PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UM GALPÃO INDUTRIAL.
Disciplina: Trabalho de Conclusão de Curso
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Sumário
1 2
3 4 5 6 7
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Objetivo ........................................... ................................................................. ............................................ ............................................ ............................. ....... 1 Características Gerais .............................................................. .................................................................................... ................................. ........... 1 2.1 Definição da obra ............................. ................................................... ............................................ ............................................ ...................... 1 2.2 Geometria........................................................ .............................................................................. ............................................. ............................. ...... 1 Especificação Especificação dos Materiais ............................................................ .................................................................................. ......................... ... 2 Normas Adotadas Adotadas .............................. ..................................................... .............................................. .............................................. ........................... 2 Sistema Estrutural .............................. ..................................................... .............................................. .............................................. ........................... 3 Programas Computacionais .......................................... ................................................................ ............................................ ...................... 3 Ações Atuantes .................................................. ........................................................................ ............................................ ................................. ........... 3 7.1 Ação permanente ............................................ .................................................................. ............................................ ............................. ....... 3 7.2 Ações variáveis ............................ .................................................. ............................................. ............................................. ......................... ... 3 7.2.1 Sobrecarga ........................................... ................................................................. ............................................ ................................. ........... 3 7.3 Ações do vento............................................ .................................................................. ............................................ ................................. ........... 4 7.3.1 Dados da obra para o cálculo do vento:........................................... ...................................................... ........... 4 7.3.2 Velocidade característica do vento: .......................................... ............................................................ .................. 4 7.3.3 Pressão dinâmica do vento (q): .......................................... ................................................................. ........................... 4 7.3.4 Coeficiente de pressão e de forma, externos (C pe): .................................... .................................... 5 7.3.5 Coeficiente de pressão e de forma, internos (C pi): ..................................... 9 Combinações de Ações.......................................... ................................................................ ............................................ ........................... ..... 12 8.1 Coeficientes de ponderação adotados ....................................... ............................................................. ........................ 12 8.2 Deslocamentos Deslocamentos máximos ........................................... ................................................................. ...................................... ................ 12 Dimensionamento Dimensionamento do Pórtico Transversal.......................................... .............................................................. .................... 13 9.1 Dados para o dimensionamento ............................................ ................................................................... ........................... .... 13 9.1.1 Ações permanentes ...................................... ............................................................ ............................................ ........................ 14 9.1.2 Ações variáveis ................................ ...................................................... ............................................. ................................... ............ 14 9.1.3 Ações do vento ...................................................... ............................................................................. ................................... ............ 14 9.2 Combinações das ações ......................................... ............................................................... .......................................... .................... 16 9.3 Análise estrutural .......................................................... ................................................................................. ................................... ............ 18 9.3.1 Esquema estrutural adotado........................................... .................................................................. ........................... .... 18 9.3.2 Carregamentos lançados nos mCalc 3D .................................................. .................................................... 19 9.3.3 Diagrama de esforços ................................................ ...................................................................... ............................... ......... 22 9.3.4 Relatório de dimensionamento ....................... ............................................. .......................................... .................... 24 9.3.5 Verificação da deformação ............................................ ................................................................... ........................... .... 26
ii 10 Dimensionamento Dimensionamento das Terças de Cobertura ............................ .................................................. ............................... ......... 27 10.1 Dados para o dimensionamento .............. .................................... ............................................ ............................... ......... 27 10.2 Ações ............................................ .................................................................. ............................................ .......................................... .................... 27 10.2.1 Ações permanentes ...................................... ............................................................ ............................................ ........................ 27 10.2.2 Ações variáveis ................................ ...................................................... ............................................. ................................... ............ 28 10.2.3 Ações dovento ............................................................... ..................................................................................... ........................... ..... 28 10.3 Combinações Combinações das ações ........................... ................................................. ............................................ ............................... ......... 28 10.4 Análise estrutural......................................... estrutural............................................................... ............................................ ........................... ..... 30 10.4.1 Esquema estrutural adotado........................................... .................................................................. ........................... .... 30 10.4.2 Carregamentos lançados nos mCalc 3D .................................................. .................................................... 31 10.4.3 Diagrama de esforços ................................................ ...................................................................... ............................... ......... 33 10.4.4 Relatório de dimensionamento ....................... ............................................. .......................................... .................... 34 10.4.5 Verificação da deformação ............................................ ................................................................... ........................... .... 34 11 Dimensionamento Dimensionamento das Terças de Fechamento Lateral .................................. ........................................... ......... 35 11.1 Dados para o dimensionamento .............. .................................... ............................................ ............................... ......... 35 11.2 Ações ............................................ .................................................................. ............................................ .......................................... .................... 36 11.2.1 Ações permanentes ...................................... ............................................................ ............................................ ........................ 36 11.2.2 Ações variáveis ................................ ...................................................... ............................................. ................................... ............ 36 11.2.3 Ações do vento ...................................................... ............................................................................. ................................... ............ 36 11.3 Combinações Combinações das ações ........................... ................................................. ............................................ ............................... ......... 37 11.4 Análise estrutural......................................... estrutural............................................................... ............................................ ........................... ..... 38 11.4.1 Esquema estrutural adotado........................................... .................................................................. ........................... .... 38 11.4.2 Carregamentos lançados no mCalc 3D............................................ ..................................................... ......... 39 11.4.3 Diagrama de esforços ................................................ ...................................................................... ............................... ......... 40 11.4.4 Relatório de dimensionamento ....................... ............................................. .......................................... .................... 41 11.4.5 Verificação da deformação ............................................ ................................................................... ........................... .... 42 12 Dimensionamento Dimensionamento das Terças de Fechamento Lateral dos Oitões ......................... ......................... 43 12.1 Dados para o dimensionamento .............. .................................... ............................................ ............................... ......... 43 12.2 Ações ............................................ .................................................................. ............................................ .......................................... .................... 43 12.2.1 Ações permanentes ...................................... ............................................................ ............................................ ........................ 43 12.2.2 Ações variáveis ................................ ...................................................... ............................................. ................................... ............ 43 12.2.3 Ações do vento ...................................................... ............................................................................. ................................... ............ 43 12.3 Combinações Combinações das ações ........................... ................................................. ............................................ ............................... ......... 44 12.4 Análise estrutural......................................... estrutural............................................................... ............................................ ........................... ..... 45 12.4.1 Esquema estrutural adotado........................................... .................................................................. ........................... .... 45 12.4.2 Carregamentos lançados nos mCalc 3D .................................................. .................................................... 46 12.4.3 Diagrama de esforços ................................................ ...................................................................... ............................... ......... 47
iii 12.4.4 Relatório de dimensionamento ................................................................. 49 12.4.5 Verificação da deformação ....................................................................... 49 13 Dimensionamento dos Pilares de Fechamento dos Oitões (pilar P2 do projeto) ... 50 13.1 Dados para o dimensionamento ................................................................... 50 13.2 Ações ............................................................................................................ 50 13.2.1 Ações permanentes ................................................................................... 50 13.2.2 Ações variáveis ......................................................................................... 50 13.2.3 Ações do vento ......................................................................................... 50 13.3 Combinações das ações ................................................................................ 51 13.4 Análise estrutural.......................................................................................... 52 13.4.1 Esquema estrutural adotado...................................................................... 52 13.4.2 Diagrama de esforços ............................................................................... 54 13.4.3 Relatório de dimensionamento ................................................................. 55 13.4.4 Verificação da deformação ....................................................................... 56 14 Dimensionamento do Contraventamento Horizontal ............................................. 57 14.1 Dados para o dimensionamento ................................................................... 57 14.2 Ações ............................................................................................................ 57 14.2.1 Ações permanentes ................................................................................... 58 14.2.2 Ações variáveis ......................................................................................... 58 14.2.3 Ações do vento ......................................................................................... 58 14.3 Combinações das ações ................................................................................ 59 14.4 Análise estrutural.......................................................................................... 59 14.4.1 Esquema estrutural adotado...................................................................... 59 14.4.2 Carregamentos lançados no mCalc 3D..................................................... 60 14.4.3 Diagrama de esforços ............................................................................... 61 14.4.4 Relatório de dimensionamento ................................................................. 61 15 Dimensionamento do Contraventamento Vertical ................................................. 64 15.1 Dados para o dimensionamento ................................................................... 64 15.2 Ações ............................................................................................................ 64 15.2.1 Ações permanentes ................................................................................... 64 15.2.2 Ações variáveis ......................................................................................... 64 15.2.3 Ações do vento ......................................................................................... 64 15.3 Combinações das ações ................................................................................ 65 15.4 Análise estrutural.......................................................................................... 65 15.4.1 Esquema estrutural ................................................................................... 65 15.4.2 Carregamentos lançados no mCalc 3D..................................................... 66 15.4.3 Diagrama de esforços ............................................................................... 66
iv 15.4.4 Relatório de dimensionamento ................................................................. 67 15.4.5 Verificação da deformação ....................................................................... 71 16 Dimensionamento das Ligações ............................................................................. 73 16.1 Ligação 01 - Base dos pilares externos (eixos A e G) ................................. 73 16.2 Ligação 02 - Base dos pilares internos (eixo D) .......................................... 82 16.3 Ligação 03 - Base dos pilares de oitão ......................................................... 90 16.4 Ligação 04 - Ligação da viga de cobertura com o pilar da extremidade (eixos A e G) 94 16.5 Ligação 05 - Ligação da viga de cobertura com o pilar interno (eixo D) . 105 16.6 Ligação 06 - Emenda das vigas de cobertura ............................................. 113
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Índice de Figuras Figura 1 - Planta de cobertura .......................................................................................... 1 Figura 2 - Corte típico ...................................................................................................... 2 Figura 3- C pe nas paredes Vento 0º................................................................................... 5 Figura 4 - C penas paredes Vento 90º................................................................................. 6 Figura 5 - C pe nas paredes Vento 180º.............................................................................. 6 Figura 6 - C penas paredes Vento 270º............................................................................... 6 Figura 7 - C pe no telhado Vento 0º (1) .............................................................................. 7 Figura 8 - C pe no telhado Vento 0º (2) .............................................................................. 7 Figura 9 - C pe no telhado Vento 90º (1) ............................................................................ 7 Figura 10 - C pe no telhado Vento 90º (2) .......................................................................... 8 Figura 11 -C pe no telhado Vento 180º (1) ......................................................................... 8 Figura 12 - C pe no telhado Vento 180º (2) ........................................................................ 8 Figura 13 - C pe no telhado Vento 270º (1) ........................................................................ 8 Figura 14 - C pe no telhado Vento 270º (2) ........................................................................ 9 Figura 15 - Aberturas para o cálculo do C pi ..................................................................... 9 Figura 16 - C pi Vento a 0º e 180º .................................................................................... 10 Figura 17 - C pi a 90º e 270º............................................................................................. 11 Figura 18 - C pi Abertura Dominante a Sotavento a 0º e 180º ......................................... 12 Figura 19 - C pi Abertura Dominante Vento a 90º e 270º ................................................ 12 Figura 20 - Corte esquemático com o nome das peças adotado no projeto.................... 13 Figura 21- Pórtico Transversal - Carregamento da ação permanente (kgf/cm) ............. 14 Figura 22 - Pórtico Transversal - Carregamento sobrecarga .......................................... 14 Figura 23- Pórtico Transversal - Carregamento vento 0º ou 180º .................................. 14 Figura 24- Pórtico Transversal - Carregamento C pi vento 0º ......................................... 15 Figura 25 - Pórtico Transversal - Carregamento vento 90º ............................................ 15 Figura 26 - Pórtico Transversal - Carregamento C pi vento 90º ...................................... 15 Figura 27 - Pórtico Transversal - Carregamento vento 270º .......................................... 15 Figura 28 - Pórtico Transversal - Carregamento C pi vento 270º .................................... 16 Figura 29 - Pórtico Transversal - Carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º e 180º .............................................................................................................................. 16 Figura 30- Pórtico Transversal - Carregamento Abertura Dominante a Sotavento vento 90º e 270º ........................................................................................................................ 16 Figura 31 - Pórtico Transversal - Numeração dos nós ................................................... 18 Figura 32- Pórtico Transversal - Numeração das barras ................................................ 18 Figura 33 - Pórtico Transversal - Perfis.......................................................................... 18 Figura 34 - Pórtico Transversal – Relação Sd/Rd ........................................................... 19 Figura 35 - Pórtico Transversal - Modelo de carregamento da ação permanente (kgf/cm) ........................................................................................................................................ 19 Figura 36 - Pórtico Transversal - Modelo de carregamento da sobrecarga (kgf/cm) ..... 19 Figura 37- Pórtico Transversal - Modelo de carregamento vento 0º(kgf/cm) ................ 20
vi Figura 38 - Pórtico Transversal - Modelo de carregamento de C pi vento 0º (kgf/cm) ... 20 Figura 39 - Pórtico Transversal - Modelo de carregamento de vento 90º (kgf/cm) ....... 20 Figura 40- Pórtico Transversal - Modelo de carregamento de C pi vento 90º (kgf/cm) .. 21 Figura 41 - Pórtico Transversal - Modelo de carregamento de vento 270º (kgf/cm) ..... 21 Figura 42- Pórtico Transversal - Modelo de carregamento de C pi vento 270º (kgf/cm) 21 Figura 43- Pórtico Transversal - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º (kgf/cm) ............................................................................................ 22 Figura 44- Pórtico Transversal - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 90º e 270º (kgf/cm) ............................................................................... 22 Figura 45- Pórtico Transversal - Diagrama de momento fletor - Combinação AP + SC (kfg.cm) .......................................................................................................................... 22 Figura 46 - Pórtico Transversal - Diagrama de esforço cortante - Combinação AP + SC (kgf) ................................................................................................................................ 23 Figura 47 - Pórtico Transversal - Diagrama de esforço normal - Combinação AP + SC (kgf) ................................................................................................................................ 23 Figura 48 - Pórtico Transversal - Diagrama de momento fletor - Combinação AP + Vento 90º + C pi 90º (kgf.cm) .......................................................................................... 23 Figura 49 - Pórtico Transversal - Diagrama de esforço cortante - Combinação AP + Vento 90º + C pi 90º (kgf) ................................................................................................ 24 Figura 50- Pórtico Transversal - Diagrama de esforço normal - Combinação AP + Vento 90º + C pi 90º (kgf)........................................................................................................... 24 Figura 51 – Terça de Cobertura - Numeração dos nós ..................................................... 30 Figura 52- Terça de Cobertura - Numeração das barras................................................. 30 Figura 53- Terça de Cobertura - Perfis ........................................................................... 30 Figura 54- Terça de Cobertura - Relação Sd/Rd ............................................................ 30 Figura 55-Terça de cobertura - Modelo de carregamento da ação permanente (kgf/cm) ........................................................................................................................................ 31 Figura 56- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento da sobrecarga (kgf/cm) ...... 31 Figura 57- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento vento 0º (kgf/cm) ............... 31 Figura 58- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento de C pi vento 0º (kgf/cm)..... 32 Figura 59- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento de vento 90º (kgf/cm) ........ 32 Figura 60- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento de C pi vento 90º (kgf/cm)... 32 Figura 61- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º (kgf/cm) ............................................................................................ 32 Figura 62- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 90º(kgf/cm) ........................................................................................... 32 Figura 63 -Terça de Cobertura - Modelo de carregamento carga concentrada no meio do vão .................................................................................................................................. 32 Figura 64 - Terça de Cobertura - Diagrama de momento fletor em Y - Combinação AP + Vento 90º + C pi 90º (kgf.cm) ....................................................................................... 33 Figura 65 - Terça de Cobertura - Diagrama de esforço cortante em Z - AP + Vento 90º + Cpi Vento 90º(kgf) ......................................................................................................... 33 Figura 66 - Terça de Cobertura - Diagrama de momento fletor em Z - Combinação AP + Vento 90º + C pi vento 90º ............................................................................................... 33
vii Figura 67 Terça de Cobertura - Diagrama de esforço cortante em Y - AP + Vento 90º + C pi Vento 90º(kgf) .......................................................................................................... 33 Figura 68-Terça de Fechamento Lateral - Numeração dos nós ...................................... 38 Figura 69- Terça de Fechamento Lateral - Numeração das barras ................................. 38 Figura 70- Terça de Fechamento Lateral – Perfis .......................................................... 38 Figura 71- Terça de Fechamento Lateral - Relação Sd/Rd ............................................ 38 Figura 72- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento da ação permanente (kgf/cm) .......................................................................................................................... 39 Figura 73- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento vento 0º (kgf/cm) 39 Figura 74- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento de C pi vento 0º (kgf/cm) .......................................................................................................................... 39 Figura 75- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento de vento 90º (kgf/cm) .......................................................................................................................... 39 Figura 76- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento de C pi vento 90º (kgf/cm) .......................................................................................................................... 40 Figura 77- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º (kgf/cm) ......................................................................................... 40 Figura 78- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 90º(kgf/cm) ........................................................................................ 40 Figura 79- Terça de Fechamento Lateral – Diagrama de momento fletor em Y Carreamento AP + Vento 90º + Abertura dominante sotavento Vento 90º (kgf.cm)..... 40 Figura 80- Terça de Fechamento Lateral – Diagrama de esforço cortante em Z Carreamento AP + Vento 90º + Abertura dominante sotavento Vento 90º (kgf) .......... 40 Figura 81- Terça de Fechamento Lateral – Diagrama de momento fletor em Z Carreamento AP + Vento 90º + Abertura dominante sotavento Vento 90º (kgf.cm)..... 41 Figura 82- Terça de Fechamento Lateral – Diagrama de esforço cortante em Y Carreamento AP + Vento 90º + Abertura dominante sotavento Vento 90º (kgf) .......... 41 Figura 83- Terça de Fechamento dos Oitões - Numeração dos nós ............................... 45 Figura 84- Terça de Fechamento dos Oitões - Numeração das barras ........................... 45 Figura 85- Terça de Fechamento dos Oitões - Perfis ..................................................... 45 Figura 86- Terça de Fechamento dos Oitões - Relação Sd/Rd ....................................... 45 Figura 87- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento da ação permanente (kgf/cm)....................................................................................................... 46 Figura 88- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento vento 0º (kgf/cm) .......................................................................................................................... 46 Figura 89- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de C pi vento 0º (kgf/cm) .......................................................................................................................... 46 Figura 90- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de vento 90º (kgf/cm) .......................................................................................................................... 47 Figura 91- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de C pi vento 90º (kgf/cm) .......................................................................................................................... 47 Figura 92- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º (kgf/cm) ....................................................................... 47 Figura 93- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 90º(kgf/cm) ...................................................................... 47
viii Figura 94-Terça de Fechamento dos Oitões - Diagrama de momento fletor em Y Carregamento AP + Vento 90º + C pi Vento 90º (kgf.cm) .............................................. 47 Figura 95- Terça de Fechamento dos Oitões - Diagrama de esforço cortante em Z Carregamento AP + Vento 90º + C pi Vento 90º(kgf) ..................................................... 48 Figura 96- Terça de Fechamento dos Oitões - Diagrama de momento fletor em Z Carregamento AP + Vento 90º + C pi Vento 90º (kgf.cm) .............................................. 48 Figura 97- Terça de Fechamento dos Oitões - Diagrama de esforço cortante em Y Combinação AP + Vento 90º + C pi Vento 90º (kgf)....................................................... 48 Figura 98-Pilares de Fechamento dos Oitões - Numeração dos nós .............................. 52 Figura 99- Pilares de Fechamento dos Oitões - Numeração das barras ......................... 52 Figura 100- Pilares de Fechamento dos Oitões - Perfis.................................................. 52 Figura 101- Pilares de Fechamento dos Oitões - Relação Sd/Rd ................................... 53 Figura 102- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento da ação permanente (kgf/cm)....................................................................................................... 53 Figura 103- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento vento 0º (kgf/cm) .......................................................................................................................... 53 Figura 104- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de C pi vento 0º (kgf/cm) ...................................................................................................................... 53 Figura 105- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de vento 90º (kgf/cm) .......................................................................................................................... 53 Figura 106- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de C pi vento 90º (kgf/cm) .................................................................................................................... 53 Figura 107- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º (kgf/cm) ....................................................................... 54 Figura 108- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 90º(kgf/cm)) ..................................................................... 54 Figura 109- Pilares de Fechamento dos Oitões - Diagrama de momento fletor (kgf.cm) ........................................................................................................................................ 54 Figura 110 - Pilares de Fechamento dos Oitões - Diagrama de esforço cortante (kgf) .. 54 Figura 111 - Pilares de Fechamento dos Oitões - Diagrama de esforço normal (kgf) ... 54 Figura 112- Contraventamento Horizontal - Numeração dos Nós ................................. 59 Figura 113- Contraventamento Horizontal - Numeração das Barras ............................. 59 Figura 114- Contraventamento Horizontal - Perfis ........................................................ 59 Figura 115- Contraventamento Horizontal - Relação Sd/Rd ......................................... 60 Figura 116- Contraventamento Horizontal - Modelo de carregamento Vento 0º(kgf) .. 60 Figura 117- Contraventamento Horizontal - Modelo de carregamento ab. dom. stoavento 0º(kgf) ............................................................................................................. 60 Figura 118 - Contraventamento Horizontal - Diagrama de esforço normal (kgf) .......... 61 Figura 119- Contraventamento Vertical - Numeração dos nós ...................................... 65 Figura 120- Contraventamento Vertical - Numeração das barras .................................. 65 Figura 121- Contraventamento Vertical - Perfis ............................................................ 66 Figura 122- Contraventamento Vertical - Relação Sd/Rd .............................................. 66 Figura 123- Contraventamento Vertical - Modelo de carregamento de vento 0º (kgf/cm e kgf) ............................................................................................................................... 66
ix Figura 124- Contraventamento Vertical - Modelo de carregamento ab. dom. sot. 0º (kgf/cm e kgf) ................................................................................................................. 66 Figura 125 - Contraventamento Vertical - Diagrama de esforço normal (kgf) .............. 66 Figura 126 - Locação das ligações do pórtico ................................................................ 73 Figura 127 - Detalhe das bases dos eixos A e G ............................................................ 73 Figura 128 - Detalhe das bases do eixo D ...................................................................... 82 Figura 129 - Detalhe das bases dos pilares de oitão ....................................................... 90 Figura 130 - Detalhe da ligação dos pilares externos com a viga de cobertura ............. 94 Figura 131 - Detalhe da ligação do pilar interno com a viga de cobertura................... 105 Figura 132 - Detalhe da emenda das vigas de cobertura .............................................. 113
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1 OBJETIVO Este trabalho tem por objetivo o a realização do cálculo e de projeto de um galpão industrial destinado a depósito na região metropolitana de Porto Alegre - RS
2 CARACTERÍSTICAS GERAIS 2.1 Definição da obra •Galpão industrial de duas águas localizado em Porto Alegre
- RS.
•O galpão possui as seguintes dimensões: • Largura = 30 metros • Comprimento = 75 metros • Espaçamento entre pórticos =
7,5 metros
• Pé-direito livre = 09 metros • Inclinação do telhado = 6% (3,43°) • Cobertura e fechamentos laterais e frontais =
Telha trapezoidal simples. • Foi considerado futura ampliação nos dois oitões da obra eixos 1 e 11. •Edificção destinada a depósito.
2.2 Geometria Abaixo segue desenhos de referência para ilustração das dimensões do pavilhão.
Figura 1 - Planta de cobertura
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Figura 2 - Corte típico
3 ESPECIFICAÇÃO DOS MATERIAIS • Perfis soldados, dobrados e chapas de ligação:
Aço estrutural COS CIVIL 300 Fy= 300MPa Fu = 400 MPa • Chumbadores, tirantes e contraventos: Aço estrutural ASTM A36 Fy = 250 Mpa Fu = 400 MPa • Parafusos: •Ligações principais: ASTM A325 •Ligações secundárias: ASTM A307
4 NORMAS ADOTADAS • ABNT NBR 8800 (2008) – “Projeto de estruturas de aço e de estruturas mista de aço e concreto de edificações” • ABNT NBR 6123 (1988) – “Forças devidas ao vento em edificações”; • ABNT NBR 6120 (1980) – “Cargas para o cálculo de estruturas de edificações”; • ABNT NBR 14762 (2010) – “Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio – Procedimento”;
3
5 SISTEMA ESTRUTURAL • Estrutura Principal : pórticos metálicos formados por perfis
"I" de seção constante, engastados na base e modulados a cada 7,5 metros, vencendo 02 vão de 15 metros. • Estrutura Secundária: Terças em perfis dobrados a frio, contraventamentos horizontais e verticais em "X", utilizando barras redondas.
6 PROGRAMAS COMPUTACIONAIS • Software mCalc 3D 2009 •Software mCalc LIG 2008 • Software AUTOCAD – Versão 2010.
7 AÇÕES ATUANTES 7.1 Ação permanente É formada pelo peso próprio de todas as peças que compõem a estrutura e detodos os elementos suportados pela estrutura. O peso próprio de cada elemento será definido no item de análise e dimensionamento do mesmo. A telha de cobertura e fechamento lateral adotada para esta obra foi à telha trapezoidal da Regional Telhas modelo RT 40/120. As características das telhas foram obtidas através do catálogo do fabricante, para uma espessura de 0,5mm e peso de 5,00 kgf/m². Para o pré-dimensionamento da estrutura foram adotados os seguintes carregamentos: • Peso próprio da estrutura metálica (vigas, terças, estabilizações, etc.): 20 kgf/m² • Peso próprio do lanternim: 40kgf/m (40 x 7,5m = 300 kgf) • Peso próprio da telha: 5 kgf/m2
7.2 Ações variáveis
7.2.1 Sobrecarga Conforme item B.5.1, do Anexo B da ABNT NBR 8800:2008, para sobrecargas nas coberturas comuns (telhados), na ausência de especificação mais rigorosa, deve ser prevista uma sobrecarga característica mínima de 25kgf/m² (0,25 KN/m²), em projeção horizontal. Admite-se que esta sobrecarga englobe as cargas decorrentes de instalações elétricas e hidráulicas, de isolamentos térmico e acústico e de pequenas peças eventualmente fixadas na cobertura, até um limite superior de 5kgf/m².
4
7.3 Ações do vento
7.3.1 Dados da obra para o cálculo do vento: • Dimensão longitudinal do pavilhão: 75 metros • Dimensão transversal do pavilhão: 30 metros • Altura na cumeeira: 10,40 metros • Altura livre (pé direito): 09 metros • Inclinação da cobertura: 6% (3,43°)
7.3.2 Velocidade característica do vento: Vk=V0xS1xS2xS3 • Velocidade básica do vento (V0) : 45m/s, correspondente à região de Porto Alegre – RS (conforme mapa das isopletas pág. 10 da NBR 6123/88) • Fator topográfico (S 1 ): 1 (terreno plano) • Fator de rugosidade (S2):
Categoria IV (Área industrial plena ou parcialmente desenvolvida) Classe C (medidas da obra com mais de 50 metros) Pela tabela 02 de NBR 6123/88 (pág. 15) temos: Para uma altura de 10 metros: S 2 = 0,8 Para uma altura de 15 metros: S 2 = 0,84 Interpolando para a altura de 10,4 metros: S 2 = 0,8 • Fator estatístico (S3): 0,95 (instalação industrial com baixo fator de ocupação – depósito) Com os dados acima, pode-se obter a velocidade característica do vento: Vk =V0xS1xS2xS3 Vk =45x1,00x0,8x0,95 Vk =34,2m/s
7.3.3 Pressão dinâmica do vento (q): V 2/16 q=34,22/16 q=73,10≈75 kgf/m2 q= k
5
7.3.4 Coeficiente de pressão e de forma, externos (C pe): 7.3.4.1 Dados para o Cálculo do C pe Os coeficientes de pressão e de formas, externos para as paredes são obtidos através da Tabela 4 na norma NBR 6123/88. Os coeficientes de pressão e de formas, externos para os telhados são obtidos através da Tabela 5 na norma NBR 6123/88. Dados para obtenção do C pe: • h1 = 9,5 metros (altura do fechamento lateral) • h2 = 10,4metros (altura na cumeeira) • a = 75 metros (comprimento da obra) • b = 30 metros (largura da obra) • ϴ = 3,43º ≈ 5º (inclinação do telhado) Para as paredes temos: h b
9,5 30
a
0,31 0,5
b
75 30
2,5 (entre 2 e 4)
Para o telhado temos: h
ϴ = 5º
b
10,4 30
0,35 0,5
7.3.4.2 - Coeficientes Resultantes (Cpe):` 7.3.4.2.1 Para as paredes:
Figura 3- Cpe nas paredes Vento 0º
6
Figura 4 - Cpenas paredes Vento 90º
Figura 5 - Cpe nas paredes Vento 180º
Figura 6 - Cpenas paredes Vento 270º
7
7.3.4.2.2 Para o telhado:
Figura 7 - Cpe no telhado Vento 0º (1)
Figura 8 - Cpe no telhado Vento 0º (2)
Figura 9 - Cpe no telhado Vento 90º (1)
8
Figura 10 - Cpe no telhado Vento 90º (2)
Figura 11 -Cpe no telhado Vento 180º (1)
Figura 12 - Cpe no telhado Vento 180º (2)
Figura 13 - Cpe no telhado Vento 270º (1)
9
Figura 14 - Cpe no telhado Vento 270º (2)
7.3.5 Coeficiente de pressão e de forma, internos (C pi): Para determinação dos coeficientes de pressão interna (C pi) são resultantes da equação de equilíbrio entre a quantidade de ar que entra com a quantidade de ar que sai do galpão. Sendo assim temos:
7.3.5.1 Dados para o Cálculo do C pi Abaixo segue a figura ilustrativa com as aberturas do galpão, para o cálculo do C pi.
Figura 15 - Aberturas para o cálculo do C pi
Legenda:
10
7.3.5.2 Coeficientes Resultantes para o C pi: Primeiramente foi feita a análise com o vento 0º (longitudinal) e após foi feita a verificação para o vento a 90º transversal. As verificações de vento a 180º e 270º não foram feitas, visto que a obra é simétrica tanto nas dimensões quanto nas aberturas, portanto o resultado daria o mesmo. A seguir segue o cálculo dos coeficientes C pi.
7.3.5.2.1 Cálculo do Cpipara o Vento a 0º e 180º (Vento longitudinal) Área de abertura nas faces do galpão: A1 (C pe = -0,8): (7,5m x 5m) x 0,01+ (0,3m x 10,5m) = 3,525m² A1 (C pe = -0,4):(7,5m x 5m) x 0,01 + (0,3m x12) = 3,975m² A1 (C pe = -0,2): (7,5m x 5m) x 2 x 0,01+ (0,3m x 22,5m) = 7,50 m² A2 (C pe = -0,8): (7,5m x 5m) x 0,01+ (0,3m x 10,5m) = 3,525 m² A2 (C pe = -0,4):(7,5m x 5m) x 0,01 + (0,3m x12) = 3,975m² A2 (C pe = -0,2): (7,5m x 5m) x 2 x 0,01+ (0,3m x 22,5m) = 7,50 m² A3 (C pe = +0,7): (5m x 5m) x 4 = 100m² A4 (C pe = -0,3): (5m x 5m) x 4 x 0,01 = 1m² A5 (C pe = -2,0 lanternim): 0,8m x 75m = 60m² Equação de Equilíbrio: 100. (0,7
C pi )
2.3,525. (0,8 C pi )
2.3,975. (0,4 C pi )
2.7,5. (0,2 C pi )
1.
(0,3 C pi )
Resolvendo a equação, chegamos ao seguinte valos de C pi para vento a 0º: C pi(0º ou 180º) = -0,17
Figura 16 - Cpi Vento a 0º e 180º
60. (2 C pi )
11
7.3.5.2.2 Cálculo do Cpipara o Vento a 90º e 270º (Vento transversal) Área de abertura nas faces do galpão: A1 (C pe = +0,7): (7,5m x 5m) x 4 + (0,3m x7,5m) x 6 = 163,5m² A2 (C pe = -0,5): (7,5m x 5m) x 4 x 0,01 + (0,3m x 7,5m) x 6 = 15m² A3 (C pe = -0,9): (5m x 5m) x 2 x 0,01 = 0,5m² A3 (C pe = -0,5): (5m x 5m) x 2 x 0,01 = 0,5m² A4 (C pe = -0,9): (5m x 5m) x 2 x 0,01 = 0,5m² A4 (C pe = -0,5): (5m x 5m) x 2 x 0,01 = 0,5m² A5 (C pe = -2,0 lanternim): 0,8m x 75m = 60m² Equação de Equilíbrio: 163,5. (0,7 C pi )
15.
(0,5 C pi )
2.0,5. (0,9 C pi )
2.0,5. (0,5 C pi )
60.
(2 C pi )
Resolvendo a equação, chegamos ao seguinte valos de C pi para vento a 90º: C pi(90º ou 270º) = +0,28
Figura 17 - Cpi a 90º e 270º
7.3.5.2.3 Abertura dominante na face de sotavento: Conforme NBR 6123/88, pág. 28 para abertura dominante a sotavento, adota-se para C pi o mesmo coeficiente C pe da parede que tem as aberturas. Logo temos os seguintes coeficientes:
12
Figura 18 - Cpi Abertura Dominante a Sotavento a 0º e 180º
Figura 19 - Cpi Abertura Dominante Vento a 90º e 270º
8 COMBINAÇÕES DE AÇÕES 8.1 Coeficientes de ponderação adotados • Peso próprio das estruturas metálicas → γg= 1,4(1,00) • Sobrecarga → γq=1,50 • Ação do vento → γq=1,40
8.2 Deslocamentos máximos De acordo com a Tabela C.1 do Anexo C da NBR 8800/2008, os deslocamentos máximos devem ser: • Travessas de fechamento →L/180 (vertical) →L/120 (horizontal → vento) • Travessas de cobertura
→L/180 (combinações raras deserviços, carga
permanente + sobrecarga) →L/120 (vento de sucção) • Vigas de cobertura
→L/250
• Deslocamento horizontal no topo →H/300dos pilares em relação à base
13
9 DIMENSIONAMENTO DO PÓRTICO TRANSVERSAL 9.1 Dados para o dimensionamento • Pórtico com 30 metros de
comprimento, vencendo 02 vãos de 15 metros.
• Pé direito livre 09 metros. • Pórtico em perfil I soldado • Dimensionamento de acordo com a ABNT NBR 8800/2008 •Modulação entre pórticos de 7,5 metros • Inclinação de 6%
(3,43º). • Os pilares serão travados a 05 metros do nível do piso por uma viga de travamento longitudinal disposta ao longo dos eixos A e G (vide projeto) • As vigas de cobertura serão travadas a cada 05 metros, pelas vigas de travamento e por mãos francesas ligando a mesa inferior do perfil com as terças de cobertura. • Abaixo segue o corte transversal esquemático da obra com o nome das peças adotadas no projeto para melhor entendimento e localização das peças:
Figura 20 - Corte esquemático com o nome das peças adotado no projeto
Tipo de peça
Nome da peça no projeto
Numeração da barra no modelo estrutural
Pilar
P1
1 e 2 (pilar da esquerda)
Pilar
P1
15 e 16 (pilar da direita)
Pilar
P3
17 e 18
Viga
V1 e V2
3 a 14
14
9.1.1 Ações permanentes - Carregamento conforme item 7.1
Figura 21- Pórtico Transversal - Carregamento da ação permanente (kgf/cm)
9.1.2 Ações variáveis 9.1.2.1 Sobrecarga - Carregamento conforme item 7.2
Figura 22 - Pórtico Transversal - Carregamento sobrecarga
9.1.3 Ações do vento - Carregamento conforme item7.3
Figura 23- Pórtico Transversal - Carregamento vento 0º ou 180º
15
Figura 24- Pórtico Transversal - Carregamento C pi vento 0º
Figura 25 - Pórtico Transversal - Carregamento vento 90º
Figura 26 - Pórtico Transversal - Carregamento C pi vento 90º
Figura 27 - Pórtico Transversal - Carregamento vento 270º
16
Figura 28 - Pórtico Transversal - Carregamento C pi vento 270º
Figura 29 - Pórtico Transversal - Carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º e 180º
Figura 30- Pórtico Transversal - Carregamento Abertura Dominante a Sotavento vento 90º e 270 º
9.2 Combinações das ações •Peso próprio + sobrecarga:
FD,1 = 1,4 x F G,k + 1,5 x FQ,k •Peso Próprio + vento:
FD,2 = 1,0 x F G,k + 1,4 x FW,k
17 Logo, teremos as seguintes combinações finais de cálculo: Combinação 01: (AP + SC) FD,1,= 1,4 x (AP)+ 1,5 x (SC) Combinação 02 (AP + Vento a 0º) FD,2 = 1,0 x (AP) + 1,4 x (Vento 0º) FD,2 = 1,0 x (AP) + 1,4 x (Vento 0º) Combinação 03 (AP + Vento a 0º + C pi 0º) FD,3 =1,0 x (AP) + 1,4 x (Vento 0º)+ 1,4 x (C pi 0º) Combinação 04 (AP + Vento a 90º) FD,4 = 1,0 x (AP) + 1,4 x (Vento 90º) Combinação 05 (AP + Vento a 90º + C pi 90º) FD,5 = 1,0 x (AP) + 1,4 x (Vento 90º)+ 1,4 x (C pi90º) Combinação 06 (AP + Vento a 270º) FD,6 = 1,0 x (AP) + 1,4 x (Vento 270º) Combinação 07 (AP + Vento a 270º + C pi 270º) FD,7= 1,0 x (AP) + 1,4 x (Vento 270º)+ 1,4 x (C pi 270º) Combinação 08 (AP + Vento a 0º + Abertura dominante Vento a 0º) FD,8= 1,0 x (AP) + 1,4 x (Vento 0º)+ 1,4 x (Ab. Dom. Sotavento a 0º) Combinação 09 (AP + Vento a 90º + Abertura dominante Vento a 90º) FD,9 = 1,0 x (AP) + 1,4 x (Vento 90º)+ 1,4 x (Ab. Dom. Sotavento a 90º) Combinação 10 (AP + Vento a 270º + Abertura dominante Vento a 270º) FD,10 = 1,0 x (AP) + 1,4 x (Vento 270º)+ 1,4 x (Ab. Dom. Sotavento a 270º)
18
9.3 Análise estrutural O pórtico será analisado no programa Mcal3D 2009. Abaixo segue o relatório apresentado pelo programa.
9.3.1 Esquema estrutural adotado
Figura 31 - Pórtico Transversal - Numeração dos nós
Figura 32- Pórtico Transversal - Numeração das barras
Figura 33 - Pórtico Transversal - Perfis
19
Figura 34 - Pórtico Transversal – Relação Relação Sd/Rd
9.3.2 Carregamentos lançados nos mCalc 3D
Figura 35 - Pórtico Transversal - Modelo de carregamento da ação permanente (kgf/cm)
Figura 36 - Pórtico Transversal - Modelo de carregamento da sobrecarga (kgf/cm)
20
Figura 37- Pórtico Transversal - Modelo de carregamento vento 0º(kgf/cm)
Figura 38 - Pórtico Transversal - Modelo de carregamento de C pi vento 0º (kgf/cm)
Figura 39 - Pórtico Transversal - Modelo de carregamento de vento 90º ( kgf/cm)
21
Figura 40- Pórtico Transversal - Modelo de carregamento de C pi vento 90º (kgf/cm)
Figura 41 - Pórtico Transversal - Modelo de carregamento de vento 270º ( kgf/cm)
Figura 42- Pórtico Transversal - Modelo de carregamento de C pi vento 270º (kgf/cm)
22
Figura 43- Pórtico Transversal - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º (kgf/cm)
Figura 44- Pórtico Transversal - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 90º e 270º (kgf/cm)
9.3.3 Diagrama de esforços
Figura 45- Pórtico Transversal - Diagrama de momento fletor - Combinação AP + SC (kfg.cm)
23
Figura 46 - Pórtico Transversal - Diagrama de esforço cortante - Combinação AP + SC (kgf)
Figura 47 - Pórtico Transversal - Diagrama de esforço normal - Combinação AP + SC (kgf)
Figura 48 - Pórtico Transversal - Diagrama de momento fletor - Combinação AP + Vento 90º + C pi 90º (kgf.cm)
24
Figura 49 - Pórtico Transversal - Diagrama de esforço cortante - Combinação AP + Vento 90º + C pi 90º (kgf)
Figura 50- Pórtico Transversal - Diagrama de esforço normal - Combinação AP + Vento 90º + Cpi 90º (kgf)
9.3.4 Relatório de dimensionamento O relatório individual das barras mais solicitadas (com o dimensionamento completo) está anexado no CD enviado junto com o memorial de cálculo. A seguir segue o relatório de dimensionamento, fornecido pelo programa mCalc3D. DIMENSIONAMENTO
Unidades: kgf-cm Normal
Cortante Y
Cortante Z
Momento X
Momento Y
Momento Z
Sol.
5735.08
0
-6328.1
6.89E+11
1520347.75
0
Res.
137122.91
34821.82
24715.67
0
1847213.5
442295.81
Sd/Rd
0.04
0
-0.26
---
0.82
0
Sol.
5735.08
0
3293.94
1.4E-44
1268256.13
0
Res.
137122.91
34821.82
24715.67
0
1847213.5
442295.81
Sd/Rd
0.04
0
0.13
---
0.69
0
Barra
1
2
Eq. Int. Max.
Comp.
Dimensionamento
0.83
500
PS 400 x 200 x 8 x 4.76
0.71
400
PS 400 x 200 x 8 x 4.76
25
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Sol.
3491.81
0
-5639.51
6.01E-38
1268256.13
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
1583565.13
441523.38
Sd/Rd
0.03
0
-0.23
---
0.8
0
Sol.
3519.93
0
-3781.83
7.22E-39
626061.88
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
1583565.13
441523.38
Sd/Rd
0.03
0
-0.15
---
0.4
0
Sol.
3548.06
0
-1924.16
6.01E-38
875339.5
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
1583565.13
441523.38
Sd/Rd
0.03
0
-0.08
---
0.55
0
Sol.
3576.18
0
-1791.19
0
-875339.5
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
1583565.13
441523.38
Sd/Rd
0.03
0
-0.07
---
-0.55
0
Sol.
3604.31
0
-3648.87
0
-659362.88
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
1583565.13
441523.38
Sd/Rd
0.03
0
-0.15
---
-0.42
0
Sol.
3632.43
0
-5506.55
0
1177320.63 117 7320.63
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
1583565.13
441523.38
Sd/Rd
0.03
0
-0.22
---
0.74
0
Sol.
3660.56
0
-5506.55
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0.03
0
-0.22
---
-0.74
0
Sol.
3632.43
0
-3648.87
0
659362.88
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
1583565.13
441523.38
Sd/Rd
0.03
0
-0.15
---
0.42
0
Sol.
3604.31
0
-1791.19
0
875339.5
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
1583565.13
441523.38
Sd/Rd
0.03
0
-0.07
---
0.55
0
Sol.
3576.18
0
-1924.16
0
-875339.5
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
1583565.13
441523.38
Sd/Rd
0.03
0
-0.08
---
-0.55
0
Sol.
3548.06
0
-3781.83
0
-626061.88
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
1583565.13
441523.38
Sd/Rd
0.03
0
-0.15
---
-0.4
0
Sol.
3519.93
0
-5639.51
0
1268256.13
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
1583565.13
441523.38
Sd/Rd
0.03
0
-0.23
---
-0.8
0
Sol.
5735.08
0
-3293.94
0
1268256.13 126 8256.13
0
Res.
137122.91
34821.82
24715.67
0
1847213.5
442295.81
Sd/Rd
0.04
0
-0.13
---
0.69
0
Sol.
5735.08
0
6328.1
0
1520347.75
0
Res.
137122.91
34821.82
24715.67
0
1847213.5
442295.81
Sd/Rd
0.04
0
0.26
---
0.82
0
Sol.
9076.99
0
210.82
0
-104356.37
0
0 1177320.63 1583565.13 441523.38
0.81
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.4
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.56
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.56
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.42
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.75
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.75
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.42
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.56
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.56
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.4
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.81
250.45
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.71
400
PS 400 x 200 x 8 x 4.76
0.83
500
PS 400 x 200 x 8 x 4.76
0.2
495
PS 300 x 300 x 6.35 x
26
18
Res.
153664.23
41459.73
31172.73
0
622316.06
787216.81
Sd/Rd
0.06
0
0.01
---
-0.17
0
Sol.
9076.99
0
210.82
0
-208712.73
0
Res.
153664.23
41459.73
31172.73
0
622316.06
787216.81
Sd/Rd
0.06
0
0.01
---
-0.34
0
6.35
0.36
495
PS 300 x 300 x 6.35 x 6.35
9.3.5 Verificação da deformação Abaixo segue o relatório de envoltório de deslocamentos máximos e mínimos obtidos do mCal3D, onde se constata que o deslocamento máximo horizontal de 2,51 cm é inferior ao deslocamento limite (h/300 = 900/300 = 3 cm) e o deslocamento máximo vertical de 4,55 cm é inferior ao deslocamento limite (l/250 = 1500/250 = 6 cm). ENVOLTÓRIA DE MÁXIMOS E MÍNIMOS Deslocamentos nodais( Sem Ponderação ) Unidades: cm-rad*1000 Nó Des. x
Des. y
Des. z
Giro x
Giro y
Giro z
1 Max.
0
0
0
0
0
0
1 Min.
0
0
0
0
0
0
2 Max.
1.99
0
0.02
0
4.52
0
2 Min.
-1.46
0
-0.01
0
-4.06
0
3 Max.
2.46
0
0.03
0
3.79
0
3 Min.
-2.46
0
-0.02
0
-3.61
0
4 Max.
2.44
0
1.73
0
6.12
0
4 Min.
-2.5
0
-1.39
0
-8.49
0
5 Max.
2.4
0
3.68
0
3.98
0
5 Min.
-2.51
0
-2.68
0
-6.24
0
6 Max.
2.38
0
4.55
0
1.8
0
6 Min.
-2.5
0
-3.04
0
-1.02
0
7 Max.
2.37
0
3.83
0
5.8
0
7 Min.
-2.46
0
-2.33
0
-4.85
0
8 Max.
2.39
0
1.92
0
8.68
0
8 Min.
-2.42
0
-1.34
0
-5.45
0
9 Max.
2.44
0
0.05
0
4.88
0
9 Min.
-2.44
0
-0.06
0
-4.88
0
10 Max.
2.42
0
1.92
0
5.45
0
10 Min.
-2.39
0
-1.34
0
-8.68
0
11 Max.
2.46
0
3.83
0
4.85
0
11 Min.
-2.37
0
-2.33
0
-5.8
0
12 Max.
2.5
0
4.55
0
1.02
0
12 Min.
-2.38
0
-3.04
0
-1.8
0
27 13 Max.
2.51
0
3.68
0
6.24
0
13 Min.
-2.4
0
-2.68
0
-3.98
0
14 Max.
2.5
0
1.73
0
8.49
0
14 Min.
-2.44
0
-1.39
0
-6.12
0
15 Max.
2.46
0
0.03
0
3.61
0
15 Min.
-2.46
0
-0.02
0
-3.79
0
16 Max.
1.46
0
0.02
0
4.06
0
16 Min.
-1.99
0
-0.01
0
-4.52
0
17 Max.
0
0
0
0
0
0
17 Min.
0
0
0
0
0
0
18 Max.
0
0
0
0
0
0
18 Min.
0
0
0
0
0
0
19 Max.
0.71
0
0.02
0
2.6
0
19 Min.
-0.71
0
-0.03
0
-2.6
0
10 DIMENSIONAMENTO DAS TERÇAS DE COBERTURA 10.1 Dados para o dimensionamento • Perfis conformados a frio, tipo "U"; • Dimensionamento de acordo com a ABNT NBR 14762/2010; • Vãos típicos de 7,5 metros, bi-apoiadas, • Modulaçãode 1,62m. • Inclinação de 6%
(3,43º). • Serão utilizados 03 linhas de travamentos intermediários (correntes rígidas), a cada 1,875 metros.
10.2 Ações
10.2.1 Ações permanentes - Peso próprio das terças + tirante = 7 kgf/m² (estimado) - Telhas = 5 kg/m² Total = 12kgf/m² x 1,62m = 19,44 kgf/m FD,1y =(
19,44) x sen (3,43º) = 1,16kgf/m FD,1z = (19,44) x cos (3,43º) = 19,41 kgf/m
28
10.2.2 Ações variáveis 10.2.2.1Sobrecarga 25 kgf/m² x 1,62m = 40,50 kgf/m FD,1y =(
40,50) x sen (3,43º) = 2,42 kgf/m FD,1z = (40,50) x cos (3,43º) = 40,43 kgf/m
10.2.3 Ações dovento •Carregamento 01 - Vento 0º ou 180 º: FD,1,z =
75 kgf/m² x 1,62 m x (-0,8) = -97,20 kgf/m (para cima) •Carregamento 02 -C piVento0º ou 180º: FD,2,z =
75 kgf/m² x 1,62 m x (0,17) = 20,66kgf/m (para baixo) •Carregamento 03 - Vento 90º ou 270º : FD,3,z =
75 kgf/m² x 1,62m x (-0,9) = -109,35 kgf/m (para cima) •Carregamento 04 - C piVento 90º ou 270º: FD,4,z =
75 kgf/m² x 1,62m x (-0,28) = -34,02 kgf/m (para cima) •Carregamento 05- Abertura dominante a sotavento Vento 0º: FD,5,z =
75 kgf/m² x 1,62 m x (0,3) = 36,45 kgf/m (para baixo) •Carregamento 06- Abertura dominante a sotavento Vento 90º: FD,5,z =
75 kgf/m² x 1,62 m x (0,5) = 60,75 kgf/m (para baixo) •Carregamento 7 – Carga Concertada no meio do vão FD,5,z =
100 kgf(para baixo)
10.3 Combinações das ações •Peso próprio + sobrecarga:
FD,1 = 1,4 x F G,k + 1,5 x FQ,k •Peso Próprio + vento: FD,2 = 1,0 x F G,k + 1,4 x FW,k
29 •Peso Próprio + carga concentrada no meio do
vão: De acordo com o item 2.2.1.4 da NBR 6120:1980, devem ser verificadas as terças pararesistir ao peso próprio somado a uma carga concentrada de 100 kgf no ponto mais desfavorável (no caso, no centro do vão). FD,3 = 1,4 x F G,k + 1,4 x 100 (no meio do vão) Logo, teremos as seguintes combinações finais de cálculo: Combinação 01: (AP + SC) FD,1,y = 1,4 x (+1,16)+ 1,5 x (+2,42) FD,1,z = 1,4 x (+19,41) + 1,5 x (+40,43) Combinação 02 (AP + Vento a 0º) FD,2,y = 1,0 x (+1,16) FD,2,z = 1,0 x (+19,41) + 1,4 x (-97,20) Combinação 03 (AP + Vento a 0º + C pi 0º) FD,3,y = 1,0 x (+1,16) FD,3,z = 1,0 x (+19,41) + 1,4 x (-97,20) + 1,4 x (+20,66) Combinação 04 (AP + Vento a 90º) FD,4,y = 1,0 x (+1,16) FD,4,z = 1,0 x (+19,41)+ 1,4 x (-109,35) Combinação 05 (AP + Vento a 90º + C pi 90º) FD,5,y = 1,0 x (+1,16) FD,5,z = 1,0 x (+19,41) + 1,4 x (-109,35) + 1,4 x (-34,02) Combinação 06 (AP + Vento a 0º + Abertura dominante Vento a 0º) FD,6,y = 1,0 x (+1,16) FD,6,z = 1,0 x (+19,41)+ 1,4 x (-97,20) + 1,4 x (+36,45) Combinação 07 (AP + Vento a 90º + Abertura dominante Vento a 90º) FD,7,y = 1,0 x (+1,16) FD,7,z = 1,0 x (+19,41)+ 1,4 x (-109,35) + 1,4 x (+60,75)
30
Combinação 08(AP + Carga concentrada no meio do vão) FD,8,y = 1,4 x (+1,16) FD,8,z = 1,4 x (+19,41) +1,4 x100 (concentrada no meio do vão)
10.4 Análise estrutural Será considerada terças bi-apoiadas e com três linhas de tirantes. A terça será calculada no programa mCal3D 2009. Abaixo segue o relatório apresentado pelo programa.
10.4.1 Esquema estrutural adotado
Figura 51 – Terça de Cobertura - Numeração dos nós
Figura 52- Terça de Cobertura - Numeração das barras
Figura 53- Terça de Cobertura - Perfis
Figura 54- Terça de Cobertura - Relação Sd/Rd
31
10.4.2 Carregamentos lançados nos mCalc 3D
Figura 55-Terça de cobertura - Modelo de carregamento da ação permanente (kgf/cm)
Figura 56- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento da sobrecarga (kgf/cm)
Figura 57- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento vento 0º (kgf/cm)
32
Figura 58- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento de C pi vento 0º (kgf/cm)
Figura 59- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento de vento 90º (kgf/cm)
Figura 60- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento de C pi vento 90º (kgf/cm)
Figura 61- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º (kgf/cm)
Figura 62- Terça de Cobertura - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 90º(kgf/cm)
Figura 63 -Terça de Cobertura - Modelo de carregamento carga concentrada no meio do vão
33
10.4.3 Diagrama de esforços
Figura 64 - Terça de Cobertura - Diagrama de momento fletor em Y - Combinação AP + Vento 90º + Cpi 90º (kgf.cm)
Figura 65 - Terça de Cobertura - Diagrama de esforço cortante em Z - AP + Vento 90º + Cpi Vento 90º(kgf)
Figura 66 - Terça de Cobertura - Diagrama de momento fletor em Z - Combinação AP + Vento 90º + Cpi vento 90º
Figura 67 Terça de Cobertura - Diagrama de esforço cortante em Y - AP + Vento 90º + C pi Vento 90º(kgf)
34
10.4.4 Relatório de dimensionamento O relatório individual da barra mais solicitada (com o dimensionamento completo) está anexado no CD enviado junto com o memorial de cálculo. A seguir segue o relatório de dimensionamento, fornecido pelo programa mCalc3D 2009. DIMENSIONAMENTO
Unidades: kgf-cm Normal Cortante Cortante Momento Momento Momento Y Z X Y Z
Barra
1
2
3
4
5
6
7
8
Sol.
0
-0.85
-679.9
-0.58
55773.45
-31.47
Res.
27420.27
6044.89
7128.06
0
139623.69
23022.72
Sd/Rd
0
0
-0.1
---
0.4
0.00
Sol.
0
-1.32
-509.93
2.24E-44
95611.64
43.69
Res.
27420.27
6044.89
7128.06
0
139623.69
23022.72
Sd/Rd
0
0
-0.07
---
0.68
0.00
Sol.
0
-1.17
-339.95
2.34E-38
119514.55
43.69
Res.
27420.27
6044.89
7128.06
0
139623.69
23022.72
Sd/Rd
0
0
-0.05
---
0.86
0.00
Sol.
0
-1.01
-169.98
0
127482.17
29.13
Res.
27420.27
6044.89
7128.06
0
139623.69
23022.72
Sd/Rd
0
0
-0.02
---
0.91
0.00
Sol.
0
-1.01
-169.98
0
127482.19
29.13
Res.
27420.27
6044.89
7128.06
0
139623.69
23022.72
Sd/Rd
0
0
-0.02
---
0.91
0.00
Sol.
0
-1.17
-339.95
0
119514.54
43.69
Res.
27420.27
6044.89
7128.06
0
139623.69
23022.72
Sd/Rd
0
0
-0.05
---
0.86
0.00
Sol.
0
-1.32
-509.93
0
95611.64
43.69
Res.
27420.27
6044.89
7128.06
0
139623.69
23022.72
Sd/Rd
0
0
-0.07
---
0.68
0.00
Sol.
0
-0.85
-679.9
0
55773.46
-31.47
Res.
27420.27
6044.89
7128.06
0
139623.69
23022.72
Sd/Rd
0
0
-0.1
---
0.4
0.00
Eq. Int. Max.
Comp. Dimensionamento
0.4
93.75
[ 240 x 75 x 2.65
0.69
93.75
[ 240 x 75 x 2.65
0.86
93.75
[ 240 x 75 x 2.65
0.91
93.75
[ 240 x 75 x 2.65
0.91
93.75
[ 240 x 75 x 2.65
0.86
93.75
[ 240 x 75 x 2.65
0.69
93.75
[ 240 x 75 x 2.65
0.4
93.75
[ 240 x 75 x 2.65
10.4.5 Verificação da deformação Abaixo segue o relatório de envoltório de deslocamentos máximos e mínimos obtidos do mCal3D, onde se constata que o deslocamento máximo vertical de 3,09 cm é inferior ao deslocamento limite (l/180 = 750/180 = 4,16cm).
35
ENVOLTÓRIA DE MÁXIMOS E MÍNIMOS Deslocamentos nodais( Sem Ponderação ) Unidades: cm-rad*1000 Nó Des. x
Des. y
Des. z
Giro x
Giro y
Giro z
1 Max.
0
0
0
0
6.37
0.06
1 Min.
0
0
0
0
-13.2
0.02
2 Max.
0
2.79E-3
1.2
0
5.82
-3.41E-3
2 Min.
0
9.05E-4
-0.58
0
-12.06
-0.01
3 Max.
0
0
2.2
0
4.38
-4.54E-3
3 Min.
0
0
-1.06
0
-9.07
-0.01
4 Max.
0
8.21E-4
2.86
0
2.34
3.5E-3
4 Min.
0
2.66E-4
-1.38
0
-4.85
1.14E-3
5 Max.
0
0
3.09
0
0
0
5 Min.
0
0
-1.49
0
0
0
6 Max.
0
8.21E-4
2.86
0
4.85
-1.14E-3
6 Min.
0
2.66E-4
-1.38
0
-2.34
-3.5E-3
7 Max.
0
0
2.2
0
9.07
0.01
7 Min.
0
0
-1.06
0
-4.38
4.54E-3
8 Max.
0
2.79E-3
1.2
0
12.06
0.01
8 Min.
0
9.05E-4
-0.58
0
-5.82
3.41E-3
9 Max.
0
0
0
0
13.2
-0.02
9 Min.
0
0
0
0
-6.37
-0.06
11 DIMENSIONAMENTO DAS TERÇAS DE FECHAMENTO LATERAL 11.1 Dados para o dimensionamento • Perfis conformados a frio, tipo "U"; • Dimensionamento de acordo com a ABNT NBR 14762/2010; • Vãos típicos de 7,5 metros, bi-apoiadas, • Modulação
de 1,60m. • Serão utilizados 03 linhas de travamentos intermediários (correntes rígidas).
36
11.2 Ações
11.2.1 Ações permanentes - Peso próprio das terças + tirante = 7 kgf/m² (estimado) - Telhas = 5 kg/m² Total = 12 kgf/m² x 1,60 m = 19,20 kgf/m (para baixo)
11.2.2 Ações variáveis 11.2.2.1Sobrecarga Não aplicável
11.2.3 Ações do vento •Carregamento 01 - Vento 0º ou 180º:
75 kgf/m² x 1,60 m x (-0,8) = -96,00 kgf/m (para fora) •Carregamento 02 - C piVento0º ou 180º:
75 kgf/m² x 1,60m x (0,17) = 20,40kgf/m (para dentro) •Carregamento 03 - Vento 90º ou 270º :
75 kgf/m² x 1,60 m x (0,7) = 84,00 kgf/m (para dentro) •Carregamento 04 - C piVento 90º ou 270º:
75 kgf/m² x 1,60m x (0,28) = -33,60 kgf/m (para fora) •Carregamento 05 - Abertura dominante a sotavento
Vento 0º:
75 kgf/m² x 1,60 m x (0,3) = 36kgf/m (para dentro) •Carregamento 06 - Abertura dominante a sotavento
Vento 90º:
75 kgf/m² x 1,60 m x (0,5) = 60 kgf/m (para dentro)
37
11.3 Combinações das ações •Peso próprio + sobrecarga:
FD,1 = 1,4 x F G,k + 1,5 x FQ,k •Peso Próprio + vento:
FD,2 = 1,4 x F G,k + 1,4 x FW,k Obs. Foram majorados ambos os carregamentos, pois eles não estão atuando em direções opostas, ou seja, vento está num sentido (horizontal) e a ação permanente em outro sentido (vertical). Logo, teremos as seguintes combinações finais de cálculo: Combinação 01: (AP + SC) FD,1,y = 1,4 x (+19,20)+ 1,5 x (+0) Combinação 02 (AP + Vento a 0º) FD,2,y = 1,4 x (+19,20) FD,2,z = 1,4 x (-96,00) Combinação 03 (AP + Vento a 0º + C pi 0º) FD,3,y = 1,4 x (+19,20) FD,3,z = 1,4 x (-96,00) + 1,4 x (+20,40) Combinação 04 (AP + Vento a 90º) FD,4,y = 1,4 x (+19,20) FD,4,z = 1,4 x (+84,00) Combinação 05 (AP + Vento a 90º + C pi 90º) FD,5,y = 1,4 x (+19,20) FD,5,z = 1,4 x (+84,00) + 1,4 x (-33,60) Combinação 06 (AP + Vento a 0º + Abertura dominante Vento a 0º) FD,6,y = 1,4 x (+19,20) FD,6,z = 1,4 x (-96,00) + 1,4 x (+36,00) Combinação 07 (AP + Vento a 90º + Abertura dominante Vento a 90º) FD,7,y = 1,4 x (+19,20) FD,7,z = 1,4 x (+84,00) + 1,4 x (+60,00)
38
11.4 Análise estrutural Será considerada terças bi-apoiadas e com três linhas de tirantes. A terça será calculada no programa Mcal3D 2009. Abaixo segue o relatório apresentado pelo programa.
11.4.1 Esquema estrutural adotado
Figura 68-Terça de Fechamento Lateral - Numeração dos nós
Figura 69- Terça de Fechamento Lateral - Numeração das barras
Figura 70- Terça de Fechamento Lateral – Perfis
Figura 71- Terça de Fechamento Lateral - Relação Sd/Rd
39
11.4.2 Carregamentos lançados no mCalc 3D
Figura 72- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento da ação permanente (kgf/cm)
Figura 73- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento vento 0º (kgf/cm)
Figura 74- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento de C pi vento 0º (kgf/cm)
Figura 75- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento de vento 90º ( kgf/cm)
40
Figura 76- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento de C pi vento 90º (kgf/cm)
Figura 77- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º (kgf/cm)
Figura 78- Terça de Fechamento Lateral - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 90º(kgf/cm)
11.4.3 Diagrama de esforços
Figura 79- Terça de Fechamento Lateral – Diagrama de momento fletor em Y - Carreamento AP + Vento 90º + Abertura dominante sotavento Vento 90º (kgf.cm)
Figura 80- Terça de Fechamento Lateral – Diagrama de esforço cortante em Z - Carreamento AP + Vento 90º + Abertura dominante sotavento Vento 90º (kgf)
41
Figura 81- Terça de Fechamento Lateral – Diagrama de momento fletor em Z - Carreamento AP + Vento 90º + Abertura dominante sotavento Vento 90º (kgf.cm)
Figura 82- Terça de Fechamento Lateral – Diagrama de esforço cortante em Y - Carreamento AP + Vento 90º + Abertura dominante sotavento Vento 90º (kgf)
11.4.4 Relatório de dimensionamento O relatório individual da barra mais solicitada (com o dimensionamento completo) está anexado no CD enviado junto com o memorial de cálculo. A seguir segue o relatório de dimensionamento,fornecido pelo programa mCalc3D 2009. DIMENSIONAMENTO
Unidades: kgf-cm Barra
Sol. 1
2
3
4
Res.
Normal
Cortante Y
Cortante Z
Momento X
Momento Y
Momento Z
0
-19.8
756
8.86E-39
-62015.63
-729.2
6556.44
0
157578.7
23217.14
28865.73 6044.89
Sd/Rd
0
0.00
0.12
---
-0.39
-0.03
Sol.
0
-30.6
567
0
-106312.5
1012.5
6556.44
0
157578.7
23217.14 0.04
23217.14
Res.
28865.73 6044.89
Sd/Rd
0
-0.01
0.09
---
Sol.
0
-27
378
0
6556.44
0
-0.67 132890.63 157578.7
Res.
28865.73 6044.89 0
0.00
0.06
---
-0.84
0.04
Sol.
0
-23.4
189
1.82E-44
-141750
675
6556.44
0
148718.84
23217.14
0.03
---
-0.95
0.03
Sd/Rd
28865.73 6044.89 0
0.00
Comp.
Dimensionamento
0.42
93.75
[ 260 x 75 x 2.65
0.72
93.75
[ 260 x 75 x 2.65
0.89
93.75
[ 260 x 75 x 2.65
0.98
93.75
[ 260 x 75 x 2.65
1012.5
Sd/Rd Res.
Eq. Int. Max.
42 Sol. 5
Res.
6
28865.73 6044.89
189
0
-141750
675
6556.44
0
148718.84
23217.14 0.03
23217.14
0
0.00
0.03
---
Sol.
0
-27
378
1.82E-44
6556.44
0
-0.95 132890.63 157578.7
28865.73 6044.89 0
0.00
0.06
---
-0.84
0.04
Sol.
0
-30.6
567
0
-106312.5
1012.5
6556.44
0
157578.7
23217.14
28865.73 6044.89
Sd/Rd
0
-0.01
0.09
---
-0.67
0.04
Sol.
0
-19.8
756
0
-62015.63
-729.2
6556.44
0
157578.7
23217.14
0.12
---
-0.39
-0.03
Res.
28865.73 6044.89
Sd/Rd
0
0.00
0.98
93.75
[ 260 x 75 x 2.65
0.89
93.75
[ 260 x 75 x 2.65
0.72
93.75
[ 260 x 75 x 2.65
0.42
93.75
[ 260 x 75 x 2.65
1012.5
Sd/Rd Res.
8
-23.4
Sd/Rd
Res.
7
0
11.4.5 Verificação da deformação Abaixo segue o relatório de envoltório de deslocamentos máximos e mínimos obtidos do mCal3D, onde se constata que o deslocamento máximo vertical de 2,97 cm é inferior ao deslocamento limite (l/120 = 750/120 = 6,25cm). ENVOLTÓRIA DE MÁXIMOS E MÍNIMOS Deslocamentos nodais( Sem Ponderação ) Unidades: cm-rad*1000 Nó
Des. x
Des. y
Des. z
Giro x
Giro y
Giro z
1 Max.
0
0
0
0
12.66
0.29
1 Min.
0
0
0
0
-8.44
0.29
2 Max.
0
0
1.41
0
8.7
-0.07
2 Min.
0
0
-2.11
0
-5.8
-0.07
3 Max.
0
0
1.98
0
0
0
3 Min.
0
0
-2.97
0
0
0
4 Max.
0
0
1.41
0
5.8
0.07
4 Min.
0
0
-2.11
0
-8.7
0.07
5 Max.
0
0
0
0
8.44
-0.29
5 Min.
0
0
0
0
-12.66
-0.29
6 Max.
0
0.01
0.77
0
11.57
-0.06
6 Min.
0
0.01
-1.15
0
-7.71
-0.06
7 Max.
0
4.31E-3
1.83
0
4.65
0.02
7 Min.
0
4.31E-3
-2.75
0
-3.1
0.02
8 Max.
0
4.31E-3
1.83
0
3.1
-0.02
8 Min.
0
4.31E-3
-2.75
0
-4.65
-0.02
9 Max.
0
0.01
0.77
0
7.71
0.06
9 Min.
0
0.01
-1.15
0
-11.57
0.06
43
12 DIMENSIONAMENTO DAS TERÇAS DE FECHAMENTO LATERAL DOS OITÕES 12.1 Dados para o dimensionamento • Perfis conformados a frio, tipo "U"; • Dimensionamento de acordo com a ABNT NBR 14762/2010; • Vãos típicos de 5 metros, • Será considerado modelo estrutural com a terça bi-apoiada. • Modulação de 1,60m. • Serão utilizados 02 linhas de travamentos intermediários (correntes rígidas).
12.2 Ações
12.2.1 Ações permanentes - Peso próprio das terças + tirante = 6 kgf/m² (estimado) - Telhas = 5 kg/m² Total = 11 kgf/m² x 1,60m = 17,60kgf/m
12.2.2 Ações variáveis 12.2.2.1Sobrecarga Não aplicável.
12.2.3 Ações do vento •Carregamento 01 - Vento 0º ou 180 º:
75 kgf/m² x 1,60 m x (0,7) = 84,00 kgf/m (para dentro) •Carregamento 02 – C piVento0º ou 180º: 75 kgf/m² x 1,60 m x (0,17) = 20,40kgf/m (para dentro) •Carregamento 03 - Vento 90º ou 270º :
75 kgf/m² x 1,60 m x (-0,9) = -108,00kgf/m (para fora)
44 •Carregamento 04 – C piVento 90º ou 270º:
75 kgf/m² x 1,60 m x (0,28) = -33,60 kgf/m (para fora) •Carregamento 05 - Abertura dominante a sotavento
Vento 0º: 75 kgf/m² x 1,60 m x (0,3) = 36,00 kgf/m (para dentro)
•Carregamento 06 - Abertura dominante a sotavento
Vento 90º: 75 kgf/m² x 1,60 m x (0,5) = 60,00 kgf/m (para dentro)
12.3 Combinações das ações •Peso próprio + sobrecarga:
FD,1 = 1,4 x F G,k + 1,5 x FQ,k •Peso Próprio + vento:
FD,2 = 1,4 x F G,k + 1,4 x FW,k Obs. Foram majorados ambos os carregamentos, pois eles não estão atuando em direções opostas, ou seja, vento está num sentido (horizontal) e a ação permanente em outro sentido (vertical). Logo, teremos as seguintes combinações finais de cálculo: Combinação 01: (AP + SC) FD,1,y = 1,4 x (+17,60) + 1,5 x (+0) Combinação 02 (AP + Vento a 0º) FD,2,y = 1,4 x (+17,60) FD,2,z = 1,4 x (+84,00) Combinação 03 (AP + Vento a 0º + C pi 0º) FD,3,y = 1,04x (+17,60) FD,3,z = 1,4 x (+84,00) + 1,4 x (+20,40) Combinação 04 (AP + Vento a 90º) FD,4,y = 1,4 x (+17,60) FD,4,z = 1,4 x (-108,00) Combinação 05 (AP + Vento a 90º + C pi 90º) FD,5,y = 1,4 x (+17,60) FD,5,z = 1,4 x (-108,00) + 1,4 x (-33,60)
45 Combinação 06 (AP + Vento a 0º + Abertura dominante Vento a 0º) FD,6,y = 1,4 x (+17,60) FD,6,z = 1,4 x (+84,00) + 1,4 x (+36) Combinação 07 (AP + Vento a 90º + Abertura dominante Vento a 90º) FD71,y = 1,4 x (+17,60) FD,7,z = 1,4 x (-96,00) + 1,4 x (+60)
12.4 Análise estrutural A terça será calculada no programa mCal3D 2009. Abaixo segue o relatório apresentado pelo programa.
12.4.1 Esquema estrutural adotado
Figura 83- Terça de Fechamento dos Oitões - Numeração dos nós
Figura 84- Terça de Fechamento dos Oitões - Numeração das barras
Figura 85- Terça de Fechamento dos Oitões - Perfis
Figura 86- Terça de Fechamento dos Oitões - Relação Sd/Rd
46
12.4.2 Carregamentos lançados nos mCalc 3D
Figura 87- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento da ação permanente (kgf/cm)
Figura 88- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento vento 0º (kgf/cm)
Figura 89- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de C pi vento 0º (kgf/cm)
47
Figura 90- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de vento 90º (kgf/cm)
Figura 91- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de C pi vento 90º (kgf/cm)
Figura 92- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º (kgf/cm)
Figura 93- Terça de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 90º(kgf/cm)
12.4.3 Diagrama de esforços
Figura 94-Terça de Fechamento dos Oitões - Diagrama de momento fletor e m Y - Carregamento AP + Vento 90º + C pi Vento 90º (kgf.cm)
48
Figura 95- Terça de Fechamento dos Oitões - Diagrama de esforço cortante em Z - C arregamento AP + Vento 90º + C pi Vento 90º(kgf)
Figura 96- Terça de Fechamento dos Oitões - Diagrama de momento fletor em Z - Carregamento AP + Vento 90º + C pi Vento 90º (kgf.cm)
Figura 97- Terça de Fechamento dos Oitões - Diagrama de esforço cortante em Y - Combinação AP + Vento 90º + C pi Vento 90º (kgf)
49
12.4.4 Relatório de dimensionamento O relatório individual da barra mais solicitada (com o dimensionamento completo) está anexado no CD enviado junto com o memorial de cálculo. A seguir segue o relatório de dimensionamento, fornecido pelo programa mCalc3D 2009. DIMENSIONAMENTO
Unidades: kgf-cm Normal
Cortante Y
Cortante Z
Momento X
Sol.
0
-25.2
497
0
Res.
19697.73
5191.36
5354.66
Sd/Rd
0
0.00
Sol.
0
Res.
Barra
Momento Y
Momento Z
0
55222.21 75026.74
19000.34
0.09
---
-0.74
0.04
-21
165.67
0
-62125
700
19697.73
5191.36
5354.66
0
75027.03
19000.34
Sd/Rd
0
0.00
0.03
---
-0.83
0.04
Sol.
0
-21
165.67
0
-62125
700
Res.
19697.73
5191.36
5354.66
0
75027.03
19000.34
Sd/Rd
0
0.00
0.03
---
0.04
Sol.
0
-25.2
497
0
Res.
19697.73
5191.36
5354.66
0
-0.83 55222.25 75027.02
19000.34
Sd/Rd
0
0.00
0.09
---
-0.74
0.04
1
2
3
4
Eq. Int. Max.
Comp.
Dimensionamento
0.77
166.67
[ 180 x 75 x 2.25
0.86
83.33
[ 180 x 75 x 2.25
0.86
83.33
[ 180 x 75 x 2.25
0.77
166.67
[ 180 x 75 x 2.25
700
700
12.4.5 Verificação da deformação Abaixo segue o relatório de envoltório de deslocamentos máximos e mínimos obtidos do mcal3D, onde se constata que o deslocamento máximo de 1,61 cm é inferior ao deslocamento limite (l/120 = 500/120 = 4,16cm). ENVOLTÓRIA DE MÁXIMOS E MÍNIMOS Deslocamentos nodais( Sem Ponderação ) Unidades: cm-rad*1000 Nó Des. x
Des. y
Des. z
Giro x
Giro y
Giro z
1 Max.
0
0
0
0
10.27
0.26
1 Min.
0
0
0
0
-7.55
0.26
2 Max.
0
0
1.02
0
4.95
-0.09
2 Min.
0
0
-1.4
0
-3.63
-0.09
3 Max.
0
0
1.02
0
3.63
0.09
3 Min.
0
0
-1.4
0
-4.95
0.09
50 4 Max.
0
0
0
0
7.55
-0.26
4 Min.
0
0
0
0
-10.27
-0.26
5 Max.
0
9.13E-4
1.18
0
5.56E-4
-1.03E-7
5 Min.
0
9.13E-4
-1.61
0
-3.9E-6
-1.03E-7
13 DIMENSIONAMENTO DOS PILARES DE FECHAMENTO DOS OITÕES (PILAR P2 DO PROJETO) 13.1 Dados para o dimensionamento • Os pilares de fechamento absorverão somente o seu peso próprio e
o do fechamento ea ação do vento sobre o fechamento, não sendo transferida a ação da cobertura sobre os pilares, visto que haverá futura ampliação nos dois oitões da obra. • Serão modulados a cada 5m, sendo dimensionada a coluna da cumeeira, pois possui a maior altura, com 9,90 m; • Será utilizado um travamento intermediário a 05 metros de altura (contenção lateral fora do plano). • Será utilizado perfil I soldado para o dimensionamento dos pilares de oitão.
13.2 Ações
13.2.1 Ações permanentes - Peso próprio das terças + tirante = 6 kgf/m² (estimado) - Telhas = 5 kg/m² - Peso Próprio do pilar: 40 kgf/m Total = 11kgf/m² x 5 m + 40 kgf/m = 95,00kgf/m Carga concentrada no topo = 95,00 kgf/m x 9,9 m = 940,50 kgf
13.2.2 Ações variáveis 13.2.2.1Sobrecarga Não aplicável.
13.2.3 Ações do vento •Carregamento 01 - Vento 0º ou 180º:
75 kgf/m² x 5 m x (0,7) = 262,50kgf/m (para dentro)
51
•Carregamento 02 – C piVento0º ou 180º:
75 kgf/m² x 5 m x (-0,17) = 63,75kgf/m (para dentro) •Carregamento 03 - Vento 90º ou 270º :
75 kgf/m² x 5 m x (-0,9) = - 337,50 kgf/m (para fora) •Carregamento 04 – C piVento 90º ou 270º:
75 kgf/m² x 5 m x (+0,28) = - 105,00 kgf/m (para fora) •Carregamento 05 - Abertura dominante a sotavento
Vento 0º: 75 kgf/m² x 5 m x (-0,3) = 112,50 kgf/m (para dentro)
•Carregamento 06 - Abertura dominante a sotavento
Vento 90º: 75 kgf/m² x 5 m x (-0,5) = 187,50 kgf/m (para dentro)
13.3 Combinações das ações •Peso próprio + sobrecarga:
FD,1 = 1,4 x F G,k + 1,5 x FQ,k •Peso Próprio + vento: FD,2 = 1,4 x F G,k + 1,4 x FW,k Obs. Foram majorados ambos os carregamentos, pois eles não estão atuando em direções opostas, ou seja, vento está num sentido (horizontal) e a ação permanente em outro sentido (vertical). Logo, teremos as seguintes combinações finais de cálculo: Combinação 01: (AP + SC) FD,1,x = 1,4 x (+940,50) + 1,5 x (+0) Combinação 02 (AP + Vento a 0º) FD,2,x = 1,4 x (+940,50) FD,2,z = 1,4 x (+262,50) Combinação 03 (AP + Vento a 0º + C pi 0º) FD,3,x = 1,4 x (+940,50) FD,3,z = 1,4 x (+262,50) + 1,4 x (+63,75) Combinação 04 (AP + Vento a 90º) FD,4,x = 1,4 x (+940,50) FD,4,z = 1,4 x (-337,50)
52
Combinação 05 (AP + Vento a 90º + C pi 90º) FD,5,x = 1,4 x (+940,50) FD,5,z = 1,4 x (-337,50) + 1,4 x (-105,00) Combinação 06 (AP + Vento a 0º + Abertura dominante Vento a 0º) FD,6,x = 1,4 x (+940,50) FD,6,z = 1,4 x (+262,50) + 1,4 x (+112,50) Combinação 07 (AP + Vento a 90º + Abertura dominante Vento a 90º) FD,7,x = 1,4 x (+940,50) FD,7,z = 1,4 x (-337,50) + 1,4 x (+187,50) Logo a pior combinação de dimensionamento para o vento será o vento a 90º + C pi vento 90º (combinação 05).
13.4 Análise estrutural O pilar será calculado no programa mCal3D 2009. Abaixo segue o relatório apresentado pelo programa.
13.4.1 Esquema estrutural adotado
Figura 98-Pilares de Fechamento dos Oitões - Numeração dos nós
Figura 99- Pilares de Fechamento dos Oitões - Numeração das barras
Figura 100- Pilares de Fechamento dos Oitões - Perfis
53
Figura 101- Pilares de Fechamento dos Oitões - Relação Sd/Rd
Figura 102- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento da ação permanente (kgf/cm)
Figura 103- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento vento 0º (kgf/cm)
Figura 104- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de C pi vento 0º (kgf/cm)
Figura 105- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de vento 90º (kgf/cm)
Figura 106- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento de C pi vento 90º (kgf/cm)
54
Figura 107- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 0º (kgf/cm)
Figura 108- Pilares de Fechamento dos Oitões - Modelo de carregamento abertura dominante a sotavento vento 90º(kgf/cm))
13.4.2 Diagrama de esforços
Figura 109- Pilares de Fechamento dos Oitões - Diagrama de momento fletor (kgf.cm)
Figura 110 - Pilares de Fechamento dos Oitões - Diagrama de esforço cortante (kgf)
Figura 111 - Pilares de Fechamento dos Oitões - Diagrama de esforço normal (kgf)
55
13.4.3 Relatório de dimensionamento 13.4.3.1 Relatório de dimensionamento dos pilares dos eixos B, C, E e F O relatório individual da barra mais solicitada (com o dimensionamento completo) está anexado no CD enviado junto com o memorial de cálculo. A seguir segue o relatório de dimensionamento, fornecido pelo programa mCalc3D 2009. . DIMENSIONAMENTO
Unidades: kgf-cm Normal
Cortante Y
Cortante Z
Momento X
Momento Y
Momento Z
Sol.
3066.52
0
0
1.46E-38
0
0
Res.
5584.09
1509.55
1509.55
0
8297.49
1927.53
Sd/Rd
0.55
0
0
---
0
0
Sol.
-1316.69
0
3066.52
1.46E-38
-573037.5
0
Res.
119973.82
27639.82
24913.95
0
1177772.5
352447.78
Sd/Rd
-0.01
0
0.12
---
-0.49
0
Sol.
-1316.69
0
1517.78
1.46E-38
-758887.5
0
Res.
119973.82
27639.82
24913.95
0
1177772.5
352447.78
Sd/Rd
-0.01
0
0.06
---
-0.64
0
Sol.
-1316.69
0
1579.72
1.46E-38
-758887.5
0
Res.
119973.82
27639.82
24913.95
0
1177772.5
352447.78
Sd/Rd
-0.01
0
0.06
---
-0.64
0
Sol.
-1316.69
0
3066.52
1.46E-38
-557550
0
Res.
119973.82
27639.82
24913.95
0
1177772.5
352447.78
Sd/Rd
-0.01
0
0.12
---
-0.47
0
Barra
1
2
3
4
5
Eq. Int. Max.
Comp.
Dimensionamento
0.55
10
[ 50 x 25 x 2.25
0.5
250
PS 400 x 200 x 6.35 x 4.8
0.66
250
PS 400 x 200 x 6.35 x 4.8
0.66
250
PS 400 x 200 x 6.35 x 4.8
0.49
240
PS 400 x 200 x 6.35 x 4.8
13.4.3.2 Relatório de dimensionamento dos Pilar do eixo D O relatório individual da barra mais solicitada (com o dimensionamento completo) está anexado no CD enviado junto com o memorial de cálculo. A seguir segue o relatório de dimensionamento, fornecido pelo programa mCalc 3D 2009.
Barra
1
Normal
Cortante Cortante Momento Y Z X
Moment Momento oY Z
Sol.
3066.52
0
0
5.81E-38
0
0
Res.
5584.09
1509.55
1509.55
0
8297.49
1927.53
Sd/Rd
0.55
0
0
---
0
0
Eq. Int. Max.
Comp.
Dimensionamento
0.55
10
[ 50 x 25 x 2.25
56 Sol.
-1316.69 3066.52 0 Res. 153664.2 41459.73 31172.73 3 Sd/Rd -0.01 0.07 0
2
Sol.
-1316.69 0 1517.78 Res. 153664.2 41459.73 31172.73 3 Sd/Rd -0.01 0 0.05
3
Sol.
-1316.69 1579.72 0 Res. 153664.2 41459.73 31172.73 3 Sd/Rd -0.01 0.04 0
4
Sol.
-1316.69 3066.52 0 153664.2 Res. 41459.73 31172.73 3 Sd/Rd -0.01 0.07 0
5
0
0
0
-573037.5
622316.06 787216.81
---
0
-0.73
0
0
-758887.5
0
622316.06 787216.81
---
0
-0.96
0
0
-758887.5
0
622316.06 787216.81
---
0
-0.96
0
0
-557550
0
622316.06 787216.81
---
0
0.74
250
PS 300 x 300 x 6.35 x 6.35
0.98
250
PS 300 x 300 x 6.35 x 6.35
0.98
250
PS 300 x 300 x 6.35 x 6.35
0.72
240
PS 300 x 300 x 6.35 x 6.35
-0.71
13.4.4 Verificação da deformação 13.4.4.1Verificação da deformação dos pilares dos eixos B, C, E e F Abaixo segue o relatório de envoltório de deslocamentos máximos e mínimos obtidos do mCal3D, onde se constata que o deslocamento máximo é de 2,28 cm (pilares dos eixos B, C, E e F) resultado inferior ao deslocamento limite (h/300 = 990/300 = 3,3cm). ENVOLTÓRIA DE MÁXIMOS E MÍNIMOS Deslocamentos nodais( Sem Ponderação ) Unidades: cm-rad*1000 Nó
Des. x
Des. y
Des. z
Giro x
Giro y
Giro z
1 Max.
0
0
0
0
0
0
1 Min.
0
0
0
0
0
0
2 Max.
0.01
0
4.53E-3
0
7.35
0
2 Min.
0.01
0
-5.35E-3
0
-6.23
0
3 Max.
7.91E-3
0
1.39
0
5.01
0
3 Min.
7.91E-3
0
-1.64
0
-4.24
0
4 Max.
5.24E-3
0
1.93
0
0.1
0
4 Min.
5.24E-3
0
-2.28
0
-0.12
0
5 Max.
2.57E-3
0
1.34
0
4.39
0
5 Min.
2.57E-3
0
-1.58
0
-5.18
0
6 Max.
0
0
0
0
6.24
0
6 Min.
0
0
0
0
-7.36
0
57
13.4.4.2 Verificação da deformação dos pilar do eixo D Abaixo segue o relatório de envoltório de deslocamentos máximos e mínimos obtidos do mCal3D, onde se constata que o deslocamento máximo de 2,92 cm para os pilares do eixo D resultado inferior ao deslocamento limite (h/300 = 990/300 = 3,3cm).
Deslocamentos nodais( Sem Ponderação ) Unidades: cm-rad*1000 Nó Des. x
Des. y
Des. z
Giro x
Giro y
Giro z
1 Max.
0
0
0
0
0
0
1 Min.
0
0
0
0
0
0
2 Max.
8.26E-3
0
4.53E-3
0
9.44
0
2 Min.
8.26E-3
0
-5.35E-3
0
-8
0
3 Max.
6.18E-3
0
1.78
0
6.43
0
3 Min.
6.18E-3
0
-2.1
0
-5.45
0
4 Max.
4.09E-3
0
2.48
0
0.13
0
4 Min.
4.09E-3
0
-2.92
0
-0.15
0
5 Max.
2,00E-03
0
1.72
0
5.64
0
5 Min.
2,00E-03
0
-2.03
0
-6.66
0
6 Max.
0
0
0
0
8.01
0
6 Min.
0
0
0
0
-9.45
0
14 DIMENSIONAMENTO DO CONTRAVENTAMENTO HORIZONTAL 14.1 Dados para o dimensionamento • Para o contraventamento horizontal, foi adotada uma treliça metálica
composta pela 1ª e 2ª vigas de cobertura (banzos da treliça), as vigas de travamento (montantes) e o ferro redondo (diagonais – com esforços apenas de tração).
14.2 Ações Para o cálculo do contraventamento horizontal foi utilizada às reações da pior combinação de carregamentos dos pilares de fechamento dos oitões e aplicada na treliça de contraventamento horizontal.
58
14.2.1 Ações permanentes Dada pelo peso próprio da estrutura.
14.2.2 Ações variáveis Não aplicável
14.2.3 Ações do vento •Carregamento 01 - Vento 0º ou 180º:
75 kgf/m² x 5 m x (0,7) = 262,50kgf/m (para dentro) Reação no topo do pilar: 262,5 x 9,9/2 =1299,375 kgf (aprox.1300kgf) •Carregamento 02 - Abertura dominante a sotavento Vento 0º ou 180º:
75 kgf/m² x 5 m x (-0,3) = 112,50 kgf/m (para dentro) Reação no topo do pilar: 112,5x 9,9/2 =556,88 kgf (aprox. 557kgf) Comparação com as reações tiradas do dimensionamento dos pilares de oitão.
Reações Nodais dos Estados de Ações Isolados - Eixos Globais ( Sem Ponderacao ) Unidades: kgf-cm
Nome Estado: Vento 0º Nó
Fx 1 6
Fy 0 0
Fz 0 0
Mx
-1299.38 -1299.38
My 0 0
Mz 0 0
0 0
Nome Estado: Ab. dom. Sot. V 0º Nó
Fx 1 6
Fy 0 0
Fz 0 0
-556.88 -556.88
Mx
My 0 0
Mz 0 0
0 0
59
14.3 Combinações das ações Combinação 01 Vento 0º + Abertura dominante a sotavento Vento 0º: FD,1,X= 1,4 x (1300) + 1,4 x (557)
14.4 Análise estrutural A treliça será calculada no programa mCal3D 2009. Abaixo segue o relatório apresentado pelo programa.
14.4.1 Esquema estrutural adotado
Figura 112- Contraventamento Horizontal - Numeração dos Nós
Figura 113- Contraventamento Horizontal - Numeração das Barras
Figura 114- Contraventamento Horizontal - Perfis
60
Figura 115- Contraventamento Horizontal - Relação Sd/Rd
14.4.2 Carregamentos lançados no mCalc 3D
Figura 116- Contraventamento Horizontal - Modelo de carregamento Vento 0º(kgf)
Figura 117- Contraventamento Horizontal - Modelo de carregamento ab. dom. stoavento 0º (kgf)
61
14.4.3 Diagrama de esforços
Figura 118 - Contraventamento Horizontal - Diagrama de esforço normal (kgf)
14.4.4 Relatório de dimensionamento O relatório individual da barra (viga de compressão – Viga VT 5 do projeto) mais solicitada (barra 13) (com o dimensionamento completo) está anexado no CD enviado junto com o memorial de cálculo. A seguir segue o relatório de dimensionamento, fornecido pelo programa mCalc3D 2009. DIMENSIONAMENTO
Unidades: kgf-cm Cortante Momento Momento Momento Normal Cortante Y Z X Y Z
Barra
1
2
3
4
5
Sol.
0.82
0
0
6.85E-38
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0
0
0
---
0
0
Sol.
4324.85
0
0
0
0
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0.03
0
0
---
0
0
Sol.
6919.47
0
0
0
0
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0.05
0
0
---
0
0
Sol.
6919.66
0
0
7.16E-39
0
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0.05
0
0
---
0
0
Sol.
4325.3
0
0
0
0
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0.03
0
0
---
Comp.
Dimensionamento
2.17E5
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.02
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.03
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.03
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.02
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0
1262139.88 441523.38
1262139.88 441523.38
1262139.88 441523.38
1262139.88 441523.38
1262139.88 441523.38 0
Eq. Int. Max.
0
62
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18 19
Sol.
0.12
0
0
0
0
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0
0
0
---
0
0
Sol.
4325.52
0
0
0
0
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0.03
0
0
---
0
0
Sol.
6919.97
0
0
0
0
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0.05
0
0
---
0
0
Sol.
7784.62
0
0
0
0
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0.06
0
0
---
0
0
Sol.
7784.56
0
0
0
0
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0.06
0
0
---
0
0
Sol.
6919.93
0
0
0
0
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0.05
0
0
---
0
0
Sol.
4325.5
0
0
0
0
0
Res.
130632
34821.82
24674.44
0
Sd/Rd
0.03
0
0
---
0
0
Sol.
7788.31
0
0
0
0
0
Res.
77330.18 18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
1262139.88 441523.38
1262139.88 441523.38
1262139.88 441523.38
1262139.88 441523.38
1262139.88 441523.38
1262139.88 441523.38
1262139.88 441523.38
Sd/Rd
0.1
0
0
---
0
0
Sol.
6490.01
0
0
0
0
0
Res.
77330.18 18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.08
0
0
---
0
0
Sol.
3894.35
0
0
0
0
0
Res.
77330.18 18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.05
0
0
---
0
0
Sol.
2596.89
0
0
0
0
0
Res.
77330.18 18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.03
0
0
---
0
0
Sol.
3894.15
0
0
0
0
0
Res.
77330.18 18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.05
0
0
---
0
0
Sol.
6489.81
0
0
0
0
0
Res.
77330.18 18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.08
0
0
---
0
0
Sol.
7788.11
0
0
0
0
0
0
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.23
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.37
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.41
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.41
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.37
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.23
500
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
0.74
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.62
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.37
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.25
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.37
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.62
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.74
750
UUE
63 Res.
20
21
22
23
24
25
77330.18 18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.1
0
0
---
0
0
Sol.
7798.22
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.37
0
0
---
0
0
Sol.
4677.46
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.22
0
0
---
0
0
Sol.
1558.95
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.07
0
0
---
0
0
Sol.
1558.7
0
0
1.01E-43
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.07
0
0
---
0
0
Sol.
4677.21
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.22
0
0
---
0
0
Sol.
7797.98
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.37
0
0
---
0
0
200x100x25x3.35x0
0.37
901.39
LFF 150 x 2.65
0.22
901.39
LFF 150 x 2.65
0.07
901.39
LFF 150 x 2.65
0.07
901.39
LFF 150 x 2.65
0.22
901.39
LFF 150 x 2.65
0.37
901.39
LFF 150 x 2.65
14.4.4.1 Dimensionamento do contraventamento da cobertura Para o dimensionamento dos contraventamentos em ferro redondo a carga de tração foi retirada do modelo estrutura da treliça de contraventamento horizontal. A barra mais solicitada é a barra 20, com uma carga a tração de 7798 kgf. Serão adotados 02 ferros redondos ø 5/8’’ = 15,88 mm em ASTM A-36, dividindo o esforço em 3899 kgf por barra. Assim temos: Escoamento da Seção bruta N t , Rs
N t , Rs
Ag . fy 1,1 1,98.2500 1,1
4500 Kgf
Escoamento da Seção Rosqueada N t , Rs
N t , Rs
Abe . fu 1,35 0,75.1,98.4000 1,35
4400 Kgf
Logo 4400 kgf> 3899kgf (verifica)
64
15 DIMENSIONAMENTO DO CONTRAVENTAMENTO VERTICAL 15.1 Dados para o dimensionamento • Para resistir ao vento longitudinal (reação da treliça de contraventamento horizontal),
foram adotados pórtico no sentido longitudinal da obra (nas duas extremidades). • Após rodar a treliça obtiveram-se as reações que serão transmitidas para os pórticos longitudinais. • Na sequência, foram calculados os pórticos longitudinais internos e externos.
15.2 Ações
15.2.1 Ações permanentes Peso próprio da estrutura.
15.2.2 Ações variáveis Não aplicável
15.2.3 Ações do vento As ações foram retiradas do item14. •Carregamento 01 - Vento 0º ou 180º: Unidades: kgf-cm Nome Estado: Vento 0º Nó
Fx 1 7
Fy 0.41 -0.06
Fz 0 0
3894.46 3894.35
•Carregamento 02 - Abertura dominante a sotavento Vento 0º ou 180º: Unidades: kgf-cm Nome Estado: Ab. dom. Sotavento 0º Nó
Fx 1 7
Fy 0.18 -0.03
Fz 0 0
1668.62 1668.58
65
Além das ações da treliça de contraventamento horizontal, também foram acrescidos os carregamentos de vento referentes à área de influência do fechamento lateral do pilar de extremidade. •Carregamento 03-Vento 0º ou 180º:
75 kgf/m² x 2,5 m x (0,7) = 131,25kgf/m •Carregamento 04 -Abertura dominante a sotavento Vento 0º ou
180º:
75 kgf/m² x 2,5 m x (0,3) = 56,25kgf/m
15.3 Combinações das ações Combinação 01 - Vento 0º + Abertura dominante a sotavento Vento 0º: FD,1,X = 1,4 x (3895) + 1,4 x (1669) (no topo do pilar) FD,1,X = 1,4 x (131,25) + 1,4 x (56,25) (distribuída linearmente ao longo do pilar)
15.4 Análise estrutural O pórtico foi calculado no programa mCal3D 2009. Abaixo segue modelo estrutural (com as diagonais resistindo apenas à tração), carregamentos e o relatório com as reações obtidas no programa.
15.4.1 Esquema estrutural
Figura 119- Contraventamento Vertical - Numeração dos nós
Figura 120- Contraventamento Vertical - Numeração das barras
66
Figura 121- Contraventamento Vertical - Perfis
Figura 122- Contraventamento Vertical - Relação Sd/Rd
15.4.2 Carregamentos lançados no mCalc 3D
Figura 123- Contraventamento Vertical - Modelo de carregamento de vento 0º (kgf/cm e kgf)
Figura 124- Contraventamento Vertical - Modelo de carregamento ab. dom. sot. 0º (kgf/cm e kgf)
15.4.3 Diagrama de esforços
Figura 125 - Contraventamento Vertical - Diagrama de esforço normal (kgf)
67
15.4.4 Relatório de dimensionamento O relatório individual da barra mais solicitada (com o dimensionamento completo) está anexado no CD enviado junto com o memorial de cálculo. A seguir segue o relatório de dimensionamento, fornecido pelo programa mCalc3D 2009.
DIMENSIONAMENTO
Unidades: kgf-cm Barra
Normal Sol.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Res.
1745.53
Cortante Cortante Momento Momento Momento Y Z X Y Z 0
153774.55 34821.82
-827.95
0
-84537.81
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
Sd/Rd
0.01
0
-0.02
---
-0.04
0
Sol.
7.74E-3
0
-738.44
2.24E-44
84537.82
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
Res.
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0
0
-0.02
---
0.04
0
Sol.
4063.46
0
0
0
0
0
41563.64
0
Res.
153774.55 34821.82
1506840.63 446920.81
Sd/Rd
0.03
0
0
---
0
0
Sol.
1745.08
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
Res.
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0.01
0
0
---
0
0
Sol.
0
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
Res.
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0
0
0
---
0
0
Sol.
0
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
Res.
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0
0
0
---
0
0
Sol.
1089.91
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
Res.
153774.55 34821.82 0.01
0
0
---
0
0
Sol.
9.67E-3
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0
0
0
---
0
0
Sol.
2790.52
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
Res.
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0.02
0
0
---
0
0
Sol.
1089.61
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
0
---
0
Res. Sd/Rd
153774.55 34821.82 0.01
0
500
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0.19
400
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0.03
500
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0.01
400
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0
500
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0
400
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
500
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0
400
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0.02
500
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
400
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
446920.81 6.54E-3 0
Comp. Dimensionamento
0.19
446920.81 3.54E-3
Sd/Rd Res.
Eq. Int. Max.
68 Sol. 11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24 25
Res.
0
0
153774.55 34821.82
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
Sd/Rd
0
0
0
---
0
0
Sol.
0
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
Res.
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0
0
0
---
0
0
Sol.
784.09
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
Res.
153774.55 34821.82 0.01
0
0
---
0
0
Sol.
6.95E-3
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0
0
0
---
0
0
Sol.
2076.45
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
Res.
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0.01
0
0
---
0
0
Sol.
783.86
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
Res.
153774.55 34821.82 0.01
0
0
---
0
0
Sol.
0
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0
0
0
---
0
0
Sol.
0
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
Res.
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0
0
0
---
0
0
Sol.
703.65
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
Res.
153774.55 34821.82 0.00
0
0
---
0
0
Sol.
6.24E-3
0
0
0
0
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0
0
0
---
0
0
Sol.
1831.11
0
-3.21
0
1605.36
0
41563.64
0
2038457.5
446920.81
Res.
153774.55 34821.82
Sd/Rd
0.01
0
0
---
0
0
Sol.
703.47
0
4.01
0
-1605.36
0
41563.64
0
2038457.5
Res.
153774.55 34821.82
0
400
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
500
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0
400
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0.02
500
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
400
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0
500
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0
400
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
500
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0
400
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0.02
500
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
400
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
0.2
901.39
LFF 150 x 2.65
0.17
850
LFF 150 x 2.65
0.11
850
LFF 150 x 2.65
446920.81 2.29E-3
Sd/Rd Res.
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
446920.81 4.7E-3
Sd/Rd Res.
500
446920.81 2.55E-3
Sd/Rd Res.
0
446920.81 7.81E-3
Sd/Rd
0.00
0
0
---
0
0
Sol.
4179.86
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.2
0
0
---
0
0
Sol.
3708.97
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.17
0
0
---
0
0
Sol.
2315.88
0
0
0
0
0
69
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.11
0
0
---
0
0
Sol.
3066.62
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.14
0
0
---
0
0
Sol.
1666.04
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.08
0
0
---
0
0
Sol.
2330.44
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.11
0
0
---
0
0
Sol.
1495.14
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.07
0
0
---
0
0
Sol.
2033.03
0
0
0
0
0
Res.
21298.77
6274.72
6274.72
0
19224.21
19224.21
Sd/Rd
0.1
0
0
---
0
0
Sol.
8105.35
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.1
0
0
---
0
0
Sol.
4831.98
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.06
0
0
---
0
0
Sol.
4831.43
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.06
0
0
---
0
0
Sol.
4830.95
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.06
0
0
---
0
0
Sol.
2787.01
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.04
0
0
---
0
0
Sol.
2786.62
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.04
0
0
---
0
0
Sol.
2786.28
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.04
0
0
---
0
0
Sol.
1315.86
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.02
0
0
---
0
0
Sol.
1315.56
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
0.14
901.39
LFF 150 x 2.65
0.08
850
LFF 150 x 2.65
0.11
901.39
LFF 150 x 2.65
0.07
850
LFF 150 x 2.65
0.1
901.39
LFF 150 x 2.65
0.77
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.46
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.46
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.46
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.26
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.26
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.26
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.12
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.12
750
UUE 200x100x25x3.35x0
70
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
Sd/Rd
0.02
0
0
---
0
0
Sol.
1315.29
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.02
0
0
---
0
0
Sol.
4838.94
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.06
0
0
---
0
0
Sol.
1360.37
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.02
0
0
---
0
0
Sol.
1359.81
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.02
0
0
---
0
0
Sol.
3402.64
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.04
0
0
---
0
0
Sol.
850.55
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.01
0
0
---
0
0
Sol.
850.13
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.01
0
0
---
0
0
Sol.
2319.72
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.03
0
0
---
0
0
Sol.
380.29
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.00
0
0
---
0
0
Sol.
379.96
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.00
0
0
---
0
0
Sol.
1698.86
0
0
0
0
0
Res.
77330.18
18989.02
20458.14
0
453637.69
292573.44
Sd/Rd
0.02
0
0
---
0
0
0.12
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.46
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.13
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.13
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.32
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.08
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.08
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.22
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.04
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.04
750
UUE 200x100x25x3.35x0
0.16
750
UUE 200x100x25x3.35x0
15.4.4.1Dimensionamento do contraventamento do fechamento A carga de tração foi retirada do modelo estrutura do pórtico longitudinal externo. A barra mais solicitada é a barra 23, com uma carga a tração de 4200 kgf. Será adotado 01 ferro redondo ø 5/8’’ = 15,88 mm em ASTM A -36.
71 Assim temos: Escoamento da Seção bruta N t , Rs
N t , Rs
Ag . fy 1,1 1,98.2500 1,1
4500 Kgf
Escoamento da Seção Rosqueada N t , Rs
N t , Rs
Abe . fu 1,35 0,75.1,98.4000 1,35
4400 Kgf
Logo 4400 kgf > 4200kgf (verifica)
15.4.5 Verificação da deformação Abaixo segue o relatório de envoltório de deslocamentos máximos e mínimos obtidos do mcal3D, onde se constata que o deslocamento máximo de 0,51cm é inferior os deslocamento limite (h/300 = 900/300 = 3cm). ENVOLTÓRIA DE MÁXIMOS E MÍNIMOS Deslocamentos nodais( Sem Ponderação ) Unidades: cm-rad*1000 Nó
Des. x
Des. y
Des. z
Giro x
Giro y
Giro z
1 Max.
0
0
0
0
0.68
0
1 Min.
0
0
0
0
0.68
0
2 Max.
0.26
0
5.54E-3
0
0.53
0
2 Min.
0.26
0
5.54E-3
0
0.53
0
3 Max.
0.51
0
5.54E-3
0
0.6
0
3 Min.
0.51
0
5.54E-3
0
0.6
0
4 Max.
0
0
0
0
0
0
4 Min.
0
0
0
0
0
0
5 Max.
0.22
0
-0.01
0
0
0
5 Min.
0.22
0
-0.01
0
0
0
6 Max.
0.44
0
-0.02
0
0
0
6 Min.
0.44
0
-0.02
0
0
0
7 Max.
0
0
0
0
0
0
7 Min.
0
0
0
0
0
0
8 Max.
0.2
0
0
0
0
0
8 Min.
0.2
0
0
0
0
0
9 Max.
0.39
0
0
0
0
0
72 9 Min.
0.39
0
0
0
0
0
10 Max.
0
0
0
0
0
0
10 Min.
0
0
0
0
0
0
11 Max.
0.19
0
3.46E-3
0
0
0
11 Min.
0.19
0
3.46E-3
0
0
0
12 Max.
0.35
0
3.46E-3
0
0
0
12 Min.
0.35
0
3.46E-3
0
0
0
13 Max.
0
0
0
0
0
0
13 Min.
0
0
0
0
0
0
14 Max.
0.16
0
-8.89E-3
0
0
0
14 Min.
0.16
0
-8.89E-3
0
0
0
15 Max.
0.3
0
-0.01
0
0
0
15 Min.
0.3
0
-0.01
0
0
0
16 Max.
0
0
0
0
0
0
16 Min.
0
0
0
0
0
0
17 Max.
0.15
0
0
0
0
0
17 Min.
0.15
0
0
0
0
0
18 Max.
0.28
0
0
0
0
0
18 Min.
0.28
0
0
0
0
0
19 Max.
0
0
0
0
0
0
19 Min.
0
0
0
0
0
0
20 Max.
0.14
0
2.48E-3
0
0
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20 Min.
0.14
0
2.48E-3
0
0
0
21 Max.
0.25
0
2.48E-3
0
0
0
21 Min.
0.25
0
2.48E-3
0
0
0
22 Max.
0
0
0
0
0
0
22 Min.
0
0
0
0
0
0
23 Max.
0.12
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-6.65E-3
0
0
0
23 Min.
0.12
0
-6.65E-3
0
0
0
24 Max.
0.22
0
-8.63E-3
0
0
0
24 Min.
0.22
0
-8.63E-3
0
0
0
25 Max.
0
0
0
0
0
0
25 Min.
0
0
0
0
0
0
26 Max.
0.12
0
0
0
0
0
26 Min.
0.12
0
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0
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0
27 Min.
0.21
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28 Max.
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0
0
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28 Min.
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0
0
0
0
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29 Max.
0.12
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2.2E-3
0
0
0
29 Min.
0.12
0
2.2E-3
0
0
0
30 Max.
0.2
0
2.2E-3
0
0
0
30 Min.
0.2
0
2.2E-3
0
0
0
31 Max.
0
0
0
0
0.2
0
31 Min.
0
0
0
0
0.2
0
73 32 Max.
0.1
0
-5.63E-3
0
0.21
0
32 Min.
0.1
0
-5.63E-3
0
0.21
0
33 Max.
0.19
0
-7.39E-3
0
0.22
0
33 Min.
0.19
0
-7.39E-3
0
0.22
0
16 DIMENSIONAMENTO DAS LIGAÇÕES As ligações foram dimensionadas com o programa mCalc LIG 2008. Abaixo segue um croquis para localização das ligações do pórtico transversal.
Figura 126 - Locação das ligações do pórtico
A seguir segue o dimensionamento das principais ligações do galpão.
16.1 Ligação 01 - Base dos pilares externos (eixos A e G) BASES RÍGIDAS
Figura 127 - Detalhe das bases dos eixos A e G
74
1.DADOS DE ENTRADA
Solicitações de cálculo Esforço normal atuante na placa(Nsd)
5600 kgf
Esforço cortante atuante na placa(Vsd)
6500 kgf
Momento atuante na placa(Msd)
1500000 kgf.cm Chumbadores
Tipo
A 36
Tensão de escoamento(fy)
250 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa
Diâmetro
22 mm
Comprimento de ancoragem mínimo dos chumbadores(Lanc)
502 mm
Número de chumbadores(nch)
8 Tipo de borda
Borda
Laminada ou lisa, sem entalhes cortada a maçarico. Concreto
Resistência característica do concreto(fck)
30 MPa
Altura da placa de base(Hc)
850 mm
Largura da placa de base(Bc)
600 mm Placa de base
Altura da base de concreto(H)
650 mm
Largura da base de concreto(B)
400 mm
Espessura da placa de base(tp)
25.4 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Espaçamentos
Espaçamento entre os chumbadores na horizontal(g)
281 mm
Espaçamento entre os chumbadores na vertical(s)
156 mm
Distância entre chumbadores e borda na vertical(c)
44 mm
Distância entre chumbadores e borda na horizontal(a)
44 mm
Distância entre chumbadores e a mesa da coluna na horizontal(b)
44 mm
75 Enrijecedores Altura do enrijecedor(Hen)
120 mm
Espessura do enrijecedor(ten)
12.7 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Eletrodo
Tipo
7 ou E 70XX
Tensão de ruptura da solda(fw)
485 MPa
Espessura do filete de solda(bw)
10 mm Coluna
Perfil
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa
2.Cálculo do comprimento mínimo de ancoragem dos chumbadores de acordo com a NBR 6118/2003
fck = 300 kgf/cm2 Resistência característica do concreto. fyd = 1320 kgf/cm2 Resistência do chumbador à tração. = 2.2 cm
Diâmetro do chumbador Parâmetro considerado para barras lisas Parâmetro associado à boa aderência entre concreto e chumbador Parâmetro associado ao diâmetro do chumbador
= 28.965 kgf/cm2
= 14.482 kgf/cm2
Resistência média à tração
Resistência à tração direta
= 14.482 kgf/cm2
= 50.13 cm
Resistência de aderência de cálculo entre chumbador e concreto
Comprimento básico (reto) de ancoragem
76 OBS.: recomenda-se um raio de dobra de 2*Ø e um comprimento reto mínimo de 100 mm para o gancho.
3.Resistência do concreto
A1 = 2600 cm2 A2 = 5100 cm2
É a área carregada sob a placa de apoio. É a área da superfície de concreto.
= 210.082 kgf/cm2
4.Verificação das dimensões da placa de base
= 2.154 kgf/cm2
Pressão na placa de base.
OK!
= 0.01 < 1.0 OK!
5.Avaliação da solicitação na placa de base
= 60.6 cm
Parâmetro geométrico utilizado no cálculo da posição da linha neutra.
= 4.956 Parâmetro utilizado no cálculo da posição da linha neutra Z = 239.757 Parâmetro para avaliação do esforço na placa de base. Há compressão no concreto.
6.Determinação da posição da linha neutra
As = 15.205 cm2 = 0.006
Área dos chumbadores na região tracionada Parâmetro geométrico utilizado no cálculo da posição da linha
77
K = 0.242 = 14.665 cm
Posição da linha neutra.
7.Verificação dos chumbadores 7.1.Esforços nos chumbadores Vo = 812.5 kgf Esforço cortante em cada chumbador. To = 7424.958 kgf Esforço der tração em cada chumbador. Ach= 3.801 cm2 Área de cada chumbador. 7.2.Resistência de cálculo à tração dos chumbadores
= 8639.38 kgf
= 8447.394 kgf
= 8447.394 kgf
OK!
= 0.879 < 1.0 OK!
7.3.Resistência de cálculo ao cisalhamento
= 4505.277 kgf
OK!
= 0.18 < 1.0 OK!
7.4.Interação tração + cisalhamento
78
= 9556.126 kgf
OK!
= 0.884 < 1.0 OK!
8.Verificação da placa de base
8.1.Cálculo do Momento Fletor Máximo no Setor 1
= 0.88
= 0.301
= 2473.215 8.2.Cálculo do Momento Fletor Máximo no Setor 2
= 0.44
= 0.066
= 2171.045 8.3.Cálculo do Momento Fletor Máximo no Setor 3
79
= 0.252
= 0.006
=0 8.4.Cálculo do Momento Fletor Máximo no Setor 4
= 0.252
= 0.009
=0 Mo = 2473.215 kgf.cm Momento fletor máximo. Mp = 35639.797 kgf.cm Momento máximo devido a tração. tp = 2.54 cm Espessura da placa de base.
= 2.097 cm
= 2.53 cm
Espessura mínima em função da flexão na placa.
Espessura mínima em função da tração máxima no chumbador.
OK!
9.Verificação dos enrijecedores 9.1.Classificação do enrijecedor
= 9.449 Parâmetro de esbeltez. = 14.434
Parâmetro de esbeltez limite.
80 OK! 9.2.Verificação da seção paralela à placa de base fen1 = 1509.622 kgf/cm2
Tensão paralela à placa de base.
= 2727.273 kgf/cm2
Resistência de cálculo à tensão normal.
OK!
= 0.554 < 1.0 OK!
9.3.Verificação da seção perpendicular à placa de base fen2 = 727.495 kgf/cm2
Tensão perpendicular à placa de base.
= 2727.273 kgf/cm2
Resistência de cálculo à tensão normal.
OK!
= 0.267 < 1.0 OK!
9.4.Verificação da tensão cisalhante fv = 711.679 kgf/cm2
Tensão cisalhante.
= 1636.364 kgf/cm2
Resistência de cálculo à tensão cisalhante.
OK!
= 0.435 < 1.0 OK!
81
10.Verificação da solda dos enrijecedores 10.1.Verificação da solda a partir dos esforços aplicados no enrijecedor pela placa de base fr = 779.967 kgf/cm2
Tensão resultante na solda.
= 2314.168 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
OK!
= 0.362 < 1.0 OK!
10.2.Verificação da solda a partir dos esforços introduzidos pela mesa do pilar fs = 1664.388 kgf/cm2
Tensão na solda.
= 2314.168 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
OK!
= 0.772 < 1.0 OK!
Verificação finalizada
82
16.2 Ligação 02 - Base dos pilares internos (eixo D) BASES RÍGIDAS
Figura 128 - Detalhe das bases do eixo D
1.DADOS DE ENTRADA
Solicitações de cálculo Esforço normal atuante na placa(Nsd)
8400 kgf
Esforço cortante atuante na placa(Vsd)
4500 kgf
Momento atuante na placa(Msd)
310000 kgf.cm Chumbadores
Tipo
A 36
Tensão de escoamento(fy)
250 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa
Diâmetro
19.05 mm
Comprimento de ancoragem mínimo dos chumbadores(Lanc)
435 mm
Número de chumbadores(nch)
6 Tipo de borda
Borda
Laminada ou lisa, sem entalhes cortada a maçarico.
83
Concreto Resistência característica do concreto(fck)
30 MPa
Altura da placa de base(Hc)
660 mm
Largura da placa de base(Bc)
660 mm Placa de base
Altura da base de concreto(H)
460 mm
Largura da base de concreto(B)
460 mm
Espessura da placa de base(tp)
19.05 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Espaçamentos
Espaçamento entre os chumbadores na vertical(s)
191.9 mm
Distância entre chumbadores e borda na vertical(c)
38.1 mm
Distância entre chumbadores e borda na horizontal(a)
38.1 mm
Distância entre chumbadores e a mesa da coluna na horizontal(b)
38.1 mm
Enrijecedores Altura do enrijecedor(Hen)
80 mm
Espessura do enrijecedor(ten)
10 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Eletrodo
Tipo
7 ou E 70XX
Tensão de ruptura da solda(fw)
485 MPa
Espessura do filete de solda(bw)
8 mm Coluna
Perfil
PS 300 x 300 x 6.35 x 4.76
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa
84
2.Cálculo do comprimento mínimo de ancoragem dos chumbadores de acordo com a NBR 6118/2003
fck = 300 kgf/cm2 Resistência característica do concreto. fyd = 1320 kgf/cm2 Resistência do chumbador à tração. = 1.905 cm
Diâmetro do chumbador Parâmetro considerado para barras lisas Parâmetro associado à boa aderência entre concreto e chumbador Parâmetro associado ao diâmetro do chumbador
= 28.965 kgf/cm2
= 14.482 kgf/cm2
Resistência média à tração
Resistência à tração direta
= 14.482 kgf/cm2
= 43.408 cm
Resistência de aderência de cálculo entre chumbador e concreto
Comprimento básico (reto) de ancoragem
OBS.: recomenda-se um raio de dobra de 2*Ø e um comprimento reto mínimo de 100 mm para o gancho.
3.Resistência do concreto
A1 = 2116 cm2 A2 = 4356 cm2
É a área carregada sob a placa de apoio. É a área da superfície de concreto.
= 215.217 kgf/cm2
4.Verificação das dimensões da placa de base
= 3.97 kgf/cm2
OK!
Pressão na placa de base.
85
= 0.018 < 1.0 OK!
5.Avaliação da solicitação na placa de base
= 42.19 cm
Parâmetro geométrico utilizado no cálculo da posição da linha neutra.
= 1.42 Parâmetro utilizado no cálculo da posição da linha neutra Z = 17.715 Parâmetro para avaliação do esforço na placa de base. Há compressão no concreto.
6.Determinação da posição da linha neutra
As = 8.551 cm2
Área dos chumbadores na região tracionada
= 0.004
Parâmetro geométrico utilizado no cálculo da posição da linha
K = 0.134 = 5.653 cm
Posição da linha neutra.
7.Verificação dos chumbadores 7.1.Esforços nos chumbadores Vo = 750 kgf Esforço cortante em cada chumbador. To = 4030.634 kgf Esforço der tração em cada chumbador. Ach= 2.85 cm2 Área de cada chumbador. 7.2.Resistência de cálculo à tração dos chumbadores
= 6477.794 kgf
= 6333.843 kgf
86
= 6333.843 kgf
OK!
= 0.636 < 1.0 OK!
7.3.Resistência de cálculo ao cisalhamento
= 3378.05 kgf
OK!
= 0.222 < 1.0 OK!
7.4.Interação tração + cisalhamento
= 6897.67 kgf
OK!
= 0.918 < 1.0 OK!
8.Verificação da placa de base
8.1.Cálculo do Momento Fletor Máximo no Setor 1
87
= 0.952
= 0.323
= 586.648 8.2.Cálculo do Momento Fletor Máximo no Setor 2
= 0.254
= 0.025
= 637.187 8.3.Cálculo do Momento Fletor Máximo no Setor 3
= 0.514
= 0.017
=0 8.4.Cálculo do Momento Fletor Máximo no Setor 4
= 0.514
88 = 0.031
=0 Mo = 637.187 kgf.cm Momento fletor máximo. Mp = 16636.441 kgf.cm Momento máximo devido a tração. tp = 1.905 cm Espessura da placa de base.
= 1.064 cm
= 1.857 cm
Espessura mínima em função da flexão na placa.
Espessura mínima em função da tração máxima no chumbador.
OK!
9.Verificação dos enrijecedores 9.1.Classificação do enrijecedor
= 8 Parâmetro de esbeltez. = 14.434
Parâmetro de esbeltez limite.
OK! 9.2.Verificação da seção paralela à placa de base fen1 = 761.872 kgf/cm2
Tensão paralela à placa de base.
= 2727.273 kgf/cm2
Resistência de cálculo à tensão normal.
OK!
= 0.279 < 1.0 OK!
9.3.Verificação da seção perpendicular à placa de base fen2 = 617.155 kgf/cm2
Tensão perpendicular à placa de base.
89
= 2727.273 kgf/cm2
Resistência de cálculo à tensão normal.
OK!
= 0.226 < 1.0 OK!
9.4.Verificação da tensão cisalhante fv = 466.511 kgf/cm2
Tensão cisalhante.
= 1636.364 kgf/cm2
Resistência de cálculo à tensão cisalhante.
OK!
= 0.285 < 1.0 OK!
10.Verificação da solda dos enrijecedores 10.1.Verificação da solda a partir dos esforços aplicados no enrijecedor pela placa de base fr = 610.843 kgf/cm2
Tensão resultante na solda.
= 2314.168 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
OK!
= 0.283 < 1.0 OK!
90 10.2.Verificação da solda a partir dos esforços introduzidos pela mesa do pilar fs = 1021.624 kgf/cm2
Tensão na solda.
= 2314.168 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
OK!
= 0.474 < 1.0 OK!
Verificação finalizada
16.3 Ligação 03 - Base dos pilares de oitão BASES FLEXÍVEIS
Figura 129 - Detalhe das bases dos pilares de oitão
91
1.DADOS DE ENTRADA
Pilar Perfil
PS 400 x 200 x 6.35 x 4.8
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Solicitações de cálculo
Esforço normal atuante na placa de base(Nsd)
4500 kgf
Esforço cortante atuante na placa de base(Vsd)
4500 kgf
Chumbadores Tipo
A 36
Tensão de escoamento(fy)
250 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa
Diâmetro
16 mm
Comprimento de ancoragem mínimo(lb)
365 mm
Número de chumbadores(n)
2 Tipo de borda
Borda
Laminada ou lisa, sem entalhes cortada a maçarico. Tipo de apoio
Apoio
Apoio Com força normal de compressão. Concreto
Resistência característica do concreto(fck)
30 MPa
Altura da base de concreto(Hc)
630 mm
Largura da base de concreto(Bc)
464 mm Placa de base
Altura da placa de base(H)
430 mm
Largura da placa de base(B)
264 mm
Espessura da placa de base(tp)
12.7 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa
92
Espaçamentos Distância horizontal entre a borda da placa e o chumbador(a)
215 mm
Distância entre o chumbador e a alma do perfil(s)
50 mm
Distância vertical entre a borda da placa e o chumbador(c)
79.6 mm
2.Cálculo do comprimento mínimo de ancoragem dos chumbadores de acordo com a NBR 6118/2003
fck = 300 kgf/cm2 Resistência característica do concreto. fyd = 1320 kgf/cm2 Resistência do chumbador à tração. = 1.6 cm
Diâmetro do chumbador Parâmetro considerado para barras lisas Parâmetro associado à boa aderência entre concreto e chumbador Parâmetro associado ao diâmetro do chumbador
= 28.965 kgf/cm2
= 14.482 kgf/cm2
Resistência média à tração
Resistência à tração direta
= 14.482 kgf/cm2
= 36.458 cm
Resistência de aderência de cálculo entre chumbador e concreto
Comprimento básico (reto) de ancoragem
OBS.: recomenda-se um raio de dobra de 2*Ø e um comprimento reto mínimo de 100 mm para o gancho.
3.Resistência do concreto
A1 = 1135.2 cm2 A2 = 2923.2 cm2
É a área carregada sob a placa de apoio. É a área da superfície de concreto.
= 240.705 kgf/cm2
93
4.Verificação das dimensões da placa de base
= 3.964 kgf/cm2
Pressão na placa de base.
OK!
= 0.016 < 1.0 OK!
5.Cálculo dos balanços
= 2.5 cm
= 5.2 cm
= 9.76 cm
= 38.73 cm
= 0.252
= 9.519 cm
6.Cálculo da espessura mínima da placa de base
z = 9.519 cm Parâmetro para cálculo da espessura mínima da placa de base. tp = 1.27 cm Espessura da placa de base.
= 0.692 cm
OK!
94
7.Verificação dos chumbadores
Ach = 2.011 cm2 Área de um chumbador. Vo = 2250 kgf Esforço cisalhante nos chumbadores.
= 2382.956 kgf
Resistência ao cisalhamento de cada chumbador.
OK!
= 0.944 < 1.0 OK!
Verificação finalizada
16.4 Ligação 04 - Ligação da viga de cobertura com o pilar da extremidade (eixos A e G) LIGAÇÃO VIGA-PILAR COM CHAPA DE TOPO.
Figura 130 - Detalhe da ligação dos pilares externos com a viga de cobertura
95
1.DADOS DE ENTRADA
Solicitações de cálculo Esforço normal no trecho superior do pilar(NSd1)
5800 kgf
Esforço cortante no trecho superior do pilar(VSd1)
4500 kgf
Momento fletor no trecho superior do pilar(MSd1)
1260000 kgf.cm
Esforço normal na extremidade da viga(NSd2)
4500 kgf
Esforço cortante na extremidade da viga(VSd2)
5800 kgf
Momento fletor na extremidade da viga(MSd2)
1260000 kgf.cm
Força normal no trecho inferior do pilar(NSd3)
5800 kgf
Esforço cortante no trecho inferior do pilar(VSd3)
4500 kgf
Momento fletor no trecho inferior do pilar(MSd3)
1260000 kgf.cm
Solda Eletrodo
7 ou E 70XX
Tensão de ruptura da solda(fw)
4850 kgf/cm2
Enrijecedor-Alma do pilar(bw1)
6.35 mm
Alma da Viga-Chapa de Topo(bw2)
4.76 mm
Enrijecedor-Mesa do Pilar(bw3)
8 mm
Mesas da Viga-Chapa de topo(bw6)
8 mm Parafusos
Tipo
ASTM A325
Tensão de escoamento do parafuso(fy)
635 mpa
Tensão de ruptura do parafuso(fu)
825 mpa
Diâmetro
19.05 mm
Número de parafusos(n)
8
Incluir rosca no plano de corte
SIM Espaçamentos
Distância vertical entre centro do furo e borda da chapa de topo(e1)
38.1 mm
Distância horizontal entre centro do furo e borda da chapa de topo(e2)
38.1 mm
Espaçamento horizontal entre furos(s)
123.8 mm
Distãncia vertical entre centro de furo e face da mesa da viga(g)
38.1 mm
Chapa de topo Largura da chapa de topo(bch)
200 mm
Espessura da chapa de topo(tch)
19.05 mm
96 Recorte(R)
15 mm
Aço Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Enrijecedores
Largura do enrijecedor(bs)
96 mm
Espessura do enrijecedor(ts)
8 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Pilar
Perfil
PS 400 x 200 x 8 x 6.35
Altura(d)
400 mm
Largura da mesa(bf)
200 mm
Espessura da mesa(tf)
8 mm
Espessura da alma(tw)
6.35 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Viga
Perfil
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
Altura(d)
350 mm
Largura da mesa(bf)
200 mm
Espessura da mesa(tf)
8 mm
Espessura da alma(tw)
4.76 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa
2.Verificação das mesas da viga 2.1.Verificação da mesa tracionada fndt = 2443.257 kgf/cm2
Tensão na mesa tracionada.
= 2727.273 kgf/cm2
Resistência de cálculo.
97 OK!
= 0.896 < 1.0 OK!
2.2.Verificação da mesa comprimida Qs = 1 coeficiente de flambagem. fndc = 2443.257 kgf/cm2 Tensão na mesa comprimida.
= 2727.273 kgf/cm2
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.896 < 1.0 OK!
3.Verificação da ligação das mesas com a chapa de topo
A = 22.627 cm2 Área de solda. Fmax = 39092.105 kgf Força máxima na viga.
= 52363.641 kgf
= 48774.656 kgf
Resistência do metal base.
Resistência do metal da solda.
= 48774.656 kgf
OK!
= 0.801 < 1.0 OK!
4.Verificação da alma da viga 4.1.Verificação da tensão normal na alma
98
fndalma = 2171.784 kgf/cm2
Tensão normal na alma da viga.
= 2962.963 kgf/cm2
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.733 < 1.0 OK!
4.2.Verificação da tensão cisalhante na alma fvdalma = 400.818 kgf/cm2
Tensão cisalhante na alma da viga.
= 1777.778 kgf/cm2
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.225 < 1.0 OK!
5.Verificação da solda da alma à chapa de topo
fr = 1561.618 kgf/cm2
Tensão resultante da solda.
= 2314.168 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
Resistência do metal base.
Resistência do metal da solda.
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.724 < 1.0 OK!
99
6.Verificação da chapa de topo 6.1.Verificação da espessura mínima Md = 34091.418 kgf.cm Momento atuante na chapa. bch = 20 cm Largura da chapa de topo. tch = 1.905 cm Espessura da chapa de topo.
= 1.741 cm
OK!
= 0.784
Fator de avaliação do efeito alavanca.
A espessura mínima para não haver efeito alavanca, sem considerar o acréscimo de força Q deve ser 2.407 cm . Q= 2189.428 kgf
Acréscimo de força nos parafusos devido ao efeito alavanca.
6.2.Verificação do cisalhamento na chapa de topo Ft= 39092.105 kgf
Força máxima de tração.
= 124690.906 kgf
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.314 < 1.0 OK!
6.3.Verificação da pressão de contato Fvp = 725 kgf lc = 2.858 cm
Esforço cortante em cada parafuso. Distância livre entre a borda do furo e a borda do furo adjacente ou a borda da parte ligada.
= 24193.5 kgf
OK!
= 0.03 < 1.0 OK!
Resistência de cálculo.
100
7.Verificação dos parafusos 7.1.Verificação do esforço de tração
Ftp = 11962.455 kgf
Força de tração nos parafusos.
= 2.138 cm2
= 13063.553 kgf
OK!
= 0.916 < 1.0 OK!
7.2.Verificação do esforço de cisalhamento Fvp = 725 kgf
Força de cisalhamento nos parafusos.
= 6967.228 kgf
OK!
= 0.104 < 1.0 OK!
7.3.Verificação da interação tração + cisalhamento
= 15788.007 kgf
= 0.813 < 1.0 OK!
OK!
101
8.Verificação da necessidade de enrijecedores horizontais 8.1.Verificação da necessidade de enrijecedores comprimidos Br1 = 8312.728 kgf Br2 = 10458.213 kgf Br = 8312.728 kgf Fmax = 39092.105 kgf
Força máxima de compressão.
Há necessidade de enrijecedor para a mesa comprimida. 8.2.Verificação da necessidade de enrijecedores tracionados Tr1 = 8312.728 kgf Tr2 = 10472.728 kgf Tr = 8312.728 kgf Fmax = 39092.105 kgf
Força máxima de tração.
Há necessidade de enrijecedor para a mesa tracionada. 8.3.Verificação do esmagamento local Bd = 30779.379 kgf
Força de compressão no enrijecedor.
= 41890.91 kgf
= 38400.004 kgf
= 38400.004 kgf
OK!
= 0.802 < 1.0 OK!
8.4.Verificação da flambagem por flexão
= 152643.75 kgf
OK!
102
= 0.202 < 1.0 OK!
8.5.Verificação da tração
= 41890.91 kgf
= 38400.004 kgf
= 38400.004 kgf
OK!
= 0.802 < 1.0 OK!
9.Verificação das dimensões dos enrijecedores
bsmax = 9.682 cm
Largura máxima do enrrijecedor.
OK! tsmin = 0.4 cm
Espessura mínima da chapa de topo.
OK!
10.Verificação da alma do pilar 10.1.Verificação da tensão normal fnmax = 1684.959 kgf/cm2
Tensão normal máxima na alma do pilar.
= 2727.273 kgf/cm2
OK!
103
= 0.618 < 1.0 OK!
10.2.Verificação da Tensão máxima na direção do eixo da viga
fnd = 1263.056 kgf/cm2
Tensão máxima na direção do eixo da viga.
= 2727.273 kgf/cm2
OK!
= 0.463 < 1.0 OK!
10.3.Verificação da tensão cisalhante na alma do pilar
fv = 1418.64 kgf/cm2 = 60.472
Tensão cisalhante máxima na alma do pilar.
Parâmetro de esbeltez da alma do pilar.
= 92.487
Parâmetro de esbeltez correspondente a plastificação.
= 119.891
Parâmetro de esbeltez correspondente ao início do escoamento.
= 305.846
Parâmetro de esbeltez máximo.
então:
= 1636.364 kgf/cm2
OK!
= 0.867 < 1.0 OK!
104
11.Verificação da solda dos enrijecedores horizontais 11.1.Solda dos enrijecedores nas mesas do pilar fr = 1692.414 kgf/cm2
Tensão resultante da solda
= 2314.168 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
Resistência do metal base.
Resistência do metal da solda.
= 2155.556 kgf/cm2
OK!
= 0.785 < 1.0 OK!
11.2.Solda dos enrijecedores na alma do pilar fvw = 484.103 kgf/cm2
Tensão solda
= 2314.168 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
Resistência do metal da solda.
= 2155.556 kgf/cm2
OK!
= 0.225 < 1.0 OK!
Verificação finalizada
Resistência do metal base.
105
16.5 Ligação 05 - Ligação da viga de cobertura com o pilar interno (eixo D)
Figura 131 - Detalhe da ligação do pilar interno com a viga de cobertura 1.DADOS DE ENTRADA
Solicitações de cálculo Esforço normal no trecho superior do viga(NSd1)
8400 kgf
Esforço cortante no trecho superior do viga(VSd1)
4500 kgf
Momento fletor no trecho superior do viga(MSd1)
1200000 kgf.cm
Esforço normal na extremidade da pilar(NSd2)
4500 kgf
Esforço cortante na extremidade da pilar(VSd2)
5600 kgf
Momento fletor na extremidade da pilar(MSd2)
50000 kgf.cm
Força normal no trecho inferior do viga(NSd3)
8400 kgf
Esforço cortante no trecho inferior do viga(VSd3)
4500 kgf
Momento fletor no trecho inferior do viga(MSd3)
1200000 kgf.cm
Solda Eletrodo
7 ou E 70XX
Tensão de ruptura da solda(fw)
4850 kgf/cm2
Enrijecedor-Alma do viga(bw1)
4.76 mm
Alma da Pilar-Chapa de Topo(bw2)
6.35 mm
Enrijecedor-Mesa do Viga(bw3)
4.76 mm
Mesas da Pilar-Chapa de topo(bw6)
6.35 mm
106 Parafusos Tipo
ASTM A325
Tensão de escoamento do parafuso(fy)
635 mpa
Tensão de ruptura do parafuso(fu)
825 mpa
Diâmetro
16 mm
Número de parafusos(n)
8
Incluir rosca no plano de corte
SIM Espaçamentos
Distância vertical entre centro do furo e borda da chapa de topo(e1)
32 mm
Distância horizontal entre centro do furo e borda da chapa de topo(e2)
90 mm
Espaçamento horizontal entre furos(s)
120 mm
Distãncia vertical entre centro de furo e face da mesa da pilar(g)
32 mm
Chapa de topo Largura da chapa de topo(bch)
300 mm
Espessura da chapa de topo(tch)
16 mm
Recorte(R)
15 mm
Aço Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Enrijecedores
Largura do enrijecedor(bs)
97.62 mm
Espessura do enrijecedor(ts)
4.76 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Viga
Perfil
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
Altura(d)
350 mm
Largura da mesa(bf)
200 mm
Espessura da mesa(tf)
8 mm
Espessura da alma(tw)
4.76 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa
107 Pilar Perfil
PS 300 x 300 x 6.35 x 6.35
Altura(d)
300 mm
Largura da mesa(bf)
300 mm
Espessura da mesa(tf)
6.35 mm
Espessura da alma(tw)
6.35 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa
2.Verificação das mesas da pilar 2.1.Verificação da mesa tracionada
fndt = 207.491 kgf/cm2
Tensão na mesa tracionada.
= 2727.273 kgf/cm2
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.076 < 1.0 OK!
2.2.Verificação da mesa comprimida
Qs = 0.733 coeficiente de flambagem. fndc = 207.491 kgf/cm2 Tensão na mesa comprimida.
= 1999.703 kgf/cm2
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.104 < 1.0 OK!
108
3.Verificação da ligação das mesas com a chapa de topo
A = 26.941 cm2 Área de solda. Fmax = 3952.707 kgf Força máxima na pilar.
= 62345.453 kgf
= 58072.32 kgf
Resistência do metal base.
Resistência do metal da solda.
= 58072.32 kgf
OK!
= 0.068 < 1.0 OK!
4.Verificação da alma da pilar 4.1.Verificação da tensão normal na alma fndalma = 181.807 kgf/cm2
Tensão normal na alma da pilar.
= 2962.963 kgf/cm2
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.061 < 1.0 OK!
4.2.Verificação da tensão cisalhante na alma fvdalma = 342.748 kgf/cm2
Tensão cisalhante na alma da pilar.
= 1777.778 kgf/cm2
OK!
Resistência de cálculo.
109
= 0.193 < 1.0 OK!
5.Verificação da solda da alma à chapa de topo
fr = 274.344 kgf/cm2
Tensão resultante da solda.
= 2314.168 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
Resistência do metal base.
Resistência do metal da solda.
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.127 < 1.0 OK!
6.Verificação da chapa de topo 6.1.Verificação da espessura mínima Md = 2988.255 kgf.cm Momento atuante na chapa. bch = 30 cm Largura da chapa de topo. tch = 1.6 cm Espessura da chapa de topo.
= 0.421 cm
OK!
= -1.016
Fator de avaliação do efeito alavanca.
6.2.Verificação do cisalhamento na chapa de topo Ft= 3952.707 kgf
Força máxima de tração.
110 = 157090.906 kgf
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.025 < 1.0 OK!
6.3.Verificação da pressão de contato Fvp = 700 kgf Esforço cortante em cada parafuso. lc = 2.4 cm Distância livre entre a borda do furo e a borda do furo adjacente ou a borda da parte ligada.
= 17066.668 kgf
OK!
= 0.041 < 1.0 OK!
7.Verificação dos parafusos 7.1.Verificação do esforço de tração Ftp = 988.177 kgf
Força de tração nos parafusos.
= 1.508 cm2
= 9215.339 kgf
OK!
= 0.107 < 1.0 OK!
7.2.Verificação do esforço de cisalhamento Fvp = 700 kgf
Força de cisalhamento nos parafusos.
Resistência de cálculo.
111 = 4914.848 kgf
OK!
= 0.142 < 1.0 1.0 OK!
7.3.Verificação da interação tração + cisalhamento
= 10778.955 kgf
OK!
= 0.833 < 1.0 1.0 OK!
8.Verificação da necessidade de enrijecedores horizontais 8.1.Verificação da necessidade de enrijecedores comprimidos Br1 = 6017.073 kgf Br2 = 5064.563 kgf Br = 5064.563 kgf Fmax = 3952.707 kgf
Força máxima de compressão.
Não há necessidade de enrijecedor para a mesa comprimida. comprimida. 8.2.Verificação da necessidade de enrijecedores tracionados Tr1 = 6017.073 kgf Tr2 = 10472.728 kgf Tr = 6017.073 kgf Fmax = 3952.707 kgf Força máxima de tração. Não há necessidade de enrijecedor para a mesa tracionada. tracionada.
9.Verificação das dimensões dos enrijecedores
bsmax = 9.762 cm
Largura máxima do enrrijecedor.
OK! tsmin = 0.317 cm OK!
Espessura mínima da chapa de topo.
112
10.Verificação da alma do viga 10.1.Verificação da tensão normal fnmax = 2024.626 kgf/cm2
Tensão normal máxima na alma do viga.
= 2727.273 kgf/cm2
OK!
= 0.742 < 1.0 1.0 OK!
10.2.Verificação da Tensão máxima na direção do eixo da pilar fnd = 2700.919 kgf/cm2
Tensão máxima na direção do eixo da pilar.
= 2727.273 kgf/cm2
OK!
= 0.99 < 1.0 1.0 OK!
10.3.Verificação da tensão cisalhante na alma do viga fv = 34.424 kgf/cm2 kgf/cm2 = 70.168
Tensão cisalhante máxima na alma do viga.
Parâmetro de esbeltez da alma do viga.
= 93.244
Parâmetro de esbeltez correspondente a plastificação.
= 120.871
Parâmetro de esbeltez esbeltez correspondente ao início do escoamento.
= 305.846
então:
Parâmetro de esbeltez máximo.
113 = 1636.364 kgf/cm2
OK!
= 0.021 < 1.0 1.0 OK!
Verificação finalizada finalizada
16.6 Ligação 06 - Emenda das vigas de cobertura cob ertura EMENDA VIGA-VIGA COM CHAPA DE TOPO
Figura 132 - Detalhe da emenda das vigas de cobertura
1.DADOS DE ENTRADA
Solicitações de cálculo Esforço normal atuante(Nsd)
4500 kgf
Esforço cortante atuante(Vsd)
4500 kgf
Momento fletor atuante(Msd)
900000 kgf.cm
114 Parafusos Tipo
ASTM A325
Tensão de escoamento do parafuso(fy)
635 MPa
Tensão de ruptura dos parafusos(fu)
825 MPa
Número de parafusos(n)
8
Diâmetro
16 mm
Rosca
Inclusa no plano de corte Solda
Eletrodo
7 ou E 70XX
Tensão de ruptura da solda(fw)
485 MPa
mesas - chapa de topo(bw)
6 mm
alma - chapa de topo(bw)
16 mm
nervuras - chapa de topo(bw)
16 mm
nervuras - mesas(bw)
8 mm Chapas de topo
Espessura da chapa de topo(tch)
16 mm
Largura da chapa de topo(Bch)
200 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Espaçamentos
Espaçamento vertical entre furo e borda(e1)
32 mm
Espaçamento horizontalentre furo e borda(e2)
32 mm
Espaçamento entre furos(s)
68.76 mm
Distância entre o centro do furo e a mesa da viga(g)
32 mm
Nervuras Espessura das nervuras(tn)
4.76 mm
Altura das nervuras(bn)
50 mm
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
Tensão de ruptura(fu)
400 MPa Viga
Tipo
PS 350 x 200 x 8 x 4.76
Aço
COS-CIVIL 300
Tensão de escoamento(fy)
300 MPa
115 Tensão de ruptura(fu)
400 MPa
2.Verificação das mesas da viga 2.1.Esforço máximo nas mesas da viga fndt = 1785.362 kgf/cm2
Tensão máxima atuante na mesa tracionada.
= 2727.273 kgf/cm2
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.655 < 1.0 OK!
2.2.Verificação da mesa comprimida Qs = 1 coeficiente de flambagem. fndc = 1785.362 kgf/cm2 Tensão máxima atuante na mesa comprimida.
OK!
= 0.655 < 1.0 OK!
3.Verificação da ligação das mesa com a chapa de topo 3.1.Ligação com solda de filete A = 16.971 cm2 Área de solda. Fmax = 28565.789 kgf Força máxima na viga.
= 39272.727 kgf
= 36580.988 kgf
= 36580.988 kgf/cm2
Resistência do metal base.
Resistência do metal da solda.
116 OK!
= 0.781 < 1.0 OK!
4.Verificação da alma da viga 4.1.Verificação da tensão normal na alma fndalma = 1639.192 kgf/cm2
Tensão normal na alma da viga.
= 2962.963 kgf/cm2
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.553 < 1.0 OK!
4.2.Verificação da tensão cisalhante na alma fvdalma = 1639.192 kgf/cm2
Tensão cisalhante na alma da viga.
= 1777.778 kgf/cm2
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.169 < 1.0 OK!
4.3.Verificação da solda da alma à chapa de topo fr = 1639.192 kgf/cm2
Tensão resultante da solda.
= 2314.168 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
Resistência do metal base.
Resistência do metal da solda.
117 = 2155.556 kgf/cm2
OK!
= 0.163 < 1.0 OK!
5.Verificação da chapa de topo 5.1.Verificação da espessura mínima Msd = 21266.109 kgf.cm Momento atuante na chapa. bch = 20 cm Largura da chapa de topo. tch = 1.6 cm Espessura da chapa de topo.
= 1.375 cm
OK! 5.2.Verificação do cisalhamento na chapa de topo Ft = 28565.789 kgf
= 52363.637 kgf/cm2
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.546 < 1.0 OK!
5.3.Verificação da pressão de contato t = 1.6 cm Espessura da parte conectada lc = 3.2 cm Menor valor entre a distancia entre borda de furos adjacentes e borda da chapa e furo. Fvp = 562.5 kgf Esforço em cada parafuso db = 1.6 cm Diâmetro do parafuso
= 22755.557 kgf
118 OK!
= 0.025 < 1.0 OK!
6.Verificação dos parafusos 6.1.Verificação do esforço de tração Ftp = 7141.447 kgf
Força de tração nos parafusos.
= 1.508 cm2
= 9215.339 kgf
Resistência de cálculo.
Resistência de cálculo.
OK!
= 0.775 < 1.0 OK!
6.2.Verificação do cisalhamento Fvp = 562.5 kgf
Força de cisalhamento nos parafusos.
= 4914.848 kgf
OK!
= 0.114 < 1.0 OK!
6.3.Verificação da interação Tração + Cisalhamento
119 = 9215.339 kgf
OK!
= 0.835 < 1.0 OK!
7.Verificação das dimensões das nervuras
bsmax = 9.762 cm
Largura máxima da nervura
OK! tsmin = 0.4 cm
Espessura mínima da nervura OK!
8.Verificação da solda das nervuras 8.1.Solda das nervuras na chapa de topo fr = 53.694 kgf/cm2
Tensão resultante da solda.
= 2314.168 kgf/cm2
= 2155.556 kgf/cm2
Resistência do metal base.
Resistência do metal da solda.
= 2155.556 kgf/cm2
OK!
= 0.025 < 1.0 OK!
8.2.Solda das nervuras nas mesas da viga fr = 225 kgf/cm2
Tensão resultante da solda.
= 2314.168 kgf/cm2
Resistência do metal base.