Resistência de Perfis de Aço

Tabela de resistências a deformação plástica (permanente) de tubos de aço para auxiliar em projetos. Para utilizar, defina um coeficiente de segurança de acordo com o projeto.

ATENÇÃO

Estas informações são distribuídas na esperança de que possa ser útil, mas SEM NENHUMA GARANTIA; sem uma garantia implícita de ADEQUAÇÃO a qualquer MERCADO ou APLICAÇÃO EM PARTICULAR.

NÃO HÁ NENHUMA GARANTIA PARA ESTAS INFORMAÇÕES, NA EXTENSÃO PERMITIDA PELA LEI APLICÁVEL. ESTAS INFORMAÇÕES ESTÁ NO ESTADO “COMO ESTÁ” SEM GARANTIA DE QUALQUER TIPO, EXPRESSA OU IMPLÍCITA, INCLUINDO, MAS NÃO SE LIMITANDO A, GARANTIAS IMPLÍCITAS DE COMERCIALIZAÇÃO E ADEQUAÇÃO PARA UM FIM ESPECÍFICO. TODO O RISCO SOBRE A QUALIDADE E O DESEMPENHO DO PROGRAMA ESTÁ COM VOCÊ. SE O SEU PROJETO APRESENTAR FALHA, VOCÊ ASSUME O CUSTO DE TODA A MANUTENÇÃO, REPARAÇÃO, CORREÇÃO E INDENIZAÇÃO NECESSÁRIA.

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Se a renúncia de garantia e a limitação de responsabilidade previstos acima não puderem ter efeito legal local de acordo com seus termos, os tribunais revisionais aplicarão a lei local que se aproxima mais de uma renúncia absoluta a toda a responsabilidade civil.

Tabela de conteúdos

Vigas de Tubos Quadrados
Coeficiente de Segurança Personalizado
- Exemplo

Vigas de Tubos Quadrados

Uso Geral

Seção	Espessura	Comprimento	Nó	Carga Máxima	Coeficiente de Segurança 2	Coeficiente de Segurança 3	Coeficiente de Segurança 4	Coeficiente de Segurança 5
15 mm x 15 mm	1,2 mm	1000 mm	5 mm	42 kgf	21 kgf	14 kgf	11 kgf	8 kgf
16 mm x 16 mm	1,2 mm	1000 mm	5 mm	47 kgf	24 kgf	16 kgf	12 kgf	9 kgf
20 mm x 20 mm	1,2 mm	1000 mm	5 mm	75 kgf	38 kgf	25 kgf	19 kgf	15 kgf
25 mm x 25 mm	1,2 mm	1000 mm	5 mm	112 kgf	56 kgf	37 kgf	28 kgf	22 kgf
30 mm x 30 mm	1,2 mm	1000 mm	5 mm	151 kgf	76 kgf	103 kgf	38 kgf	30 kgf
35 mm x 35 mm	1,2 mm	1000 mm	5 mm	205 kgf	103 kgf	68 kgf	51 kgf	41 kgf
40 mm x 40 mm	1,2 mm	1000 mm	5 mm	476 kgf	238 kgf	159 kgf	119 kgf	95 kgf
50 mm x 50 mm	1,2 mm	1000 mm	5 mm	356 kgf	178 kgf	119 kgf	89 kgf	71 kgf
60 mm x 60 mm	1,2 mm	1000 mm	5 mm	501 kgf	251 kgf	167 kgf	125 kgf	100 kgf
70 mm x 70 mm	1,2 mm	1000 mm	5 mm	525 kgf	263 kgf	175 kgf	131 kgf	105 kgf
80 mm x 80 mm	2,65 mm	1000 mm	5 mm	1529 kgf	765 kgf	510 kgf	382 kgf	306 kgf
90 mm x 90 mm	2,65 mm	1000 mm	6 mm	1890 kgf	945 kgf	630 kgf	473 kgf	378 kgf
100 mm x 100 mm	2,65 mm	1000 mm	6 mm	1923 kgf	962 kgf	641 kgf	481 kgf	385 kgf

Tabela com resistências de tubos quadrados de aço de acordo com as dimensões da seção transversal, espessura do perfil e comprimento. Resistência máxima calculada até a deformação plastica do tubo. Força aplicada na face superior, paralelo às linhas superiores perpendiculares da Altura (face superior), uniformemente distribuída. Engastamento nas seções transversais externas dos tubos (faces laterais – as do sentido de extrusão). Simulação usando malha criada com Gmsh 4.8.4 e cálculo com CalculiX 2.20. Carga Máxima baseada na tensão máxima de escoamento, usando 130 MPa e estresse de Von Mises como referência. O valor da carga é aproximado com arrendondamento para baixo. A medida da coluna Nó corresponde ao tamanho máximo do nó da malha.

Uso Específico

Seção	Espessura	Comprimento	Nó	Carga Máxima
20 mm x 20 mm	1,2 mm	450 mm	5 mm	156 kgf
20 mm x 20 mm	1,5 mm	450 mm	4 mm	147 kgf
25 mm x 25 mm	1,2 mm	450 mm	5 mm	238 kgf
25 mm x 25 mm	1,5 mm	450 mm	4 mm	253 kgf
30 mm x 30 mm	1.2 mm	450 mm	5 mm	309 kgf
30 mm x 30 mm	1,5 mm	450 mm	4 mm	354 kgf
40 mm x 40 mm	1.2 mm	450 mm	4 mm	415 kgf
40 mm x 40 mm	1,5 mm	450 mm	4 mm	540 kgf
50 mm x 50 mm	1,5 mm	2500 mm	6 mm	212 kgf

Coeficiente de Segurança Personalizado

Ao utilizar esta tabela, escolher um coeficiente de segurança adequado. Quanto maior o conhecimento das solicitações do sistema, menor será o coeficiente de segurança utilizado. Utilizar um coeficiente de segurança entre 1 e 5, onde 1 será para modelos com grande precisão e conhecimento das solicitações e 5 com pouco conhecimento. Recomendo utilizar um coeficiente de segurança 3 ou maior. Podem existir situações onde o coeficiente de segurança seja maior que 5. Para estas situações, procure um engenheiro de sua confiança.

Para calcular a carga máxima do projeto utilizar a fórmula abaixo:

carga\_máxima\_projeto = \frac{carga\_máxima\_tabela}{coeficiente\_segurança}

Onde:

carga_máxima_projeto: é o valor calculado para ser utilizado no projeto de forma segura. Quando a barra não irá sofrer deformação permanente.
carga_máxima_tabela: é o valor da tabela. Aproximadamente a este valor a barra irá sofrer deformação permanente. Isto ocorre devido a variação do material utilizado.
coeficiente_segurança: É o coeficiente de segurança utilizado para o projeto. Utilizar valores entre 1 e 5.

Exemplo

Para um tubo de aço quadrado de 15 mm por 15 mm, com parede de 1,2 mm, comprimento de 1 m, qual a carga máxima suportada pelo tubo?

Escolher um coeficiente de segurança adequado. Neste caso, escolheremos o valor 3.
Calcular a carga máxima do projeto usando a fórmula acima. Para o valor carga_máxima_tabela procurar na tabela da seção Tubo Quadrados o valor da coluna Carga Máxima, da linha onde o valor Secção é 15 mm x 15 mm. No nosso caso, será 42 kgf.

carga\_máxima\_projeto = \frac{42 kgf}{3} = 14 kgf

O valor a ser utilizado na carga máxima do projeto deve ser então 14 kgf de carga distribuída sobre a barra antes que ela comece a sofrer deformação plástica (entortar).