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MANUAL DE UTILIZAÇÃO DO SOFTWARE STEELPERFIL

O SteelPerfil é um programa gratuito, desenvolvido como trabalho de conclusão

de curso para obtenção do grau de engenheiro pela faculdade IMED. O software

realiza a verificação de perfis de aço formados a frio nas seções U simples, U costa-

costa, U caixão e Ue simples de acordo com os critérios estabelecidos pela ABNT

NBR 14762 (2010) e permitindo para as dimensões das seções, que se faça uso dos

perfis padronizados pela ABNT NBR 6355 (2012) ou possibilita atribuir uma seção

variável. Este manual inicia apresentando, na figura A-1, a tela inicial do programa

desenvolvido.

Figura A-1 - Tela inicial do programa SteelPerfil

Fonte: O autor (2018)

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Para facilitar o entendimento do usuário acerca de como utilizar o programa,

divide-se o mesmo em 20 partes conforme a figura A-2.

Figura A- 2 - Numeração dos componentes do programa

Fonte: O autor (2018)

1 – Botão “Configurações”, permite ao usuário alterar algumas configurações iniciais

adotadas pelo programa. Clicando no mesmo, será aberta a janela contida na figura

A-3.

1.1 – Permite a alteração das variáveis raio interno (ri), módulo de elasticidade do aço

(E) e o módulo de elasticidade transversal do aço (G).

1.2 – Permite a alteração dos métodos utilizados para verificação da seção, podendo

ser utilizado método da seção efetiva (MSE) e/ou método da largura efetiva (MLE).

Essa configuração apenas é válida para perfis com seção transversal simples.

1.3 – Botão “OK”, utilizado para confirmar as modificações ou apenas para fechar a

tela.

1.4 – Botão “Redefinir”, utilizado para redefinir as configurações inicias do programa.

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Figura A- 3 - Tela de configurações

Fonte: O autor (2018)

2 – Botão “Limpar”, permite limpar todos os campos preenchidos e alterações

realizadas.

3 – Escolha do perfil, neste local é possível escolher o tipo de perfil, podendo ser no

formato U ou Ue. Pode-se utilizar os perfis cadastrados, com dimensões

padronizadas pela ABNT NBR 6355 (2012), ou há a possibilidade de optar por uma

seção variável.

4 – Possibilita a configuração da seção transversal para perfis U, compreende seção

simples, composta costa-costa e composta caixão.

5 – Caso seja utilizado um perfil cadastrado, as dimensões do mesmo serão

preenchidas automaticamente, já em caso de ser utilizada uma seção variável, os

campos devem ser preenchidos pelo usuário com as dimensões do perfil.

6 – Permite atribuir um afastamento entre os perfis U no caso de ser utilizada uma

seção composta.

7 – Para perfis Ue não cadastrados, ou seja, com seção variável, deve ser verificada

a flambagem distorcional do mesmo. Clicando no botão “Verificar flambagem

distorcional” será aberta a janela contida na figura A-4.

7.1 – Apresenta as dimensões atribuídas pelo usuário, conforme o item 3.

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7.2 – Botão para realizar a verificação do perfil quanto à flambagem distorcional.

7.3 – Botão para utilizar outro perfil, ao ser clicado, o usuário é direcionado à janela

inicial onde é possível fazer a alterações das dimensões ou utilizar outro perfil.

7.4 – São apresentadas as relações das dimensões do perfil, necessárias para utilizar

as Tabelas 11 e 14 da ABNT NBR 14762 (2010) para a verificação se Ndist e/ou

Mdist podem ser dispensados.

7.5 – Relações verificadas pelas tabelas do item 7.4, relações fora destas faixas

automaticamente requerem que o usuário atribua o valor de Ndist e/ou Mdist.

7.6 – Relação Largura nominal do enrijecedor/ largura nominal da alma (D/bw) mínima

para a compressão e flexão, devendo a relação D/bw do item 7.4 ser superior à

estas para que Ndist e Mdist sejam dispensados.

7.7 – Resultado da verificação, podendo ser dispensados ou necessários os valores

de Ndist e/ou Mdist. Caso seja necessário verificar apenas a resistência de cálculo

do perfil quanto à compressão e na verificação da flambagem distorcional concluiu-

se que Mdist é necessário, basta aplicar o valor 0 (zaro) no campo de Mdist (item

7.8) para prosseguir com a verificação. Essa consideração também é válida caso

seja necessário verificar apenas a resistência de cálculo do perfil apenas quanto à

flexão.

7.8 – Caso Ndist e/ou Mdist sejam necessários, deve-se atribuir seus valores em seus

respectivos campos possibilitando passar para o item 7.9. Caso Ndist e/ou Mdist

sejam necessários, mas o usuário não dispõe dos valores dos mesmos, basta

clicar no botão do item 7.3 e alterar as dimensões. Caso a verificação realizada no

item 7.7 dispense os valores de Ndist e Mdist basta passar para o item 7.9.

7.9 – Realizada a verificação e preenchidos os valores, caso necessários, clica-se no

botão 7.9 para liberar o botão de calcular as propriedades geométricas da seção e

prosseguir com a verificação.

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Figura A- 4 - Tela de verificação da flambagem distorcional

Fonte: O autor (2018)

8 – Calcula as propriedades da seção, devendo para os perfis Ue com seção variável

passar pelo item 7 primeiro.

9 – Quadro onde são apresentadas as propriedades geométricas da seção.

10 – Aplicação dos esforços solicitantes de cálculo pelo usuário.

11 – Atribuição dos comprimentos teóricos de flambagem para os eixos x, y e z.

12 – Escolha do aço e suas propriedades, tendo cadastrados os aços mais utilizados

por perfis formados a frio. Caso utilizar um perfil cadastrado, os valores das

resistências ao escoamento (fy) e à ruptura (fu) são preenchidos automaticamente,

caso utilizar um aço variável, o usuário deverá preencher suas propriedades

manualmente.

13 – Coeficiente de modificação para momento fletor não uniforme, para momento em

torno do eixo x (Cb) é calculado conforme o item 9.8.2.2 da ABNT NBR 14762

(2010) e para momento em torno do eixo y (Cm) é calculado de acordo com o item

E.2 da mesma norma.

14 - Distância entre travejamentos (Ltrvj.), habilitado para seções compostas do perfil

U. Para distância igual a 0 (zero), o programa considera uma união contínua ao

longo de toda a seção, considerando apelas a flambagem da seção composta,

caso contrário o programa entende que a união é realizada por travejamentos em

quadro, sendo verificadas as flambagens da seção simples e da seção composta.

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De acordo com Carvalho, Grigoletti e Barbosa (2014) a distância entre

travejamentos deve ser menor ou igual à L/3 (L = comprimento de flambagem em

torno do eixo x do perfil) ou menor que 50rmin, ainda há uma força cortante fictícia (Qi)

que deve ser neutralizada pelo dispositivo de travejamento calculada por:

𝑄𝑖 = 0,20𝐴 (A1)

Para perfis com afastamento e > 20r1, a força cortante fictícia será:

𝑄𝑖 = 0,20𝐴[1 + [5(𝑒/𝑟1 − 20)]/100] (A2)

Onde:

Qi = Força cortante fictícia (kN);

A = Área bruta da seção composta (cm²);

e = Distância entre os baricentros dos perfis (cm);

r1 = Raio de giração em torno do eixo de menor inércia de um perfil isolado (cm);

Como o SteelPerfil não verifica ligações, Qi e a resistência do dispositivo de

travejamento devem ser verificados por outros meios.

15 - Apenas para seções simples, permite verificar o deslocamento da seção em torno

do eixo x do perfil utilizando o método da largura efetiva e comparar com o

deslocamento máximo permitido pela ABNT NBR 14762 (2010). Clicando no botão

“Aplicação” abrirá a janela contida na figura A-5.

15.1 - Escolher a aplicação do perfil verificado.

15.2 - Aplicação das variáveis vão teórico, carga distribuída e momento máximo

conforme a figura ao lado esquerdo do item. Somente é verificado o deslocamento

em torno do eixo x do perfil.

15.3 - Botão para considerar as modificações realizadas na janela, permitindo

prosseguir com a verificação.

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Figura A- 5 - Tela de verificação do deslocamento do perfil

Fonte: O autor (2018)

Caso seja configurado para verificar o deslocamento, o resultado do mesmo

será apresentado no item 15 quando o botão “Calcular”, item 18, for pressionado.

16 - Após clicar no botão “Calcular”, item 18, as resistências de cálculo à tração,

compressão, flexão em torno do eixo x, flexão em torno do eixo y, cortante em x e

cortante em y, são aplicadas nos campos com sua nomenclatura. Ao lado dos

campos apresenta-se a relação esforço solicitante de cálculo/esforço resistente de

cálculo (Sd/Rd), variando sua cor conforme o valor da relação, tendo seus extremos

na cor cyan, significando que a seção está sendo superdimensionada e vermelho

quando a seção não atende os critérios de segurança (Sd > Rd). Como as seções

compostas são verificadas apenas quanto à tração e à compressão, os valores

apresentados nestes campos são para os respectivos esforços.

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17 - Também após clicar no botão “Calcular”, item 18, são apresentadas as relações

de interação compreendendo tração + momento, compressão + momento e a

combinação de cortante e momento para os eixos x e y. Como as seções

compostas são verificadas apenas à tração e à compressão, as equações não são

apresentadas para estes casos.

18 – Botão para realizar as verificações quanto aos esforços resistentes da seção,

compreendendo tração, compressão, momento em torno do eixo x, momento em

torno do eixo y, cortante em x, cortante em y e verificação da flecha para os perfis

com seção simples. Os perfis compostos restringem-se à tração e à compressão

pelo MLE. Ao clicar no botão “Calcular”, a janela tende a ficar como mostrado na

figura A-6.

Figura A- 6 – Tela apresentada ao se concluir a fase de dimensionamento

Fonte: O autor (2018)

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19 – Após serem realizadas as verificações, o botão “Relatório”, ao ser clicado, abre

uma nova janela contendo o resultado dos cálculos realizados possuindo a opção

de ser impresso ou copiado manualmente, conforme se observa na figura A-7.

Figura A- 7 - Tela de relatório após serem realizadas todas as verificações

Fonte: O autor (2018)

20 – Botão para sair do programa.

Por fim, segue os fluxogramas para a rotina de possibilidades para o usuário

realizar a verificação dos diferentes perfis e seções abordados. Na Figura A-8 têm-se

a rotina específica para o perfil U simples. Já na figura A-9 a rotina apresentada é a

relativa ao perfil Ue. Por fim, têm-se na figura A-10 a rotina para o perfil U composto.

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Figura A- 8 – Rotina para o perfil U simples

Fonte: O autor (2018)

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Figura A- 9 - Rotina para o perfil Ue

Fonte: O autor (2018)

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Figura A- 10 - Rotina para perfis U compostos

Fonte: O autor (2018)