ESTRUTURAS DE AÇO

CARGA NA PONTA DA CANTONEIRA. E AGORA??? #0005

Pouco dias atrás um aluno me fez uma pergunta interessante:

Como dimensionar uma cantoneira de abas iguais com uma carga pontual aplicada horizontalmente em uma das abas?

fig 2

Então vou explicar como vocês podem resolver esse problema.

Imaginemos que essa cantoneira é travada à torção, com uma das abas totalmente soldadas ou com chumbadores espaçados de forma que possibilite o escoamento como primeiro estado limite acionado, não a instabilidade por torção.

Vamos pegar uma faixa de comprimento linear de 100cm de cantoneira.

Fazendo um corte na aba teremos a seguinte seção:

fig 3

Agora precisamos imaginar que este trecho de aba é como se fosse uma viga em balanço, com carga concentrada na ponta, onde sua seção transversal é um retângulo de base 100 cm e altura t. A aba onde será aplicada a carga deve ser considerada como engastada na outra aba, que por sua vez estará conectada de forma rígida à qualquer outro elemento.

fig 4

A partir destes pressupostos temos condições de estimar uma solicitante sobre esta cantoneira.

1° Cálculo de Momento Solicitante M

2° Tensões na seção

fig 1

O dimensionamento será realizado para que a parte da seção submetida à tração, não chegue a escoar pela análise da tensão de escoamento fy do aço.

3° Determinando o Módulo de resistência elástico W

fig 7

4° A tensão de tração σ é determinada por:

fig 8

5° Fórmula final

Adotando o aço ASTM A572 que possui uma tensão de escoamento fy de 34,5 kN/cm², podemos determinar nossa relação final que correlacione a carga aplicada P, largura da aba bf e espessura da aba tf.

A partir dessa relação podemos determinar a capacidade de carga P para essa situação em uma cantoneira qualquer.

Lembrando que de acordo com a NBR 8800 precisamos trabalhar com valores majorados e minorados pelos seus respectivos coeficientes. Aqui são valores característicos, sem redução das incertezas quando a resistência do material.

Essa é uma resolução simplista limitando a tensão atuante menor igual à tensão de escoamento.

Não há nenhum problema de engenharia que você não possa resolver!!!

Até a próxima.

Daniel Ferraz

https://www.linkedin.com/in/daniel-ferraz/



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