Baixe Calculo de Dimensões de Placas de Base em Construtores Metálicos e outras Exercícios em PDF para Estruturas Metálicas e Construção Mista, somente na Docsity!
1 - Referências
- AISC - American Institute of Steel Construction - 2005
- Steel Design Guide - Base Plate and Anchor Rod Design - Second Edition 2 - Introdução Os programas:
- Calculam espessura de placas de base;
- Verificam o concreto devido à pressão de contato da placa de base;
- Verificam o chumbador (cisalhamento, tração ou esforço combinado); Os cálculos podem ser feitos em ASD (Tensões Admissíveis) ou LRFD (Estado Limite). A opção de seleção está na célula R6. O dimensionamento é feito no regime plástico.
CÁLCULO DE PLACA DE BASE - ARTICULADA - AISC - LRFD
N = 342.0 kN N = Nd TENSÕES LIMITES PERFIL : t PLACA DE BASE: 0. AÇO: Fy = 250 MPa 253 49 m 0,95.d m 225 MPa n = 66 PEDESTAL : 0. 0,8.bf = 118 148 250 350 bf B CONCRETO: n (^) fck = 25 MPa 266 18.5 MPa d 350 L * Medidas em mm 450 DIMENSIONAMENTO : VERIFICAÇÃO DO CONCRETO TENSÃO SOLICITANTE : 3.9 MPa < 18.5 MPa → ok CÁLCULO DA ESPESSURA DA PLACA 0.19 n = 66 mm 8.5 kN.m/m m = 49 mm 12.3 mm 0.46 23 mm 66 mm 19 mm VERIFICAÇÃO DOS CHUMBADORES DE ANCORAGEM CHUMBADOR ADOTADO ESFORÇOS ATUANTES ESFORÇOS RESISTENTES VERIFICAÇÃO AÇO : N (tração) = 44.7 kN
Fu = 400 MPa Q (cisalham.) = 34.2 kN f : (^) N chumb = 11.2 kN kN A = 2.85 cm² Q chumb = 8.6 kN kN 27 mm N chumb = 11.2 kN < 64.1 kN → ok N° Chumb = 4 DIMENSIONAMENTO CONFORME: AMERICAN INSTITUTE of STEEL CONSTRUCTION - AISC M 2 fator f = Fymax = f.Fy = fator fc = Bped Lped fcmax = tadot = fator f = N max = f. 0,75. Fu. A = Q max = f. 0,40. Fu. A = ffuro = (^) F max = f. Fn. A =
Sendo : √
A (^) ped Aplaca^ ≤^2
λ = 1 +^2.^ √^ X λ. n ' = λ. √ d^ 4.^ bf =
√^1 − X^
Sendo λ ≤ 1 l^ =^ máx (^ n^ ;m^ ;^ λ^.^ n^ '^ )= fc (^) max = φc. 0 , 85. fck.
A (^) ped A (^) placa^ = fc = (^) A N placa =
X =[ 4.^ d^.^ bf
( d + bf )^2 ]
. (^) fcfc max = M (^) 2 = fc^.^ l 2 2 = t ≥
- M (^) 2 Fymax^ = Fn =1,3. 0 , 75. Fu − (^) φ^0^. ,^^75 0,4^.. FuFu. Qchumb A ≤ 0 , 75. Fu
DIMENSIONAMENTO CONFORME: AMERICAN INSTITUTE of STEEL CONSTRUCTION - AISC Fn =1,3. 0 , 75. Fu − (^) φ^0^. ,^^75 0,4^.. FuFu. Qchumb A ≤ 0 , 75. Fu
CÁLCULO DE PLACA DE BASE - ENGASTADA - AISC - LRFD
150 N = 100.0 kN N = Nd TENSÕES LIMITES f M = (^) 20.0 kN.m M = Md 53 x t PLACA DE BASE: 0. T q^ PERFIL : AÇO: Y Fy = 250 MPa 196 102 m 0,95.d m 225 MPa n = 98 PEDESTAL : 0. 0,8.bf = 163 204 360 400 bf B CONCRETO: n (^) fck = 20 MPa 206 12.2 MPa d 400 7. L 12. 440
- Medidas em mm DIMENSIONAMENTO : EXCENTRICIDADE 200 mm > 189 mm → Grande Excentricidade * PEQUENA EXCENTRICIDADE
- Y = L - 2.e = mm l = max(m;n) = mm
- Verificação do Concreto: MPa MPa →
- Espessura da Placa: a = mm b = mm a/b = → mm → - mm Y/l = b =
- Verificação das Dimensões da Placa: 122,500 mm² > 15,917 mm² → ok
- 24 mm < l = max(m;n) = 102 mm
- Tração no Chumbador: 3 kN
- Espessura da Placa: (Tensão concreto-placa) a = 102 mm b = 180 mm a/b = 0.57 → 23.0 mm Y/l = 0. b = 0.45 → 38.1 mm
- Espessura da Placa: → 3.0 mm (Tensão chumbador-placa) VERIFICAÇÃO DOS CHUMBADORES DE ANCORAGEM CHUMBADOR ADOTADO ESFORÇOS ATUANTES ESFORÇOS RESISTENTES VERIFICAÇÃO AÇO : N (tração) = 80.0 kN
Fu = 387 MPa Q (cisalham.) = 20.0 kN f : N chumb = 40.0 kN kN A = 2.85 cm² Q chumb = 10.0 kN kN 27 mm N chumb = 40.0 kN < 61.9 kN → ok N° Chumb = 2 M (^2) fator f = Fymax = f.Fy = fator fc = Bped tw = tf = Lped fcmax = tadot = M 2 = tadot = M 2 = fator f = N max = f. 0,75. Fu. A = Q max = f. 0,40. Fu. A = ffuro = (^) F max = f. Fn. A = a b a b fcmax = φc. 0 , 85. fck.
A (^) ped A (^) placa^ = Sendo :
A (^) ped Aplaca^ ≤^2
( f^ +^
L
2
e = M N = (^) ecrit = L 2 −^ N
- q max^ = fc = (^) Y N. B =
- N .( e + f ) q max^ =
Y =( f + L 2 )±
f + L 2 )
2 − 2.^ N q^ .( e +^ f^ ) max
T = q max. Y − N = t ≥
- T. x Fymax. B =
t ≥ √
- M (^) 2 Fymax^ =
t ≥ √
- M (^) 2 Fymax^ = Fn =1,3. 0 , 75. Fu − 0 ,^^75.^ Fu φ. 0,4. Fu
. Qchumb A ≤ 0 , 75. Fu
CÁLCULO DE PLACA DE BASE - ENGASTADA - AISC - LRFD
150 N = 100.0 kN N = Nd TENSÕES LIMITES f M = (^) 20.0 kN.m M = Md 53 x t PLACA DE BASE: 0. T q^ PERFIL : AÇO: Y Fy = 250 MPa 196 102 m 0,95.d m 225 MPa n = 98 PEDESTAL : 0. 0,8.bf = 163 204 360 400 bf B CONCRETO: n (^) fck = 20 MPa 206 12.2 MPa d 400 7. L 12. 440
- Medidas em mm DIMENSIONAMENTO : EXCENTRICIDADE 200 mm > 189 mm → Grande Excentricidade * PEQUENA EXCENTRICIDADE
- Y = L - 2.e = mm l = max(m;n) = mm
- Verificação do Concreto: MPa MPa →
- Espessura da Placa: a = mm b = mm a/b = → mm → - mm Y/l = b =
- Verificação das Dimensões da Placa: 122,500 mm² > 15,917 mm² → ok
- 24 mm < l = max(m;n) = 102 mm
- Tração no Chumbador: 3 kN
- Espessura da Placa: (Tensão concreto-placa) a = 98 mm b = 102 mm a/b = 0.97 → 19.5 mm Y/l = 0. b = 1.00 → 38.1 mm
- Espessura da Placa: → 3.0 mm (Tensão chumbador-placa) VERIFICAÇÃO DOS CHUMBADORES DE ANCORAGEM CHUMBADOR ADOTADO ESFORÇOS ATUANTES ESFORÇOS RESISTENTES VERIFICAÇÃO AÇO : N (tração) = 50.0 kN
Fu = 387 MPa Q (cisalham.) = kN f : N chumb = 25.0 kN < 62 kN → ok A = 2.85 cm² Q chumb = kN kN 27 mm N chumb = kN kN N° Chumb = 2 M (^2) fator f = Fymax = f.Fy = fator fc = Bped tw = tf = Lped fcmax = tadot = M 2 = tadot = M 2 = fator f = N max = f. 0,75. Fu. A = Q max = f. 0,40. Fu. A = ffuro = (^) F max = f. Fn. A = a b a b fcmax = φc. 0 , 85. fck.
A (^) ped A (^) placa^ = Sendo :
A (^) ped Aplaca^ ≤^2
( f^ +^
L
2
e = M N = (^) ecrit = L 2 −^ N
- q max^ = fc = (^) Y N. B =
- N .( e + f ) q max^ =
Y =( f + L 2 )±
f + L 2 )
2 − 2.^ N q^ .( e +^ f^ ) max
T = q max. Y − N = t ≥
- T. x Fymax. B =
t ≥ √
- M (^) 2 Fymax^ =
t ≥ √
- M (^) 2 Fymax^ = Fn =1,3. 0 , 75. Fu − 0 ,^^75.^ Fu φ. 0,4. Fu
. Qchumb A ≤ 0 , 75. Fu
DIMENSIONAMENTO CONFORME: AMERICAN INSTITUTE of STEEL CONSTRUCTION - AISC Fn =1,3. 0 , 75. Fu − (^) φ^0^. ,^^75 0,4^.. FuFu. Qchumb A ≤ 0 , 75. Fu
- 39 W 310 x 44,5 44.5 313 166 271 291 6.6 11.2 9,997 638.8 13.22 712.8 855 103.0 3.87 158.0 57.2 4.41 19.90 1.
- 40 W 310 x 52,0 52.0 317 167 271 291 7.6 13.2 11,909 751.4 13.33 842.5 1,026 122.9 3.91 188.8 67.0 4.45 31.81 1.
- 41 HP 310 x 79,0 (H) 79.0 299 306 245 277 11.0 11.0 16,316 1,091.3 12.77 1,210.1 5,258 343.7 7.25 525.4 100.0 8.20 46.72 0.
- 42 HP 310 x 93,0 (H) 93.0 303 308 245 277 13.1 13.1 19,682 1,299.1 12.85 1,450.3 6,387 414.7 7.32 635.5 119.2 8.26 77.33 0.
- 43 W 310 x 97,0 (H) 97.0 308 305 245 277 9.9 15.4 22,284 1,447.0 13.43 1,594.2 7,286 477.8 7.68 725.0 123.6 8.38 92.12 0.
- 44 W 310 x 107,0 (H) 107.0 311 306 245 277 10.9 17.0 24,839 1,597.3 13.49 1,768.2 8,123 530.9 7.72 806.1 136.4 8.41 122.86 0.
- 45 HP 310 x 110,0 (H) 110.0 308 310 245 277 15.4 15.5 23,703 1,539.1 12.97 1,730.6 7,707 497.3 7.39 763.7 141.0 8.33 125.66 0.
- 46 W 310 x 117,0 (H) 117.0 314 307 245 277 11.9 18.7 27,563 1,755.6 13.56 1,952.6 9,024 587.9 7.76 893.1 149.9 8.44 161.61 0.
- 47 HP 310 x 125,0 (H) 125.0 312 312 245 277 17.4 17.4 27,076 1,735.6 13.05 1,963.3 8,823 565.6 7.45 870.6 159.0 8.38 177.98 0.
- 48 W 360 x 32,9 32.9 349 127 308 332 5.8 8.5 8,358 479.0 14.09 547.6 291 45.9 2.63 72.0 42.1 3.20 9.15 3.
- 49 W 360 x 39,0 39.0 353 128 308 332 6.5 10.7 10,331 585.3 14.35 667.7 375 58.6 2.73 91.9 50.2 3.27 15.83 2.
- 50 W 360 x 44,0 44.0 352 171 308 332 6.9 9.8 12,258 696.5 14.58 784.3 818 95.7 3.77 148.0 57.7 4.43 16.70 2.
- 51 W 360 x 51,0 51.0 355 171 308 332 7.2 11.6 14,222 801.2 14.81 899.5 968 113.3 3.87 174.7 64.8 4.49 24.65 1.
- 52 W 360 x 57,8 57.8 358 172 308 332 7.9 13.1 16,143 901.8 14.92 1,014.8 1,113 129.4 3.92 199.8 72.5 4.53 34.45 1.
- 53 W 360 x 64,0 64.0 347 203 288 320 7.7 13.5 17,890 1,031.1 14.80 1,145.5 1,885 185.7 4.80 284.5 81.7 5.44 44.57 1.
- 54 W 360 x 72,0 72.0 350 204 288 320 8.6 15.1 20,169 1,152.5 14.86 1,285.9 2,140 209.8 4.84 321.8 91.3 5.47 61.18 1.
- 55 W 360 x 79,0 79.0 354 205 288 320 9.4 16.8 22,713 1,283.2 14.98 1,437.0 2,416 235.7 4.89 361.9 101.2 5.51 82.41 1.
- 56 W 360 x 91,0 (H) 91.0 353 254 288 320 9.5 16.4 26,755 1,515.9 15.19 1,680.1 4,483 353.0 6.22 538.1 115.9 6.90 92.61 0.
- 57 W 360 x 101,0 (H) 101.0 357 255 286 320 10.5 18.3 30,279 1,696.3 15.29 1,888.9 5,063 397.1 6.25 606.1 129.5 6.93 128.47 0.
- 58 W 360 x 110,0 (H) 110.0 360 256 288 320 11.4 19.9 33,155 1,841.9 15.36 2,059.3 5,570 435.2 6.29 664.5 140.6 6.96 161.93 0.
- 59 W 360 x 122,0 (H) 122.0 363 257 288 320 13.0 21.7 36,599 2,016.5 15.35 2,269.8 6,147 478.4 6.29 732.4 155.3 6.98 212.70 0.
- 60 W 410 x 38,8 38.8 399 140 357 381 6.4 8.8 12,777 640.5 15.94 736.8 404 57.7 2.83 90.9 50.3 3.49 11.69 3.
- 61 W 410 x 46,1 46.1 403 140 357 381 7.0 11.2 15,690 778.7 16.27 891.1 514 73.4 2.95 115.2 59.2 3.55 20.06 2.
- 62 W 410 x 53,0 53.0 403 177 357 381 7.5 10.9 18,734 929.7 16.55 1,052.2 1,009 114.0 3.84 176.9 68.4 4.56 23.38 2.
- 63 W 410 x 60,0 60.0 407 178 357 381 7.7 12.8 21,707 1,066.7 16.88 1,201.5 1,205 135.4 3.98 209.2 76.2 4.65 33.78 1.
- 64 W 410 x 67,0 67.0 410 179 357 381 8.8 14.4 24,678 1,203.8 16.91 1,362.7 1,379 154.1 4.00 239.0 86.3 4.67 48.11 1.
- 65 W 410 x 75,0 75.0 413 180 357 381 9.7 16.0 27,616 1,337.3 16.98 1,518.6 1,559 173.2 4.03 269.1 95.8 4.70 65.21 1.
- 66 W 410 x 85,0 85.0 417 181 357 381 10.9 18.2 31,658 1,518.4 17.07 1,731.7 1,804 199.3 4.08 310.4 108.6 4.74 94.48 1.
- 67 W 460 x 52,0 52.0 450 152 404 428 7.6 10.8 21,370 949.8 17.91 1,095.9 634 83.5 3.09 131.7 66.6 3.79 21.79 2.
- 68 W 460 x 60,0 60.0 455 153 404 428 8.0 13.3 25,652 1,127.6 18.35 1,292.1 796 104.1 3.23 163.4 76.2 3.89 34.60 2.
- 69 W 460 x 68,0 68.0 459 154 404 428 9.1 15.4 29,851 1,300.7 18.46 1,495.4 941 122.2 3.28 192.4 87.6 3.93 52.29 1.
- 70 W 460 x 74,0 74.0 457 190 404 428 9.0 14.5 33,415 1,462.4 18.77 1,657.4 1,661 174.8 4.18 271.3 94.9 4.93 52.97 1.
- 71 W 460 x 82,0 82.0 460 191 404 428 9.9 16.0 37,157 1,615.5 18.84 1,836.4 1,862 195.0 4.22 303.3 104.7 4.96 70.62 1.
- 72 W 460 x 89,0 89.0 463 192 404 428 10.5 17.7 41,105 1,775.6 18.98 2,019.4 2,093 218.0 4.28 339.0 114.1 5.01 92.49 1.
- 73 W 460 x 97,0 97.0 466 193 404 428 11.4 19.0 44,658 1,916.7 19.03 2,187.4 2,283 236.6 4.30 368.8 123.4 5.03 115.05 1.
- 74 W 460 x 106,0 106.0 469 194 404 428 12.6 20.6 48,978 2,088.6 19.04 2,394.6 2,515 259.3 4.32 405.7 135.1 5.05 148.19 1.
- 75 W 530 x 66,0 66.0 525 165 478 502 8.9 11.4 34,971 1,332.2 20.46 1,558.0 857 103.9 3.20 166.0 83.6 4.02 31.52 2.
- 76 W 530 x 72,0 72.0 524 207 478 502 9.0 10.9 39,969 1,525.5 20.89 1,755.9 1,615 156.0 4.20 244.6 91.6 5.16 33.41 2.
- 77 W 530 x 74,0 74.0 529 166 478 502 9.7 13.6 40,969 1,548.9 20.76 1,804.9 1,041 125.5 3.31 200.1 95.1 4.10 47.39 2.
- 78 W 530 x 82,0 82.0 528 209 477 501 9.5 13.3 47,569 1,801.8 21.34 2,058.5 2,028 194.1 4.41 302.7 104.5 5.31 51.23 1.
- 79 W 530 x 85,0 85.0 535 166 478 502 10.3 16.5 48,453 1,811.3 21.21 2,099.8 1,263 152.2 3.42 241.6 107.7 4.17 72.93 1.
- 80 W 530 x 92,0 92.0 533 209 478 502 10.2 15.6 55,157 2,069.7 21.65 2,359.8 2,379 227.6 4.50 354.7 117.6 5.36 75.50 1.
- 81 W 530 x 101,0 101.0 537 210 470 502 10.9 17.4 62,198 2,316.5 21.87 2,640.4 2,693 256.5 4.55 400.6 130.0 5.40 106.04 1.
- 82 W 530 x 109,0 109.0 539 211 469 501 11.6 18.8 67,226 2,494.5 21.94 2,847.0 2,952 279.8 4.60 437.4 139.7 5.44 131.38 1.
83 W 610 x 101,0 101.0 603 228 541 573 10.5 14.9 77,003 2,554.0 24.31 2,922.7 2,951 258.8 4.76 405.0 130.3 5.76 81.68 1.
84 W 610 x 113,0 113.0 608 228 541 573 11.2 17.3 88,196 2,901.2 24.64 3,321.9 3,426 300.5 4.86 469.7 145.3 5.82 116.50 1.
85 W 610 x 125,0 125.0 612 229 541 573 11.9 19.6 99,184 3,241.3 24.89 3,697.3 3,933 343.5 4.96 536.3 160.1 5.89 159.50 1.
86 W 610 x 140,0 140.0 617 230 541 573 13.1 22.2 112,619 3,650.5 25.06 4,173.1 4,515 392.6 5.02 614.0 179.3 5.94 225.01 1.
87 W 610 x 155,0 155.0 611 324 541 573 12.7 19.0 129,583 4,241.7 25.58 4,749.1 10,783 665.6 7.38 1,022.6 198.1 8.53 200.77 0.
88 W 610 x 174,0 174.0 616 325 541 573 14.0 21.6 147,754 4,797.2 25.75 5,383.3 12,374 761.5 7.45 1,171.1 222.8 8.58 286.88 0.
Seção I = momento de inércia W = módulo de resistência r = raio de giração
