrio de forças e momentos, carga distribuída, tração e compressão, sistemas estaticamente indeterminados, torção, cisalhamento puro, força cortante e momento fletor, e flexão. O documento foi produzido pelo SENAI/SC e contém 108 páginas sobre os principais conceitos da resistência dos materiais.
1. O documento apresenta os procedimentos para o dimensionamento de sapatas de fundação conforme a NBR 6118/2003. 2. Inclui definições de termos como sapata isolada, sapata corrida e sapata associada. 3. Detalha os procedimentos de cálculo para diferentes tipos de sapatas isoladas sob cargas centradas ou excêntricas, bem como para sapatas corridas.
Este documento apresenta os conceitos fundamentais para o projeto de lajes maciças de concreto armado. Discute-se a classificação de lajes, tipos de vinculação, cálculo de vãos efetivos, determinação de cargas, e procedimentos para dimensionar a espessura considerando a verificação do estado limite de deformações excessivas.
O documento descreve o método dos deslocamentos para análise estrutural, que envolve 1) condições de compatibilidade, 2) leis de materiais e 3) equilíbrio. Resolve-se somando soluções básicas que satisfazem compatibilidade mas não equilíbrio, para restabelecer este último. Descreve também deslocabilidades, sistemas hipergeométricos, fatores e rigidezes de carga para aplicar equilíbrio e calcular esforços.
Conceitos Básicos - Materiais de ConstruçãoDavid Grubba
Na aula, são mostrados os seguintes assuntos:
Tensão: compressão, tração, cisalhamento, flexão e torção
Deformação: elástica, plástica e módulo de elasticidade
Outras propriedades: dureza, corrosão e dilatação térmica
Noções de resistências dos materiais: esforços axiais e transversaisSamanta Lacerda
1) O documento discute os diferentes tipos de esforços e tensões que atuam em peças estruturais, incluindo esforços axiais, transversais, tração, compressão, flexão, cisalhamento e torção.
2) É explicada a diferença entre deformação elástica e plástica, e como a tensão de um material é afetada por esses tipos de deformação.
3) São apresentados os conceitos de tensão admissível e coeficiente de segurança, que levam em conta a qualidade do material e do projeto para definir
1) Este documento estabelece o método para determinar a resistência à tração na flexão e compressão de argamassas para assentamento e revestimento de paredes e tetos.
2) O método envolve a preparação de corpos de prova usando moldes específicos, seguido por testes de resistência à tração na flexão e compressão usando uma máquina de ensaio.
3) Os resultados incluem a resistência individual e média de cada teste, e o desvio absoluto máximo deve ser calculado e relatado.
O documento discute tensões normais e tangenciais em materiais sólidos. Explica que tensões normais ocorrem quando uma força é aplicada paralelamente à superfície de um corpo, enquanto tensões tangenciais ocorrem quando forças são aplicadas perpendicularmente. Detalha como calcular tensões médias normais e tangenciais usando a área da seção transversal e as forças aplicadas, e fornece exemplos numéricos.
Abnt nbr 7190 projetos de estrutura de madeiraarthurohz
1. O documento apresenta a NBR 7190 de 1997, que estabelece as condições para o projeto, execução e controle de estruturas de madeira no Brasil.
2. A norma substitui versões anteriores e traz novos conceitos probabilísticos de estados limites para o dimensionamento de estruturas de madeira.
3. São apresentados termos, notações, referências normativas, conceitos gerais e anexos sobre projeto de estruturas de madeira, propriedades da madeira e resistência de ligações.
O documento descreve os principais tipos de esforços mecânicos que podem ser aplicados em materiais, como tração, compressão, cisalhamento, flexão e torção. Também define deformação elástica e plástica, módulos de elasticidade, coeficiente de Poisson e conceitos de dimensionamento de peças com segurança, considerando tensões admissíveis e coeficientes de segurança.
O documento discute o cálculo das cargas que atuam sobre vigas de concreto armado, incluindo: (1) o peso próprio da viga, (2) o peso de paredes de alvenaria apoiadas na viga, e (3) a parcela da carga das lajes que se transfere para cada viga de apoio. Explica como calcular a carga linearmente distribuída resultante de cada uma dessas fontes de carga e como somá-las para determinar a carga total sobre cada tramo de viga.
1. O documento apresenta os fundamentos da disciplina de Teoria de Estruturas II, que analisa estruturas hiperestáticas.
2. São apresentados os objetivos, referências bibliográficas, avaliações e programa da disciplina.
3. São discutidos os conceitos de estruturas isostáticas, hipostáticas e hiperestáticas, assim como vantagens e desvantagens destas últimas. Dois métodos de análise de estruturas hiperestáticas são introduzidos: Método das Forças e Método dos Deslocamentos.
O documento apresenta 38 tabelas com fórmulas para calcular deslocamentos e momentos de vigas sob diferentes configurações de apoio e carregamento. As tabelas fornecem equações analíticas para flecha, deslocamentos nos apoios e momentos de engastamento perfeito em função dos parâmetros geométricos e de carregamento da viga.
1) O documento discute os conceitos de tensões nos solos, incluindo tensões devido ao peso próprio do solo, tensões efetivas de acordo com o princípio de Terzaghi, e tensões devido a cargas externas.
2) É apresentado o conceito de bulbos de tensões para descrever a propagação e distribuição de tensões em solos devido a cargas aplicadas.
3) São descritas soluções baseadas na teoria da elasticidade, como a solução de Boussinesq para carga concentrada, para estimar tensões em solos.
O documento discute o dimensionamento de vigas de seção em T. Explica que esta seção é usada quando há compressão na mesa da viga e permite aumentar a resultante de compressão no concreto. Detalha os passos para calcular a largura da mesa colaborante (bf) e determinar o Momento de Referência (MREF), e como utilizar estas variáveis para dimensionar a viga pelo método simplificado ou processo rigoroso.
I. O trabalho é definido como o produto da força por seu deslocamento.
II. As unidades de trabalho são o Joule no SI e o Erg no CGS.
III. O sinal do trabalho depende do ângulo entre a força e o deslocamento e indica se a força realiza trabalho motor ou resistente.
Rm2 aula6-critériosderesistência [modo de compatibilidade]mcgalan2
O documento discute critérios de resistência para materiais, comparando critérios como Rankine, Mohr-Coulomb, Tresca e Von Mises. Estes critérios representam relações entre componentes de tensão que identificam estados admissíveis de tensão antes da ruptura do material. O documento também discute outros fatores que afetam a resistência e ruptura de materiais, como mecânica do dano, fratura e plasticidade.
O documento discute flexão assimétrica e oblíqua. É apresentada a fórmula geral da flexão que leva em conta momentos em qualquer direção, não apenas em torno de eixos principais. Os eixos principais de uma seção são importantes porque a teoria da flexão é válida ao redor deles, mesmo sem simetria. A posição do eixo neutro em flexão oblíqua depende dos produtos de inércia da seção.
O documento apresenta um resumo sobre resistência dos materiais, abordando os seguintes tópicos:
1) Introdução ao estudo da resistência dos materiais e suas aplicações na engenharia.
2) Classificação de solicitações mecânicas como tração, compressão, flexão, cisalhamento e torção.
3) Conceitos básicos de estática como forças, momentos e equilíbrio, além de exemplos ilustrativos.
1) O documento apresenta as informações iniciais sobre um curso de Mecânica Técnica, incluindo os tópicos que serão abordados e a bibliografia recomendada.
2) É definida a Mecânica Técnica e seus principais ramos. Também são apresentadas as grandezas físicas fundamentais como comprimento, tempo, massa e força.
3) O Sistema Internacional de Unidades é explicado, incluindo as sete unidades de base, suas definições, unidades suplementares e derivadas.
O documento discute vários métodos de escalada e elevação, incluindo escadas, cordas, elevadores e guindastes. Ele explica como os guindastes funcionam e foram usados historicamente, destacando o papel crucial das roldanas e polias para mudar a direção e alavancar a força.
Este documento fornece instruções sobre a movimentação e içamento de cargas utilizando guindastes e guindautos. Ele descreve medidas de proteção coletiva e individual necessárias, e instruções detalhadas sobre a operação segura dos equipamentos, incluindo treinamento obrigatório, inspeções diárias, limites de carga, e procedimentos para içamento, movimentação e descarga.
Este documento apresenta os principais conceitos de resistência dos materiais, incluindo:
1) Cálculo das reações em vigas considerando diferentes tipos de apoios e carregamentos.
2) Método das seções para determinar diagramas de força cortante, axial e momento fletor ao longo de vigas.
3) Conceitos de tensão, deformação, torção e flexão em vigas e seus cálculos.
1) O documento descreve os principais tipos de coberturas e suas características, incluindo telhados, suas configurações e elementos estruturais. 2) É detalhado o planejamento de telhados para diferentes formatos de planta, como polígonos convexos e côncavos. 3) Também são explicados os componentes estruturais das coberturas, como armação principal, vigamento secundário e contraventamento.
O documento descreve conceitos de medidas angulares utilizadas em topografia, incluindo ângulos horizontais como azimutes, rumos e deflexão e ângulos verticais como o zenital. É apresentado como medir e calcular esses diferentes tipos de ângulos e como converter entre azimutes e rumos. Exemplos ilustram como transportar azimutes ao longo de uma poligonal topográfica.
Este documento apresenta informações sobre estruturas de madeira para coberturas de acordo com a NBR 7190/1997, incluindo tipos de coberturas e telhas, tramas, estruturas principais, contraventamentos e roteiro para cálculo simplificado de telhados.
Um diagrama de cobertura mostra a disposição dos telhados de um prédio, incluindo linhas, ângulos e direção da queda da água. Ele é traçado dividindo o telhado em retângulos e desenhando espigões, rincões e cumieiras com ângulos de 45° ou mais. As setas indicam a direção da queda da água e a escala mínima é 1:200.
1. O documento discute tesouras de madeira para telhados, incluindo definições, tipologias, projeto e detalhamento.
2. São apresentados os principais tipos de tesouras de acordo com sua geometria e traçados, assim como a nomenclatura das barras.
3. O projeto de tesouras inclui a definição geométrica, carregamentos, determinação de esforços, dimensionamento e detalhamento.
Este documento trata dos principais tópicos de Mecânica Aplicada e Resistência dos Materiais. Apresenta os sistemas de unidades mais comuns, conceitos básicos de estática de pontos materiais e corpos rígidos, análise de estruturas, centróide e baricentro, movimento circular, transmissão de potência, torção simples, resistência dos materiais, tração, compressão, flexão e torção.
O documento fornece informações sobre as características físicas e mecânicas da madeira. Apresenta detalhes sobre a anatomia da árvore, propriedades da madeira como umidade, densidade e retratibilidade. Discute também as propriedades mecânicas incluindo resistência à compressão, tração e cisalhamento.
Aula teórica abordando algumas formas de telhados, nomenclatura de tesouras e do emadeiramento, exercício de fechamento de telhado pelo método das bissetrizes, desenho de arquitetura para representação, calhas e inclinação. Funções do telhado e como utilizá-lo na ajuda a coleta de águas.
Exercício final focando na representação gráfica e no detalhamento.
* esse é apenas um ppt, necessitando assim da parte teórica demonstrada em sala de aula.
O documento discute a importância da estrutura para a arquitetura e como o projeto estrutural resolve conflitos de forças através do direcionamento dessas forças. Ele também fornece critérios para o lançamento de vigas e pilares, como manter os vãos das lajes de tamanho similar e posicionar pilares a cada 4-6 metros para edifícios de médio e pequeno porte.
1) O documento discute resistência dos materiais e dimensionamento de estruturas para construções rurais. Apresenta conceitos como tensão, resistência, coeficiente de segurança e deformação.
2) Aborda propriedades mecânicas e tensões admissíveis de diferentes materiais como aço, madeira e concreto. Fornece tabelas com valores de referência.
3) Explica leis da deformação e conceitos de elasticidade e plasticidade em materiais.
Este documento discute conceitos de resistência dos materiais como tensão normal, tensão cisalhante, deformação, propriedades dos materiais, diagramas tensão-deformação, e equipamentos estáticos. Inclui exemplos e exercícios sobre cálculos de tensão, deformação, módulo de elasticidade e dimensões de barras sob carga axial.
O documento descreve os ensaios de tração realizados para determinar o comportamento carga-deformação dos materiais. Explica-se que os ensaios fornecem propriedades mecânicas como resistência, rigidez e ductilidade através do diagrama tensão-deformação. O diagrama varia de acordo com o material e suas condições e pode apresentar regiões elásticas, de escoamento, endurecimento e ruptura.
1. O documento discute o dimensionamento de eixos, especificamente para engrenagens. Ele explica como calcular as tensões nos eixos considerando fatores como carga, material, tratamentos térmicos e geometria.
2. É apresentada uma tabela com coeficientes de segurança para diferentes situações de teste de materiais e condições ambientais.
3. A fadiga em eixos devido a cargas repetidas é analisada, com gráficos mostrando como a geometria e acabamento de superfície afetam a resistência à fad
O documento discute os principais tipos de esforços aplicados a materiais, incluindo tração, compressão, cisalhamento, flexão e torção. Ele também explica conceitos como deformação elástica e plástica, módulo de elasticidade, diagrama tensão-deformação, e dimensionamento de peças considerando tensões admissíveis e coeficientes de segurança.
O documento apresenta os principais tipos de esforços mecânicos que podem ser aplicados em materiais, incluindo tração, compressão, cisalhamento, flexão e torção. Também descreve os conceitos de deformação elástica e plástica, módulo de elasticidade, diagrama tensão-deformação, propriedades mecânicas de diferentes materiais e dimensionamento de peças considerando tensões admissíveis.
O documento discute os principais tipos de esforços que podem ser aplicados em materiais, incluindo tração, compressão, cisalhamento, flexão e torção. Também aborda conceitos como deformação, tensão, módulo de elasticidade, diagrama tensão-deformação, dimensiomento de peças e propriedades mecânicas de diferentes materiais.
O documento discute os principais tipos de esforços aplicados a materiais, incluindo tração, compressão, cisalhamento, flexão e torção. Também aborda deformação, tensão, diagrama tensão-deformação, módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson e dimensionamento de peças, considerando tensões admissíveis e coeficientes de segurança.
O documento discute conceitos de flexão em estruturas, incluindo:
1) A deformação por flexão de vigas retas e a distribuição linear de tensões de tração e compressão;
2) A fórmula da flexão que relaciona momento, tensão, momento de inércia e distância ao eixo neutro;
3) Exemplos ilustrando o cálculo de tensões em seções transversais sob flexão.
Aula 3 ensaios mecânicos e end - ensaio de compressãoAlex Leal
O documento descreve o ensaio de compressão, no qual um material é testado sob carga axial compressiva. É utilizado para caracterizar o comportamento de materiais frágeis como concreto e cerâmicas, e para determinar propriedades mecânicas de metais dúcteis. O ensaio pode levar a diferentes modos de deformação como compressão homogênea, flambagem ou formação de barril, dependendo da geometria da amostra e da presença de atrito.
O documento discute as propriedades mecânicas dos metais. Primeiro, explica por que é importante estudar as propriedades mecânicas dos materiais e quais são as principais propriedades mecânicas, incluindo resistência à tração, elasticidade e ductilidade. Em seguida, descreve os tipos de tensões que uma estrutura pode estar sujeita e como determinar experimentalmente as propriedades mecânicas através de ensaios mecânicos.
[1] O documento discute deformações em materiais sob carga, incluindo deformação específica, deformação axial média, equações de transformação de deformações, deformações específicas principais e máxima deformação por cisalhamento. [2] Também aborda medição de deformações usando extensômetros e rosetas, além de diagramas tensão-deformação e a lei de Hooke generalizada para estados de tensão multiaxial. [3] Fornece equações para calcular diferentes tipos de deformação sob diferentes configurações de carga.
Ciências dos Materiais - Aula 13 - Propriedades Mecânicas dos MateriaisFelipe Machado
[1] O documento descreve propriedades mecânicas de materiais e ensaios para determiná-las, incluindo tração e flexão. [2] É explicado que ensaios destrutivos como a tração e não-destrutivos como raios-X são usados para avaliar materiais desconhecidos. [3] Propriedades mecânicas como módulo de elasticidade, limite de escoamento e resistência são determinadas por ensaios de tração e fornecem informações sobre como os materiais se comportam sob cargas.
O documento apresenta os conceitos e métodos para projeto de árvores e eixos de máquinas, considerando as tensões, deflexões e velocidade crítica. São descritas as equações para dimensionamento de eixos submetidos a flexão, torção e carga axial, considerando fatores de segurança e concentração de tensões. Também são listados materiais comumente usados e diâmetros padronizados para eixos de transmissão.
O documento discute tensão admissível, fator de segurança e projeto de acoplamentos simples. Aborda como calcular a tensão admissível de um material, define fator de segurança e apresenta exemplos de cálculos para dimensionar acoplamentos sujeitos a tensão normal e cisalhamento. A próxima aula tratará de deformações normais e por cisalhamento e propriedades mecânicas de materiais.
Este documento discute tração, compressão e a Lei de Hooke. Explica que tensões e deformações em materiais são diretamente proporcionais quando dentro do limite elástico de acordo com a Lei de Hooke. Também descreve os diagramas tensão-deformação para materiais dúcteis e frágeis, e conceitos como módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson e energia de deformação.
Este documento discute conceitos fundamentais de resistência dos materiais, incluindo tração, compressão e a Lei de Hooke. Apresenta diagramas tensão-deformação para diferentes materiais e discute seus comportamentos elásticos e plásticos. Explica como medir tensões, deformações, módulo de elasticidade e outros conceitos-chave para entender como materiais se comportam sob cargas mecânicas.
Este documento discute as propriedades mecânicas dos materiais, incluindo tração, flexão, impacto e dureza. Ele introduz os conceitos básicos dessas propriedades e como elas são avaliadas através de testes mecânicos.
Aula 2 ensaios mecânicos e end - ensaio de traçãoAlex Leal
O documento discute por que é importante estudar as propriedades mecânicas dos metais e descreve algumas propriedades mecânicas comuns como limite de resistência à tração, limite de escoamento e ductilidade. Também explica o ensaio de tração, que é usado para medir essas propriedades e fornece informações importantes para o projeto de estruturas e componentes.
O documento discute o conceito de tensão admissível em engenharia. Explica que devido a incertezas, a tensão real de um elemento é menor que a tensão de ruptura e por isso usa-se um fator de segurança. A tensão admissível leva em conta esse fator de segurança para garantir que a estrutura aguente a carga de projeto sem falhar. Apresenta também exemplos de cálculos de tensão admissível para diferentes configurações estruturais.
Semelhante a Resistencia dos materiais e dimensionamento de estruturas (20)
1) O documento apresenta fórmulas para cálculo de momento de inércia, momento estático e módulo de resistência para diferentes seções transversais.
2) São apresentados exemplos de cálculo de tensões longitudinais em vigas sob flexão, incluindo determinação de diagramas de esforços internos, posição da linha neutra e momentos fletores.
3) Pede-se para calcular a máxima tensão longitudinal em uma barra cilíndrica sob ação de momento fletor uniforme.
El documento habla sobre la importancia de la privacidad y la seguridad en línea en la era digital. Explica que los usuarios deben tomar medidas para proteger su información personal, como usar contraseñas seguras y software antivirus, y ser cautelosos sobre qué información comparten en línea.
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Resolução da lista de exercícios 1 complementos de rm-7Eduardo Spech
Este documento fornece exemplos de exercícios sobre resistência dos materiais, incluindo cálculos de tensões, alongamentos e determinação de áreas de seção transversal de barras sob cargas axiais. Resolve exemplos como determinar tensões em diferentes trechos de uma barra sob múltiplas forças, calcular alongamentos em barras elásticas e dimensionar perfis estruturais.
1) O documento discute conceitos fundamentais de tensões em estruturas, incluindo tensão normal, tensão de cisalhamento e momento torsor.
2) É definida ruína estrutural como quando os requisitos de bom funcionamento deixam de ser atendidos, como ruptura, escoamento ou flambagem.
3) Tensões admissíveis são calculadas usando coeficientes de segurança para considerar erros e falhas, sendo menores que as tensões de ruína.
El documento habla sobre la importancia de la privacidad y la seguridad en línea en la era digital. Explica que los usuarios deben tomar medidas para proteger su información personal, como usar contraseñas seguras y software antivirus actualizado. También enfatiza que las empresas deben ser transparentes en cómo usan y comparten los datos de los clientes.
Os nanomateriais são materiais com dimensões na escala nanométrica, apresentando propriedades únicas devido ao seu tamanho reduzido. Eles são amplamente explorados em áreas como eletrônica, medicina e energia, promovendo avanços tecnológicos e aplicações inovadoras.
Sobre os nanomateriais, analise as afirmativas a seguir:
-6
I. Os nanomateriais são aqueles que estão na escala manométrica, ou seja, 10 do metro.
II. O Fumo negro é um exemplo de nanomaterial.
III. Os nanotubos de carbono e o grafeno são exemplos de nanomateriais, e possuem apenas carbono emsua composição.
IV. O fulereno é um exemplo de nanomaterial que possuí carbono e silício em sua composição.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I e II, apenas.
I, II e III, apenas.
I, II e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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AE03 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL INDÚSTRIA E TRANSFORMAÇÃO DIGITAL ...Consultoria Acadêmica
“O processo de inovação envolve a geração de ideias para desenvolver projetos que podem ser testados e implementados na empresa, nesse sentido, uma empresa pode escolher entre inovação aberta ou inovação fechada” (Carvalho, 2024, p.17).
CARVALHO, Maria Fernanda Francelin. Estudo contemporâneo e transversal: indústria e transformação digital. Florianópolis, SC: Arqué, 2024.
Com base no exposto e nos conteúdos estudados na disciplina, analise as afirmativas a seguir:
I - A inovação aberta envolve a colaboração com outras empresas ou parceiros externos para impulsionar ainovação.
II – A inovação aberta é o modelo tradicional, em que a empresa conduz todo o processo internamente,desde pesquisa e desenvolvimento até a comercialização do produto.
III – A inovação fechada é realizada inteiramente com recursos internos da empresa, garantindo o sigilo dasinformações e conhecimento exclusivo para uso interno.
IV – O processo que envolve a colaboração com profissionais de outras empresas, reunindo diversasperspectivas e conhecimentos, trata-se de inovação fechada.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I e II, apenas.
I e III, apenas.
I, III e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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Se você possui smartphone há mais de 10 anos, talvez não tenha percebido que, no início da onda da
instalação de aplicativos para celulares, quando era instalado um novo aplicativo, ele não perguntava se
podia ter acesso às suas fotos, e-mails, lista de contatos, localização, informações de outros aplicativos
instalados, etc. Isso não significa que agora todos pedem autorização de tudo, mas percebe-se que os
próprios sistemas operacionais (atualmente conhecidos como Android da Google ou IOS da Apple) têm
aumentado a camada de segurança quando algum aplicativo tenta acessar os seus dados, abrindo uma
janela e solicitando sua autorização.
CASTRO, Sílvio. Tecnologia. Formação Sociocultural e Ética II. Unicesumar: Maringá, 2024.
Considerando o exposto, analise as asserções a seguir e assinale a que descreve corretamente.
ALTERNATIVAS
I, apenas.
I e III, apenas.
II e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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AE03 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL ENGENHARIA DA SUSTENTABILIDADE UNIC...Consultoria Acadêmica
Os termos "sustentabilidade" e "desenvolvimento sustentável" só ganharam repercussão mundial com a realização da Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (CNUMAD), conhecida como Rio 92. O encontro reuniu 179 representantes de países e estabeleceu de vez a pauta ambiental no cenário mundial. Outra mudança de paradigma foi a responsabilidade que os países desenvolvidos têm para um planeta mais sustentável, como planos de redução da emissão de poluentes e investimento de recursos para que os países pobres degradem menos. Atualmente, os termos
"sustentabilidade" e "desenvolvimento sustentável" fazem parte da agenda e do compromisso de todos os países e organizações que pensam no futuro e estão preocupados com a preservação da vida dos seres vivos.
Elaborado pelo professor, 2023.
Diante do contexto apresentado, assinale a alternativa correta sobre a definição de desenvolvimento sustentável:
ALTERNATIVAS
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro.
Desenvolvimento sustantável é o desenvolvimento que supre as necessidades momentâneas das pessoas.
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento incapaz de garantir o atendimento das necessidades da geração futura.
Desenvolvimento sustentável é um modelo de desenvolvimento econômico, social e político que esteja contraposto ao meio ambiente.
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração anterior, comprometendo a capacidade de atender às necessidades das futuras gerações.
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Workshop Gerdau 2023 - Soluções em Aço - Resumo.pptx
Resistencia dos materiais e dimensionamento de estruturas
1. 1
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
fone (031) 899-2729 fax (031) 899-2735 e-mail: dea@mail.ufv.br
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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS E DIMENCIONAMENTO DE
ESTRUTURAS PARA CONSTRUÇÕES RURAIS
ENG 350
Prof. Fernando da Costa Baêta
Prof. Valmir Sartor
1999
2. 2
RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS E DIMENSIONAMENTOS
DE ESTRUTURAS PARA CONSTRUÇÕES RURAIS
O projeto da estrutura de qualquer edificação, máquina ou outro elemento qualquer é um
estudo através do qual a estrutura em si e suas partes componentes são dimensionadas de forma
que tenham resistência suficiente para suportar os esforços para as condições de uso a que serão
submetidas.
Este processo envolve a análise de tensões das partes componentes da estrutura e
considerações a respeito das propriedades mecânicas dos materiais. A análise de tensões, esforços
e as propriedades mecânicas dos materiais são os principais aspectos da resistência dos materiais.
A determinação dos esforços e as deformações da estrutura quando as mesmas são
solicitadas por agentes externos (cargas, variações térmicas, movimentos de seus apoios, etc.) são
os principais aspectos da análise estrutural.
Finalmente, com base em um coeficiente de segurança desejável e na análise estrutural
chega-se às dimensões dos elementos estruturais.
1. Tensão, Resistência e Coeficiente de Segurança.
1.1. Tensão.
As parcelas de forças interiores de um corpo, que atuam na unidade de superfície de uma
seção qualquer desse corpo (1mm2
, 1cm2
, 1m2
), denominam-se TENSÕES, sendo também
chamadas SOLICITAÇÕES.
As unidades de tensão são as seguintes: t/cm2
, kg/cm2
, kg/mm2
e Pa = N/m2
.
Distinguem-se dois tipos de tensões:
a) Tensões Normais, que atuam na direção perpendicular à seção transversal da peça, e podem
ser:
-tensão de compressão, σc (-) ou
-tensão de tração, σt (+).
b) Tensões Cisalhantes ou de Corte (τ), que atuam tangencialmente à seção transversal.
Então:
σ = ±
P
A
ou
A
P
±=τ
Aumentando-se gradativamente a força externa que atua em um determinado corpo,
ocorrerá, finalmente, a destruição ou ruptura do mesmo. A tensão calculada com a carga máxima
que o corpo suporta (Pmax) e a seção transversal original (Ao) do mesmo, denomina-se TENSÃO
DE RUPTURA ou TENSÃO ESTÁTICA. Ou seja:
σr
max
o
P
A
= ±
3. 3
1.2. Resistência
Um elemento estrutural pose ser levado à ruptura de diversas maneiras, de modo que se
pode distinguir diversas espécies de RESISTÊNCIAS a serem oferecidas por estes elementos,
quais sejam:
a) Resistência à tração.
Verificar-se em tirantes, hastes de treliças, pendurais, armaduras de concreto armado, etc.
P P
b) Resistência à compressão.
Verifica-se em paredes, pilares, apoios, fundações, etc.
P P
c) Resistência ao cisalhamento ou corte.
Verifica-se no corte de chapas, nos rebites, pinos, parafusos, nós de tesoura de telhados,
etc.
P/2 P
P/2
d) Resistência à flexão.
Verifica-se em vigas, postes engastados, etc.
P1 P2 P3
e) Resistência à flambagem.
Verifica-se nos elementos estruturais solicitados à compressão e que apresentem seção
transversal com dimensões reduzidas quando comparadas com o comprimento. Por exemplo:
colunas, escoras, pilares, hastes e outros elementos estruturais com cargas de compressão
atuando paralelamente ao eixo longitudinal da peça.
P
4. 4
f) Resistência à torção.
Ocorre com menor freqüência em elementos de construção. A torção produz um
deslocamento angular de uma seção transversal em relação a outra. A resistência à torção está
relacionada à resistência ao cisalhamento. Verifica-se em vigas com cargas excêntricas, vigas
curvas, eixos, parafusos, etc.
g) Resistência composta.
Verifica-se em elementos estruturais que são submetidos simultaneamente por diversos
tipos de solicitações.
P1
P2
As resistências dos materiais de construção são determinadas em “Máquinas Universais de
Ensaios”, obedecendo procedimentos rotineiros, que são padronizados pela ABNT (Associação
Brasileira de Normas Técnicas).
Os valores obtidos variam de acordo com o material, de material para material, e de acordo
com o tipo de carga aplicada.
Em algumas estruturas, como por exemplo pontes, deve-se considerar, além da resistência
estática a resistência do material à fadiga, aplicando-se cargas variáveis, alternadas e oscilantes.
1.3. Coeficiente de Segurança (Trabalho) e Tensão Admissível
Nas aplicações práticas só pode ser admitido (TENSÃO ADMISSÍVEL) uma fração das
resistências máximas ou de ruptura (TENSÃO DE RUPTURA) apresentadas pelos diversos
materiais. Isto, para prevenir o aparecimento de deformações excessivamente grandes ou, até
mesmo, o rompimento do elemento estrutural. Assim:
σ
σ
νadm
r
=
O COEFICIENTE DE SEGURANÇA depende dos seguintes fatores: consistência da
qualidade do material; durabilidade do material; comportamento elástico do material; espécie de
carga e de solicitação; tipo de estrutura e importância dos elementos estruturais; precisão na
avaliação dos esforços e seus modos de atuarem sobre os elementos; construtivos; e qualidade da
mão de obra e controle do qualidade dos serviços.
Os progressos constantes na teoria da estática das construções, o aprimoramento da
qualidade dos materiais e um controle de execução de obras cada vez mais efetivo, têm nas
ultimas décadas, permitindo a redução constante dos coeficientes de segurança:
Aço.................. ν = 1,5 a 2 (correlação ao escoamento)
Ferro fundido... ν = 4 a 8
madeira........... ν = 2,5 a 7,5
Alvenaria......... ν = 5 a 20
5. 5
Na escolha do coeficiente de segurança, com conseqüente determinação da tensão
admissível, o calculista deve freqüentemente consultar prescrições, regulamentos e resultados de
ensaios que são continuamente atualizados e publicados por órgãos oficiais.
Na falta de valores de tensão admissível determinados especificamente para o material que
se vai utilizar, as Tabelas a seguir fornecem os valores médios para diversos materiais de
construção.
TENSÕES ADMISSÍVEIS (de Trabalho) e PESOS ESPECÍFICOS para Diferentes Materiais de
Construção.
Materiais p. Espec.
(kg/m3
)
Tração
(kg/cm2
)
Compressão
(kg/cm2
)
Cisalhamento
(kg/cm2
)
Flexão
(kg/cm2
)
FERRO
Laminado 7650 1250 1100 1000 1250
Fundido 7200 300 800 240 300
MADEIRAS*
Duras 1050 110 80 65 110
Semi-duras 800 80 70 55 80
Brandas 650 60 50 35 55
ALVENARIA
Pedra 2200 - 17 - -
Tijolos
comuns
1600 - 7 - -
Tijolos
furados
1200 - 6 - -
Tij. Prensados 1800 - 11 - -
CONCRETOS
Simples 1:3:6 2200 - 18 - -
Armado 1:2:4 2400 - 45 - -
Ciclópico
1:3:6
2200 - 18 - -
* Compressão paralela às e cisallamento perpendicular às fibras.
6. 6
Propriedades Mecânica e TENSÕES ADMISSÍVEIS (de Trabalho) de Algumas Madeiras Brasileiras.
Madeiras Peso
específico
(a 15 % de
Módulo de
Elasticidade
Em
Tensões admissiveis
(Peças de 2a
categ.) kg/cm2
Nomes vulgares Nomes
botânicos
umidade) (flexão) Compessão Flexão
e tração
Cisalhamento
kgf/m3
Kg/cm2
σc ⊥ σc σf = σt Ligações Vigas
Maçaranduba Manikara 1200 183 000 130 39 220 25 17
Ipê tabaco
ou Ipê amarelo
Tecoma
eximia
1030 153 800 124 37 219 20 13
Eucalipto
citriodora
Eucalyptus
citriodora
1000 136 000 100 30 170 22 15
Ipê roxo ou
Ipê preto
Tecoma
lipetiginosa
960 165 000 138 41 231 22 14
Gonçalo Alves ou
Guanta
Astronium
fraxinifolium
910 141 000 126 38 181 28 19
Canafistula Cassia
ferruginea
870 122 400 115 35 154 19 13
Andiroba Carapa
guianensis
720 116 000 75 22 120 15 10
Peroba de Campos
ou Ipê Peroba
Paralecoma
peroba
720 119 600 93 28 148 18 12
Pinho do Paraná
ou Pinho Brasileiro
Araucaria
Angustifolia
540 105 225 51 15 87 9 6
7. 7
1.4. Aplicações
a) A carga de ruptura por tração de uma barra redonda de aço, com diâmetro de 20 mm, é de
12.500 kg. Qual é a resistência à tração desse aço e qual é o coeficiente de segurança existente
quando σadm = 1.400 kg/cm2
?
12.500 kg 20mm 12.500 kg
2
22
0
/981.3
4/2.
500.12
cmkg
cm
kg
A
Pmáx
r ⇒⇒=
π
σ
84,2
/400.1
/981.3
2
2
⇒⇒=
cmkg
cmkg
adm
r
σ
σ
ν ν
b) Um prisma de madeira de pinho com seção 6x6 cm é comprimido paralelamente às fibras.
Verifica-se a ruptura quando a carga atinge 11,8 t. Qual a resistência à compressão dessa
madeira e a σadm quando ν = 4 ?
18,8 t
2
2
0
/328
36
800.11
cmkg
cm
kg
A
Pmáx
r ⇒⇒=σ
2
2
/82
4
/328
cmkg
cmkgr
adm ⇒⇒=
ν
σ
σ
18,8 t
c) Um pilar está carregado com 35 t. Com que carga dever-se-á registrar a ruptura se o mesmo
foi calculado com coeficiente de segurança igual a 8 ?
A
P
A
P admmáx
admr
r
adm .. νσνσ
ν
σ
σ =∴=⇒=
Ou seja, Pr = ν. Padm = 8 x 35 t = 280 t
8. 8
2. Deformação e Leis da Deformação
2.1. Elasticidade e Plasticidade
Todo corpo sujeito a forças externas sofre deformação. As deformações lineares, que
ocorrem na tração e na compressão, são expressas em função da VARIAÇÃO DE
COMPRIMENTO (∆L) e do COMPRIMENTO ORIGINAL (L), resultando assim, na expressão
DEFORMAÇÃO RELATIVA (ε), ou seja:
ε =
∆L
L
No cisalhamento, as deformações são angulares.
As deformações a que corresponde cada tipo de esforços são:
- tração: alongamento - compressão: encurtamento
P
∆L1 P
∆L1
a1 L a2 a1 L a2
b2
∆L2 ∆L2
b1 b1 b2
P
a1 < a2 ; b1 > b2; ∆L = ∆L1 + ∆L2 a1 < a2 ; b1 > b2 ; ∆L = ∆L1 + ∆L2
-cisalhamento: escorregamento
γ
a1 a2 a1 = a2 ; b1 = b2
b1 b2
Se cessada a aplicação da força, o corpo retoma seu estado inicial, diz-se que o corpo é
ELÁSTICO, a exemplo do aço, borracha, madeira (até certo limite), etc.
Se cessada a força, o corpo permanece em sua forma atual, o material é PLÁSTICO, a
exemplo do chumbo, argila, etc.
A maioria dos materiais apresentam as duas características, dependendo da intensidade dos
esforços a que estão submetidos. Até certo limite de carga atuam como elásticos e partir dai como
plásticos.
Não existe material perfeitamente elástico. Permanece sempre uma deformação residual.
praticamente nula, chamada DEFORMAÇÃO PERMANENTE OU RESIDUAL.
9. 9
2.2. Deformação Transversal
Foi mostrado anteriormente que qualquer corpo sob à ação de forças externas (tração e
compressão) apresenta deformação longitudinal (ε). Simultaneamente ocorre também deformação
transversal (εq).
Na tração ocorre contração transversal e na compressão ocorre alongamento transversal.
d
d
q
∆
=ε
Obs: Nos desenhos da página anterior, ∆d = b2 – b1.
Os ensaios mostram que a relação entre a deformação longitudinal e a transversal é
aproximadamente constante. Esta relação é denominada COEFICIENTE DE POISSON (m),
matematicamente representada por:
m
q
=
ε
ε
Para os metais “m” varia de 3 a 4 e para o concreto de 4 a 8.
2.3. Deformação no Cisalhamento
Sua grandeza é definida como deformação angular (γ), conforme desenho do item 2.1.
γ =
∆
∆
y
x
Nas tensões normais, ε=σ/E. Identicamente, pode-se expressar o ESCORREGAMENTO
RELATIVO (γ) empregando-se o MÓDULO DE ELASTICIDADE TRANSVERSAL. (G) e a
TENSÃO CISALHANTE (τ), ou seja:
γ
τ
=
G
Entre o Módulo de Elasticidade (E) e o Módulo de Elasticidade Transversal (G), existe uma
relação devido à dependência de alongamentos transversais e longitudinais, que pode ser expressa
com o auxílio do Coeficiente de Poisson (m), ou seja:
G
m
m
E=
+
×
2 1( )
2.4. Comportamento do Aço de Construção no Ensaio de Tração.
Em laboratório são realizados testes para obter o comportamento dos diversos materiais.
Nas “Máquinas Universais de Ensaios” pode-se medir as deformações correspondentes aos
diversos tipos de esforços externos até à ruptura. Os dados obtidos possibilitam traçar o diagrama
tensão-deformação para cada material. O diagrama característico do aço de baixa resistência para
construção esta apresentado abaixo:
10. 10
Onde: APEFBZ = Diagrama Tensão-Deformação de Tração,
P = Limite de proporcionalidade,
E = Limite de elasticidade,
F = Tensão de escoamento,
B = Ponto de força máxima, e
Z = Ruptura.
A partir do ponto F as deformações do corpo continuam a aumentar até um certo limite,
para um mesmo valor de tensão aplicada, ocorrendo escoamento no interior do corpo e
provocando deformação quase sempre visual, com posterior rearranjo de sua estrutura,
normalmente capaz de suportar maiores cargas.
Desta forma, para efeitos práticos, a tensão admissível é assim calculada: σ
σ
νadm
F
=
A resistência máxima é dada por: σmax
max
o
P
A
=
O alongamento total até à ruptura é dado por: δ =
∆L
L
max
o
2.5. Materiais Dúcteis e Quebradiços
Dá-se o nome de DUCTIBILIDADE à propriedade apresentada pelos materiais que têm
grandes alongamentos de ruptura, ou seja, apresentam grandes deformações antes de romperem
(caso do aço e do alumínio). Se a ruptura ocorre de súbito, já com pequenos alongamentos, diz-se
que o material é QUEBRADIÇO ou frágil, sendo sensível a pancadas e solicitações do tipo
vibratório (caso do ferro fundido e do concreto).
0
1000
2000
3000
4000
5000
0 5 10 15 20 25
Deformação (%)
Tensãodetração(kg/cm
2
)
11. 11
2.6. Lei de Hooke e Módulo de Elasticidade
No intervalo em que o diagrama tensão-deformação se desenvolve retilineamente, as
tensões são proporcionais às deformações. Matematicamente pode ser traduzida:
σ
ε = α. σ
ε
Onde α é o COEFICIENTE DE ELASTICIDADE, número que expressa o alongamento da
peça (∆L) por unidade de tensão (σ).
Como α é muito pequeno, normalmente trabalha-se com o seu inverso, ou seja: E =
1
α
Onde E é denominado MÓDULO DE ELASTICIDADE, que substituído na equação
anterior obtêm-se a expressão clássica de HOOKE:
ε
σ
=
E
O módulo de Elasticidade (E) é definido como sendo a tesão imaginária (ideal, e medida
em kg/cm2
) que na tração seria capaz de duplicar o comprimento original da peça.
Valores aproximados de Módulo de Elasticidade (em kg/cm2
) para alguns materiais são os
seguintes:
Aço ....................................... 2.100.000
Ferro fundido.......................... 1.000.000
Concreto ................................ 20.000 à 400.000
Alvenaria de Tijolo.................. 20.000 à 200.000
Madeira de Pinho (II à fibra).... 1000.000
(⊥ à fibra).... 3.000
2.7. Variação de Comprimento devido à Variações de Temperatura.
O aquecimento das estruturas causa DILATAÇÃO das mesmas, enquanto o arrefecimento
causa CONTRAÇÃO . Estas deformações podem causar tensões internas nos materiais dos
elementos estruturais, semelhantes àquelas devido à esforços externos.
Para evitar tensões adicionais nas estruturas, deve-se:
- empregar apoios móveis e/ou
- juntas de dilatação.
A dilatação ou compressão das peças estruturais pode ser calculada pela equação:
∆L = ± αt . ∆t. L Onde, L = comprimento do elemento estrutural
∆t = variação de temperatura do elemento estrutural, e
αt = coeficiente de dilatação térmica
12. 12
O coeficiente de dilatação térmica (αt), indica a variação de comprimento do elemento
estrutural para cada 1°C de mudança de temperatura do mesmo.
Alguns valores aproximados de αt, são
aço.......................................................... 0,000012 °C-1
ferro fundido e concreto........................... 0,000010 °C-1
alvenaria de tijolo..................................... 0,000005 °C-1
madeira.................................................... 0,000003 °C-1
Para estruturas de concreto considera-se, em geral, uma variação de temperatura de ±
20°C, e para as estruturas metálicas, de ± 35°C.
A retração de argamassa pela evaporação da água tem ação semelhante à variação de
comprimento provocada pela diminuição de temperatura. Nas estruturas em concreto simples e
concreto armado, a retração deve ser considerada correspondente à uma queda adicional da
temperatura de aproximadamente 20°C.
2.8. Aplicações
a) Uma barra de aço circular com 50 cm de comprimento e 22,6 mm de diâmetro, solicitada por
uma força de tração de 8.000 kg, apresenta num comprimento de 20 cm um alongamento de
0,19 mm. Calcular a tensão atuante (σ), o alongamento relativo (ε), o módulo de elasticidade
(E). Finalmente, determinar a resistência de ruptura e o alongamento percentual, tendo a peça
rompido sob a carga de 16.600 kg e sendo, então, a distância entre as referências de 24,6 cm.
σ =P/A = 8.000/(π x 2,262
/4) = 1.994 kg/cm2
.
ε = ∆L/L = 0,019/20 = 0,00095.
E = 1/α = σ/ε = 2.000/0,00095 = 2.105.263 kg/cm2
σr = Pmáx/Ao = 16.600/(π x 2.262
/4) = 4.138 kg/cm2
.
δ% = 100. ∆L/Lo = 100 x (24,6 - 20)/20 = 23 %.
b) Um tirante de aço de um telhado tem 18 m de comprimento e 2,8 cm de diâmetro, deve
resistir a uma força de tração de 9.600 kg. Calcular sua variação de comprimento total,
devido à força aplicada e devido à uma variação de temperatura de + 35 °C.
Alongamento do tirante devido à força:
ε = ∆L/L e ε = σ/E, então, ∆L = (L. σ)/E.
Considerando E = 2.100.000 kg/cm2
, e
σ = 9.600/(π x 1,42
) = 1.560 kg/cm2
.
∆L = (1.800 x 1.560)/2.100.000 ⇒ ∆L = 1,34 cm.
Alongamento do tirante devido à variação de temperatura:
∆Lt = αt. ∆t. L = 0,000012 x 35 x 1.800 ⇒ ∆Lt = 0,76 cm.
∆L total = 1,34 cm + 0,760 cm = 2,1 cm.
13. 13
c) Calcular a espessura das juntas de dilatação para um terreiro de café de 100 x 100m, que será
construído em concreto. As juntas serão colocadas nas duas direções a cada 10m.
Considerando que o terreiro foi feito no inverno, é possível um ∆t de aproximadamente
40°C. E, como haverá juntas nas duas direções, pode-se considerar dilação linear.
1 2 3 4 5 6 7 8 9
∆L = αt. L. ∆t
∆L = 0,000010 x 100 x 40
∆L = 0,04 m = 4 cm = 40 mm.
100m
Como, em 100m pode-se contar com 9 juntas para acomodar a dilatação total, tem-se:
40 mm/9 juntas = 4,4 mm/junta. (mínimo).
3. Dimensionamento de Elementos Tracionados e Comprimidos
3.1. Dimensionamento de Elementos Tracionados
Nos cálculos de resistência à tração, devem ser considerados todos os enfraquecimentos na
seção transversal, provocados por orifícios de rebites, parafusos e pinos, enchimento, encaixes de
qualquer espécie, recortes e roscas.
3.1.1. Aplicações
a) Um tirante de telhado tem 10m de comprimento e deve resistir a uma força de tração de 8.600
kg. Calcular o diâmetro do tirante a ser executado em aço redondo de forma que o mesmo tenha
rosca de 1,5mm de profundidade.
Dados: σadm aço = 1.600 kg/cm2
; e
E aço = 2.100.000 kg/cm2
.
σ =P/A ∴ Anec = P/σadm tirante
Anec = 8.600 / 1.600 = 5,4 cm2
Anec = π x d2
/4 = 5,4 cm2
∴ d = 2,5 cm = 26 mm. 10 m
Para que seja confeccionada a rosca, o tirante deverá ter um diâmetro de:
dfinal = 26 mm + 3 mm = 29 mm.
14. 14
b) Substituir o tirante de aço acima por um tirante de madeira (Eucalipto citriodora), considere
um enfraquecimento de 2,0 cm, conforme desenho abaixo. Dimensionar o referido tirante
(valores de “b” e “h”).
Dados: σadm. tr. = 170 kg/cm2
; E = 136.000 kg/cm2
; P = 8.600 kg; L = 10m.
b
h 2cm hmin P
Dimensionar sem considerar o enfraquecimento:
σ =P/A ∴ Anec = P/σadm
Anec = 8.600 / 170 = 50,5 cm2
Anec = b x hmin = 50,5 cm2
∴ adotando-se: b = 7 cm.
hmin = 50,5 / 7 = 7,2 cm
Logo, h = hmin + enfraquecimento ⇒ h = 7,2 + 2 = 9,2 cm
Resposta: b = 7 cm e h = 9,2 cm.
Obs: normalmente o valor de b é menor que o de h.
3.2. Dimensionamento de Elementos Comprimidos
Nas peças comprimidas somente considera-se os enfraquecimentos da seção transversal
quando a parte retirada não tiver sido substituída ou for preenchida com material de menor
resistência.
No dimensionamento de dois materiais diferentes em contato, considera-se apenas a tensão
admissível do material de menor resistência. Assim, o dimensionamento de uma fundação é
conduzido de acordo com a tensão admissível do solo e não com o material que a constitui.
No dimensionamento de elementos estruturais de madeira tem-se que considerar o ângulo
entre a força aplicada e a direção das fibras. A tabela a seguir exemplifica a relação existente
entre ângulo da força e tensão admissível, para uma madeira que possui tensão admissível à
compressão paralela de 85 kg/cm2
e tensão admissível à compressão perpendicular de 20 kg/cm2
.
α = 90o
α = 0o
α = 45o
Angulo α entre direção da
força e direção da fibra. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90°
Tensão Admissível de 85 74 63 52 43 35 29 24 21 20
Compressão em kg/cm2
15. 15
3.2.1. Dimensionamento de Pilares ou Colunas de Alvenaria
Na compressão é importante a relação ente a menor dimensão da seção transversal (d) e a
altura (h) da peça.
Para efetuar o dimensionamento de um pilar de alvenaria a tensão admissível, a ser
considerada nos cálculos, diminuiu à medida que o GRAU DE ESBELTEZ (h/d) aumenta.
A TENSÃO ADMISSÍVEL CORRIGIDA (σadm) em função do grau de esbeltez é dada por:
S
adm
adm
σ
σ ='
h
onde, para h/d = 1 5 10
s = 1,0 1,4 2,0
d
Normalmente, não se trabalha com h/d >10, somente em casos especiais.
3.2.1.1. Aplicação
a) Que carga pode suportar um pilar de alvenaria de tijolo maciço comum, σadm=10 kg/cm2
, com
seção de 20 x 25cm e 2 m de altura?
O cálculo do grau de esbeltez é feito com a menor dimensão transversal, ou seja:
h/d = 200/20 = 10
2
2
/5
2
/10
' cmkg
cmkg
S
adm
adm ⇒⇒=
σ
σ
Então, a carga total admissível para a coluna, sem considerar o peso próprio da coluna, será:
P = σadm. A = 5 x 500 = 2.500 kg.
Descontando o peso próprio do pilar, uma vez que esta carga também atua sobra o material
da base do mesmo, e considerando o peso específico da alvenaria de tijolo igual a 1.800 kg/m3
,
tem-se:
P = 2.500 - (0,20 x 0,25 x 2 x 1.800) = 2.320 kg.
3.2.2. Dimensionamento de Pilares ou Colunas de Madeira ou de Aço
As colunas ou qualquer outro elemento comprimido que seja de madeira ou de aço podem
ser dimensionados verificando:
a) A carga máxima que o corpo suporta levando-se em conta a flambagem, empregando-se a
equação de Euler ou seja:
P
E I
Lcrit
e
=
× ×
×
π
ν
2
2
Onde:
P crít = carga crítica admissível, kg;
E = módulo de elasticidade do material, kg/cm2
;
Ι = momento de inércia da seção, cm4
;
Le = comprimento efetivo de flambagem, cm; e
v = coeficiente de segurança, admensional.
16. 16
b) A tensão à compressão atuante no material, ou seja:
σat
P
A
= ≤ σ adm do material.
Se as duas condições anteriores são satisfeitas, tudo bem, a coluna é estável.
O Momento de Inércia da seção depende da forma, das dimensões e da orientação da
mesma. Para o cálculo de elementos comprimidos simples, emprega-se o menor valor entre as
direções “x “e “y “. A tabela a seguir apresenta as fórmulas para algumas seções usuais.
Momentos de Inércia para algumas Seção Usuais (cm4
).
Seções Momento de Inércia
Retangular
y
h x
b
I
bh
x =
3
12
;
12
3
hb
I y =
Circular Cheia x
64
.
4
. 44
dr
II yx
ππ
===
Circular Oca x ( )
I I
d d
x y= =
−π 1
4
2
4
64
Perfil Ι
A/2
h h` b` x
b
I
bh b h
x = −
3
12
2
12
.
'. '
; I
a b h A
y =
+. '.3 3
12
h
17. 17
O comprimento efetivo de flambagem depende do comprimento de suas extremidades. São
quatro os casos a serem considerados:
P P P P
L
Le = 2L Le = L Le = 0,7L Le = 0,5L
3.2.2.1. Aplicações
a) Uma coluna de 2 m de comprimento tem seção quadrada e é de pinho. Assumindo E =
125.000 kg/cm2
, σadm = 120 kg/cm2
para compressão paralela às fibras, e usando um fator de
segurança de 2,5 para calcular a carga crítica de flambagem usando a equação de “Euler”.
Determine as dimensões da seção transversal para as cargas de 10.000 kg e de 20.000 kg.
Sabe-se que a coluna é articulada nas duas extremidades.
(1) Para a carga de 10.000 kg
Dados: Pcrít = 10.000 kg; E = 125.000 kg/cm2
; ν = 2,5; Le = L = 2 m = 200 cm
P
E I
Lcrit
e
=
× ×
×
π
ν
2
2 ∴
xE
LP
I e
2
2
π
ν××
=
4
22
2
811
/000.125
5,2)200(000.10
cm
cmkgx
xcmxkg
I ⇒=
π
a4
Ι = ------- ∴ a4
= 12 x 811 cm4
h = a 12
a = (12 x 811 cm4
)1/4
∴ a = 9,9 cm ≅ 10 cm
b = a
Verificando a tensão normal da coluna:
⇒⇒= 2
100
000.10
cm
kg
A
P
atσ 100 kg/cm2
< 120 kg/cm2
OK!
Obs: A σadm já incorpora o coeficiente de segurança.
18. 18
(2) Para a carga de 20.000 kg:
4
22
2
1621
/000.125
5,2)200(000.20
cm
cmkgx
xcmxkg
I ⇒=
π
Ι = a4
/12 = 1.621 cm4
; a = (12 x 1621 cm4
)1/4
= 11,8 cm ≅ 12 cm.
Verificando a tensão normal:
⇒⇒=
cmxcm
kg
A
P
at
1212
000.20
σ 138 kg/cm2
> 120 kg/cm2
Não está bom, portanto deve-se dimensionar pela tensão admissível.
⇒⇒= 2
/120
000.20
cmkg
kgP
A
atσ
166,6 cm2
A = a2
= 166,6 cm2
∴ a = 12,9 ≅ 13 cm.
Uma seção 13 x 13 cm é aceitável, pois atende à flambagem e à compressão do material.
b) Determinar o diâmetro de um pilar com 3m de comprimento, para suportar uma carga de 15
toneladas. Considerar: E = 140.000 kg/cm2
, σadm=135kg/cm2
para compressão paralela às fibras e
coeficiente de segurança 2,5.
Dados: Pcrít = 15.000 kg; E = 140.000 kg/cm2
; ν = 2,5; Le = 2.L = 600 cm
P
E I
Lcrit
e
=
× ×
×
π
ν
2
2 ∴
xE
LP
I e
2
2
π
ν××
=
4
22
2
770.9
/000.140
5,2)600(000.15
cm
cmkgx
xcmxkg
I ⇒=
π
4
4
xr
I
π
= ∴ ⇒= 4
4
4770.9
π
xcm
r 10,6 cm e d ≅ 22 cm.
Verificando a tensão normal:
A
P
at =σ ∴ ⇒= 2
11.
000.15
π
σ at 39,46 kg/cm2
< 135 kg/cm2
OK!
Obs: Quando a seção for retangular, verificar a flambagem nas duas direções, x e y, e considerar a
menor carga crítica como limite.
19. 19
3.2.3. Dimensionamento de Pilares de Concreto Armado
Para concreto armado, quando a carga normal que atua sobre o pilar não se situa no seu
centro de gravidade, diz-se o mesmo está sendo solicitado por uma “flexão composta normal”.
Estas solicitação corresponde à combinação da força normal com o momento fletor devido à
excentricidade. Praticamente, não há pilar que não esteja sobre flexão composta, e por isto, as
normas determinam que assim devem ser calculados.
Segundo as normas brasileiras, a menor largura permitida para os pilares é de 20 cm,
embora, na prática dimensões menores são usuais.
A tabela a seguir apresenta a ferragem necessária, a carga admissível em toneladas e o
comprimento máximo de pilares engastados, de acordo com a seção, tendo como base a Norma
Brasileira, NB-1-78, empregado a teoria do Estado Limite Último.
Carga Admissível (toneladas força), Número de ferros com diâmetro em mm e Comprimento
Máximo (L) para Pilares Retangulares Sujeitos à Compressão Axial, para um Concreto com fck
(tensão admissível à compressão) ≥ 180 kg/cm2
, e para o Aço C A-50.
Espessura Largura
20 cm 30 cm 40 cm
15 cm
L = 2,25 m
20 t
4 ∅ 10
30 t
6 ∅ 10
40 t
8 ∅ 10
20 cm
L = 3,00 m
24 t
4 ∅ 10
36 t
6 ∅ 10
48 t
8 ∅ 10
25 cm
L = 3,75 m
34 t
4 ∅ 12,5
51 t
6 ∅ 12,5
68 t
8 ∅ 12,5
30 cm
L = 4,50 m
- 60 t
6 ∅ 12,5
80 t
8 ∅ 12,5
35 cm
L = 5,25 m
- - 97 t
10 ∅ 12,5
40 cm
L = 6,00 m
- - 115 t
12 ∅ 12,5
OBS: Considerar somente metade da carga admissível quando o pilar tive um extremo engastado
e o outro extremo livre.
Ferragem principal
Estribos d = 5mm
P/ cada 20 cm
1,5 cm de cobertura
20. 20
3.2.4. Tensões Admissíveis do Solo à Compressão e Cálculo de Fundações Diretas
As fundações têm como objetivo compatibilizar a carga transmitida pela obra e a resistência
do solo.
As fundações diretas são assim chamadas por transmitirem a carga diretamente sobre o
solo, e a área de contácto é então função da carga e da tensão admissível do solo.
Geralmente as fundações diretas são executadas com 40 a 60 cm de profundidade,
dependendo da carga a ser transmitida e do solo, procurando sempre apoia-las em terrenos
firmes.
A tensão admissível ao solo pode ser estimada pelo processo de percurção e empregando a
seguinte equação:
σadm
P
S C
N H
E
N
=
×
×
+
+
1
2
Onde:
roldana σ adm = Tensão Admissível do Solo (kg/cm2
)
P = Peso (kg)
tripé S = seção do peso (cm2
)
C = coeficiente de segurança (5-10)
N = número de quedas (5-10)
P H = altura de queda (cm)
H E = aprofundamento no solo (cm)
vala de fundação
E
Cada amostragem do método consiste em deixar cair, de uma determinada altura, um peso
cilíndrico de valor conhecido, por um determinado número de vezes, e verificar o
aprofundamento total causado no solo pelas quedas do mesmo.
A determinação deve ser feita na profundidade em que se vai apoiar a sapata, e deve-se
fazer no mínimo 3 amostragens em locais diferentes.
De uma forma geral são encontradas as seguintes tensões admissíveis para os solos:
1 - Aterros ou entulhos suficientemente tecalcados e consolidados.......... 0,5 kg/cm2
2 - Aterros de areias sem possibilidade de fuga...................................... 1,0 kg/cm2
3 - Terrenos comuns, bons, como os argilo-arenosos, embora úmido..... 2,0 kg/cm2
4 - Terrenos de excepcional qualidade como os argilo-arenosos secos... 3,5 kg/cm2
5 - Rocha viva....................................................................................... 20,0 kg/cm2
Para calculo das cargas da obra pode-se utilizar a tabela apresentada a seguir:
21. 21
Cargas por Unidade de Área e Peso Específico de Alguns Elementos Construtivos:
Material Cargas
(kg/m2
)
Peso
(kg/m2
)
Sobrecarga
(kg/m2
)
Telhado colonial
Telhado T. Francesa
Telhado C. Amianto
Laje Maciça ou pré-fabricada de forro
Laje Maciça ou pré-fabricada de piso
Alvenaria Tijolo Maciço
Alvenaria Tijolo Furado
Concreto Armado
Concreto Ciclópico
Revestimento Forro
Pavimentos Piso
Revestimento Parede
140
125
90
120
160 –180
-
-
-
-
50
50 –80
25
-
-
-
-
-
1.600
1.200
2.000 – 2.400
1.800 – 2.200
-
-
-
60
60
60
100
200 – 600*
-
-
-
-
-
-
-
∗ Para depósito vai até 600 kg/m2
, dependendo do material a ser estocado, enquanto para
residências e escritório fica em torno de 200 kg/m2
.
3.2.4.1. Aplicação
a) Dimensionar as sapatas isoladas de um galpão com cobertura de cimento-amianto, vão de 11
m, beiral de 0,5 m e pé direito de 3 m. Os pilares são de 0,20 x.0,20m, em concreto armado,
espaçados de 4 m entre si. Considere a tensão admissível do solo igual a 1,2 kg/cm2
.
- Área de telhado sobre o pilar:
(5,5 m + 0,5 m) x 4 m = 24 m2
- Carga e sobrecarga da cobertura:
90 kg/m2
+ 60 kg/m2
= 150 kg/m2
(ver tabela anterior)
- Carga sobre o pilar:
150 kg/m2
x 24 m2
= 3.600 kg
0,5m 4m - Peso do próprio pilar:
0,2m x 0,2m x 3m x 2.400kg/m3
= 288kg.
Área de influência do telhado
sobre 1 pilar = 4 x 6m - Peso próprio estimado da sapata,
considerando-a com altura de 50 cm:
0,5 m . X . X . 2.200 kg/ m3
= 1.100X2
kg
- Carga total sobre o solo:
3.600 kg + 288 kg + 1.100X2
kg
= (3.888 + 1.100X2
) kg
3
0,5
0,5
X sapata (seção X2
m2
)
11m
22. 22
A
P
at =σ ∴ 22
2
2 )100.1888.3(
/000.12
mX
kgX
mkg
+
=
12.000 X2
= 3.888 + 1.100X2
∴ X2
= 0,357 ∴ X = 0,60 m
Obs: A verificação de que a altura da sapata está aceitavel é empiricamente feita pela fórmula:
h = (B – b) . 0,50 Onde: B = largura maior da sapata
b = largura menor do pilar
Portanto: H = (0,60 – 0,20). 0,50 = 0,20 m < 0,50 m OK!
Finalmente, o dimensionamento complementar é feito recortando, se econômico for, o
material que estiver fora da linha do ângulo de 60°, na forma de escada, por ser de fácil
construção.
b) Dimensionar as sapatas de um galpão com cobertura de telha cerâmica francesa, vão de 11 m,
beiral de 0,5 m e pé direito de 3 m. A estrutura de sustentação da cobertura (engradamento) e
o forro, apoia-se sobre a parede de alvenaria. Considere a tensão admissível do solo igual a
1,0 kg/cm2
.
Obs: No caso de instalações onde as sapatas são contínuas, fixa-se 1 m de comprimento da
mesma, calcula-se a carga de telhado, forro, da parede e peso próprio da fundação neste
comprimento, e acha-se a largura necessária.
1- Telhado
- Área para 1m de parede
(5,5 m + 0,5 m) x 1 m = 6 m2
- Carga e sobrecarga:
125 kg/m2
+ 60 kg/m2
= 185 kg/m2
(ver tabela )
- Peso sobre 1m de parede
185 kg/m2
x 6 m2
= 1.110 kg
2 - Laje do forro
considerando espessura de 6cm.
0,5m - Área para 1m de parede
1 m (5,5 m + 0,5 m) x 1 m = 6 m2
- Peso próprio: (tabela)
2.400 kg/m3
x 0,06m = 144 kg/m2
- Carga, sobrecarga e revestimento: (tabela)
(144 + 100 + 25) kg/m2
= 269 kg/m2
- Peso sobre 1m de parede
3 269 kg/m2
x 6 = 1614 kg
3 – Alvenaria (tijolos furados)
0,5 considerando 20cm de espessura.
- Peso sobre 1m de parede
X sapata (seção X m2
) (1.200 kg/m3
x 0,2m x 1m x 3m) = 720 kg
11m
23. 23
4 – Peso próprio da sapata (concreto ciclópico)
(2.200 kg/m3
x 0,5m x 1m x Xm) = 1.100X kg
Peso total sobre o solo:
(1.100 + 1614 + 720 + 1.100X) kg = (3.434 +1.100X) kg
levando-se à fórmula, chega-se ao valor de X.
A
P
at =σ ∴ 2
2
.
)100.1434.3(
/000.10
mX
kgX
mkg
+
=
10.000 X = 3.888 + 1.100X ∴ X = 0,385m ∴ aproximadamente 40 cm.
3.2.5. Problemas Propostos
a) As tesouras de telhado de uma construção transmitem sobre cada pilar, com 3 m de altura, uma
carga da ordem de 11.000 kg. Considerando um extremo engastado e o outro livre, e o
coeficiente de segurança igual a 3, dimensionar o pilar:
1) em alvenaria. σadm. Comp. = 8 kg/cm2
2) em madeira roliças. E = 110.000 kg/cm2
e σadm. Comp. = 100 kg/cm2
3) em concreto armado, especificando a seção, ferragem e resistência do concreto.
b) A asna da tesoura de telhado deve suportar um esforço de compressão da ordem de 1.550 kg.
Dimensionar a peça estrutural de forma que uma das dimensões de sua seção seja 7,5 cm.
Considerar a peça simplesmente apoiada nos dois extremos, e coeficiente de segurança 3.
Dados: σadm. comp. = 90 kg/cm2
; E = 80.000 kg/cm2
e L = 2,10 m.
4. Dimensionamento de Elementos Solicitados ao Esforço Cortante ou Cisalhamento (ττ)
A tensão de cisalhamento ou corte atua paralelamente à superfície considerada, produzindo
unicamente um escorregamento das seções adjacentes, sem que se altere o seu afastamento
mútuo.
Em geral, as tensões não se distribuem uniformemente na seção transversal, mas para
simplificar os cálculos, a distribuição uniforme da tensão de cisalhamento é normalmente
considerada.
Onde: τ =
P
A
ou A
P
nec
adm
=
τ
A resistência ao corte tem especial importância nas peças em balanço, ligações de madeira,
rebites, parafusos, pinos, etc.
A madeira, devido as suas características estruturais, apresenta resistência ao cisalhamento
diferenciada com relação à direção das fibras. Nas tabelas normalmente encontram-se τadm paralela
e perpendicular às fibras, ao contrário dos outros materiais.
24. 24
4.1. Aplicações
a) Calcular o esforço de tração admissível na emenda abaixo considerando somente os esforços
de compressão e cisalhamento.
Dados: σadm. comp. = 85 kg/cm2
; τadm. comp. = 9 kg /cm2
P P
A
c b d 4
20 20cm
1) Compressão admissível na seção a-b:
Zcomp. = A. σadm. comp. = 4 cm x 16 cm x 85 kg/cm2
= 5.440 kg
2) Cisalhamento ao longo das fibras em a-c ou b-d:
Zcis = A. τadm. par. = 16 cm x 20 cm x 9 kg/cm2
= 2.880 kg.
Portanto, a carga máxima admissível é de 2.880 kg.
b) Calcular o diâmetro do pino de aço da figura abaixo, para que a emenda resista 10.000 kg à
tração.
τadm. = 1.200 kg/cm2
.
P P
Seção resistindo ao
cisalhamento = 2 A
Seção A
P = 2 A. τ adm.
2
/200.12
000.10
.2 cmkgx
kgP
A
adm
⇒=
τ
= 4, 17 cm2
A = (π d2
)/4 ∴ d = 2,3 cm
c) Calcular a distância “X” no nó da tesoura abaixo, para que a linha resista ao esforço cortante
causado pela força transmitida pela perna da tesoura.
P τ adm. par. (peroba rosa) = 18,1 kg/cm2
7,5cm
A = X. 7,5
x F = A. τ adm., então
P . cosθ P cos θ = (X. 7,5 cm) x 18,1 kg/cm 2
.
Se, por exemplo, θ = 15° e
P = 2.100 kg, tem-se:
cm
cmxcm
xkg
x 15
185,7
15cos100.2
⇒=
25. 25
5. Dimensionamento de Elementos Flexionados ou vigas
Uma peça solicitada à flexão, normalmente chamada de viga, resiste a esforços
primeiramente perpendiculares ao seu comprimento. A resistência à flexão é dada pela
combinação simultânea da resistência à compressão e à tração.
Existe um plano horizontal separando estes dois tipos de resistência que é chamado
SUPERFÍCIE NEUTRA. Nesta superfície não existe nem tensão de tração, nem de compressão.
x
P
R1 R2
x
x
Tensão de compressão
C
y Eixo ou linha neutra
Cdefe y T
Tensão de tração
X Seção
x
R1
Considere “C” a resultante de todas as tensões de compressão atuando na parte superior
da seção transversal, e considere “T” a resultante de todas as tensões de tração atuando na parte
inferior da mesma seção. A soma dos momentos destas tensões é chamada de MOMENTO
RESISTENTE. Para que a viga esteja em equilíbrio, o momento resistente deve ser igual ao
MOMENTO FLETOR que atua na mesma.
No ponto A: R1 . x = momento fletor
C . y + T. y = momento resistente, e
C . y + T. y = R1 . x
Para qualquer viga o MOMENTO FLETOR MÁXIMO pode ser determinado em função
dos esforços externos que atuam na mesma. Para dimensionar uma viga, capaz de suportar estes
esforços, precisa-se selecionar um elemento estrutural com uma seção transversal de FORMA,
ÁREA e MATERIAL, que seja capaz de desenvolver um momento resistente igual ou maior que
o momento fletor máximo, e pode ser equacionado utilizando-se a FÓRMULA FLETORA, em
que:
M = f x S
Onde: M = momento fletor máximo;
f = tensão admissível à flexão do material; e
S = módulo da seção. Sendo que:
S
I
C
=
Onde: Ι = momento de inércia da seção; e
C = distância do eixo neutro à extremidade superior ou inferior da viga.
A
26. 26
Os momentos fletores máximos são tabelados e são função do vão da viga, localização e
tipo da carga (concentrada ou uniformemente distribuída) e condição de apoio nos extremos
(contínua, engastada ou articulada).
A nomenclatura e representação das cargas são:
a) carga concentradas b) cargas uniformemente distribuídas
P1 P2 P3 w ou W
L1 L2 L3 L
onde: w = carga uniformente distribuída unitária (ex: 100 kg/m),
W = carga uniformente distribuída total ao longo da viga.
5.1. Procedimento no Dimensionamento de Vigas de Madeira
O dimensionamento de Vigas, de uma forma geral, pode ser efetuado na seguinte sequência:
a) Calcular as cargas que atuam na viga, incluindo o peso próprio, e fazer um esboço mostrando
as forças e suas lacalizações. Determinar as reações.
b) Determinar o MOMENTO FLETOR MÁXIMO e calcular o MÓDULO DE SEÇÃO (S =
M/f). Determinar a seção necessária à flexão, tendo em vista que para a madeira , a largura da
seção transversal deve ser 1/3 a 1/2 da altura, para peças retangulares.
c) No caso de madeira, verificar se a seção encontrada atende à TENSÃO CISALHANTE
HORIZONTAL (v), ou seja:
v
V Q
I S
=
×
×
Onde: Ι = momento de inércia da seção
b = largura da viga no local onde v é calculado,
V = força vertical cisalhante total na seção considerada
Q = MOMENTO ESTÁTICO com relação ao eixo neutro (é a área acima ou abaixo
do eixo neutro multiplicada pela distância do seu centróide até o eixo).
Para uma seção retangular:
Q b
h h b h
= ×
× =
×
2 4 8
2
centróide da seção comprimida
I
b h
=
× 3
12
, então h eixo neutro
v
V
b h
= ×
×
3
2
b
A tensão cisalhante horizontal (v) deverá ser menor que a tensão admissível cisalhante do
material na direção considerada.
d) Verificar a flecha máxima causada na viga pela ação das cargas. Normalmente, uma flecha de
“vão/360 “ é considerada como limite.
e) Quando a seção que satisfaz todos os requisitos anteriores é encontrada, o comprimento de
apoio da viga deve ser determinado em função da tensão de compressão perpendicular ao
comprimento da viga.
27. 27
Diagramas e Fórmulas para Algumas Vigas Usuais.
W = Carga uniformemente distribuída total.
P = Carga concentrada.
L = Vão.
V = Esforço cortante.
M = Momento fletor.
D = Flexão máxima.
L/2 L/2
P
R1 R2
V
M
R1 = R2 = P/2 Vmax = P/2
4
.LP
M máx =
IE
LP
D
.48
. 3
=
L
w
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
R1 R2
R1 = R2 = P/2 Vmax = P/2 W = w.L
8
.
8
. 2
LWLw
M máx ==
IE
LW
xD
.
.
384
5 3
=
L/3 L/3 L/3
P P
R1 R2
V
M
R1 = R2 = P Vmax = P
3
.LP
M máx =
IE
LP
xD
.
.
648
23 3
=
L/4 L/4 L/4 L/4
P P P
R1 R2
R1 = R2 =3P/2 Vmax = 3P/2
2
.LP
M máx =
IE
LP
xD
.
.
384
19 3
=
28. 28
P L
V R
M
R = P Vmax = P
LPM máx .=
IE
LP
D
.3
. 3
=
w L
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
R
R = W Vmax = W
2
.LW
M máx =
IE
LW
D
..8
. 3
=
L L
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ w
R1 R2 R3
V
M
R1 = R3 = (3/8)W; R2 = (10/8)W; Vmax = (5/8)W
8
.LW
M máx =
IE
LW
D
..185
. 3
=
L/2 L/2 L/2 L/2
P P
R1 R2 R3
R1 = R3 = (5/16)P; R2 = (22/16)P;
32
.6 LP
M máx = Vmax = (11/16)P
a b
P
R1 R2
L
V V1
V2
M
R1 = V1 = Pb/L; R2 = V2 = Pa/L
L
baP
Mmáx
..
=
LIE
baP
D
...3
. 22
=
(no local de aplicação da força)
29. 29
Aplicações
a) Uma viga de madeira tem vão de 4,5 m com cargas concentradas de 1.500 kg aplicadas a
cada 1/3 do vão . Existe ainda uma carga uniformemente distribuída de 300 kg/m (incluindo o
peso próprio da viga) sobre todo o vão. A flecha é limitada a 1/360 do vão.
Dados: f = 98 kg/cm2
vadm. // = 8 kg/cm2
E = 108.000 kg/cm2
σadm. ⊥ = 20 kg/cm2
1.500 1.500kg
w = 300 kg/m
R1 R2
1,5 1,5 1,5 m
Para resolver o problema, considerar a atuação dos esforços concentrados separadamente
dos uniformemente distribuídos e fazer a composição no final de cada caso.
As equações para determinar as reações (R), o esforço cortante (v), o momento fletor (M)
e a flecha máxima (D), encontram-se na tabela anterior.
Cargas concentradas:
L/3 L/3 L/3
P P
R1 R2
V
M
R1c = R2c = P = 1.500 kg
Vmáx.c = P = 1.500 kg
mkg
xLP
M máx .250.2
3
5,4500.1
3
.
⇒⇒=
IE
LP
xD
.
.
648
23 3
=
Cargas Uniformemente Distribuídas:
W = w.L = 300 kg/m x 4,5m = 1.350 kg
R1u = R2u = Vmáx.u = (W/2) = (1350/2) = 675 kg
mkg
xLP
M máx .4,759
8
5,4350.1
3
.
⇒⇒=
IE
LW
xD
.
.
384
5 3
=
L
w
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
R1 R2
30. 30
Determinação da seção inicial da viga:
Mmáx = Mmáx.c + Mmáx.u = 2.250 kg.m + 759,4 kg.m = 3.009,4 kg.m
sendo f = 98 kg/cm2
.
3
2
max
8,070.3
/98
.940.300
cm
cmkg
cmkg
f
M
S ===
Ι bh3
S = ------ ∴ Ι = ----- h/2 C LN
C 12 h/2
23
3
6
.
212
.
2
12
.
hbh
x
hb
h
hb
S ⇒⇒= ∴ Se b = ½de h, então:
3
32
8,070.3
126
.
2
cm
hh
x
h
S ⇒⇒=
h = (36.849,6)1/3
∴ h = 33,3 cm ≅ 34 cm ∴ b = 16,6 cm ≅ 17 cm
As vigas de madeira normalmente não apresentam problemas quanto ao cisalhamento
perpendicular à peça. No entanto, o deslizamento de fibras, cisalhamento paralelo, é freqüente e
deve ser verificado. Verificando o Esforço Cortante para uma seção retangular:
2max
/6,5
3417
675500.1
2
3
.2
3
cmkg
cmxcm
kgkg
x
hb
V
xvigas ⇒
+
⇒=τ
τvigas < τ adm = 8 kg/cm2
OK!
Verificação da deformação.
A flecha permitida = 1/360 x L = 1/360 x 450 cm = 1,25 cm
Dtotal = Dmáx. c + Dmáx.u
IE
LW
x
IE
LP
xDtotal
.
.
384
5
.
.
648
23 33
+= Sendo: E = 108.000 kg/cm2
L = 450 cm
W = 1.350 kg
bh3
17 x 343
P = 1.500 kg
Ι = ---- = ---------- = 55.681 cm4
12 12
IE
L
x
x
x
x
x
xDtotal
.
.350.1
681.55000.108
450350.1
384
5
681.55000.108
450500.1
648
23 333
+=
D total = 0,8 + 0,3 = 1,1 cm < 1,25 cm OK!
31. 31
Caso a flecha calculada fosse maior que a flecha permitida, uma nova seção deveria ser
achada em função da flecha máxima permitida.
IE
L
x
WP
IE
LW
x
IE
LP
xDtotal
.384
.5
648
.23
.
.
384
5
.
.
648
23 333
+⇒+=
ou
+=
384
.5
648
.233
WP
DxE
L
I
total
e
12
. 3
hb
I =
Comprimento mínimo de apoio da viga:
Cada lado da viga deve resistir ao
esmagamento, à uma carga igual à reação de
apoio do referido lado.
e
R1 = R1c + R1u = 1.500 kg + 675 kg = 2.175 kg
σadm. comp. ⊥ = 20 kg/cm2
excm
kg
17
175.2
= ∴ cm
x
e 4,6
2017
175.2
⇒=
Caso o apoio da viga seja de material menos resistente que a madeira o comprimento
mínimo passa a ser calculado em função da tensão admissível do mesmo.
b) Dimensionar as vigas de seção circular de uma ponte de madeira, cujo assoalho é constituído
de madeira roliça e terra e possui 3 m de largura. As vigas (duas de cada lado), deverão ser
espaçadas de forma que as rodas passarão sobre as mesmas. O peso máximo permitido aos
veículos será de 10.000 kg, vão de 8 m e a flecha não é problema.
Dados: Peso Específico da madeira = 850 kg/m3
;
Peso Específico da terra = 1.800 kg/m3
;
fmadeira = 70 kg/cm2
;
σadm. com. ⊥ = 18 kg/cm2
;
vadm.// = 7 kg/cm2
;
17 cm
32. 32
1) Considerando 4 vigas: pior situação para esforço cortante
pior situação para
Vmáx. c = (2.500 kg) / 2 = 1,250 kg momento fletor
P = (10.000/4) kg
mkg
mxkgLP
M Cmáx .000.5
4
8500.2
4
.
.. ⇒⇒=
Porém, como a carga é móvel, Vmáx. c = 2.500 kg, próximo aos apoios.
W = (8m . 3m . 0,5m . 1800 kg/m3) / 4 = 5.400 kg
mkg
mxkgLW
M Umáx .400.5
4
8400.5
8
.
.. ⇒⇒=
Vmáx. u = W/2 = (5.400/2) = 2.700 kg
2) Mmáx = Mmáx. c + Mmáx. u = 5.000 kg. m + 5.400 kg. m = 10.400 kg. m
Sendo f = 70 kg/cm2
, fazendo o dimensionamento, inicialmente, sem considerar o peso próprio
da viga:
3
2
max
857.14
/70
.400.10
cm
cmkg
cmkg
f
M
S ===
y Ι π r4
S = -------- e Ι = --------
C = r C 4
x
(π r4
)/4 π r3
S = ------------ = -----------
r 4
πr3
S = 14.857 cm3
= -------- ∴ r = 3 x 18.916,5
4
r = (18.916,5)1/3
= 26,6 cm ≅ 27 cm ∴ d = 54 cm
Considerando o peso próprio de cada viga:
8 m x π x (0,27 m)2
x 850 kg/m3
= 1.557 kg
Como esta carga é uniformemente distribuída, então:
W = 5.400 kg + 1.557 kg = 6.957 kg
mkg
mxkgLW
M Umáx .957.6
8
8957.6
8
.
... ⇒⇒=
Vmáx. u = W/2 = (6.957 / 2) = 3.478,5 kg
33. 33
Completando os cálculos,
Mmáx. = Mmáx. c + Mmax.u = 5.000 kg. m + 6.957 kg. m = 11.957 kg. M
3
2
max
081.17
/70
.957.11
cm
cmkg
cmkg
f
M
S ===
πr3
S = -------- = 17.081 cm3
∴ r = (21.748,2)1/3
4
r = 27,9 cm ≅ 28 cm ∴ d = 56 cm
3) Verificação da resistência ao cisalhamento horizontal.
Para uma seção circular: centróide
bI
QV
viaas
.
.
=τ ∴ C = r y = 4r/3π
3
2
3
2
.3
.4
2
.
rx
r
x
r
Q ⇒=
π
π
(área superior x y )
2
max
4
3
max4
3
max
.3
4
.
.2
1
.
4.
4
3
2
..2
4
.
3
2
r
V
x
r
x
r
xrxV
rx
r
rxxV
viaas
πππ
τ ⇒⇒=
Vmáx = Vmáx. c + Vmáx. u = 2.500 kg + 3.478,5 kg = 5.978,5 kg
( )
2
2
/24,3
28.
5,978.5
3
4
cmkg
cm
kg
xviaas ⇒=
π
τ < τ adm = 7 kg/cm2
OK!
4) Flecha não é problema.
5) Comprimento mínimo de apoio da viga.
Considerando uma seção de apoio com largura igual ao raio:
28cm
R1 = R1c + R1u = 2500 + 3478,5 = 5978,5 kg
σadm. comp. ⊥ = 18 kg/cm2
excm
kg
28
5,978.5
= ∴ cm
x
e 9,11
1828
5,978.5
⇒=
34. 34
5. 2. Procedimento no Dimensionamento de Vigas de Perfis Metálicos
Para a solução de problemas deste tipo, segue-se o procedimento do item 5.1, porém, dois
aspectos devem ser observados:
- a tensão cisalhante crítica, a ser verificada, é a transversal à peça; e
- normalmente trabalha-se com tabelas onde as propriedades das seções comerciais são pré-
calculadas, o que simplifica nossos cálculos. Uma destas tabelas é apresentada a seguir:
Tabela de Propriedade para Cálculos do Perfil Metálico H. t
Ex: W 310 x 143
W = simbologia para perfil de aba larga;
310 = altura da viga em mm; e d t’
143 = massa em kg/ml.
b
Designação Área h b t t’ Plano Neutro (x – x) Plano Neutro (y – y)
(mm2) (mm) (mm) (mm) (mm) I
(106
mm4
)
S
(103
mm3
)
r
(mm)
I
(106
mm4
)
S
(103
mm3
)
r
(mm)
W310 x 143.0 18200 323 309 22.9 14.0 347.0 2150 138.2 112.40 728.0 78.5
107.0 13600 311 306 17.0 10.9 248.0 1595 134.9 81.20 531.0 77.2
74.0 9480 310 205 16.3 9.4 164.0 1058 131.6 23.40 228.0 49.2
60.0 7610 303 203 13.1 7.5 129.0 851 130.3 18.36 180.9 49.0
44.5 5670 313 166 11.2 6.6 99.1 633 132.3 8.45 101.8 38.6
38.7 4940 310 165 9.7 5.8 84.9 548 131.3 7.20 87.3 38.4
32.7 4180 313 102 10.8 6.6 64.9 415 124.7 1.94 38.0 21.5
23.8 3040 305 101 6.7 5.6 42.9 281 118.6 1.17 23.2 19.6
W250 x 167.0 21200 289 265 31.8 19.2 298.0 2060 118.4 98.20 741.0 68.1
101.0 12900 264 257 19.6 11.9 164.0 1242 112.8 55.80 434.0 65.8
80.0 10200 256 255 15.6 9.4 126.1 985 111.0 42.80 336.0 65.0
67.0 8580 257 204 15.7 8.9 103.2 803 110.0 22.20 218.0 51.1
58.0 7420 252 203 13.5 8.0 87.0 690 108.5 18.73 184.5 50.3
44.8 5700 266 148 13.0 7.6 70.8 532 111.3 6.95 93.9 34.8
32.7 4190 258 146 9.1 6.1 49.1 381 108.5 4.75 65.1 33.8
28.4 3630 260 102 10.0 6.4 40.1 308 105.2 1.80 35.2 22.2
22.3 2850 254 102 6.9 5.8 28.7 226 100.3 1.20 23.6 20.6
W200 x 86.0 11000 222 209 20.6 13.0 94.9 855 92.7 31.30 300.0 53.3
71.0 9100 216 206 17.4 10.2 76.6 709 91.7 25.30 240.0 52.8
59.0 7550 210 205 14.2 9.1 60.8 579 89.7 20.40 199.0 51.8
52.0 6650 206 204 12.6 7.9 52.9 514 89.2 17.73 173.8 51.6
46.1 5890 203 203 11.0 7.2 45.8 451 88.1 15.44 152.1 51.3
41.7 5320 205 166 11.8 7.2 40.8 398 87.6 9.03 108.8 41.1
35.9 4570 201 165 10.2 6.2 34.5 343 86.9 7.62 92.4 40.9
31.3 3970 210 134 10.2 6.4 31.3 298 88.6 4.07 60.7 32.0
26.6 3390 207 133 8.4 5.8 25.8 249 87.1 3.32 49.9 31.2
22.5 2860 206 102 8.0 6.2 20.0 194 83.6 1.49 27.8 22.3
19.3 2480 203 102 6.5 5.8 16.5 162 81.5 1.14 22.3 21.4
W150 x 37.1 4740 162 154 11.6 8.1 22.2 274 68.6 7.12 92.5 38.6
29.8 3790 157 153 9.3 6.6 17.2 219 67.6 5.54 72.4 38.1
24.0 3060 160 102 10.3 6.6 13.4 67 66.0 1.84 36.2 24.6
18.0 2290 153 102 7.1 5.8 9.2 120 63.2 1.25 24.4 23.3
3.5 1730 150 100 5.1 4.3 6.8 91 62.7 0.92 18.3 23.0
W130 x 28.1 3590 131 128 10.9 6.9 10.9 67 55.1 3.80 59.4 32.5
23.8 3040 127 127 9.1 6.1 8.9 140 54.1 3.13 49.3 32.3
W100 x 19.3 2470 106 103 8.8 7.1 4.7 89 43.7 1.61 31.2 25.4
35. 35
5.2.1. Aplicação
a) Se as vigas do problema anterior fossem de perfil metálico H, quais seriam suas especificações?
Considerando: farco = 12,50 kg/mm2
e vadm = 7,60 kg/mm2
Determinando a seção:
3
2
max
000.832
/5,12
.)400.5000.5(
cm
mmkg
mkg
f
M
S =
+
==
Indo à tabela das seções do perfil H, pode-se utilizar:
W 310 x 60; W 250 x 80 ou W 200 x 86
Considerando o perfil metálico mais pesado para calcular o peso próprio, tem-se:
86 kg/m x 8 m = 688 kg
Recalculando,
W = 5.400 kg + 688 kg = 6.088 kg
mkg
mxkgLW
M Umáx .088.6
8
8088.6
8
.
.. ⇒⇒= W
3
2
max
040.887
/5,12
.)088.6000.5(
cm
mmkg
mkg
f
M
S =
+
==
Agora, W 310 x 74 0u W 250 x 80 atendem. Escolher a mais econômica.
16,3
Ex: W 310 x 74
W = simbologia para perfil de aba larga;
310 = altura da viga em mm; e 310 9,4
74 = massa em kg/ml.
Obs = dimensões em mm. 205
Verificando o cisalhamento;
Para o perfil metálico, a resistência ao cisalhamento mais importante é aquela que considera
o corte transversal da peça, que é dado pela seguinte fórmula:
2max
/05,2
4,9310
044.32500
'
cmkg
mmxmm
kgkg
txd
V
tv ⇒
+
⇒=τ < 7,6 kg/mm2
OK!
OBS: Neste caso, a seção crítica é d x t’
36. 36
5.3. Problemas Propostos
a) Dimensionar as vigas do assoalho suspenso de um depósito de milho que tem 4 x 4m e deverá
ser cheio até a altura de 3 m. As vigas deverão ser espaçadas a cada 0,8m, simplesmente apoiadas
e deverão ter seção retangular com b = ½h. Flecha não é problema.
Dados: f = 95 kg/cm2
; σadm. comp.⊥ = 16 kg/cm2
; vadm // = 8 kg/cm2
; Peso Específico do milho = 850
kg/m3
;
Peso Específico da madeira = 900 kg/m3
Resp.: 20 x 40 cm para atender flexão e cisalhamento, e apoio mínimo de 13,2 cm.
b) No final das linhas de transmissão de eletricidade normalmente é fixado um poste menor, como
mostra a figura abaixo, o qual deve apresentar resistência à flexão. Determinar o diâmetro do
poste se o esforço de tração no cabo que o conecta ao último poste da rede é de 1.500 kg.
Considere os dados da madeira do problema anterior. A flecha é limitada a 2 cm (E = 110.000
kg/cm2
).
Resp.: d = 37 cm atende flexão, cisalhamento horizontal e flecha.
6. Estrutura de Telhado
Os telhados são constituídos de cobertura e de estrutura de sustentação. As coberturas, em
geral podem ser de barro tipo colonial ou francesa, de cimento-amianto, de alumínio, de
compensado tipo madeirite e de ferro galvanizado. As estruturas de sustentação do telhado
normalmente são de madeira, concreto armado ou metálicas.
Os telhados são constituídos por uma ou mais superfícies que podem ser plantas, curvas ou
mistas. As superfícies planas são as mais comuns. Essas superfícies são denominadas “águas” e
conforme o seu número, tem-se telhado de uma, duas, três, quatro ou mais águas. Abaixo
observa-se um telhado com seis águas.
As inclinações dos telhados são função do tipo de telha, do comprimento do canal e da
espessura de sobreposição das mesmas. As inclinações dos telhados podem ser expressas em
ângulo, percentagem e ponto. Um telhado com ponto 1:5, tem a altura do pendural
correspondente a um quinto do vão, uma inclinação que corresponde a 40% e possui ângulo
aproximado de 21o
30’.
40% 1/5 do vão
21o
30’
As inclinações mínimas e máximas para cada tipo de cobertura e a correspondência entre
ponto, percentagem e ângulo são apresentadas a seguir:
37. 37
Inclinação mínima e máxima para as coberturas mais comuns
Tipos de telha Inclinação
Mínima Máxima
Cerâmica francesa 26o
– 50% 60o
Cerâmica colonial 15o
– 28% 45o
Ferro galvanizado 10o
– 18% 90o
Cimento-amianto 10o
– 18% 90o
Alumínio 10o
– 18% 90o
Compensado – madeirite 10o
– 18% 90o
Tipo calha 3o
– 6% 90o
Relação entre inclinação em percentagem e ângulo
As telhas de barro apoiam-se sobre as ripas, e estas sobre os caibros, e estes sobre as terças
(trama). As terças apoiam-se sobre as tesouras de telhado que encarregam-se de transmitir a carga
permanente mais a acidental sobre os pilares ou paredes. As telhas leves, tipo cimento-amianto,
apoiam-se no sentido do seu comprimento sobre as terças, e estas sobre a tesoura (treliça) de
telhado.
As ripas, os caibros e as terças são solicitados à flexão e são dimensionados como vigas. As
tesouras de telhados são sistemas estruturais (treliças) construídos de forma que todos os
elementos sejam solicitados à compressão ou tração, com o objetivo de venceram maiores vãos
com menor gasto de material estrutural.
38. 38
Nas figuras abaixo pode-se observar uma tesoura simples (tipo 1), uma tesoura normal (tipo
2) e uma tesoura complexa (tipo 3) que pode vencer vão de até 25m, mesmo em madera. A
nomenclatura das partes componentes da tesoura de telhado é também mostrada nesta última
figura.
As tesouras de telhado podem ser dimensionadas por meio de cálculos estáticos ou por
métodos gráficos. O dimensionamento gráfico de uma tesoura pelo Método de Cremona será
apresentado a seguir:
Considerações:
- Telhado com cobertura de cimento-amianto
- Vão da tesoura = 14m
- Distância entre tesouras = 4,0m
- Distância entre terças = 1,69m
- Inclinação do telhado = 15o
Cálculo das cargas sobre cada nó:
Considera-se a área de influência da cobertura sobre uma das terças:
4,00m x 1,69 m = 6,76 m2
Peso da cobertura e acessório 21 kg/m2
Peso próprio da terça (estimado) 17 kg/m2
Ação do vento (segundo NB –5) 18 kg/m2
Carga por nó = 6,76 m2
x (21 + 17 + 18) kg/m2
= 378,6 kg
Esquema da estrutura e cargas atuantes:
39. 39
Determinação dos Esforços:
Por se tratar de cargas em posições simétricas, tem-se:
RA = RB = (380 x 8) / 2 = 1.520 kg
Será aplicado o método de Cremona, para a determinação dos esforços nas barras do
sistema.
Convenções:
I – A análise em equilíbrio em cada nó sucessivo é feita da esquerda para a direita (sentido
horário), procurando-se aquele nó onde concorrem não mais do que três barras, ou que pelo
menos sejam desconhecidos apenas os esforços em duas barras. Isto, para que não haja a
necessidade de recorrer a equações auxiliares, a fim de levantar sua indeterminação estática, pois
é sabido que uma força só pode ser decomposta em duas únicas direções não concorrentes.
II – Em cada nó a composição de forças (as externas e os esforços em cada barra) é feita também
no sentido horário.
III – As forças em equilíbrio em cada nó têm seu sentido indicado por flechas no polígono de
forças, as quais são transladadas no nó do esquema da estrutura, adotando-se a seguinte
convenção: na barra correspondente, se a flecha se dirige para o nó de cada extremidade,
considera-se a barra em compressão, e, em tração no caso contrário.
IV – Passando-se à análise ao nó seguinte ao estudado, inverte-se o sentido da flecha na barra que
se dirige a este nó, indicando-a com dupla flecha.
Isto posto, procede-se à pesquisa dos esforços da seguinte maneira:
A – Compõe-se em escala gráfica o polígono de forças (as externas e esforços nas barras) que
concorrem no nó do apoio esquerdo (parte direita do diagrama de força): tem-se então a reação
RA, a força PO = 380/2 kg, o esforço na barra 1, segundo a direção que ocupa na tesoura e o
esforço na barra 2 da mesma forma. Vê-se pois, que o polígono de forças RA-PO–1–2 está em
equilíbrio, por estar fechado, isto é, a extremidade do esforço na barra 2 coincide com a origem
da força que representa a reação de apoio, e o sentido indicado pelas flechas é contínuo em uma
única direção.
B – Translada-se o nó seguinte, que é C, invertendo, conforme a regra, o sentido do esforço na
barra de conexão a este nó, que é a barra 1, indicando esta inversão com a flecha dupla no
polígono de forças. As forças e esforços são percorridos na sequência 1–P1–4-3 e a grandeza e
direção das forças externas e internas é dada pelo polígono de forças.
C – Ao procurar-se o próximo nó, verifica-se que não será possível de imediato analisar o nó E,
visto que nele concorrem mais de três barras e só é conhecido o esforço na barra de transição 4.
D – Passa-se então ao nó inferior D que, embora seja constituído de quatro barras concorrentes,
já tem determinados os esforços em duas delas, ou seja, barras 2 e 3. Na sequência 3–5–6–2, tem-
se um polígono de forças fechado, assim, pode-se determinar o sentido das forças, transportando-
se as flechas ao nó.
40. 40
E – Passa-se agora, por meio da barra de transição 4, ao nó E, obtendo-se novamente um
polígono de forças fechado, na sequência 4-P2-8-7-5, onde já são conhecidos os esforços nas
barras 4 e 5. As flechas do polígono são da mesma forma transportadas à estrutura, junto às
extremidades das barras que concorrem no nó considerado.
Prosseguindo na sucessiva transposição de nó a nó, da forma antes descrita, chega-se a
determinação de todos os esforços nas barras, que serão resumidos a seguir, com seus respectivos
sinais.
Dada a simetria das cargas e da estrutura, o polígono de forças apresenta perfeita simetria
segundo o eixo de esforço da barra 2-6-10-10’-6’-2’, pelo que as forças à direita do meio são
representadas em linhas interrompidas.
Diagrama de Forças (Cremona)
Quadro dos esforços nas barras
Barra Esforço (kg) Barra Esforço (kg)
1 - 5.100 kg 8 - 3.680 kg
2 + 4.900 kg 9 + 385 kg
3 - 685 kg 10 + 3.550 kg
4 - 4.440 kg 11 - 930 kg
5 + 185 kg 12 - 2.920 kg
6 + 4.270 kg 13 + 1.145 kg
7 - 815 kg
41. 41
De acordo com os esforços feitos por cada peça que concorre à um determinado nó,
procede-se ao desenho e dimensionamento do mesmo. A título de exemplo, apresentamos a
seguir uma esquema de uma tesoura de telhado tipo 3, convencional, e os detalhes dos
respectivos nós para os vãos até 15m, e três tabelas para dimensionamento de estrutura de
madeira para telhado com cobertura de barro e com coberturas leves tipo cimento-amianto. As
tabelas deverão ser empregadas para telhados com inclinação igual ou superior ao ângulo
especificado das mesmas. A madeira a ser utilizada deverá ter características iguais ou superiores
àquelas mencionadas nas tabelas.
43. 43
Engradamento para coberturas de barro
Inclinação do telhado ≥ 21,8o
Distância entre tesouras ≤ 3,5m
Distância entre caibros ≤ 0,5m
Madeiras σadm. Comp. ≥ 70 kg/cm2
σadm. tr. ≥ 70 kg/cm2
τ admr. // ≥ 20 kg/cm2
1
2
3
4
Vão até (m) 5 7 9 11 13 15
Tesoura tipo 2 2 2 3 3 4
No de terças 5 5 5 7 7 9
Caibros 3,8 x 7,5 7,5 x 7,5 7,5 x 7,5 7,5 x 7,5 7,5 x 7,5 7,5 x 7,5
Terças 7,5 x 15 7,5 x 23 7,5 x 23 7,5 x 23 7,5 x 23 7,5 x 23
Perna 7,5 x 7,5 7,5 x 15 7,5 x 23 7,5 x 23 7,5 x 23 7,5 x 23
Asna 7,5 x 7,5 7,5 x 7,5 7,5 x 10 7,5 x 11,5 7,5 x 11,5 7,5 x 15
Escora 1 - - - 7,5 x 7,5 7,5 x 11,5 7,5 x 11,5
Escora 2 - - - - - 7,5 x 7,5
Pendural 7,5 x 11,5 7,5 x 11,5 7,5 x 11,5 7,5 x 11,5 7,5 x 11,5 7,5 x 15
Tirante 1 - - - 2,2 x 7,5 2,2 x 7,5 2,2 x 7,5
Tirante 2 - - - - - 2,2 x 7,5
Linha 7,5 x 11,5 7,5 x 15 7,5 x 15 7,5 x 18 7,5 x 23 7,5 x 23
Obs: A tabela é adaptada do livro “Tesouras de Telhado” de autoria de J. C. REGO
MONTEIRO. As seções das peças, em cm, estão dimensionadas considerando os
enfraquecimentos dos encaixes.
44. 44
Engradamento para coberturas leves de cimento-amianto
Inclinação do telhado ≥ 15o
Distância entre tesouras ≤ 4,0m
Distância entre frechal e terça ≤ 1,23 m
Distância entre terça e terça ≤ 1,63m
Madeiras σadm. Comp. ≥ 70 kg/cm2
σadm. tr. ≥ 70 kg/cm2
τ admr. // ≥ 20 kg/cm2
1
2
3
4
Vão até (m) 5 7 9 11 13 15
Tesoura tipo 1 2 2 3 4 4
No de terças 6 8 8 10 12 12
Terças 7,5 x 15 7,5 x 15 7,5 x 15 7,5 x 15 7,5 x 15 7,5 x 15
Perna 7,5 x 7,5 7,5 x 11,5 7,5 x 11,5 7,5 x 11,5 7,5 x 15 7,5 x 15
Asna 5,0 x 6,0 3,8 x 7,5 7,5 x 7,5 5,0 x 7,0 7,5 x 7,5 7,5 x 7,5
Escora 1 - 5,0 x 7,0 5,0 x 7,0 7,5 x 7,5 7,5 x 11,5 7,5 x 11,5
Escora 2 - - - 5,0 x 7,0 7,5 x 7,5 7,5 x 7,5
Escora 3 - - - - 5,0 x 7,0 5,0 x 7,0
Pendural 7,5 x 10 7,5 x 10 7,5 x 10 7,5 x 10 7,5 x 11,5 7,5 x 11,5
Tirante 1 - 1,2 x 5,0 1,2 x 5,0 2,5 x 7,5 2,5 x 7,5 2,5 x 7,5
Tirante 2 - - - 1,2 x 5,0 2,5 x 7,5 2,5 x 7,5
Tirante 3 - - - - 1,2 x 5,0 1,2 x 5,0
Linha 7,5 x 7,5 7,5 x 11,5 7,5 x 11,5 7,5 x 15 7,5 x 23 7,5 x 23
Obs: A tabela é adaptada do livro “Tesouras de Telhado” de autoria de J. C. REGO
MONTEIRO. As seções das peças, em cm, estão dimensionadas considerando os
enfraquecimentos dos encaixes.
45. 45
LISTA DE EXERCÍCIOS
1) Uma barra prismática com área da seção transversal de 6,25 cm2
e comprimento de 3,6 m, está
submetida a tração axial. Sabendo-se que seu alongamento foi de 2,61mm para uma força
correspondente de 95 kN, pede-se o módulo de elasticidade do material.
2) Os trilhos de uma estrada de ferro foram assentados com uma folga de 2 mm entre as suas
extremidades para temperatura de 16 o
C. O comprimento de cada trilho é 12 m, confeccionados
em aço com módulo de elasticidade de 210 GPa e coeficiente de dilatação linear igual a 1,2.10-5
o
C-1
. Determinar:
a) a folga entre os trilhos quando a temperatura é 0 o
C;
b) em que temperatura essa folga se anula; e
c) a tensão de compressão nos trilhos, quando a temperatura é de 35o
C, desprezando a
possibilidade de flambagem.
3) Os dados da tabela seguinte foram obtidos no ensaio de tração simples, com um corpo de
prova de seção uniforme com diâmetro de 12,675 mm. Rompido o corpo de prova, mediu-se o
diâmetro da seção de ruptura e obteve-se 13,75 mm. O comprimento de referência, de 5 cm
aumentou para 6,875 cm. Apartir dos dados obtidos, determinar o limite de proporcionalidade do
material, o módulo de elasticidade do material, a variação percentual do comprimento, da área e
do volume e o limite de ruptura. Comentar sobre os resultados obtidos.
Carga axial
(N)
Alongamento em 50 mm
(mm)
Carga axial
(N)
Alongamento em 50 mm
(mm)
0 0 34750 0,300
6250 0,010 34750 0,400
9250 0,015 34500 0,500
12000 0,020 34750 0,600
15250 0,025 35000 1,250
18200 0,030 38750 2,500
21250 0,035 46750 5,000
24250 0,040 49500 7,500
27250 0,045 50500 10,000
30250 0,050 50500 12,500
33500 0,055 49500 15,000
36250 0,060 47500 17,500
34500 0,100 44500 18,750
34750 0,200
4) Uma barra de alumínio de seção circular de 0,15 m de comprimento, com diâmetro de 50 mm,
está sujeita à força de compressão de 50 kN. Determinar:
a) a tensão atuante;
b) a redução do comprimento da peça;
c) a variação do volume da peça.
Admitir: E = 80 GPa, relação deformação longitudinal por deformação transversal igual a 4
e coeficiente de segurança igual a 2. Desprezar a flambagem.
46. 46
5 Dimensionar uma peça de uma treliça, sem enfraquecimentos, em madeira e em aço, sujeita a
um esforço de tração de 1750 kg.
Dados: Tensão admissível à tração da madeira igual a 170 kg/cm2
.
Tensão admissível à tração para o aço igual a 1250 kg/cm2
.
6) Resolver novamente o exercício anterior, considerando que a peça possui enfraquecimento de
qualquer natureza.
7) Calcular o máximo esforço de compressão que a peça de madeira (Eucalipto Citriodora)
suporta, sabendo que a seção da peça é de 6 x 12 cm2
, e seu comprimento é de 2 m.
8) Um pilar de 3 m de comprimento, com um extremo engastado e o outro livre, está sujeito a
uma carga de 7500 kg. Dimensionar o pilar considerando:
a) em madeira com seção roliça;
b) em madeira com seção quadrada;
c) em concreto armado, especificando a seção, ferragem e resistência do concreto.
d) em aço com seção circular oca.
9) Dimensionar a fundação para suportar a carga advinda do pilar do exercício anterior. Fazer as
considerações que achar necessário.
10) Dimensionar as vigas abaixo utilizando a madeira como material de construção.
a)
250 kg/m
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
∆ 3 m ∆
b) 400 kg
250 kg/m
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
∆ 3 m ∆
400 kg
c)
∆ 3 m ∆