Treliças - MecSolB

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MECÂNICA DOS SÓLIDOS B

UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina

Análise de uma treliça submetida a uma carga variável

Semestre: 2013-1
Disciplina: EMC5138
Professor: José Carlos Pereira
Aluno: Júlio César Alves Ferreira

Florianópolis, julho de 2013

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1. INTRODUÇÃO
O trabalho apresentado a seguir foi proposto com o intuito de aplicar os conhecimentos obtidos na disciplina Mecânica dos Sólidos B.
O exercício trata do projeto de uma treliça, parte integrante de uma ponte bi-apoiada nas suas extremidades. Foram fornecidos dados a respeito do carregamento, do formato do perfil utilizado na treliça e do acabamento superficial deste.
Foi pedida uma análise a respeito do deslocamento máximo permitido, feita através do método dos elementos finitos, juntamente de uma análise de flambagem e fadiga para condições especificadas, com o intuito de escolher-se o melhor perfil: aquele que atendesse aos requisitos de resistência e fosse vantajoso economicamente.

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2. APRESENTAÇÃO DO EXERCÍCIO
36 - A treliça plana abaixo é uma das treliças que compõem uma ponte biapoiada nas extremidades. A treliça é formada por elementos de barra de perfil do tipo C, padrão americano, laminado. Todos os nós da treliça são apoiados transversalmente ao seu plano. Se a treliça é solicitada por uma carga flutuante P(t), sendo Pmax = 150kN e Pmin =
100kN, dimensione os perfis dos elementos de barra da treliça de forma que:
a) Não ocorra flambagem. Considere um fator de segurança para flambagem de 2;
b) Que o máximo deslocamento seja inferior a 50 mm;
c) Que a treliça resista a uma vida N = 500.000 ciclos.
Considere que os elementos de barra são unidos por somente um elemento de ligação na extremidade e que estes têm diâmetro 1/5 da altura do perfil. Considere como propriedades do material do perfil σE = 600 MPa, σR = 1200 MPa e E = 200GPa.
Utilize o Método dos Elementos Finitos para a resolução deste problema.

Figura 1 – Treliça do problema