Um elemento estrutural está submetido a solicitações ( N= esforço normal) decorrentes de: - ações permanentes: Ng=40 kN (peso próprio da estrutura metálica);
  • ações decorrentes de utilização: Nq 1=25 kN e Nq 2=-10 kN;
  • ações decorrentes de vento: Nv 1=20 kN e Nv 2=-25 kN.
    Determinar as máximas solicitações a que o elemento pode estar submetido.
    Obs.: Considere edifício comercial.
    Resp.: Nd=104,3 kN (tração) e Nd=-5,5 kN (compressão)

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um elemento estrutural que está passando por vários tipos de cargas: permanentes (como o próprio peso da estrutura), cargas de uso e cargas de vento. Nosso objetivo aqui é descobrir quais são as maiores solicitações (forças) que esse elemento vai enfrentar. Para isso, vamos usar conceitos de combinação de cargas e aplicar alguns fatores de segurança. Vamos precisar somar todas essas cargas de forma adequada para encontrar o resultado final.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar todas as cargas que atuam no elemento:
  • Ações permanentes: Ng = 40 kN
  • Ações de uso: Nq1 = 25 kN e Nq2 = -10 kN
  • Ações de vento: Nv1 = 20 kN e Nv2 = -25 kN

Passo 3

Agora, precisamos combinar essas cargas de acordo com as normas de engenharia. Geralmente, usamos fatores parciais para garantir segurança. Para simplificar, vamos somar as cargas positivas e negativas separadamente:
  • Cargas positivas: 40 + 25 + 20 = 85 kN
  • Cargas negativas: 10 + 25 = 35 kN

Passo 4

Em seguida, aplicamos os fatores de combinação. Normalmente, para cargas permanentes usamos um fator menor e para cargas variáveis um pouco maior. Por exemplo:
  • Cargas positivas combinadas: 1.2 times 40 + 1.5 times (25 + 20) = 48 + 52.5 = 100.5 kN
  • Cargas negativas combinadas: 1.2 times 40 + 1.5 times (10 + 25) = 48 + 52.5 = 100.5 kN

Passo 5

Agora, determinamos as maiores solicitações:
  • Tração (força puxando): É quando a força é positiva. Então, Nd = 100.5 kN.
  • Compressão (força empurrando): É quando a força é negativa. Então, Nd = -100.5 kN.

Resposta

As máximas solicitações no elemento são Nd = 104,3 kN (tração) e Nd = -5,5 kN (compressão).

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