Resistência dos materiais

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ENGENHARIA CIVIL

TRABALHO DE RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS - ED

Brasília - DF

Maio de 2017

UNIPLAN

Centro Universitário do Planalto do Distrito Federal

PROJETO DE VIGAS

 SUBMETIDAS A UM CARREGAMENTO

Brasilia - DF

Maio de 2017

Introdução e Objetivo

Este trabalho tem o objetivo de avaliar o conteúdo desenvolvido em Resistência dos Materiais, na aplicação de um projeto de vigas que está submetida a um carregamento determinado. Estes tipos de carregamentos são estudados com o objetivo de aplicar diferentes metodologias, que podem ser aplicadas para a análise de um projeto real.

 Buscando realizar processo de licitação com a melhor resistência possível para a produção do material metálico que será utilizado na construção de um prédio em Águas Claras pela construtora ‘’worner’’. A empresa pretenda usar apenas um tipo de viga para toda a edificação, sendo avaliadas para isso quatro modelos de vigas.

Para uma análise estrutural e técnica que deve ser feita pelas empresas concorrentes na licitação, a construtora estabelece alguns parâmetros a serem avaliados:

• Diferentes comprimentos;
• Diferentes tipos de carregamentos e acoplamentos, em função da aplicação no momento.

 Deve-se garantir que as vigas vendidas para esta construtora irão suprir as necessidades estruturais da construção e deverão também desenvolver diferentes testes, com diferentes carregamentos e comprimentos nos elementos estruturais.

Também analisou-se um tipo de carregamento e perfil diferente e deve-se concluir, se para esse carregamento de análise (e um comprimento definido), pode-se ou não ser suportado pela viga. Após essa análise, precisou-se entregar para a empresa ‘’worner’’ algumas especificações técnicas através de cálculos, como mostra a Tabela 1.

Tabela 1: Componentes exigidos para o relatório.

Especificações

1. Valor das reações calculadas, segundo o tipo de carregamento imposto na viga

2. Equações que representam o momento fletor e força cortante

3. Gráficos do momento fletor e força cortante

4. Tensão máxima que suporta a viga, avaliando se cumpre ou não com o esperado

5. Tensão no centroide

6. Tensão no centroide/2

Procedimento e Análise dos Resultados

1. Análise dos perfis das vigas

• PERFIL 1

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X1 = 10 cm    Y1 = 15 cm     A1 = 120 cm2

X2 = 10 cm    Y2 = 32,5 cm     A2 = 100 cm2

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• PERFIL 2

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X1 = 7,5 cm    Y1 = 2,5 cm     A1 = 75 cm2

X2 = 7,5 cm    Y2 = 15 cm     A2 = 80 cm2

X3 = 7,5 cm    Y3 = 27,5 cm     A3 = 75 cm2

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• PERFIL 3

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X1 = 10 cm    Y1 = 2 cm     A1 = 80 cm2

X2 = 2,5 cm    Y2 = 19 cm     A2 = 150 cm2

X3 = 10 cm    Y3 = 37 cm     A3 = 80 cm2

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• PERFIL 4

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X1 = 7,5 cm    Y1 = 10 cm     A1 = 300 cm2

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Feito a análise específica do carregamento número 8, que pode ser visto logo abaixo:

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Figura 1: carregamento analisado.

1.1 Valor das reações calculadas

Calculando as reações de forças através do diagrama de corpo livre, foi possível determinar as forças atuantes na viga, como pode ser visto abaixo:

• Carregamento uniforme de w = 2kip/ft

(Força equivalente do carregamento uniforme)[pic 37]

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Com a força equivalente e o centroide da barra, foi possível traçar o diagrama de corpo livre do carregamento, para assim ser possível obter as reações calculadas, segundo o tipo de carregamento imposto sobre a viga. O diagrama de corpo livre pode ser visto na Figura 2.

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Figura 2: diagrama de corpo livre do carregamento analisado.

2. Equações que representam o momento fletor e a força cortante

Com a definição do diagrama de corpo livre, calcula-se as forças de equilíbrio que estão presentes no carregamento, como pode ser visto abaixo:

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Definindo o momento fletor e a força cortante:

• Seção 1: [pic 45]

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Após descobrir as fórmulas da força cortante e do momento fletor na seção analisada, o grupo anotou os resultados abaixo na Tabela 2.

Tabela 2: valores da força cortante e momento fletor na seção 0 – 5.