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Estruturas Metálicas

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Existem diversas formas para o uso estrutural do aço, podendo citar as chapas, barras, perfis laminados, fios trefilados, cordoalhas e cabos. O uso de cada tipo é aplicável a usos como pilares, vigas, barras de treliças, tirantes em estruturas de galpões, escoras em contraventamentos, dentre outros tantos usos. Cada produto siderúrgico diferencia suas características quanto ao processo de fabricação e também se existe associação ou não de outros perfis.

Em estruturas metálicas, as ligações entre as barras podem ser feitas de duas formas: por conectores ou soldadas. Ligações com conectores exigem bastante rigor nas medidas durante a fabricação, visto que as folgas padrão associadas são bastante pequenas e, qualquer furação equivocada pode comprometer a montagem. Já as ligações soldadas permitem que muito do trabalho de solda seja feito em campo, permitindo que alguns ajustes sejam feitos no local, o que nem sempre é indicado. De qualquer forma, no processo de soldagem, deve ser feita a proteção da poça de fusão de modo a isolar contra a atmosfera a fim de evitar uma série de problemas.
Assinale a alternativa correta sobre cada tipo de aço.

Assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F):

(   ) MIG/MAG consiste na proteção da poça por meio de gases inertes emitidos sobre a poça de fusão.

(   ) Eletrodo manual revestido consiste na fusão do eletrodo junto com o revestimento que, ao ser fundido, gera gases inertes e escória.

(   ) Arco submerso e material granular consiste na imersão da solda e do metal base sob material granular que faz o isolamento.

Assinale a alternativa correta:
(   ) MIG/MAG consiste na proteção da poça por meio de gases inertes emitidos sobre a poça de fusão.
(   ) Eletrodo manual revestido consiste na fusão do eletrodo junto com o revestimento que, ao ser fundido, gera gases inertes e escória.
(   ) Arco submerso e material granular consiste na imersão da solda e do metal base sob material granular que faz o isolamento.
a. Cordoalhas são barras de seção circular maciça.
b. Chapas são elementos dobrados.
c. Perfis soldados são formados pela associação de um ou mais perfis.
d. Perfis laminados são produzidos pela soldagem de chapas laminadas.
e. Cordoalhas são barras de seção circular maciça.
a. V, V, V.
b. V, F, F.
c. F, F, F.
d. V, V, F.
e. V, F, V.
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Avaliação de Estruturas Metálicas
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Vamos analisar cada afirmação sobre os tipos de soldagem: 1) MIG/MAG consiste na proteção da poça por meio de gases inertes emitidos sobre a poça de fusão. Verdadeiro. MIG usa gases inertes (como argônio) e MAG usa gases ativos (como CO2), ambos protegem a poça de fusão. 2) Eletrodo manual revestido consiste na fusão do eletrodo junto com o revestimento que, ao ser fundido, gera gases inertes e escória. Falso. O revestimento do eletrodo gera gases e escória, mas os gases não são necessariamente inertes, podem ser ativos para proteger a solda. 3) Arco submerso e material granular consiste na imersão da solda e do metal base sob material granular que faz o isolamento. Verdadeiro. No arco submerso, a solda ocorre sob um fluxo granular que protege a poça de fusão. Portanto, a sequência correta é: V, F, V. Analisando as alternativas, a que corresponde a essa sequência é a alternativa e) V, F, V. Resposta correta: e) V, F, V.

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Ações em estruturas devem ser cuidadosamente analisadas nas devidas combinações em projeto. Sendo assim é fundamental distinguir cargas permanentes das acidentais. Isso é necessário, pois as ações permanentes estão em todas as combinações obrigatoriamente. As acidentais, por outro lado, podem estar em algumas combinações e em outras não. Com isso busca-se encontrar os máximos valores provenientes dessas combinações de modo a determinar os máximos positivos e negativos. As ações podem ser favoráveis quando possuem sinal contrário a outras ou desfavoráveis quando tiverem mesmo sinal e, portanto, se somam algebricamente.
Assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F):

( ) O peso próprio de estruturas metálicas é uma ação permanente.

( ) A carga de utilização em um galpão é uma ação permanente.

( ) O esforço de vento é uma ação acidental.

( ) O peso de paredes sobre uma laje é uma ação acidental.

( ) Carga proveniente de telhas metálicas é uma ação permanente.

Assinale a alternativa correta:
( ) O peso próprio de estruturas metálicas é uma ação permanente.
( ) A carga de utilização em um galpão é uma ação permanente.
( ) O esforço de vento é uma ação acidental.
( ) O peso de paredes sobre uma laje é uma ação acidental.
( ) Carga proveniente de telhas metálicas é uma ação permanente.
a. V, F, V, V, F.
b. V, V, F, V, V.
c. V, F, F, V, V.
d. V, F, V, F, F
e. V, F, V, F, V.

As ligações em estruturas metálicas podem ser parafusadas ou soldadas. No caso de ligações parafusadas as peças devem ser furadas. O processo de furação envolve dois métodos: por brocamento e por puncionamento. O primeiro produz um furo mais “limpo”, gerando um dano menor na chapa ou perfil perfurado. Já o processo que envolve punção acarreta em um dano maior que deve ser considerado no dimensionamento das ligações (caso de peças tracionadas). Sendo assim, para a especificação dos diâmetros de furos existe a consideração de folgas adequadas em função de cada processo. Sobre folgas em furos de conectores assinale a alternativa correta. a. Furos com broca demandam folga de 3,5 mm. b. A folga de 2,0 mm é padrão para qualquer processo de furação. c. Furos puncionados demandam folga de 3,5 mm. d. A folga padrão de 1,5 mm deve ser considerada apenas em furos puncionados. e. A folga padrão é de 2,5 mm para furos puncionados além de 2,0 mm proveniente do dano da punção.

As ligações axiais por corte consideram a transferência do esforço entre duas chapas ligadas por meio do contato entre a chapa e o conector, gerando planos de cisalhamento no parafuso. O dimensionamento de uma ligação por conectores envolve o conhecimento da resistência do parafuso que pode mudar conforme o tipo de parafuso (parafusos em geral e de alta resistência). Determinando o número de parafusos e o arranjo da ligação, verifica-se a chapa quanto aos modos de ruptura existentes, determinando a resistência relacionada a cada uma.

Sobre os modos de ruptura da chapa, considere as seguintes afirmativas:

      I.        O estado limite de rasgamento da chapa ocorre quando uma parte da ligação se separa do restante das barras.

     II.        A ovalização de furos corresponde à deformação excessiva na região dos furos, deixando a ligação muito flexível.

    III.        O cisalhamento de bloco ocorre quando os conectores são cisalhados.

   IV.        O estado limite de tração na chapa corresponde ao mesmo cálculo na verificação de barras tracionadas para ruptura de seção líquida efetiva.

Assinale a alternativa que apresenta as afirmativas corretas.
I. O estado limite de rasgamento da chapa ocorre quando uma parte da ligação se separa do restante das barras.
II. A ovalização de furos corresponde à deformação excessiva na região dos furos, deixando a ligação muito flexível.
III. O cisalhamento de bloco ocorre quando os conectores são cisalhados.
IV. O estado limite de tração na chapa corresponde ao mesmo cálculo na verificação de barras tracionadas para ruptura de seção líquida efetiva.
a. II, III e IV.
b. II e IV.
c. Nenhuma.
d. I, II e IV.
e. Todas.

Um dos modos de ruptura de vigas metálicas está associado à plastificação total da seção. O mecanismo se resume no seguinte: Com o aumento gradual dos carregamentos, os valores de momento fletor também aumentam e, consequentemente, as tensões desenvolvidas também são maiores, sendo máximas nas bordas superior e inferior. A partir de certo valor de momento inicia-se a plastificação nas bordas com as tensões máximas atingindo o escoamento. Com o aumento da carga, as fibras mais internas da seção começam a plastificar até que toda a seção seja plastificada. A respeito da plastificação total da seção, pode-se afirmar que: a. Nem sempre esse mecanismo ocorre, pois antes pode ocorrer alguma instabilidade. b. Uma peça que apresenta a plastificação total da seção pode sofrer flambagem após essa plastificação. c. Não é possível que uma peça sofra flambagem antes de iniciar a plastificação d. Esse mecanismo sempre ocorre, uma vez que sempre é determinante em relação ao processo de flambagem. e. Uma peça que inicia o escoamento sempre atingirá a plastificação total da seção.

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