Projeto Estrutural de Galpão em Madeira- Memória de Cálculo e Planta Baixa

12 80 vão pé direito 5 metros comprimento 30 metros e inclinação 25 treliças a cada 5 metros Planta baixa e faixa da Autocad A 30 metros comprimento B 1280 metros vão do galpão C 5 metros pé direito Inclinação 25 ITEM AVALIAÇÃO PROJETO MADEIRAS VALOR 1 PROJETO DE ARQUIETURA PLANTA BAIXA 050 CORTE E FACHADA ABERTURAS 050 CARIMBO COM LOCALIZAÇAO E UTILIZAÇÃO 030 2 MEMORIA DE CALCULO 21 DESCRIÇÃO E UTILIZAÇÃO 020 22 DEFINIÇÃO DA GEOMETRIA 9 DESENHO DA TESOURA E TELHAS 100 23 AÇÕES CONSIDERADAS AÇÕES PERMANENTES 1 CALCULO DAS CARGAS 020 2 TABELA DAS FORÇAS 030 3 CARGAS LANÇADAS NO FTOOLS 030 4 ESFORÇOS NAS BARRAS 020 SOBRECARGA 1 CALCULO DAS CARGAS 020 2 TABELA DAS FORÇAS 030 3 CARGAS LANÇADAS NO FTOOLS 030 4 ESFORÇOS NAS BARRAS 020 VENTOS HIPOTESE 1 1 CALCULO DAS CARGAS VISUAL VENTOS 150 2 TABELA DAS FORÇAS 050 3 CARGAS LANÇADAS NO FTOOLS 050 4 ESFORÇOS NAS BARRAS 050 VENTOS HIPOTESE 2 2 TABELA DAS FORÇAS 050 3 CARGAS LANÇADAS NO FTOOLS 050 4 ESFORÇOS NAS BARRAS 050 OARGANIZAÇÃO 100 1000 1 UNIVERSIDADE ENGENHARIA CIVIL SEUS NOMES AQUI TRABALHO DE ESTRUTURAS DE MADEIRA CIDADE ESTADO 11102023 2 SUMÁRIO 1 DADOS INICIAIS3 2 DIMENSÕES GEOMÉTRICA DA COBERTURA4 21 Dados do aluno4 22 Escolha da Tesoura4 23 Distância entre terças4 3 CARGAS ATUANTES7 31 Cargas devido ao vento7 311 Pressão dinâmica8 312 Coeficientes de pressão externa nas paredes8 313 Coeficiente de pressão externa no telhado9 314 Coeficiente de pressão externa para telhado9 315 Coeficiente de pressão interna10 316 Cargas finais de vento no pórtico10 32 Cargas permanentes e de utilização11 321 Peso próprio da tesoura11 322 Peso próprio da terça11 323 Peso das cargas permanentes11 324 Carga acidental de utilização11 325 Resumo das cargas solicitantes11 33 Esforços permanentes na treliça13 34 Esforços variáveis na treliça14 35 Esforços de vento de sucção na treliça15 36 Resumo dos Esforços na treliça16 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS16 1 3 1 DADOS INICIAIS O presente memorial descritivo tem por objetivo além da prévia descrição da respectiva estrutura fixar normas específicas para a construção de estrutura em madeira serrado para uma cobertura O sistema estrutural adotado é composto de elementos estruturais em madeira serrada Para maiores informações sobre os materiais empregados dimensionamento e especificações devese consultar o projeto executivo da estrutura Normas utilizadas NBR 71901997 Projetos de estruturas de madeira NBR 61201980 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações NBR 61231988 Forças devidas ao vento em edificações NBR 86812003 Ações e segurança nas estruturas Procedimento Softwares utilizados Autodesk AutoCad versão 2022 Ftool versão 400 Todos os cálculos executados no projeto estrutural atendem as especificações mínimas exigidas pelas normativas vigentes Todos os cálculos executados no projeto da estrutura de madeira consideram o uso de madeira serrada com cargas solicitantes de longa duração classe de umidade da madeira de 12 e madeira de segunda categoria devido à falta de classificação mecânica O aço das ligações tem resistência ao escoamento igual a 250MPa para parafusos e 600MPa para pregos A madeira utilizada é a Eucaliptus Grandis 4 2 DIMENSÕES GEOMÉTRICA DA COBERTURA 21 Dados do aluno Assim a apresentação do galpão apresentado se dá por Terreno plano Comprimento 3000 metros Largura 1280 metros Inclinação do telhado 25 Altura da treliça 160 metros Pé direito 500 metros Espaçamento das treliças 500 metros Com aberturas para janelas e portas Espaçamento das terças adotados em função dos vãos 22 Escolha da Tesoura O critério de escolha da tesoura a ser adotada na estrutura tem como base o fato de que para vãos maiores a tesoura Pratt é mais econômica de forma que se definiu a tesoura adotada segundo o critério abaixo seb14mTesoura Howe seb14mTesoura Pratt Deste modo como o vão a ser vencido pela treliça tem 1280 metros adotase a tesoura Howe 23 Distância entre terças Para a determinação da distância entre terças dt optouse por adotar peças medianamente esbeltas Para tal utilizouse a classificação de acordo com o índice de esbeltez a seguir λ40 Peçacurta 40λ80Peçamedianamente esbelta 80 λ140 Peçaesbelta λ140 Não permitido Onde λ é o comprimento efetivo de flambagem dividido pelo menor raio de giração da seção O comprimento efetivo de flambagem por sua vez é a distância entre terças dt a ser determinada 5 Foi estabelecido que o índice de esbeltez λ é igual ou próximo a 80 que é o valor limite para peças medianamente esbeltas A determinação da distância entre as terças varia com o tipo de telha trabalhado e é fundamental para o dimensionamento da estrutura uma vez que só assim será possível montar os carregamentos presentes no projeto e calcular as forças críticas nas barras Para realizar o dimensionamento das peças inicialmente fazse necessário a conferência quanto a flambagem das peças Para a conferência utilizase a equação abaixo NBR71901997 De modo que os cálculos sejam compatíveis com as dimensões reais do galpão é preciso que o valor de dt corresponda a um número inteiro de divisões do banzo superior Para isso calculouse o comprimento do banzo inferior Portanto o espaçamento das terças é dtB n 1280 8 160m Desenho da planta de fôrma estrutura Terça Terça Terça Terça Terça Terça Terça Terça Terça Treliça 1600 1600 1600 1600 1600 1600 1600 1600 12800 5000 5000 5000 5000 5000 30000 7 3 CARGAS ATUANTES 31 Cargas devido ao vento Para tal resultado é utilizado inicialmente a fórmula da velocidade característica V k que é a velocidade usada em projeto V kS1S2S3V 0 Sendo V0 segundo a NBR 61231988 a velocidade de uma rajada de três segundos excedida em média uma vez em 50 anos a 10 metros acima do terreno em campo aberto e plano Nesse caso em Goiania encontra se na faixa de 35ms S1 que leva em consideração as variações do relevo do terreno S2 é determinado definindo uma categoria rugosidade do terreno e uma classe de acordo com as dimensões da edificação As categorias são definidas de acordo com a NBR 61231988 tabela 32 S3 é determinado pela probabilidade e risco de ruina devido ao fator estatístico No estudo de caso proposto temos 8 Velocidade básica V 0 V 035m s Para S1 terreno plano S1100 Para S2 categoria III e classe B S2088 Para S3 indústria com alto fator de ocupação S3100 Velocidade característica V k V k100881035030 80m s 311 Pressão dinâmica qvento0613V k 2061330 80 2 qvento582 Nm 2 Para coeficiente de pressão externa paredes 0º Relação alturalargura hb 5 00 12800391 Relação comprimento larguraab 3000 1280 2344 312 Coeficientes de pressão externa nas paredes Vento 0 Vento 90 9 313 Coeficiente de pressão externa no telhado Relação altura largurahb 5 00 12800391 θ3570 314 Coeficiente de pressão externa para telhado Vento 0 Vento 90 Cpemédio 10 315 Coeficiente de pressão interna Vento a 0 Vento a 90 316 Cargas finais de vento no pórtico 11 Vento a 0 Vento a 90 32 Cargas permanentes e de utilização 321 Peso próprio da tesoura Se estima o peso próprio da tesoura por gT015kNm 2 322 Peso próprio da terça O peso próprio da terça é dado por gt67006012005kN m 323 Peso das cargas permanentes As cargas permanentes são divididas em 3 uma é o peso das telhas cerâmicas da absorção de água pluvial 25 dos parafusos de ligação dos caibros e ripas ficando gperm1 25 100060005015010095kN m 2 324 Carga acidental de utilização A cobertura deve ser projetada para uma sobrecarga de manutenção e montagem igual a q100kNm 2 325 Resumo das cargas solicitantes Permanente g015095110kN m 2 Utilização q100kNm 2 12 Máxima carga de vento de sobrepressão v0kN m 2 Máxima carga de vento de sucção v072kNm 2 A área de influência do nó da treliça mais solicitado é igual a Ainf1605 00800m 2 Permanente g1108000 05500905kN Utilização q100800800kN Vento de sobrepressão v08000kN Vento de sucção v073800584kN 13 33 Esforços permanentes na treliça Aplicando no Ftool para as cargas permanentes se obtém os maiores esforços nas barras da treliça Barra Máximo esforço Ng kN BANZO INFERIOR AB 12670 BC 12670 CD 10860 DE 9050 BANZO SUPERIOR AF 13060 FG 11194 GH 9329 HI 7463 MONTANTE BF 000 CG 453 DH 905 EI 2715 DIAGONAL CF 1866 DG 2024 EH 2263 14 34 Esforços variáveis na treliça Aplicando no Ftool para as cargas variáveis se obtém os maiores esforços nas barras da treliça Barra Máximo esforço Nq kN BANZO INFERIOR AB 11200 BC 11200 CD 9600 DE 8000 BANZO SUPERIOR AF 11545 FG 9895 GH 8246 HI 6597 MONTANTE BF 000 CG 400 DH 800 EI 2400 DIAGONAL CF 1649 DG 1789 EH 2000 15 35 Esforços de vento de sucção na treliça Aplicando no Ftool para as cargas de vento de sucção se obtém os maiores esforços nas barras da treliça Barra Máximo esforço Nv kN BANZO INFERIOR AB 8176 BC 8176 CD 7008 DE 5840 BANZO SUPERIOR AF 8428 FG 7224 GH 6020 HI 4816 MONTANTE BF 000 CG 292 DH 584 EI 1752 DIAGONAL CF 1204 DG 1306 EH 1460 16 36 Resumo dos Esforços na treliça Tendo todo os esforços atuantes na treliça a tabela abaixo reuni um uma combinação Barra Ng kN Nq kN Nv kN BANZO INFERIOR AB 12670 11200 8176 BC 12670 11200 8176 CD 10860 9600 7008 DE 9050 8000 5840 BANZO SUPERIOR AF 13060 11545 8428 FG 11194 9895 7224 GH 9329 8246 6020 HI 7463 6597 4816 MONTANTE BF 000 000 000 CG 453 400 292 DH 905 800 584 EI 2715 2400 1752 DIAGONAL CF 1866 1649 1204 DG 2024 1789 1306 EH 2263 2000 1460 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas Projetos de estruturas de madeira NBR 7190 2023 ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas Cargas para o cálculo de estruturas de edificações NBR 6120 1980 ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas Forças devidas ao vento em edificações NBR 6123 1988 ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas Ações e segurança nas estruturas Procedimento NBR 86812003