Trabalho de Estruturas de Aço e Madeira 2

Figura 2 Vista em planta do Galpão unidades em m 22 CONCEPÇÃO ESTRUTURAL Revisor os perpls na Porte 2 e n o TO2 A estrutura principal é composta por pórticos sendo os pilares em perfis laminados W e as tesouras treliçadas formada por elementos em perfil laminado W e UL Os pilares estão rotulados na base e no topo As tesouras estão espaçadas entre si em 70 m vencendo vãos de 240 m A cobertura será duas águas com inclinação 100 A estrutura secundaria da cobertura é composta por tercas em perfil U laminado biapoioadas vencendo vãos de 70 m Os pilares de oitão são compostos por perfis laminados W rotulados na base e no topo distantes a cada 60 m A estrutura de fechamento lateral é composta por tercas em perfil U laminado biapoioadas vencendo vãos de 60 m A cobertura e o fechamento lateral da edificacão serão em telha trapezoidal T40 zincalume com espessura de 050 mm vencendo vãos típicos de 151 m para a cobertura e 16 m para o fechamento lateral O Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 60 PPterça PPtreliça PPoutros 62x7 65 1210 kgfm PPterça PPtreliça PPoutros 1210x15118272kgf 019 tf PPterça PPpilar PPoutros 52 x 7 40 89 kgfm 009 tfm Figura 5 Esforços resultantes do Peso Próprio da estrutura PP APtelha APutil 1210x7 1540 kgfm APtelha APutil 1540x151 23254 kgf 024 APtelha 7x7 490 kgfm 005 tfm Figura 6 Esforços re sultantes das Ações Permanentes AP Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferra 61 ehamento lateral é em alvenaria com altura de 20 m e o restante em telha trapezoidal T40 zincalume com espessura de 050 mm As calhas e os rufos serán em perfil de chapa dobrada formados a frio com espessura 05mm Na direção transversal a estabilidade é promovida pelos pórticos juntamente com o sistema de contraventamentos barras redondas e na direção longitudinal pelo sistema de contraventamentos barras redondas no banzo superior e inferior das tesouras e nas paredes laterais agulhas barras redondas e vigas de travamento perfil caixa formado por perfis U laminado no banzo inferior das tesouras 23 ESPECIFICAÇÃO DOS MATERIAIS UTILIZADOS Aço estrutural fy 250 Mpa para perfis soldados e formados a frio Revisao no Porte 2 e no TO2 ASTM A572 Grau 50 para perfis W ASTMA36 para barras redondas e cantoneiras laminadas e Ligações principais com parafusos ASTM A325 e ligações secundárias com parafusos ASTM A307 3 PROGRAMAS E FERRAMENAS UTILIZADAS Abaixo estão relacionados os programas e ferramentas utilizados no cálculo da edificação FTOOL para cálculo das ações solicitantes e Cálculo Manual dimensionamento dos perfis e ligações 4 NORMAS TÉCNICAS Para elaboração do projeto estrutural foram utilizadas as seguintes normas técnicas ABNT NBR 88002008 Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edificios ABNT NBR 147622010 Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio ABNT NBR 61231988 Forças devidas ao vento em edificações ABNT NBR 61202019 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações NBR 86812003 Ações e segurança nas estruturas AISCASD2005 American Institute of Steel ConstructionAllowable Stress Design AISCLRFD2005 American Institute of Steel ConstructionLoad and Resistance Factor Design ASTM2009 American Society for Testing Materials especificações de parafusos Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS FACULDADE DE ENGENHARIA FAEN MEMORIAL DESCRITIVO E DE CÁLCULO PROJETO DE ESTRUTURAS DE AÇO Autor Prof Dr Domingos Dourados 2024 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira SUMÁRIO 1 OBJETIVO4 2 CARACTERÍSTICAS DA OBRA4 21 DIMENSÕES E PARTICULARIDADES4 22 CONCEPÇÃO ESTRUTURAL5 23 ESPECIFICAÇÃO DOS MATERIAIS UTILIZADOS6 3 PROGRAMAS E FERRAMENAS UTILIZADAS6 4 NORMAS TÉCNICAS6 5 AÇÕES7 51 CARGAS GRAVITACIONAIS7 52 SOBRECARGA SC7 53 AÇÃO DO VENTO NBR 612319887 6 ESFORÇOS RESULTANTES9 7 SOLICITAÇÕES NOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS13 71 PESO PRÓPRIO PP13 72 AÇÕES PERMANENTES AP14 73 SOBRECARGA SC14 74 VENTO 0º V1 Cpe Cpi 03915 75 VENTO 90º V2 Cpe Cpi 03015 76 VENTO 0º V3 Cpe Cpi 03915 8 COMBINAÇÕES16 81 COMBINAÇÕES ÚLTIMAS16 82 COMBINAÇÕES DE SERVIÇO16 83 SOLICITAÇÕES MÁXIMAS NOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS16 9 DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS17 91 TESOURA BANZO SUPERIOR17 92 TESOURA BANZO INFERIOR19 93 TESOURA DIAGONAL21 94 TESOURA MONTANTE25 95 PILAR DO PÓRTICO28 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 96 PILARES DE OITÃO34 97 TERÇA DE COBERTURA E FECHAMENTO LATERAL34 10 VERIFICAÇÃO DOS DESLOCAMENTOS37 101 PÓRTICO TESOURA37 102 PÓRTICO PILARES38 103 TERÇAS DE COBERTURA38 104 TERÇAS DE FECHAMENTO LATERAL39 11 LISTA DE MATERIAIS39 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 4 1 OBJETIVO O presente memorial tem o objetivo de apresentar a concepção estrutural e o dimensionamento de um Galpão de Armazenagem 2 CARACTERÍSTICAS DA OBRA 21 DIMENSÕES E PARTICULARIDADES Abaixo estão relacionados às dimensões e particularidades da edificação calculada Largura 240 m Comprimento 360 m Pédireito livre 80 m Área 864 m² Número de águas 2 Inclinação da cobertura 100 Modulação 240 m x 60 m Função Galpão de Armazenagem e Localização Unidade II da UFGD Dourados MS As Figuras 1 e 2 ilustram a edificação mostrando a altura da alvenaria e fechamento metálico vãos dimensões Figura 1 Corte transversal do Galpão unidades em m 5 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Figura 2 Vista em planta do Galpão unidades em m 22 CONCEPÇÃO ESTRUTURAL A estrutura principal é composta por pórticos sendo os pilares em perfis laminados W e as tesouras treliçadas formada por elementos em perfil laminado UL e LL Os pilares estão rotulados na base e no topo As tesouras estão espaçadas entre si em 60 m vencendo vãos de 240 m A cobertura será duas águas com inclinação 100 A estrutura secundária da cobertura é composta por terças em perfil U laminado biapoiadas vencendo vãos de 60 m Os pilares de oitão são compostos por perfis laminados W rotulados na base e no topo distantes a cada 60 m A estrutura de fechamento lateral é composta por terças em perfil U laminado biapoiadas vencendo vãos de 60 m A cobertura e o fechamento lateral da edificação serão em telha trapezoidal T40 zincalume com espessura de 050 mm vencendo vãos típicos de 151 m para a cobertura e 16 m para o fechamento lateral O 6 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira fechamento lateral é em alvenaria com altura de 20 m e o restante em telha trapezoidal T40 zincalume com espessura de 050 mm As calhas e os rufos serão em perfil de chapa dobrada formados a frio com espessura 05mm Na direção transversal a estabilidade é promovida pelos pórticos juntamente com o sistema de contraventamentos barras redondas e na direção longitudinal pelo sistema de contraventamentos barras redondas no banzo superior e inferior das tesouras e nas paredes laterais agulhas barras redondas e vigas de travamento perfil caixa formado por perfis U laminado no banzo inferior das tesouras 23 ESPECIFICAÇÃO DOS MATERIAIS UTILIZADOS Aço estrutural fy 250 Mpa para perfis soldados e formados a frio ASTM A572 Grau 50 para perfis W ASTMA36 para barras redondas e cantoneiras laminadas e Ligações principais com parafusos ASTM A325 e ligações secundárias com parafusos ASTM A307 3 PROGRAMAS E FERRAMENAS UTILIZADAS Abaixo estão relacionados os programas e ferramentas utilizados no cálculo da edificação FTOOL para cálculo das ações solicitantes e Cálculo Manual dimensionamento dos perfis e ligações 4 NORMAS TÉCNICAS Para elaboração do projeto estrutural foram utilizadas as seguintes normas técnicas ABNT NBR 88002008 Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios ABNT NBR 147622010 Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio ABNT NBR 61231988 Forças devidas ao vento em edificações ABNT NBR 61202019 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações NBR 86812003 Ações e segurança nas estruturas AISCASD2005 American Institute of Steel ConstructionAllowable Stress Design AISCLRFD2005 American Institute of Steel ConstructionLoad and Resistance Factor Design ASTM2009 American Society for Testing Materials especificações de parafusos 7 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 5 AÇÕES 51 CARGAS GRAVITACIONAIS Segue abaixo as cargas gravitacionais aplicadas no galpão onde PP é o peso próprio das estruturas metálicas e AP são as ações permanentes que podem vir a sofrer adição de peso in loco Peso Próprio das tesouras 650 kgfm PP Peso Próprio dos pilares 327 kgfm PP Peso próprio das terças 85 kgfm² PP Outras estruturas 20 kgfm² PP Telha de cobertura 12 kgfm² AP Telha de fechamento lateral 5 kgfm² AP e Utilidades 100 kgfm² AP 52 SOBRECARGA SC Sobrecarga de 250 kgfm² aplicada sobre a cobertura segundo a NBR 88002008 53 AÇÃO DO VENTO NBR 61231988 531 Cálculo da Pressão Dinâmica pdin Tabela 1 Velocidade básica do vento Vk e os fatores S1 S2 e S3 Velocidade básica do vento Vo 480 ms Cidade de Dourados MS Fator topográfico S1 S1 10 Terreno fracamente acidentado Fator de rugosidade S2 S2 092 Categoria II Classe B e z 100 m Fator estatístico S3 S3 095 Edificação com baixo fator de ocupação A velocidade característica do vento e a pressão dinâmica são dadas pelas equações 51 e 52 respectivamente Vk Vo S1 S2 S3 ms 51 pdin 00613 Vk² kgfm² 52 Tabela 2 Pressão dinâmica Altura m Vk ms pdin kgfm² 100 447 1225 8 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 07 080 040 080 080 080 080 050 043 043 050 07 095 040 040 035 032 032 035 040 040 080 30 m² 96 m² 30 m² 532 Coeficientes de Pressão Externa Cpe Maior dimensão em planta a 360 m Menor dimensão em planta b 240 m Altura h 88 m Inclinação da cobertura i 100 571º hb 037 hb 12 ab 15 1 ab 32 Figura 3 Coeficientes de pressão externa Paredes e Cobertura 533 Coeficientes de Pressão Interna Cpi Figura 4 Planta da edificação mostrando as aberturas 9 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Áreas Portão frontal 96 m² Portões laterais 30 m² Venezianas laterais 60 de entrada de ar 216 m² Venezianas frontais 60 de entrada de ar 144 m² O cálculo dos coeficientes de pressão interna é dado pela equação 53 AentraCpe Cpi AsaiCpe Cpi 53 Vento incidente a 90º 30 216 07 Cpi 001 30 216 04 Cpi 001 96 06 Cpi 144 06 Cpi Cpi 0295 Vento incidente a 90º 30 216 07 Cpi 001 30 216 04 Cpi 001 96 06 Cpi 144 06 Cpi Cpi 0295 Vento incidente a 0º 96 07 Cpi 144 04 Cpi 2 001 30 035 Cpi 2 216 05 Cpi Cpi 0385 Vento incidente a 0º 144 07 Cpi 001 96 04 Cpi 2 001 30 05 Cpi 2 216 05 Cpi Cpi 0384 6 ESFORÇOS RESULTANTES As figuras abaixo mostram os resultantes dos esforços devido às cargas aplicadas nas tesouras pilares e terças 10 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira PPterça PPtreliça PPoutros 852x6 65 1280 kgfm PPterça PPtreliça PPoutros 1280x151 1933 kgf 020 tf PPterça PPpilar PPoutros 852x6 327 957 kgfm 010 tfm APtelha APutil 1210x6 1320 kgfm APtelha APutil 1320x151 1993 kgf 020 tf APtelha 5x6 300 kgfm 003 tfm Figura 5 Esforços resultantes do Peso Próprio da estrutura PP Figura 6 Esforços resultantes das Ações Permanentes AP 11 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira SC 25x6 1500 kgfm SC 150x150 2250 kgf 023 tf VED 08039x1225x6 8747 kgfm 088 tfm VED 08039x1225x6x151xcos571 1314 kgf 132 tf VED 08039x1225x6x151xsen571 132 kgf 014 tf Figura 7 Esforços resultantes da Sobrecarga SC Figura 8 Esforços resultantes devido ao Vento 0º V1 Cpe Cpi 039 12 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira VE 07030x1225x6 2940 kgfm 030 tfm VD 04030x1225x6 5145 kgfm 052 tfm VE 095030x1225x6x151xcos571 13804 kgf 139 tf VE 095030x1225x6x151xsen571 1380 kgf 014 tf VD 04030x1225x6x151xcos571 7730 kgf 078 tf VD 04030x1225x6x151xsen571 773 kgf 008 tf VED 035039x1225x6 294 kgfm 003 tfm VED 032039x1225x6x151xcos571 773 kgf 008 tf VED 032039x1225x6x151xsen571 77 kgf 001 tf Figura 9 Esforços resultantes devido ao Vento 90º V2 Cpe Cpi 030 Figura 10 Esforços resultantes devido ao Vento 0º V3 Cpe Cpi 039 13 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira AP 331 kgfm SC 374 kgfm 130 kgfm PPterça PPoutros 85 2 x 151 x cos 571º 158 kgfm APtelha APutil 12 10 x 151 x cos 571º 331 kgfm SC 25 x 150 x cos 571º 374 kgfm PP 158 kgfm Figura 11 Esforços resultantes devido as cargas gravitacionais terças de cobertura Vsuc 095030 x 1225 x 151 2313 kgfm Vsob 032039 x 1225 x 151 130 kgfm 2313 kgfm Figura 12 Esforços resultantes devido ao vento terças de cobertura Vsob 08039 x 1225 x 16 2333 kgfm 2333 kgfm Figura 13 Esforços resultantes devido ao vento terças de fechamento lateral 7 SOLICITAÇÕES NOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS As figuras abaixo mostram as solicitações nos elementos estruturais devido às cargas aplicadas nas tesouras pilares e terças 71 PESO PRÓPRIO PP Tabela 3 Solicitações nos elementos estruturais do pórtico Solicitação Banzo Superior Banzo Inferior Diagonal Montante Pilar Tração tf 532 172 076 Compressão tf 532 280 020 248 14 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Figura 14 Esforços resultantes do Peso Próprio da estrutura PP 72 AÇÕES PERMANENTES AP Tabela 4 Solicitações nos elementos estruturais do pórtico Solicitação Banzo Superior Banzo Inferior Diagonal Montante Pilar Tração tf 532 172 076 Compressão tf 532 280 020 186 Figura 15 Esforços resultantes das Ações Permanentes AP 73 SOBRECARGA SC Tabela 5 Solicitações nos elementos estruturais do pórtico Solicitação Banzo Superior Banzo Inferior Diagonal Montante Pilar Tração tf 612 197 087 Compressão tf 612 322 023 185 Figura 16 Esforços resultantes da Sobrecarga SC 15 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 74 VENTO 0º V1 Cpe Cpi 039 Tabela 6 Solicitações nos elementos estruturais do pórtico Solicitação Banzo Superior Banzo Inferior Diagonal Montante Pilar Tração tf 3597 1842 133 1056 Compressão tf 3092 1125 519 Figura 17 Esforços resultantes devido ao Vento 0º V1 Cpe Cpi 039 75 VENTO 90º V2 Cpe Cpi 030 Tabela 7 Solicitações nos elementos estruturais do pórtico Solicitação Banzo Superior Banzo Inferior Diagonal Montante Pilar Tração tf 2365 1631 141 859 Compressão tf 3099 979 300 Figura 18 Esforços resultantes devido ao Vento 90º V2 Cpe Cpi 030 76 VENTO 0º V3 Cpe Cpi 039 Tabela 8 Solicitações nos elementos estruturais do pórtico Solicitação Banzo Superior Banzo Inferior Diagonal Montante Pilar Tração tf 198 068 032 Compressão tf 219 112 008 064 16 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Figura 19 Esforços resultantes devido ao Vento 0º V3 Cpe Cpi 039 8 COMBINAÇÕES Abaixo estão relacionadas as combinações últimas e de serviço para o dimensionamento do pórtico da estrutura 81 COMBINAÇÕES ÚLTIMAS Comb 1 125xPeso Próprio 14xAção Permanente 15xSobre Carga 14x06xVento Comb 2 125xPeso Próprio 14xAção Permanente 15x08xSobre Carga 14xVento e Comb 3 10xPeso Próprio 10xAção Permanente 14xVento 82 COMBINAÇÕES DE SERVIÇO Comb 1 10xPeso Próprio 10xAção Permanente 07xSobre Carga 00xVento Comb 2 10xPeso Próprio 10xAção Permanente 06xSobre Carga 03xVento e Comb 3 10xPeso Próprio 10xAção Permanente 03xVento 83 SOLICITAÇÕES MÁXIMAS NOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS Tabela 9 Solicitações máximas nos elementos estruturais do pórtico Elemento Solicitação Comb 1 Comb 2 Comb 3 Máximo Banzo Superior Tração tf 3972 3972 Compressão tf 2512 2451 2512 Banzo Inferior Tração tf 2494 2421 2494 Compressão tf 3275 3275 Diagonal Tração tf 808 787 2019 2019 Compressão tf 1319 1285 1231 1319 Montante Tração tf 359 351 157 359 Compressão tf 094 092 575 575 Pilar Tração tf 1044 1044 Compressão tf 902 882 902 y 17 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Tabela 10 Solicitações máximas nas terças Elemento Solicitação Comb 1 Comb 2 Comb 3 Máximo Terça Cob Momento Fletor kgfm 5990 58427 123714 123714 Terça Fech 146979 146979 9 DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS Segue abaixo o dimensionamento dos elementos estruturais das tesouras pilares e terças de acordo com a normas NBR 88002010 91 TESOURA BANZO SUPERIOR Dados do Perfil Perfil UL8X2049 Lx 603 cm e Ly 151 cm Aço A36 fy 250 Mpa e fu 400 MPa A 261 cm² IX 14900 cm4 e Iy 624 cm4 rx 756 cm e ry 155 cm x0 280 cm e r0 821 cm It 60 cm4 e Cw 31280 cm6 xG 142 cm 911 Tração Ações PP 532 tf AP 532 tf SC 612 tf V 3597 tf Combinação 10x532 10x532 14x3597 3972 tf Verificação da Esbeltez LX 603 λX 7976 λX 300 OK IX 14900 A 261 Ly 151 λy 9742 λy 300 OK I 624 A 261 Escoamento da Seção Bruta 261 250 NtRd 5932 tf 3972 tf OK 670 11 Ruptura da Seção Líquida Ae 90 da área bruta ligação não definida Ae 09 261 2349 cm² y y 0 z 18 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira NtRd 2349 40 696 tf 3972 tf OK 571 135 912 Compressão Ações PP 532 tf AP 532 tf SC 612 tf V 219 tf Combinação 1 125x532 14x532 15x612 14x06x219 2512 tf Combinação 2 125x532 14x532 15x08x612 14x219 2451 tf Verificação da Esbeltez LX 603 λX 7976 λX 200 OK IX 14900 A 261 Ly 151 λy 9742 λy 200 OK I 624 A 261 Flambagem Local b 595 b E b Mesa t 95 626 tlim 056 f 1584 t Qs 10 E λr 103 y 2913 b 2032 2 95 b E b Alma t 770 2392 tlim 149 f 4214 t Qa 10 Q Qs Qa 10 Flambagem Global π2 E IX π2 2000000 14900 Nex k LX² 80887 kgf 1 603² π2 E Iy π2 2000000 624 Ney k Ly² 54021 kgf 1 151² 1 π2 E Cw 1 π2 E 31280 Nez r2 k L ² G It 8212 f y X y z r 19 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 0385 E 60 108717 kgf 1 151² Nex Nez 4 Nex Nez 1 x0r02 x0 280 Nexz x 2 1 1 N N 2 r 034 821 2 1 0 0 ex ez 0 y 20 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Nexz 80887 108717 2 1 0342 1 1 4 80887 108717 1 0342 80887 1087172 67812 kgf Portanto Ne mínNey e Nexz 54021 kgf λ Q Ag fy 1 261 2500 110 15 0Ne 54021 h2 1102 χ 0658 0 0658 060 Cálculo de N cRd χ Q Ag fy 060 1 261 2500 NcRd 11 35590 kgf 25120 kgf Ok 706 11 92 TESOURA BANZO INFERIOR Dados do Perfil Perfil UL8X2049 Lx 600 cm e Ly 150 cm Aço A36 fy 250 Mpa e fu 400 MPa A 261 cm² IX 14900 cm4 e Iy 624 cm4 rx 756 cm e ry 155 cm x0 280 cm e r0 821 cm It 60 cm4 e Cw 31280 cm6 xG 142 cm 921 Tração Ações PP 532 tf AP 532 tf SC 612 tf V 198 tf Combinação 1 125x532 14x532 15x612 14x06x198 2495 tf Combinação 2 125x532 14x532 15x08x612 14x198 2422 tf Verificação da Esbeltez LX 600 λX 7937 λX 300 OK IX 14900 A 261 Ly 150 λy 9677 λy 300 OK I 624 A 261 y y 21 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Escoamento da Seção Bruta 261 250 NtRd 5932 tf 2495 tf OK 421 11 Ruptura da Seção Líquida Ae 90 da área bruta ligação não definida Ae 09 261 2349 cm² 2349 40 NtRd 696 tf 2495 tf OK 358 135 922 Compressão Ações PP 532 tf AP 532 tf SC 612 tf V 3099 tf Combinação 1 10x532 10x532 14x3099 3275 tf Verificação da Esbeltez LX 600 λX 7937 λX 200 OK IX 14900 A 261 Ly 150 λy 9677 λy 200 OK I 624 A 261 Flambagem Local b 595 b E b Mesa t 95 626 tlim 056 f 1584 t Qs 10 E λr 103 y 2913 b 2032 2 95 b E b Alma t 770 2392 tlim 149 f 4214 t Qa 10 Q Qs Qa 10 Flambagem Global π2 E IX π2 2000000 14900 Nex k LX² 81698 kgf 1 600² f y X 22 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira π2 E Iy π2 2000000 624 Ney k Ly² 54743 kgf 1 150² y 0 z r 23 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 1 π2 E Cw 1 π2 E 31280 Nez r2 k L ² G It 8212 0385 E 60 109254 kgf 1 150² Nex Nez 4 Nex Nez 1 x0r02 x0 280 Nexz x 2 1 1 N N 2 r 034 821 2 1 0 0 ex ez 0 Nexz 81698 109254 2 1 0342 1 1 4 81698 109254 1 0342 81698 1092542 Nexz 68387 kgf Portanto Ne mínNey e Nexz 54743 kgf λ Q Ag fy 1 261 2500 109 15 0Ne 54743 h2 1092 χ 0658 0 0658 061 Cálculo de N cRd χ Q Ag fy 061 1 261 2500 NcRd 11 36180 kgf 32750 kgf Ok 905 11 93 TESOURA DIAGONAL Dados do Perfil L2x14 Aço A36 fy 250 MPa fu 400 MPa Perfil Isolado A 606 cm² xG 15 cm x0 180 cm e r0 284 cm J 043 cm e C ⁴ w 0 cm⁶ Ix 1460 cm4 e Iy 1460 cm4 Imáx 2297 cm4 e Imín 594 cm4 z 24 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Perfil Composto A 1212 cm² x0 280 cm e r0 808 cm J 225 cm⁴ e Cw 171803 cm⁶ Ix 66629 cm4 e Iy 2920 cm4 y 25 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 931 Tração Ações PP 172 tf AP 172 tf SC 197 tf V 068 tf Combinação 1 125x172 14x172 15x197 14x06x068 809 tf Combinação 2 125x172 14x172 15x08x197 14x068 788 tf PP 280 tf AP 280 tf SC 322 tf V 1842 tf Combinação 3 10x280 10x280 14x1842 2019 tf Verificação da Esbeltez Lx Ly 238 cm LX 238 λX 321 λX 300 OK I X A Ly 66626 2 606 238 λy 1533 λy 300 OK I 292 A 2 606 Escoamento da Seção Bruta 606 250 NtRd 2 2755 tf 2019 tf OK 733 11 Ruptura da Seção Líquida Ae 90 da área bruta ligação não definida Ae 09 606 545 cm² 545 40 NtRd 2 3230 tf 2019 tf OK 625 135 932 Compressão Ações PP 172 tf AP 172 tf SC 197 tf V 1125 tf Combinação 1 10x172 10x172 14x1125 1231 tf PP 280 tf AP 280 tf SC 322 tf V 112 tf Combinação 2 125x280 14x280 15x322 14x06x112 1320 tf Combinação 3 125x280 14x280 15x08x322 14x112 1286 tf y 26 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Verificação da Esbeltez Lx Ly 238 cm LX 238 λX 321 λX 200 OK I X A Ly 66626 2 606 238 λy 1533 λy 200 OK I 292 A 2 606 Flambagem Local Elemento AL Grupo 3 da Tabela F1 b 508 t 635 80 b E 2000000 b tlim 045 f 045 2500 1273 t Qs 10 Flambagem Global Perfil Isolado π2 E Imín π2 2000000 594 Nemín k mí n Lmín² 1 402 73282 kgf π2 E Imáx π2 2000000 2297 Nemáx k má x Lmáx² 283381 kgf 1 40² 1 π2 E Cw 1 π2 E 0 Nez r2 k L ² G It 2842 0385 E 043 0 z z 1 40² Nez 41051 kgf Nemáx Nez 4Nemáx Nez 1 x0r02 y r 27 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira x0 180 Nemáxz x 2 1 1 2 r 0634 284 2 1 0 0 Nemáx Nez 0 283381 41051 Nemáxzz 2 1 06342 1 1 4 28338141051 1 06342 283381 410512 Nemáxz 38605 kgf Portanto Ne mínNemín e Nemáxz 38605 kgf λ Q Ag fy 10 606 2500 063 15 0Ne 38605 h2 0632 χ 0658 0 0658 0847 0 z r 28 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Cálculo de NcRd Perfil Isolado NcRd 2 χ Q Ag fy 2 11 0847 10 606 2500 23331 kgf 13200 kgf OK 566 11 Flambagem Global Perfil Composto λX λ1 kxL X rX k1L 1 r1 1 178 2401 666261212 1 40 4040 594606 kL 2 2 2 1 178 4 r Xi 240 1 404 2 470 470 IXi 1738 cm IXi 1212 π2 E IX π2 2000000 1738 Nex k LX² 10878 kgf 1 178² π2 E Iy π2 2000000 2920 Ney k Ly² 18192 kgf 1 178² 1 π2 E Cw 1 π2 E 171803 Nez r2 k L ² G It 8082 0385 E 225 1 178² Nez 42931 kgf Nex Nez 4 Nex Nez 1 x0r02 x0 28 Nexz x 2 1 1 N N 2 r 0346 808 2 1 0 0 ex ez 0 10878 42931 Nexz 2 1 03462 1 1 4 10878 42931 1 03462 10878 429312 Nexz 40099 kgf Portanto Ne mínNey e Nexz 18192 kgf λ Q Ag fy 10 1212 2500 129 15 0 Ne X y z 29 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 18192 h2 1292 χ 0658 0 0658 0498 χ Q Ag fy 0498 10 1212 2500 NcRd 11 13718 kgf 13200 OK 962 11 y 30 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 94 TESOURA MONTANTE Dados do Perfil L2x316 Aço A36 fy 250 MPa fu 400 MPa Perfil Isolado A 458 cm² xG 145 cm x0 180 cm e r0 289 cm J 018 cm e C ⁴ w 0 cm⁶ Ix 1170 cm4 e Iy 1170 cm4 Imáx 1805 cm4 e Imín 477 cm4 Perfil Composto A 916 cm² x0 283 cm e r0 815 cm J 096 cm⁴ e Cw 137579 cm⁶ Ix 51154 cm4 e Iy 2340 cm4 941 Tração Ações PP 076 tf AP 076 tf SC 087 tf V 032 tf Combinação 1 125x076 14x076 15x087 14x06x032 359 tf Combinação 2 125x076 14x076 15x08x087 14x032 351 tf PP 020 tf AP 020 tf SC 023 tf V 141 tf Combinação 3 10x020 10x020 14x141 158 tf Verificação da Esbeltez Lx Ly 200 cm LX 200 λX 2677 λX 300 OK I X A Ly 51154 2 458 200 λy 12500 λy 300 OK I 2340 A 2 458 31 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Escoamento da Seção Bruta 458 25 NtRd 2 2082 tf 359 tf OK 172 11 y 32 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Ruptura da Seção Líquida Ae 90 da área bruta ligação não definida Ae 09 458 412 cm² 412 40 NtRd 2 2441 tf 359 tf OK 147 135 942 Compressão Ações PP 076 tf AP 076 tf SC 087 tf V 519 tf Combinação 1 10x076 10x076 14x519 575 tf PP 020 tf AP 020 tf SC 023 tf V 008 tf Combinação 2 125x020 14x020 15x023 14x06x008 095 tf Combinação 3 125x020 14x020 15x08x023 14x008 092 tf Verificação da Esbeltez Lx Ly 200 cm LX 200 λX 2677 λX 200 OK I X A Ly 51154 2 458 200 λy 12500 λy 200 OK I 2340 A 2 458 Flambagem Local Elemento AL Grupo 3 da Tabela F1 b 508 t 476 1067 b E 2000000 b tlim 045 f 045 2500 1273 t Qs 10 Flambagem Global Perfil Isolado π2 E Imín π2 2000000 477 Nemín k mín Lmín² y 33 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 1 402 58 848 kgf π2 E Imáx π2 2000000 1805 Nemáx k má x Lmáx² 222683 kgf 1 40² 1 π2 E Cw 1 π2 E 0 Nez r2 k L ² G It 2892 0385 E 018 0 z z 1 40² 34 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Nez 16595 kgf Nemáx Nez 4Nemáx Nez 1 x0r02 r 0 z 35 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira x0 180 Nemáxz x 2 1 1 2 r 0623 289 2 1 0 0 Nemáx Nez 0 Nemáxzz 222683 16595 2 1 0632 1 1 4 22268316595 1 06232 222683 165952 Nemáxz 16108 kgf Portanto Ne mínNemín e Nemáxz 16108 kgf λ Q Ag fy 10 458 2500 084 15 0Ne 16108 h2 0842 χ 0658 0 0658 0744 Cálculo de NcRd Perfil Isolado NcRd 2 χ Q Ag fy 2 11 0744 10 458 2500 15489 kgf 5750 kgf OK 371 11 Flambagem Global Perfil Composto λX λ1 kxL X rX k1L 1 r1 1 200 2676 51154916 1 40 3920 477458 kL 2 2 2 1 200 4 r Xi 267 6 3920 2 4746 4746 IXi 16270 cm IXi 916 π2 E IX π2 2000000 16270 Nex k LX² 80289 kgf 1 200² π2 E Iy π2 2000000 2340 Ney k Ly² 11547 kgf 1 200² 1 π2 E Cw 1 π2 E 137579 Nez r2 k L ² G It 8152 X y z r 36 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 038 5 E 096 1 200² Nez 21350 kgf Nex Nez 4 Nex Nez 1 x0r02 x0 283 Nexz x 2 1 1 N N 2 r 0347 815 2 1 0 0 ex ez 0 37 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 80289 21350 Nexz 2 1 03472 1 1 4 80289 21350 1 03472 80289 213502 Nexz 20502 kgf Portanto Ne mínNey e Nexz 11547 kgf λ Q Ag fy 10 916 2500 141 15 0Ne 11547 h2 1412 χ 0658 0 0658 0435 χ Q Ag fy 0435 10 916 2500 NcRd 11 9056 kgf 5750 OK 635 11 95 PILAR DO PÓRTICO Dados do Perfil Perfil W250X327 Lx 800 cm e Ly 400 cm Aço ASTM A57250 fy 345 Mpa e fu 450 MPa A 261 cm² IX 4937 cm4 e Iy 473 cm4 rx 1083 cm e ry 335 cm It 1044 cm4 e Cw 73104 cm6 d 220 mm Ações PP 248 tf AP 186 tf SC 185 tf V1 1056 tf e 088 tfm V3 064 tf e 003 tfm Combinação 1 125x248 14x186 15x185 14x06x064 902 tf Combinação 2 125x248 14x186 15x08x185 14x064 882 tf Combinação 3 10x248 10x186 14x1059 1045 tf 14 06 30 82 MSdComb1 MSdComb2 MSdComb3 202 kgf m 8 14 30 82 𝟑𝟑𝟔 𝐤𝐠𝐟 𝐦 Verificação da flexo compressão 8 14 880 82 𝟗𝟖𝟓𝟔 𝐤𝐠𝐟 𝐦 Verificação da flexo tração 8 38 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 951 Tração Verificação da Esbeltez LX 1 800 λX 7387 λX 300 OK I X A 4937 421 I I y 39 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Ly 1 400 λy 11940 λy 300 OK 473 A 421 Escoamento da Seção Bruta 421 3450 NtRd 132041 kgf 10450 kgf OK 79 11 Ruptura da Seção Líquida Ae 90 da área bruta ligação não definida Ae 09 421 3789 cm² 3789 4500 NtRd 126300 kgf 10450 kgf OK 83 135 952 Compressão Verificação da Esbeltez LX 1 800 λX 7387 λX 200 OK I X A Ly 4937 421 1 400 λy 11940 λy 200 OK 473 A 421 Flambagem Local b 1462 b E b Mesa t 91 802 tlim 056f 1348 t Qs 1 b 220 b E b Alma t 61 3607 tlim 149f 3587 t Calcular Qa b 191 t E 1 034 E b efσ bt σ b 191 061 200000 1 034 200000 22 b 2169 22 ef 345 360 7 y 40 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 345 ef Aef Ag Σb bef t Aef 421 22 2169 061 4191 cm² Qa 4191421 10 Q 10 10 10 0 1 41 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Flambagem Global π2 E IX π2 2000000 4937 Nex k LX² 152269 kgf 1 800² π2 E Iy π2 2000000 473 Ney k Ly² 58354 kgf 1 400² Portanto Ne mínNex e Ney 58354 kgf λ Q Ag fy 10 421 3450 158 15 0 087 7 Ne 087 7 58354 χ λ2 1582 035 Cálculo de N cRd χ Q Ag fy 035 10 421 3450 NcRd 11 46214 kgf 9020 kgf Ok 195 11 953 Flexão FLT Parâmetros de Esbeltez L b λFLT y 400 11940 335 λ 176 E 176 200000 4238 p fy 345 λr 138 Iy J ry J β1 2 7 Cw β2 1 1 Iy β fy σr WX 07 345 3827 0044 cm 1 1 E J 200000 1044 138 473 1044 λr 335 1044 0044 1 1 27 73104 00442 473 r X y 42 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira λr 12624 Verificação λp λ λr seção semicompacta Assim Cb λ λp Mpl MRd 11 Mpl Mpl Mr λ λp 11 r 43 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Fator de Modificação para diagrama de momento fletor não uniforme 125 Mmáx Cb 25 M má x 3 MA 4 MB 3 MC Rm 30 Mmáx 9856 kgf m 1232 8 10 MA MB MC 10 1232 10 2 1232 8 20 1232 20 2 1232 8 30 1232 30 2 125 9856 4312 kgf m 2 20 7392 kgf m 2 30 9240 kgf m 2 Cb 25 9856 3 4312 4 7392 3 9240 10 30 Cb 130 30 Momento fletor de plastificação Mpl ZX fy 4285 3450100 14783 kgf m Momento fletor correspondente ao início do escoamento Mr fy σr Wx 07 3450 3827100 9242 kgf m Então M Rd 130 1194 4238 MRd 14783 14783 9242 11 12624 4238 MRd 11456 kgf m 1478311 13439 kgf m FLM Parâmetros de Esbeltez b λFLM t 1462 802 91 λ 038 E 038 200000 915 p fy 345 E 200000 λr 083 f 083 2389 σr 07 345 y 44 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Verificação λ λp seção compacta Então M Rd MRd Mpl11 1478311 13439 kgf m 45 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira FLA Parâmetros de Esbeltez h λFLA w 220 3607 61 λ 376 E 376 200000 9053 p fy 345 λ 570 E 570 200000 13724 r fy 345 Verificação λ λp seção compacta Então M Rd MRd Mpl11 1478311 13439 kgf m MRd MRd mín MFLT MFLM e MFLA 11456 kgfm Vento V1 MRd 11456 kgfm MSd 9856 kgfm OK 860 Vento V3 MRd 11456 kgfm MSd 336 kgfm OK 29 954 Esforços Combinados FlexoCompressão Combinação 1 Ações Solicitantes NcSd 9020 kgf MXSd 202 kgf m Ações Resistentes NcRd 46214 kgf MXRd 11456 kgf m Relações entre esforços axiais NcS d NcR d 902 0 4621 4 019 02 Interação entre o esforço axial e o momento fletor NSd 2 NRd MXS d MX Rd MyS d MyR d 10 9020 2 46214 202 1145 6 0 0 0 0 012 10 OK t 46 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira FlexoCompressão Combinação 2 Ações Solicitantes NcSd 8820 kgf MXSd 336 kgf m Ações Resistentes NcRd 46214 kgf MXRd 11456 kgf m 47 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Relações entre esforços axiais NcS d NcR d 882 0 4621 4 019 02 Interação entre o esforço axial e o momento fletor NSd 2 NRd MXS d MX Rd MyS d MyR d 10 8820 2 46214 336 1145 6 0 0 0 0 012 10 OK FlexoTração Combinação 3 Ações Solicitantes NcSd 10450 kgf MXSd 9856 kgf m Ações Resistentes NcRd 126300 kgf MXRd 11456 kgf m Relações entre esforços axiais NcS d NcR d 1045 0 12630 0 008 02 Interação entre o esforço axial e o momento fletor NSd 2 NRd MXS d MX Rd MyS d MyR d 10 10450 2 126300 985 6 1145 6 00 090 10 OK 00 955 Esforço Cortante Parâmetros de Esbeltez λ w 3636 3 kv 5 λ 110 kv E 110 5 200000 592 p fy Vpl 345 λ λp VRd 11 V Rd h 220 a 800 0 48 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Vpl 06 Aw fy 06 258 061 3450 32578 kgf Vpl VRd 11 32578 11 29616 kgf VSd 4928 kN OK 166 49 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 96 PILARES DE OITÃO Dados do Perfil Perfil W250X327 Lx 800 cm e Ly 400 cm Aço ASTM A57250 fy 345 Mpa e fu 450 MPa A 261 cm² IX 4937 cm4 e Iy 473 cm4 rx 1083 cm e ry 335 cm It 1044 cm4 e Cw 73104 cm6 d 220 mm Ações PP 122 tf AP 066 tf SC 048 tf V2 383 tf e 081 tfm V3 016 tf e 003 tfm Combinação 1 125x122 14x066 15x048 14x06x016 331 tf Combinação 2 125x122 14x066 15x08x048 14x016 325 tf Combinação 3 10x122 10x066 14x383 349 tf 14 06 30 82 MSdComb1 MSdComb2 MSdComb3 202 kgf m 8 14 30 82 𝟑𝟑𝟔 𝐤𝐠𝐟 𝐦 Verificação da flexo compressão 8 14 810 82 𝟗𝟎𝟕𝟐 𝐤𝐠𝐟 𝐦 Verificação da flexo tração 8 Comparando com os pilares do pórtico podemos notar que as ações de compressão e tração são menores para os pilares de oitão e que as ações de flexão são semelhantes Como a ação dominante no dimensionamento dos pilares do pórtico foi a flexão podemos somente adotar a mesma seção para os pilares de oitão sem a necessidade de fazer os cálculos de dimensionamento contudo devemos colocar um travamento no meio do pilar para manter as condições de flambagem 97 TERÇA DE COBERTURA E FECHAMENTO LATERAL Dados do Perfil Perfil UL6X1217 Lx 600 cm e Ly 200 cm Aço A36 fy 250 Mpa e fu 400 MPa A 155 cm² 50 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira IX 5460 cm4 e Iy 288 cm4 rx 594 cm e ry 136 cm It 30 cm4 e Cw 8710 cm6 WX 717 cm3 1 51 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Ações Terça de Cobertura PP 158 kgfm AP 331 kgfm SC 374 kgfm V2 2313 kgfm V3 130 kgfm Combinação 1 125x158 14x331 15x374 14x06x130 13311 kgfm Combinação 2 125x158 14x331 15x08x374 14x130 12917 kgfm Combinação 3 10x158 10x331 14x2313 27492 kgfm MSd 27492 62 1237 kgf m VSd 8 27492 6 825 kgf 2 Ações Terça de Fechamento Lateral V1 2333 kgfm Combinação 1 14x2333 32662 kgfm 32662 62 32662 6 MSd 1470 kgf m VSd 8 980 kgf 2 971 Flexão FLT Parâmetros de Esbeltez L b λFLT y 200 14706 136 λ 176 E 176 200000 4978 p fy 250 λr 138 Iy J ry J β1 2 7 Cw β2 1 1 Iy β fy σr WX 07 250 7170 002 cm 1 1 E J 200000 3 λr 138 288 3 136 3 002 1 1 27 871 0022 23059 288 Verificação λp λ λr seção semicompacta Assim Cb λ λp Mpl r 52 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira MRd 11 Mpl Mpl Mr λ λp 11 Fator de Modificação para diagrama de momento fletor não uniforme 125 Mmáx Cb 25 M má x 3 MA 4 MB 3 MC Rm 30 r 53 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Mmáx 1470 kgf m 32662 6 25 MA MC 25 32662 25 2 1429 kgf m 2 MB Mmáx 1470 kgf m 125 1470 Cb 25 1470 3 1429 4 1470 3 1429 10 30 Cb 101 30 Momento fletor de plastificação Mpl ZX fy 115 717 2500100 2061 kgf m Momento fletor correspondente ao início do escoamento Mr fy 𝜎r Wx 07 2500 717100 1255 kgf m Então M Rd 101 14706 4978 MRd 2061 2061 1255 11 23059 4978 MRd 1494 kgf m 206111 1874 kgf m FLM Parâmetros de Esbeltez b 488 λFLM t 871 560 λ 038 E 038 200000 1075 p fy 250 λr 083 y E σr 200000 083 2806 07 250 Verificação λ λp seção compacta Então M Rd MRd Mpl11 206111 1874 kgf m FLA f 54 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Parâmetros de Esbeltez h λFLA w 1524 2 871 2657 508 t 55 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira λ 376 E 376 200000 10635 p fy 250 λ 570 E 570 200000 16122 r fy 250 Verificação λ λp seção compacta Então M Rd MRd Mpl11 206111 1874 kgf m MRd MRd mín MFLT MFLM e MFLA 1494 kgfm MRd 1494 kgfm MSd 1470 kgfm OK 984 972 Esforço Cortante Parâmetros de Esbeltez h 1524 2 871 a 6000 λ tw 2657 508 h 1524 2 871 4445 3 kv 5 λ 110 kv E 110 5 200000 6957 p fy Vpl 250 λ λp VRd 11 V Rd Vpl 06 Aw fy 06 1524 0508 2500 11613 kgf Vpl VRd 11 11613 11 10557 kgf VSd 980 kN OK 93 10 VERIFICAÇÃO DOS DESLOCAMENTOS Segue abaixo a verificação dos deslocamentos dos pórticos e terças de acordo com a normas NBR 8800 Os deslocamentos de cada ação atuante na tesoura foram retirados do programa Ftool 101 PÓRTICO TESOURA Deslocamentos Peso Próprio 091 cm para baixo Ação Permanente 091 cm para baixo Sobre Carga 104 cm para baixo 56 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Vento V1 568 cm para cima Vento V2 490 cm para cima Vento V3 035 cm para baixo 57 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Combinações Combinação 1 091 091 07x104 00x035 255 cm Combinação 2 091 091 06x104 03x035 255 cm Combinação 3 091 091 03x568 0116 cm Verificação L250 fserviço 255 cm fadm 2400 96 cm OK 266 250 102 PÓRTICO PILARES Deslocamentos Peso Próprio 0096 cm para esquerda Ação Permanente 0093 cm para esquerda Vento V2 1661 cm para direita Combinações Combinação 1 0096 0093 03x1661 031 cm Verificação L300 800 fserviço 031 cm fadm 300 267 cm OK 116 103 TERÇAS DE COBERTURA Combinação rara de serviço L180 Combinação 1 10x158 10x331 10x374 03x13 9020 kgfm Combinação 2 10x158 10x331 07x374 10x13 8808 kgfm Combinação apenas o vento de sucção L120 Combinação 1 10x2313 2313 tfm Flecha de Serviço L180 5 qd L4 5 0902 6004 fserviço 384 E I 139 cm 384 2000000 546 Flecha de Serviço L120 5 qd L4 X 58 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 5 2313 6004 fserviço 384 E I 357 cm 384 2000000 546 Verificação L180 X 59 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 600 fserviço 139 cm fadm 180 333 cm OK 417 Flecha de Serviço L120 600 fserviço 357 cm fadm 120 500cm OK 74 104 TERÇAS DE FECHAMENTO LATERAL Combinação apenas o vento de sucção L120 Combinação 1 10x2333 2333 tfm Flecha de Serviço L120 5 qd L4 5 2333 6004 fserviço 384 E I 361 cm 384 2000000 546 Flecha de Serviço L120 600 fserviço 361 cm fadm 120 500cm OK 722 11 LISTA DE MATERIAIS A tabela 11 mostra a lista de materiais que compõe a edificação dimensionada no presente memorial de cálculo Tabela 11 Lista de materiais da edificação dimensionada Lista de Materiais Estrutura Perfil Compr m Peso kgm Peso kg Pilares W250X327 15200 3270 49704 Banzos UL8X2049 34804 2049 71313 Montantes 2L2x316 33040 363 11994 Diagonais 2L2x14 46282 474 21938 Terças de Cobertura UL6X1217 64800 1217 78862 Terças de Fechamento UL6X1217 68424 1217 83272 Contraventamentos Ø12 50176 099 4990 Vigas de Travamento 2UL6X1217 7200 1217 8762 Agulhas Ø12 7200 099 716 Correntes Rígidas L1x18 47544 119 5658 Frechais Ø34 15129 056 842 5 de ligações perdas 16902 Total 354952 X 1 OBJETIVO O presente memorial tem o objetivo de apresentar a concepção estrutural e o dimensionamento de um Galpão de Armazenagem 2 CARACTERÍSTICAS DA OBRA 21 DIMENSÕES E PARTICULARIDADES Abaixo estão relacionados às dimensões e particularidades da edificação calculada Largura 240 m Comprimento 490 m Pédireito livre 60 m Área 1176 m² Número de águas 2 Inclinação da cobertura 100 Modulação 240 m x 60 m Função Galpão de Armazenagem e Localização não informado As Figuras 1 e 2 ilustram a edificação mostrando a altura da alvenaria e fechamento metálico vãos dimensões Figura 1 Corte transversal do Galpão unidades em m Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 1 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS FACULDADE DE ENGENHARIA FAEN CURSO ENGENHARIA CIVIL GRUPO 6 DISCIPLINA ESTRUTURAS DE AÇO E MADEIRA II PROFESSOR DOMINGOS FERREIRA PROJETO DE UMA ESTRUTURA EM AÇO DIRETRIZES Projetar a estrutura de um Galpão como segue Fazer o projeto em grupo de 3 ou 4 pessoas Utilizar como referência o projeto arquitetônico PA01dwg Estrutura de cobertura em 2 águas e inclinação de 10 Cobertura com telhas de aço Fechamento lateral em alvenaria 2m e telhas de aço Aberturas conforme o desenho abaixo venezianas com 60 de passagem de ar Localização não informada utilizar V0 45 ms e Categoria IV Utilizar o programa Ftool para o levantamento de cargas Seguir os itens do MEMORIAL DE CÁLCULOdocx para fazer o memorial de cálculo Dados dos elementos estruturais Telha de cobertura 12 kgfm² Telha de fech lateral 7 kgfm² Terças de cobertura 6 kgfm² Terças de fech lateral 5 kgfm² Tesoura 65 kgfm Pilar 40 kgfm Outras estruturas 2 kgfm² Utilidades 10 kgfm² Sobre Carga 35 kgfm² Dados da edificação Ajustar o projeto arquitetônico PA01dwg conforme medidas e inclinações Compr 49 m entre eixos 7 m Larg 24 m entre eixos 6 m Pédireito 6 m Altura da Tesoura 2 m 7x4 2x7x4 Veneziana em todo compr Veneziana em toda largura Veneziana em toda largura 7x4 7x4 2x7x4 7x4 2 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira Entrega da Primeira parte do projeto Data de entrega 27082024 Memorial de Cálculo até o item 6 ESFORÇOS RESULTANTES Entregar o memorial de cálculo impresso Enviar por email o projeto arquitetônico ajustado em arquivo pdf folha A2 A1 ou A0 e desenhos na escala 175 Nomear o arquivo com o nome de um dos integrantes do grupo ex João Carlospdf Enviar por email o 3D da estrutura ajustado em arquivo dwg Nomear o arquivo com o nome de um dos integrantes do grupo ex João Carlosdwg 54 CARGAS GRAVITACIONAIS Segue abaixo as cargas gravitacionais aplicadas no galpão onde PP é o peso próprio das estruturas e AP são as ações permanentes que podem vir a sofrer adição de peso in loco Peso Próprio das tesouras 650 kgfm PP Peso Próprio dos pilares 400 kgfm PP Peso próprio das terças de cobertura 60 kgfm² PP Peso próprio das terças de fechamento lateral 50 kgfm² PP Outras estruturas 20 kgfm² PP Telha de cobertura 12 kgfm² AP Telha de fechamento lateral 7kgfm² AP e Utilidades 100 kgfm² AP 52 SOBRECARGA SC Sobrecarga de 350 kgfm² aplicada sobre a cobertura segundo a NBR 88002008 53 AÇÃO DO VENTO NBR 61231988 531 Cálculo da Pressão Dinâmica pdin Tabela 1 Velocidade básica do vento Vk e os fatores S1 S2 e S3 Velocidade básica do vento Vo 450 ms Cidade de Dourados MS não informado Fator topográfico S1 S1 10 Terreno fracamente acidentado Fator de rugosidade S2 S2 096 Categoria B Classe B e z 80 m Fator estatístico S3 S3 095 Edificação com baixo fator de ocupação A velocidade característica do vento e a pressão dinâmica são dadas pelas equações 51 e 52 respectivamente Vk Vo S1 S2 S3 4104 ms pdin 00613 Vk² 10325 kgfm² 51 52 Tabela 2 Pressão dinâmica Altura m Vk ms pdin kgfm² 80 4104 10325 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira 532 Coeficientes de Pressão Externa Cpe Maior dimensão em planta a 490 m Menor dimensão em planta b 240 m Altura h 60 m Inclinação da cobertura i 100 571 hb 033 hb 12 ab 204 1 ab 32 Figura 3 Coeficientes de pressão externa Paredes e Cobertura 533 Coeficientes de Pressão Interna Cpi Figura 4 Planta da edificação mostrando as aberturas Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira VE 07039 x 1225 x 6 2940 kgfm 030 tfm VD 04039 x 1225 x 6 5145 kgfm 052 tfm VE 095039 x 1225 x 6 x 151 x cos 571 13804 kgf 139 tf VE 095039 x 1225 x 6 x 151 x sen 571 1380 kgf 014 tf VD 04039 x 1225 x 6 x 151 x cos 571 7730 kgf 078 tf VD 04039 x 1225 x 6 x 151 x sen 571 773 kgf 008 tf Figura 9 Esforços resultantes devido ao Vento 90 V2 Cpe Cpi 030 VED 035039 x 1225 x 6 294 kgfm 003 tfm VED 032039 x 1225 x 6 x 151 x cos 571 773 kgf 008 tf VED 032039 x 1225 x 6 x 151 x sen 571 77 kgf 001 tf Figura 10 Esforços resultantes devido ao Vento 0 V3 Cpe Cpi 039 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira SC 35 x 7 1750 kgfm SC 175 x 150 2625 kgf 027 tf Figura 7 Esforços resultantes da Sobrecarga SC VED 08039 x 1225 x 6 8747 kgfm 088 tfm VED 08039 x 1225 x 6 x 151 x cos 571 1314 kgf 132 tf VED 08039 x 1225 x 6 x 151 x sen 571 132 kgf 014 tf Figura 8 Esforços resultantes devido ao Vento 0 V1 Cpe Cpi 039 Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira PPterça PPoutros 6 2 x 151 x cos 571 121 kgfm APtelha APutil 12 10 x 151 x cos 571 331 kgfm SC 35 x 150 x cos 571 374 kgfm PP 121 kgfm AP 331 kgfm SC 374 kgfm Figura 11 Esforços resultantes devido as cargas gravitacionais terças de cobertura Vsuc 095039 x 1225 x 151 2313 kgfm Vsob 032039 x 1225 x 151 130 kgfm 2313 kgfm 130 kgfm Figura 12 Esforços resultantes devido ao vento terças de cobertura Vsob 08039 x 1225 x 106 2333 kgfm 2333 kgfm Figura 13 Esforços resultantes devido ao vento terças de fechamento lateral Áreas Portão frontal 0 m² Portões laterais 112 m² Venezianas laterais 60 de entrada de ar 294 m² Venezianas frontais 60 de entrada de ar 144 m² O cálculo dos coeficientes de pressão interna é dado pela equação 53 Σ AentraCpe Cpi Σ AsaiCpe Cpi 53 Vento incidente a 90º 30 216 x 07 Cpi 001 x 30 216 x 04 Cpi 001 x 96 x 06 Cpi 144 x 06 Cpi Cpi 0295 Vento incidente a 90º 30 216 x 07 Cpi 001 x 30 216 x 04 Cpi 001 x 96 x 06 Cpi 144 x 06 Cpi Cpi 0295 Vento incidente a 0º 96 x 07 Cpi 144 x 04 Cpi 2 x 001 x 30 x 035 Cpi 2 x 216 x 05 Cpi Cpi 0385 Vento incidente a 0º 144 x 07 Cpi 001 x 96 x 04 Cpi 2 x 001 x 30 x 05 Cpi 2 x 216 x 05 Cpi Cpi 0384 90º Cpi 0506 051 0º Cpi 037 6 ESFORÇOS RESULTANTES As figuras abaixo mostram os resultantes dos esforços devido às cargas aplicadas nas tesouras pilares e terças Estruturas de Aço e Madeira II Engenharia Civil Prof Dr Domingos Ferreira