Slide - Projetos de Telhados e Galpões com Cobertura de 2 Águas - 2023-1

PROJETO DE TELHADOS E GALPÕES COM COBERTURA DE 2 ÁGUAS O PROJETO DE UM GALPÃO COM ESTRUTURAS TIPO PLANAS IGUALMENTE ESPAÇADAS É UM SISTEMA QUE PERMITE VIVENCIAR TODO O JOGO ESTRUTURAL: - Dados as dimensões em planta do galpão, as dimensões a e b, têm-se as incógnitas: - A inclinação do telhado q - A distância entre terças dt - O tipo de treliçamento adequado (Howe ou Pratt) - A distância entre tesouras DT Fazendo-se um estudo paramétrico, ou seja, variando-se apenas uma das variáveis, mantendo-se as demais constantes, pode-se inferir:  Aumentando-se q por exemplo: diminuem-se os esforços nas barras, pois a altura da tesoura, que é uma viga treliçada, está aumentando. Diminuindo-se os esforços nas barras diminui-se a quantidade de parafusos nas ligações. Contudo, aumenta-se os comprimentos das barras diagonais (inclinadas) e montantes (verticais), bem como dos banzos superiores, aumentando-se o consumo de materiais. As barras comprimidas ficam mais esbeltas, podendo necessitar reforços para absorver os esforços, pois a carga de flambagem diminui com o quadrado do aumento do comprimento. Diminuindo-se , ocorre exatamente o contrário. Contudo, q mínimo é dado em função do tipo de telha e também o valor adotado é função do projeto arquitetônico, quer seja por razões utilitárias, quer seja por razões estéticas .  Diminuindo-se dt, que é a distancia entre as terças, diminui-se as forças nas barras do treliçamento interno da tesoura, pois têm mais barras para absorver os esforços que transitam internamente. As barras diminuem de comprimento e portanto de esbeltez, ficando por isso mais resistentes. Menos esforços significa menos parafusos nas ligações. As telhas que se apoiam diretamente sobre as terças podem ter menor espessura, pois diminuiu-se o vão livre delas e as telhas trabalham como viga em flexão. Da mesma forma, diminiu-se a área de influência das terças, o que é favorável ao dimensionamento das mesmas, por ficarem menos carregadas. Do mesmo modo, o banzo superior, comprimido por forças de gravidade, fica também com menor esbeltez de trecho a trecho, que é favorável. Por outro lado, aumenta-se o volume de treliçamento interno, já que se aumenta o número de barras e conexões e igualmente, aumenta-se o número de terças; e tudo contrariamente, aumentando-se dt.  Diminuindo-se DT, diminui-se a área de influência das tesouras e colunas, diminuindo portanto o carregamento das mesmas, que representa economia nas bitolas da tesoura e fundações. Contudo, contrariamente, aumenta-se o número de tesouras e o número de colunas e fundações. CONCLUSÃO: as variáveis competem constantemente entre si. Ganha-se por um lado e perde-se por outro. Daí ser a busca do ponto ótimo bastante trabalhosa, o que somente se justifica computacionamente. Seguem-se que algumas dicas dadas a seguir, para um projeto manual, podem não conduzir exatamente à solução mais econômica, mas são dicas que tendem a produzir bons resultados e economia de projeto, pela lógica das sugestões. PROJETO 1)q deve ser maior do que 15 graus para tesouras de madeira; deve atender à inclinação mínima de acordo com o tipo de telha ( ver catálogo do fabricante) e deve também atender às condições arquitetônicas 2)Se as bitolas têm largura de 6 cm e b é menor ou igual a 16 metros, e a madeira é mais resistente (C50 ou C 60), a treliça Howe é normalmente a solução mais econômica. Se b > 16 m, utiliza-se a treliça Pratt . 3)Se as bitolas têm 6 cm de largura e se b é próximo de, mas menor que 16 metros e a madeira a ser utilizada tem resistência mais baixa (classe C40), a treliça Pratt pode se tornar mais econômica. A depender também do ângulo de inclinação da cobertura, pois para ângulos maiores, as forças nas barras diminuem e então a treliça Howe pode ainda ser uma boa solução. A solução do problema inicia-se pela escolha do ângulo q. Em seguida vem o traçado do treliçamento, que é dado pela distância entre terças dt, conforme indicado abaixo: TESOURA HOWE: (supondo-se bitolas comerciais de B = 6 cm; valor mais encontrado na região sudeste – o projetista deve saber quais as bitolas disponíveis na cidade de execução de uma determinada obra; a mão de obra disponível, a logística da execução, etc.). Para a escolha de dt ótimo temos que levar em conta o tipo de telha: •Telhas cerâmicas (telhas muito pesadas): dtr = 1,4 m (exigem ângulo q mínimo da ordem de 27 graus para não haver retorno da água de chuva). •Telhas de fibrocimento e metálicas (telhas de peso intermediário): dtr = 1,7 m • Telhas de policarbonato (coberturas ultraleves): dtr = 1,8 m (ao ajustar o número de divisões para um número inteiro, adotar o valor mais próximo de dtr. •dt máximo = 1,9; para telhas mais leves, madeirasC50 ou C60, ângulos maiores que 15 graus. TESOURA PRATT: Para tesoura Pratt, adotar dtr = 2,0 m; PARA TODOS OS CASOS, AO AJUSTAR O NÚMERO DE DIVISÕES PARA UM NÚMERO INTEIRO, CONSIDERAR para o dt ajustado, o valor mais próximo ao dtr. Na prática profissional, deve-se projetar de acordo com o catálogo de telhas do fabricante, segundo suas informações técnicas. Registro abaixo alguns valores de referência: Telhas francesas: 50 kgf/m2 (secas); 50 x 1,2 (molhadas) Telhas coloniais: 60 kgf/m2 (secas); 60 x 1,2 (molhadas) Telhas de fibrocimento onduladas: 18 kgf/m2 (telhas de 6 mm de espessura, secas, que podem ser utilizadas até um vão máximo de dt = 1,7 m; fator de absorção de água igual a 1,11) Telhas de fibrocimento onduladas: 24 kgf/m2 (telhas de 8 mm de espessura, secas, que podem ser utilizadas até um vão máximo de dt = 2,0 m; fator de absorção de água igual a 1,11) Telhas metálicas: 5 kgf/m2 (vários comprimentos e espessuras possíveis e pesos variáveis por m2) Telhas de policargonato: 1,5 kgf/m2 Membranas resistentes: pesos variáveis de 350 g / m2 a 650 g/ m2 Trechos dos banzos ou barras do treliçamento muito esbeltos tendem a requerer reforço formando uma seção em T, o que corresponde ao aumento de material e mão de obra. O momento de inércia em torno do eixo y para seções de B=6 cm é muito baixo. Para seções de 6 x 20 cm, Iy = 360 cm4 e Ix = 4000 cm4. É preciso ter em mente sempre, que quanto maior o dt, maior a largura da área de influência da terça, aumentando-se o carregamento sobre elas. Por outro lado, dt é o comprimento de flambagem das barras do banzo superior, de forma que quanto maior o dt, maior a esbeltez dos trechos do banzo, reduzindo a capacidade de carga do banzo superior. A NBR 7190 classifica as barras comprimidas de acordo com a esbeltez como: Peças curtas:   40 Pelas semi esbeltas: 40    80 Peças esbeltas: 80    140 ( não se aceitando para peças principais esbeltez maior do que 140) Uma vez estabelecido dt, calcula-se de imediato a esbeltez dos trechos do banzo superior e a carga de Euler. Por exemplo, supondo-se dt = 1,7 m, madeira C50, tem- se para uma barra de 6 x 20 cm: A carga de Euler (teórica) de uma coluna perfeitamente reta, ideal, é um limite superior para a carga limite resistida pela barra real de madeira: Supondo-se dt = 2 m, tem-se Vê-se então uma queda na carga de Euler, devido à esbeltez ter aumentado de 98 para 115, de 28 %, Como as barras reais têm imperfeições de eixo, excentricidades na aplicação de carga e fluência, a carga limite de uma barra será sempre inferior à carga de Euler, de forma que esses cálculos acima, da esbeltez e FE já acenam para o analista, a carga máxima que a barra poderia resistir, se fosse perfeita. Contudo, sendo imperfeita, resistirá menos que isso, de uma quantidade que leva em conta as imperfeições, o que é levado em conta nas tabelas da apostila do Prof. Edgar Carrasco. Para telhas cerâmicas, além dos pesos das terças, para o cálculo dos esforços nas barras, deve- se considerar o madeiramento completo, ou seja, terças, caibros e ripas, que são montados cruzados a 90 graus, como uma fogueira (rsrsrs) Considerar para os caibros: 6 kgf/m2 Para as ripas: 2 kgf/m2 Logo, a distância de referência entre terças dtr = 1,7 m Então o número de divisoes nd = b’/dtr = 5,69/1,7 = 3,35 Temos assim duas possibilidades, adotar nd = 3 ou nd = 4 Para nd = 3, dt = 5,69/3 = 1,9 m (Valor adotado por estar mais próximo de dtr ) Para nd = 4, dt = 1,42 m Vamos aplicar essas recomendações para o projeto da tesoura abaixo, madeira C50, kmod = 0,56, telhas metálicas Suponhamos que estejamos trabalhando com telhas francesas para uma cobertura com a = 100 m Então, qual DT adotaríamos? Solução: Resposta: Total de 34 tesouras de um extremo ao outro Telhas onduladas Metform MF18 – ver catálogo completo – www.metform.com Como padrão para o nosso Projeto, vamos considerar telhas sobre dois apoios, embora as telhas metálicas possam vir com maior comprimento, para serem utilizadas com 3 ou até 4 apoios, o que diminui a espessura para uma mesma sobrecarga, vantagem por esse aspecto de economia de materiais, trazendo por outro lado desvantagens no manuseio, transporte e armazenamento. ESCOLHA DA ESPESSURA DA TELHA MF-18 para o problema: Características Básicas Vão livre máximo (m) 1,69 (6mm) e 1,99 (8mm) Largura total (m) 1,10 Largura útil (m) 1,05 Peso médio (Kgf/m²) 18 (6mm) e 24 (8mm) Balanço máximo (m) 0,40 Balanço mínimo (m) 0,25 Inclinação mínima sem recobrimento 9% (5°) Inclinação mínima com recobrimento 9% (5°) Recobrimento lateral 9% a 18% - 1 ¼ onda sem cordão de vedação ou ¼ com cordão de vedação Acima de 18% - ¼ onda Recobrimento longitudinal (m) 9% a 17% - 0,25 m 18% a 26% - 0,20 m Acima de 27% - 0,14 m TELHAS ONDULADAS ETERNIT www.eternit.com.br Dimensões, pesos nominais e número de apoios Ondulada 6mm Comprimento (m) Peso nominal (Kg) Apoios 1,22 16,30 2 1,53 20,40 2 1,83 24,40 2 2,13 28,40 3 2,44 32,50 3 3,05 40,70 3 3,66 48,80 3 Ondulada 8mm 1,22 21,70 2 1,53 27,20 2 1,83 32,50 2 2,13 37,90 2 2,44 43,40 3 3,05 54,00 3 3,66 65,00 3