SóProvas


ID
1662193
Banca
FGV
Órgão
TCM-SP
Ano
2015
Provas
Disciplina
Engenharia Civil
Assuntos

Considere uma barra de aço maciça de 1,5 m de comprimento e seção transversal circular de 300 mm de diâmetro.

Sabendo-se que é usada como uma coluna engastada na extremidade inferior e livre na extremidade superior, o seu índice de esbeltez é igual a:

Alternativas
Comentários
  • Le/re = K.L/(r/2)

    Le -> Comprimento equivalente

    re -> raio de giração

    K -> fator de comprimento equivalente

    L -> comprimento da coluna

    r -> Raio da seção

    Como está engastado em uma extremidade e na outra livre o K=2

    Lembrando:

    K = 1 -> Bi-apoiada com pinos

    K = 2 -> engastada em somente uma extremidade

    K = 0,7 -> Se engastado em uma extremidade e apoiada na outra

    K = 0,5 -> Se bi-engastada

    Acrescentando:

    O motivo de re ser (r/2) vem do fato do mesmo ser relacionado com o momento de inércia dado neste caso por:

    I = (π/4).r^4 = A.re^2 => Sendo A a seção transversal dada por π.r^2 => re = r/2

    Sendo assim:

    Le/re = 2.1,5.2/0,15 = 40


  • É só lembrar que índice de esbeltez é dado pela divisão do comprimento efetivo da carga crítica (Pcr) pelo raio de giração. Desta forma temos que:

    pcr: Lcr/i

    Lcr=k.Lef, onde k para a situação vale 2 (engastado e livre)
    Para o cálculo do raio de giração temos que este vale a raíz quadrada do momento de inércia (pi x raio^4/4) pela área da seção. Logo temos que:

    i= r/2 (encontrato após simplificar a raíz mencionada anteriormente.

    Daí fica fácil: 2x1,5/(0,15/2) = 40

  • Engraçada a fgv, se vc fizer pela calculadora dá o valor certinho, porém na hora não pode usar calculadora, vai entender...

  • Primeiramente pessoal, devemos saber que o índice de esbeltez ( ) de um elemento comprimido é calculado da seguinte maneira:

    Onde,

     é o fator de comprimento efetivo, igual a 2 para uma coluna engastada e livre nas extremidades;

     é o comprimento real da coluna, igual a 1,50 metro;

     é o raio de giração da seção transversal.

       O raio de giração da seção transversal de uma barra de aço é calculado através da raiz quadrada da divisão do momento de inércia pela área da seção, veja:

       Após o cálculo do raio de giração, vamos calcular o índice de esbeltez do elemento:

    Resposta: B

  • λ = Lef / r ; onde λ é o índice de esbeltez, Lef é o comprimento efetivo e r o raio de giração.

    sendo Lef = L * K, onde L é o comprimento da barra e K é o fator de equivalência da barra, o qual é definido em função dos seus apoios e rotulas (na verdade é em função da deformada, no qual a fórmula é definida para a deformada da biapoiada [uma barriga], ai quando se analisa a uma barra biengastada tem-se duas barrigas, logo tem que dividir o valor do comprimento por dois, que é multiplicar por 0,5, e quando se tem engastada e livre a deformada é de meia barriga, logo tem-se que multiplicar por 2, e por ai vai para os demais casos)

    r = RAIZ( I/A); I = PI *d^4/64 e A =PI*d^2/4

    Substituindo temos λ=L*K*RAIZ(PI*d^2/4 / PI *d^4/64) -> em cm-> = 2*150*RAIZ(16/d^2) = 2*150*4/30 = 40

  • Lembrando:

    Índice de esbeltez das barras:

    Comprimidas < 200

    Tracionadas < 300

    Raio de giração:

    r=(I/A)^(1/2)

    I: Momento de inércia

    A: Seção transversal

    Índice de esbeltez:

    λ=Lfl/r

    Lfl: comprimento de flambagem

    r: raio de giração