Slide - Contraventamentos - 2023-1

CONTRAVENTAMENTOS Luís Eustáquio Moreira Prof. Associado IV – DEES - EEUFMG Os contraventamentos são responsáveis pela estabilidade global da estrutura. Quando não se coloca contraventamentos as ligações das barras deverão ser capazes de absorver os momentos fletores que surgem entre uma barra e outra. É o caso de pórticos de concreto armado que muitas vezes não utilizam contraventamento embora possam também ser utilizados. O concreto armado no canteiro de obras é uma estrutura monolítica, um bloco muito resistente. Na modelagem de estruturas em concreto armado as lajes podem entrar no sistema estrutural porque elas absorvem as torções que poderiam acontecer na estrutura devido à malha quadriculada de vigas. No caso das estruturas de madeira, os pisos, se não são uma placa rígida podem ser considerados estruturas secundárias que entram com seu peso na estrutura principa, descarregando nas vigas, assim como as sobrecargas. As escadas podem ser também tratadas à parte como estruturas secundárias e não precisam ser modeladas na estrutura principal. Apenas deve-se entrar com os carregamentos das escadas nas vigas onde elas se descarregam. No mais, os carregamentos de vento entram como cargas nodais, aplicados por área de influencia nos nós da superfície exposta ao vento de acordo com os coeficientes aerodinâmicos para cada face de acordo com a NBR 6123. todos os planos devem estar contraventados em estruturas de madeira. O mais eficiente e de baixo custo é o contravamento em X. observem a direção de maior inércia das colunas. xisamento s? z? rsrs nesse tipo de contaventamento a viga fica aliviada de momentos fletores engastar todas as colunas na base ELEMENTOS DE CONTRAVENTAMENTO A colocação de contraventos verticais ao invés de mãos francesas é feita a depender das dimensões da cobertura, em que seria prudente colocar o contravento vertical central. O contraventamento vertical ou as mãos francesas são colocadas quando há inversão de esforços nas barras pelo vento que alivia (sucção externa + pressão interna) Explicando melhor a figura do slyde anterior em função das duvidas surgidas em sala: O xisamento do telhado é quem realmente impede a translação das terças e diminui o comprimento de flambagem do banzo superior das tesouras. O xizamento de cobertura e de parede pode ser feito saltando-se dois vãos. 1-4-7-10... Sempre um xizamento no início e outro no final do galpão. A mão francesa central, que vai da linha das tesouras até a terça de cumeeira é sempre colocada. As demais mão francesas na direção das demais terças somente são colocadas quando o vento de sução externa combinado com o vento de pressão interna vence o peso permanente da cobertura: [1,4 x (vento que alivia) – 0,9x(pesos permanentes)]. Quando isso acontece, por alguns segundos durante as rajadas, as forças em todas as barras se invertem, de forma que quem era comprimido fica tracionado e vice – versa, devendo a estrutura ficar perfeitamente projetada e parafusada para resistir a essas inversões rápidas causadas pelo vento. Neste caso, como o banzo inferior iria comprimir-se, se colocam as demais mãos francesas para diminuir o comprimento de flambagem do banzo inferior. Em galpões de madeira, os contraventamentos em X são colocados a cada 3 ou 4 vãos. São eles os responsáveis pela estabilidade longitudinal da estrutura, além de diminuirem o comprimento de flambabem das peças do banzo superior. Do mesmo modo, no caso de inversão dos esforços pelo vento que alivia, as mãos francesas vão diminuir o comprimento de flambagem do banzo inferior, comprimido, ao fixarem-se às terças que estão impedidas de se deslocarem longitudinalmente, pelo contraventamento. Estamos supondo que colunas de fechamento de barlavento e sotavento absorvam o vento nas paredes, de forma que o vento de pressão a barlavento e sucção a sotavento atue somente no oitão. Somam-se todas as forças horizontais, por área de influência dos nós, e, caso não se faça uma modelagem numérica do sistema – que é sempre recomendável – , dividimos o total pelo número de contraventamentos, considerando-se por simplificação, que cada contraventamento absorva a mesma fração da força total de arrasto) A força de atrito do vento F’ é a força total em toda a superfície (telhados e paredes), que pode ser transferida para cada nó da treliça de barlavento. Do mesmo modo, todas as forças Fcid e Rid não são aplicadas nos nós de cada tesoura. Elas são somadas horizontalmente e aplicadas todas na primeira tesoura de barlavento. Considerando-se o vento a 90 graus com o eixo, vento assimétrico, pode-se calcular o sistema como um pórtico para calcular a mão francesa de caráter especial, que deverá ser devidamente dimensionada e fixada ao banzo inferior e à coluna, para que se possa considerar o comprimento de flambagem da coluna também igual ao comprimento físico. Nesse caso, pode-se considerar lox = loy = l = h Os contraventamentos em X, em estruturas desse tipo, são elementos esbeltos, também pregados ou parafusados por parafusos auto-atarrachantes, que, diga-se de passagem, requerem também pré-furação, assim como os pregos). As forças de atrito do vento no telhado e nas paredes, depende da rugosidade dessas superfícies. A partir de determinado comprimento do galpão essas forças começam a ser significativas. Elas são calculadas através da NBR 6123, pag 20. RUGOSIDADES DAS FACES DA EDIFICAÇÃO E ARRASTO DO VENTO A partir de determinado comprimento do galpão, o atrito, que normalmente é desprezado no cálculo do arrasto em estruturas da construção civil, passa a ser relevante. Então o arrasto da estrutura é na realidade a soma da pressão e sucção com as forças de atrito no telhado e paredes. A sucção é gerada pela turbulência. Importante dizer que no modelo de fluido ideal, que tem viscosidade zero, as forças de arrasto são zero. Para que o arrasto, que pode ser percebido no mundo físico, apareça, os modelos devem levar em conta outro parâmetro, denominado viscosidade.