Mathcad - Exercício 1.4 Tração

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Exerccio 1.4 Trelia: Dimensionamento de barra tracionada - Perfil L NBR-8800(2008) 1 - Dados de entrada1.1 -Propriedades geomtricas 1.1.1 - Perfil adotado (VER ANEXO A)Perfil "L102 x 102" mm = P 21.26kgm =Largura das abas:..................................... bf101.6 mm =Espessura das abas:................................ tf1.43 mm =Espessura da chapa de ligao:............ d tf1.43 mm = :=rea bruta:.................................................Ag26.96 cm2 =Mom. de Inrcia X:................................... Ix254 cm4 =Coordenada do centride:...................... y 3.07 cm =Raio de Girao X:................................... rx3.07 cm =Raio de Girao Y:................................... ry3.07 cm =Raio de Girao Z:................................... rmin1.98 cm =1.1.2 - Ligao parafusadaDimetro do parafuso:................................................................................ dp22 mm :=Nmero de parafusos na seo crtica:................................................... NPS 1 :=N de Linhas de parafuso transversais a direo do esforo:.............. NLP 2 :=N de trechos inclinados na seo crtica:.............................................. NTI 0 :=Espaamento longitudinal dos furos:s 0 cm :=Espaamento transversal dos furos:g 0 cm :=1.2 - Propriedades mecnicas do aoTenso de escoamento:........................... fy25kNcm2:=Tenso ltima:........................................... fu40kNcm2:=Tenses residuais:.................................... fr0.3fy:= ..............fr7.5kNcm2 =Mdulo de Elasticidade Longitudinal:.... E 20000kNcm2:=Mdulo de Elasticidade Transversal:..... G 7700kNcm2:=1.3 - Comprimentos destravados da barraComprimento destravado na direo x.... Lx360 cm :=Comprimento destravado na direo y.... Ly360 cm :=Distancia entre espaadores:.....................Lisol360 cm :=1.4 - Coeficientes de ponderao das resistncias (comb. normais) Escoamento (Tabela 3 - NBR 8800/08):....................................a11.1 :=Ruptura (Tabela 3 - NBR 8800/08):............................................a21.35 :=1.5 - Solicitao de clculoNtSd450kN :=2 - Verificao do Estado Limite ltimo (ELU)2.1 Escoamento da seo brutaNtRd1Agfya1 := NtRd1612.73 kN =2.2 - Ruptura da seo efetiva2.2.1 - rea lquida (An):AnAgNPS dp3.5mm +( ) 2tf( ) NTIs24 g 2tf( ) + := An26.23 cm2 =- Coeficiente de reduo (Ct):Excentricidade da ligao (ec):..................ecy := ec30.7 mm =Comprimento da ligao (Lc):....................Lc3 dp NLP 1 ( ) := Lc66 mm =Ct1ecLc := Ct0.53 = Obs.: Ct deve est entre 0,6 e 0,9Ct0.6 =2.2.2 - Clculo da rea efetiva (Ae):Frao do esforo na rea lquida: 1 :=Obs.: a frao do esforo que chega rea lquida (seo crtica), considerando distri- buio igual do esforo de trao em todos os parafusos.AeCtAn := Ae15.74 cm2 =NtRd2Aefua2:= NtRd2466.33 kN =

2.3 - Resistncia de Clculo Trao (NtRd):NtRdmin NtRd1NtRd2, ( ):= NtRd466.33 kN =2.4 - Verificao da resistncia a traoELU "OK" =NtSdNtRd0.96 =3 - Verificao do Estados Limites de Servio (ELS)Esbeltez mxima:max300 :=3.1 - ndice de esbeltez xLxrx:=x117.26 =yLyry:=y117.26 =minLisolrmin:= min181.82 =3.1.2 - Verdificao do ndice de esbeltez xmax0.39 =ELSx"OK" =ymax0.39 =ELSy"OK" =minmax0.61 = ELSmin"OK" =TRELIA: Dimensionamento de barra tracionada - Perfil 2L NBR-8800(2008) 1 - Dados de entrada1.1 - Propriedades goemtricas da seo 1.1.1 - Perfil adotado (VER ANEXO A)Perfil "2L76 x 76" mm = P 21.42kgm =Largura das abas:................................... bf76.2 mm =Espessura das abas:.............................. tf9.53 mm =Espessura da chapa de ligao:.......... d 6.35 mm =rea bruta:............................................... Ag27.22 cm2 =Mom. de Inrcia X:................................. Ix150 cm4 =Coordenada do centride:.................... y 2.26 cm =Raio de Girao X:................................. rx2.31 cm =Raio de Girao Y:................................. ry3.49 cm =Raio de Girao Z:................................. rmin1.47 cm =1.1.2 - Ligao parafusadaDimetro do parafuso:................................................................................ dp22 mm :=Nmero de parafusos na seo crtica:................................................... NPS 1 :=N de Linhas de parafuso transversais a direo do esforo:.............. NLP 2 :=N de trechos inclinados na seo crtica:.............................................. NTI 0 :=Espaamento longitudinal dos furos:s 0 cm :=Espaamento transversal dos furos:g 0 cm :=1.2 - Propriedades mecnicas do aoTenso de escoamento:........................... fy25kNcm2:=Tenso ltima:........................................... fu40kNcm2:=Tenses residuais:.................................... fr0.3fy:= ..............fr7.5kNcm2 =Mdulo de Elasticidade Longitudinal:.... E 20000kNcm2:=Mdulo de Elasticidade Transversal:..... G 7700kNcm2:=1.2 - Comprimentos destravados da barraComprimento destravado na direo x.... Lx360 cm :=Comprimento destravado na direo y.... Ly360 cm :=Distncia entre espaadores:.....................Lisol360 cm :=2 - Verificao do Estado Limite ltimo (ELU)2.1 Escoamento da seo brutaNtRd1Agfya1 := NtRd1618.64 kN =2.2 - Ruptura da seo efetiva2.2.1 - rea lquida (An):AnAgNPS dp3.5mm +( ) 2tf( ) NTIs24 g 2tf( ) + := An22.36 cm2 =- Coeficiente de reduo (Ct):Excentricidade da ligao (ec):..................ecy := ec22.6 mm =Comprimento da ligao (Lc):....................Lc3 dp NLP 1 ( ) := Lc66 mm =Ct1ecLc := Ct0.66 = Obs.: Ct deve est entre 0,6 e 0,9Ct0.66 =2.2.2 - Clculo da rea efetiva (Ae):Frao do esforo na rea lquida: 1 :=Obs.: a frao do esforo que chega rea lquida (seo crtica), considerando distri- buio igual do esforo de trao em todos os parafusos.AeCtAn := Ae14.7 cm2 =NtRd2Aefua2:= NtRd2435.65 kN =

2.3 - Resistncia de Clculo Trao (NtRd):NtRdmin NtRd1NtRd2, ( ):= NtRd435.65 kN =2.4 - Verificao da resistncia a traoNtSdNtRd1.03 = ELU "No OK" =Obs.: Como o valor esta muito prximo do desejvel o perfil foi aceito quanto averificao da resistncia.3 - Verificao do Estados Limites de Servio (ELS)Esbeltez mxima: max300 :=3.1 - ndice de esbeltez do conjunto (seo composta)xLxrx:=x155.84 =yLyry:=y103.15 =3.1.2 - Verdificao do ndice de esbeltez xmax0.52 =ELSx "OK" =ymax0.34 =ELSy "OK" =3.2 - ndice de esbeltez do perfil isolado (cantoneira)Lisol360 cm =minLisolrmin:= min244.9 =3.2.1 - Verificao do ndice de esbeltez Comprimento mximo sem presilhas:Lmax300rmin:= Lmax441 cm =Presilhas "No precisa de espaadores" =ANEXO AA.1 - Pr-dimensionamentoA.1.1 - rea necessriaAnecNtSd a1fy:= Anec19.8 cm2 =A.1.2 - Raio de girao necessriorx.necLx300:=rx.nec1.2 cm =ry.necLy300:=ry.nec1.2 cm =rmin.necLisol300:= rmin.nec1.2 cm =