Universidade Federal de Pelotas
Centro de Engenharias
Introdução aos Sistemas Estruturais
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Tirantes
Vigas
Colunas
ou pilares
Elementos estruturais são
elementos comuns dos quais as
estruturas são compostas
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Treliças
Cabos e Arcos
Pórticos
Estruturas de
superfície (chapas e
cascas)
A Combinação de elementos estruturais e os
materiais dos quais eles são compostos é
conhecida como Sistema Estrutural
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Uma vez determinada a forma estrutural,
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Fundação Iberê Camargo
Porto Alegre
E-Tower, São
Paulo, 2005
Recorde mundial
Salginatobel Bridge
de resistência
à
Schiers, Switzerland,
1930
compressão em
construções
fck = 80 MPa
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ações verticais :
◦ ações permanentes: peso próprio da estrutura ou de
elementos construtivos (paredes, pisos e revestimentos);
◦ ações variáveis: cargas de uso (pessoas, mobiliário,
veículos, peso de equipamentos)
ações horizontais:
◦ ação do vento, empuxo em subsolos, cargas sísmicas.
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Tração
Compressão
Torção
Flexão
Cisalhamento
Tensões normais de tração e compressão
Tensões de cisalhamento
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É um fenômeno que ocorre
em peças esbeltas, quando
submetidas a um esforço de
compressão axial. A
flambagem acontece
quando a peça sofre flexão
tranversal devido à
compressão axial.
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Um outro exemplo:
TRELIÇA
Pesos são adicionados até que
seja atingida uma carga,
denominada carga crítica PCR
no elemento sob compressão,
e o elemento subitamente
deflete lateralmente.
Na aula passada:
Nas deformações axiais –
compressão e tração,
considerava-se que o
elemento que sofria
deformação axial
permanecia reto e que a
única deformação era a
redução ou o aumento do
comprimento do elemento.
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É considerada uma instabilidade elástica,
assim, a peça pode perder sua estabilidade
sem que o material já tenha atingido a sua
tensão de escoamento. Este colapso
ocorrerá sempre na direção do eixo de
menor momento de inércia de sua seção
transversal.
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A carga crítica ( PCR ) na flambagem é dada
pela fórmula de Euler:
E = módulo de elasticidade longitudinal do material em pascal
I = menor dos momentos de inércia da secção em m4
Lf = comprimento de flambagem da peça em metros
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A única propriedade do material que entra
diretamente tanto na carga de flambagem
elástica quanto na tensão de flambagem é o
módulo de elasticidade E, que representa a
rigidez do material. Assim sendo, para
aumentar a carga de flambagem de um
elemento deve-se usar um material com
maior valor de E;
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COLAPSO DE TANQUE DE AÇO PARA
ARMAZENAMENTO DE CAULIM
O início do desmoronamento do tanque se
deu por flambagem de uma coluna em
virtude do apoio excêntrico do tanque sobre
as colunas
FLAMBAGEM LOCAL
perfis U formados a frio
sujeitos à compressão
• O momento torçor produz tensões
tangenciais nas faces
perpendiculares ao eixo da barra.
• Considerando o eixo constituído por
lâminas
finas,
verifica-se
o
deslizamento das lâminas devido à
aplicação de momentos, com a mesma
intensidade e sentidos opostos, nas
extremidades da peça.
• Nos eixos circulares, as secções
transversais mantêm-se planas e não se
deformam.
• As secções transversais de barras de
secção não circular não permanecem
planas - EMPENAMENTO