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Guias e Dicas
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Projeto de Viga Metálica Biapoiada, Esquemas de Mecânica

O projeto de uma viga metálica biapoiada, incluindo informações sobre o material utilizado (aço com resistência de 350 mpa e módulo de elasticidade de 200.000 mpa), as dimensões do perfil customizado (altura, espessura da alma e das mesas), os carregamentos permanentes e variáveis atuantes, as verificações do estado limite último (flambagem lateral por torção, flambagem local da mesa e da alma, cisalhamento) e do estado limite de serviço (deformação excessiva e vibração excessiva). Cálculos detalhados, fórmulas e limites de esbeltez para cada tipo de verificação, visando garantir a segurança e o desempenho adequado da estrutura. Essa informação pode ser útil para estudantes de engenharia civil ou arquitetura que estejam aprendendo sobre o dimensionamento de estruturas metálicas.

Tipologia: Esquemas

2024

Compartilhado em 26/06/2024

adriano-monteiro-38
adriano-monteiro-38 🇧🇷

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bg1
Responsável: JB
Data: 6/16/2010
Material
Aço do Perfil
350 MPa
200000 MPa
Perfil
Monte perfil customizado selecionando espessuras das chapas:
Obs.: valores em mm
Atual: Opções: apagar
400 Pos. CG (inferior): #VALUE! mm
#VALUE! Massa: #VALUE! kg/m
4.75 Área: #VALUE!
175 #VALUE!
6,35 #VALUE!
175 #VALUE!
6,35 #VALUE! cm
#VALUE!
#VALUE!
#VALUE!
#VALUE! cm
#VALUE!
#VALUE! cm
#VALUE!
#VALUE!
#VALUE!
#VALUE!
#VALUE!
Dados da Viga e Lajes:
Vão livre: 6.00 m
Vão lajes esquerda: 4.00 m
Apoio lajes esq.: 1 direção
Vão lajes direita: 4.00 m
Apoio lajes dir.: 1 direção
Carregamentos:
Permanentes: (kN/m) Vigas diretamente apoiadas (máx. 5 em cada lado):
Peso Próprio Viga: #VALUE! Reações sobre viga de aço (em kN)
Peso Próprio Laje: 3.00 - x (m) P(kN)
Paredes (direta): - 0.00 1
Revestimento: 0.50 -2
Divisórias: 0.00 -3
Paredes (dist.) 0.00 -4
Forro: 0.25 -5
Proteção: 0.00 -
Variáveis:
Sobrecarga: 2.00 -
Carga Perm. Dist Área (unid): 3.75
Carga Var. Dist Área.: 2.00
Carga Perm. Dist. Linear: #VALUE!
Reações de Apoio (sem majoração, em kN)
#VALUE!
#VALUE!
Tensão de Escoamento (fy)
Módulo de Elasticidade (Es)
Altura (d):
Alt. Alma (h):
Esp. Alma (tw): cm2
Larg. Mesa Sup.(bfs): Inércia x (Ix): cm4
Esp. Mesa Sup. (tfs): Módulo Resistente x (Wxs): cm3
Larg. Mesa Inf.(bfi): Módulo Resistente x (Wxi): cm3
Esp. Mesa Inf. (tfi): Raio de Giração x (rx):
Módulo Plástico (Zx): cm3
Inércia y (Iy): cm4
Módulo Resistente (Wy): cm3
Raio de Giração y (ry):
Módulo Plástico y (Zy): cm3
Raio de Giração Torção (rt):
Inércia Torção (It): cm4
Coef. Empenamento (Cw): cm6
h/tw
bfs/2tfs
bfi/2tfi
kN/m2
RA
RB
t
w
d
b
f s
h
b
f i
t
f s
t
f i
d
cg
x
1
x
2
400
4.75
175
6,35
175
6,35
1 direção
1 direção
pf3
pf4
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Responsável: JB Data: 6/16/

Material

Aço do Perfil 350 MPa 200000 MPa

Perfil

Monte perfil customizado selecionando espessuras das chapas: Obs.: valores em mm Atual: Opções: apagar 400 Pos. CG (inferior): #VALUE! mm #VALUE! Massa: #VALUE! kg/m 4.75 Área: #VALUE! 175 #VALUE! 6,35 #VALUE! 175 #VALUE! 6,35 #VALUE! cm #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! cm #VALUE! #VALUE! cm #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE! #VALUE!

Dados da Viga e Lajes:

Vão livre: 6.00 m Vão lajes esquerda: 4.00 m Apoio lajes esq.: 1 direção Vão lajes direita: 4.00 m Apoio lajes dir.: 1 direção

Carregamentos:

Permanentes: (kN/m) Vigas diretamente apoiadas (máx. 5 em cada lado): Peso Próprio Viga: #VALUE! Reações sobre viga de aço (em kN) Peso Próprio Laje: 3.00 - x (m) P(kN) Paredes (direta): - 0.00 1 Revestimento: 0.50 - 2 Divisórias: 0.00 - 3 Paredes (dist.) 0.00 - 4 Forro: 0.25 - 5 Proteção: 0.00 - Variáveis: Sobrecarga: 2.00 - Carga Perm. Dist Área (unid): 3. Carga Var. Dist Área.: 2. Carga Perm. Dist. Linear: #VALUE! Reações de Apoio (sem majoração, em kN) #VALUE! #VALUE! Tensão de Escoamento (fy) Módulo de Elasticidade (Es) Altura (d): Alt. Alma (h): Esp. Alma (tw): cm^2 Larg. Mesa Sup.(bfs): Inércia x (Ix): cm^4 Esp. Mesa Sup. (tfs): Módulo Resistente x (Wxs): cm^3 Larg. Mesa Inf.(bfi): Módulo Resistente x (Wxi): cm^3 Esp. Mesa Inf. (tfi): Raio de Giração x (rx): Módulo Plástico (Zx): cm^3 Inércia y (Iy): cm^4 Módulo Resistente (Wy): cm^3 Raio de Giração y (ry): Módulo Plástico y (Zy): cm^3 Raio de Giração Torção (rt): Inércia Torção (It): cm^4 Coef. Empenamento (Cw): cm^6 h/tw bfs/2tfs bfi/2tfi kN/m^2 RA RB

tw

d

bf s

h

bf i

tf s

tf i

dcg

x 1

x 2

RA

RB

VIGA METÁLICA BIAPOIADA Projeto: PRJ Responsável: JB Data: 6/16/

1. Verificações Estado Limite Último (^) #VALUE! Coeficientes de Segurança: 1.4 1. ### Esforços de Cálculo x = 0 x = 6 Cortante Esq. (kN): -97.94 ### Cortante Dir. (kN): 97. Mom. Fletor (kNm): 0.00 l_flt: Mom. Máximo (kNm): 146.91 em x = 3 Cortante Máximo (kN): 97.94 lp_flt: lr_flt: 1.1. Flambagem Lateral por Torção (FLT) (^) (desconsidere FLT se houver contenção lateral) #VALUE! Comprimento destravado: 3.00 λ #VALUE! #VALUE! Mr: Momento Solicitante: 146.9 kNm 42.1 #VALUE! Mcrit: Momento Resistente: #VALUE! kNm #VALUE! #VALUE! Beta1: Mrd1: 1.2. Flambagem Local da Mesa (FLM) #VALUE! Mrd3: Momento Solicitante: 146.9 kNm λ #VALUE! #VALUE! Melast: Momento Resistente: #VALUE! kNm 9.08 #VALUE! ry: #VALUE! #VALUE! 1.3. Flambagem Local da Alma (FLA) #VALUE! Momento Solicitante: 146.9 kNm λ #VALUE! #VALUE! Momento Resistente: #VALUE! kNm #VALUE! 137. 1.4. Cisalhamento #VALUE! lp_flm Cortante Solicitante: 97.94 kN lr_flm Cortante Resistente: #VALUE! kN Mcritflm 2. Verificações Estados Limites de Serviço (^) #VALUE! kc 2.1. Estado Limite de Deformação Excessiva OK Mrfla Flecha Cargas Permanentes (cm): 1.19 l_fla Flecha devido a 60% da sobrecarga (cm): 0.37 lp_fla Flecha Máxima (cm): 1.56 Limite (L/350): 1.71 cm lr_fla Mrdfla 2.2. Estado Limite de Vibração Excessiva #VALUE! Largura efetiva de Laje: 1.5 m C.G. da seção mista: #VALUE! cm ### Altura de laje (estimado): 12 cm Inércia da seção mista: #VALUE! ### Massa: #VALUE! kg/m lp_fla_m Frequência Natural: #VALUE! Limite (Anexo L NBR8800): (^4) limites: 4 Hz, residências e escritórios 6 Hz, lugares com atividades rítmicas 8 Hz, lugares com atividades rítmicas muito repetitivas (Afy)(tfs): Carga Permanente(γg): Carga Variável(γq): Combinação de Ações: Fd= γg x Fg + γq x Fq (reações de vigas consideradas permanentes) Mr λp 1,5 Mel λr Mcr λp Mcr λr Mr λp λr cm^4 f= ∏(EI/(mL^4 )½

Limites de Esbeltez: Momento Resistente:

(seção com 2 eixos de simetria)

(seção com 1 eixo de simetria)

Esforço Cortante

Limites: Cortante Resistente:

(Obs.: sem enrijecedores)

λ≤λp ® Mrd=Mpl/γa

λ = h/tw λp<λ≤λr ®Mrd=(1/γa)(Mpl–(Mpl-Mr)(λ-λp)/(λr-λp))

λp=3,76(Es/fy)½^ λ > λr ® não é permitido pela NBR

λ=hc/tw hc=d/2-tfs λp =(hc/hp)(Es/fy)½/(0,54Mpl/Mr-0,09)^2 hp=d-dcg-tfs

λr=5,76(Es/fy)½

λ=h/tw Vpl = 0,6 tw d fy

λp=1,1(kvE/fy)½^ λ≤ λp ® Vrd = Vpl/γa

λr=1,37(kvE/fy)½^ λp< λ ≤ λr ® Vrd = (λp/ λ) (Vpl/γa)

Kv=5 λ > λr ® Vrd = 1,24 (λp/ λ)^2 (Vpl/γa)

TÁLICA BIAPOIADA

ão com 2 eixos de simetria)

ão com 1 eixo de simetria)

λ-λp)/(λr-λp))