ESTRUTURAS METÁLICAS. Vigas em Flexão Simples DIMENSIONAMENTO SEGUNDO A NBR-8800:2008. Prof Marcelo Leão Cel Prof Moniz de Aragão Maj

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1 SEÇÃO DE ENSINO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO ESTRUTURAS METÁLICAS DIMENSIONAMENTO SEGUNDO A NBR-8800:2008 Vigas em Flexão Simples Prof Marcelo Leão Cel Prof Moniz de Aragão Maj 1

2 Peças em Flexão Simples NBR 8800:2008 Item 5.4 Barras prismáticas submetidas a momento fletor e força cortante M Sd M Rd W 15, a1 f y V Sd V Rd M Sd,V Sd : momento fletor e força cortante solicitante de cálculo; M Rd,V Rd : momento fletor e força cortante resistente de cálculo; Anexos G e H

3 Peças em Flexão Simples NBR 8800:2008 Estados-limites últimos de: flambagem lateral com torção (FLT) flambagem local da mesa comprimida (FLM) flambagem local da alma (FLA) flambagem local da aba flambagem local da parede do tubo escoamento da mesa tracionada Ref. Imagens: PFEIL, Walter, PFEIL, Michèle, Estruturas de aço: dimensionamento prático. 8 a ed., Ed. LTC, 2009

4 Peças em Flexão Simples NBR 8800:2008 Item Aplicabilidade Seções I e H com dois eixos de simetria, fletidas em relação a um desses eixos; Seções I e H com um eixo de simetria, situado no plano médio da alma, fletidas em relação ao eixo central de inércia perpendicular à alma; Seções T fletidas em relação ao eixo central de inércia perpendicular à alma; Seções constituídas por duas cantoneiras em forma de T, fletidas em relação ao eixo central de inércia perpendicular ao eixo de simetria; Seções U fletidas em relação a um dos eixos centrais de inércia; Seções-caixão e tubulares retangulares com dois eixos de simetria fletidas em relação a um desses eixos; Seções sólidas circulares ou retangulares fletidas em relação a um dos eixos centrais de inércia; Seções tubulares circulares fletidas em relação a qualquer eixo que passe pelo centro geométrico.

5 Ref: PFEIL, W., PFEIL, Michèle, Estruturas de aço: dimensionamento prático. 8 a ed., Ed. LTC, 2009 Momento de Plastificação total início da plastificação M r f y W M p f y Z Z A y t t A c y c

6 Ref: PFEIL, Walter, PFEIL, Michèle, Estruturas de aço: dimensionamento prático. 8 a ed., Ed. LTC, 2009 Flambagem Local e Classificação das Seções Item Classificação das seções transversais das vigas quanto à ocorrência de flambagem local: M M M p M y M p M y M p M y p p r r p - esbeltez limite para seções compactas r - esbeltez limite para seções semicompactas

7 Anexo G - NBR 8800:2008 Momento Fletor Resistente de Cálculo para FLT, FLA e FLM: Viga curta ou Viga intermediária ou Viga longa ou fator de modificação para DMF não uniforme (FLT somente)

8 Anexo G Fator de modificação para DMF não uniforme - C b Item : Item : Viga engastada e livre: C b = 1,0 Viga biapoiada com carrgto distr., mesa tracionada contida: C b = 2,0 Demais casos: C b = 1,0

9 Anexo G - NBR 8800:2008 Parâmetros de esbeltez para perfis I laminados com 2 eixos de simetria: FLT L r b y y FLM b t t w h x FLA h t w t b

10 Ref: PFEIL, Walter, PFEIL, Michèle, Estruturas de aço: dimensionamento prático. 8 a ed., Ed. LTC, 2009 Anexo H - NBR 8800:2008 Momento Fletor de Flambagem Elástica (M cr ) para FLA: h t w r V F viga de alma não esbelta Anexo G viga de alma esbelta Anexo H

11 Anexo G - NBR 8800:2008 Momento Fletor Resistente de Cálculo de viga de alma não esbelta: Seções I, H, U Seções-caixão e tubulares retangulares r Nota 5 - tensão residual de compressão nas mesas: r 30% f y

12 Ref: PFEIL, W., PFEIL, Michèle, Estruturas de aço: dimensionamento prático. 8 a ed., Ed. LTC, 2009 Anexo G Tabela G.1 - Nota 1 Momento Fletor de Flambagem Elástica (M cr ) para FLT: L r b y comprimento destravado C w cte empenamento da seção transversal C w, 1 anexo G (notas 1 e 2 à Tab. G.1)

13 Ref: PFEIL, Walter, PFEIL, Michèle, Estruturas de aço: dimensionamento prático. 8 a ed., Ed. LTC, 2009 Anexo G Tabela G.1 - Nota 6 Momento Fletor de Flambagem Elástica (M cr ) para FLM: b t W C módulo de resistência elástico do lado comprimido da seção

14 Roteiro - momento fletor resistente de cálculo Obter o parâmetro de esbeltez da viga para cada ELU (Anexo G Tabela G.1) para cada ELU: (FLT, FLM, FLA) menor p M Rd = M p / a1 M Rd p < r M r / a1 < M Rd M p / a1 > r M Rd = M crit / a1

15 Tabela 3 NBR 8800 Peças em Flexão Simples NBR 8800: Força resistente de cálculo: f d f k m Combinações Aço estrutural, pinos e parafusos ( a ) Escoamento e Instabilidade ( a1 ) Ruptura ( a2 ) Normais 1,10 1,35 Especiais ou de construção 1,10 1,35 Excepcionais 1,00 1,15 f d - resistência de cálculo ou projeto f k - resistência característica m - coeficiente de ponderação

16 Força Cortante - NBR 8800:2008 ELU de escoamento e flambagem por cisalhamento: V 0, 60A pl A d w w t w f y elemento resistente: ALMA (despreza-se a contribuição das mesas) onde d é a altura total da seção transversal Ref: Rai, D. C., et al, Seismic testing of steel braced frames with aluminum shear yielding dampers, 2013, Engineering Structures, 46. Ref: PFEIL, W., PFEIL, Michèle, Estruturas de aço: dimensionamento prático. 8 a ed., Ed. LTC, 2009

17 Força Cortante - NBR 8800:2008 Item Força Cortante Resistente de Cálculo h t w

18 Força Cortante - NBR 8800:2008 Item Força Cortante Resistente de Cálculo p V Rd V pl a1 p r V Rd p V pl a1 r V Rd p 1, 24 2 V pl a1