i Pró-Reitoria de Graduação Curso de Engenharia Civil Trabalho de Conclusão de Curso Análise Comparativa dos Diferentes Sistemas Estruturais De Coberturas em Estrutura Metálica Autor: Filipe Pereira Battisti Orientador: Prof. MSc Marco Aurélio Souza Bessa Brasília - DF 2013
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Pró-Reitoria de Graduação Trabalho de Conclusão de Curso · inclinada (AÇOMINAS GALPOES EM ESTRUTURA METÁLICA, 1980). A estrutura metálica traz como a opção de ser montada
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Transcript
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Pró-Reitoria de GraduaçãoCurso de Engenharia Civil
Trabalho de Conclusão de Curso
Análise Comparativa dos Diferentes Sistemas Estruturais DeCoberturas em Estrutura Metálica
Autor: Filipe Pereira Battisti
Orientador: Prof. MSc Marco Aurélio Souza Bessa
Brasília - DF2013
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FILIPE PEREIRA BATTISTI
ANÁLISE COMPARATIVA DOS DIFERENTES SISTEMAS ESTRUTURAIS DECOBERTURAS EM ESTRUTURA METÁLICA
Artigo apresentado ao curso de graduação emEngenharia Civil da Universidade Católica deBrasília, como requisito parcial para aobtenção de Título de Bacharel em EngenhariaCivil.
Orientador: Prof. Msc Marco Aurélio SouzaBessa
Brasília2013
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Artigo de autoria de Filipe Pereira Battisti, intitulado ANÁLISE COMPARATIVA DOSDIFERENTES SISTEMAS ESTRUTURAIS DE COBERTURAS EM ESTRUTURAMETÁLICA, apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel emEngenharia Civil da Universidade Católica de Brasília, em 26 de novembro, defendido eaprovado pela banca examinadora abaixo assinada:
Brasília2013
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Dedico a minha família, especialmente meuspais, Carlos e Rosenícia, aos meus irmãosGabriel e Fabricio pelo amor e apoio irrestritoem todos os momentos.
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AGRADECIMENTOS
A Deus, por vencer mais esta etapa na minha vida e por estar sempre me guiando.
A minha namorada Maísa, que sempre esteve ao meu lado me apoiando com muita
paciência, compreensão e amor.
A todos os meus amigos da faculdade FURB e UCB pelos grandes momentos,
companheirismo e aprendizado conquistado neste período.
Um agradecimento em especial ao grande amigo, mestre, e orientador Marco Aurélio
de Souza Bessa e esposa Giulieny, pela orientação ao longo de todo o trabalho, pelos
conselhos, incentivos e aprendizados.
Aos meus tios e primos que de uma forma ou de outra contribuíram nesta caminhada.
A todos os professores por dividirem seus conhecimentos conosco.
A todos que de alguma forma contribuíram para a realização deste trabalho.
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ANÁLISE COMPARATIVA DOS DIFERENTES SISTEMAS ESTRUTURAIS DE
COBERTURAS EM ESTRUTURA METÁLICA
FILIPE PEREIRA BATTISTI
RESUMO
A utilização de estruturas de aço tem se intensificado no Brasil por se apresentar como
uma alternativa moderna e prática nas construções. Este estudo tem por objetivo avaliar
comparativamente o desempenho de diferentes sistemas estruturais para cobertura de galpões
industriais de uso geral, levando-se em conta o menor custo. Os modelos de cobertura
estudados serão totalmente em estrutura metálica, com perfis formados a frio comparando-se
as diferentes topologias. O cálculo e análise da estrutura em questão serão baseados nas
normas brasileiras e internacionais de construção em aço juntamente com a utilização de
softwares e planilhas eletrônicas desenvolvidas. Os resultados e estimativas de custo obtidos
no dimensionamento da estrutura demonstram que a estrutura pórticos de banzos paralelos
(PBP) mostrou-se mais econômica ao final do dimensionamento.
Palavras-chave: Perfis formados a frio, sistemas estruturais, coberturas.
2.5 Ações .........................................................................................................................302.5.1 Ação do vento na edificação ..................................................................................302.5.2 Cargas Permanentes ...............................................................................................332.5.3 Cargas acidentais / sobrecarga ...............................................................................34
2.6 Normas para dimensionamento de estrutura em aço .................................................34
2.7 Dimensionamento de perfis conformados a frio ........................................................352.7.1 Uso de perfis formados a frio.................................................................................352.7.2 Comportamento estrutural de perfis de seção aberta .............................................372.7.3 Método da largura efetiva ......................................................................................392.7.4 Tipos de perfis formados a frio ..............................................................................412.7.5 Tipos e aços utilizados ...........................................................................................45
3. MATERIAIS E MÉTODOS...........................................................................................46
3.1 Materiais ....................................................................................................................463.1.4 Computador............................................................................................................473.1.5 Normas ...................................................................................................................473.1.5.1 Dimensionamento e verificação .........................................................................473.1.5.2 Ações do vento ...................................................................................................47
Fonte: Manual CBCA joist, Rio de Janeiro, 2007, pg. 26
2.5 Ações
2.5.1 Ação do vento na edificação
Devido às ações do vento é comum a ruina total ou parcial de edificações. Segundo
Blessmann (2001,p11) “o vento não era problema em construções baixas, pesadas e de
grossas paredes, mas passou a ser em medida crescente quando as construções foram
tornando-se mais esbeltas, e as estruturas usadas constituídas com menos quantidade de
material”.
A maioria dos acidentes ocorre em construções leves, principalmente de grandes vãos
livres, tais como hangares, pavilhões de feira, cobertura de estádios, entre outros. Além de
prejuízos materiais, comprometem também a integridade humana.
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Os acidentes ocorrem em construções mal executadas como, por exemplo, telhas leves
mal ancoradas, paredes mal construídas, estruturas sem contraventamentos, concreto de má
qualidade, tesouras de telhados mal dimensionadas e/ou ancoradas, etc. Se as normas
correspondentes à ação do vento e ao dimensionamento estrutural forem rigorosamente
seguidas, tem-se menor probabilidade de ocorrer acidentes devido às ações do vento
(BLESSMANN, 2001, P.23).
A velocidade do vento (V0) é responsável por vários efeitos danosos em edificações a
Figura 2.35 apresenta o gráfico das isopletas da velocidade básica no Brasil. Os ventos de
maiores intensidades são de interesse na engenharia estrutural. Assim, como a rugosidade do
terreno, os obstáculos naturais e artificiais serão objetos de considerações para sua
determinação (BLESSMANN, 2001, P.16).
A ação de vento no Brasil é calculada segundo a NBR 6123/1988 dependendo
necessariamente de dois aspectos: meteorológico e aerodinâmicos. A velocidade a ser
considerada no projeto de uma edificação é valida a partir das considerações como
(GONÇALVES et al., 2004, p.12):
Fator topográfico S1 que leva em consideração as variações na superfície do
terreno tabela 2.2.
Tabela: 2.2 - Fator S1
Topografia S1a) Terreno plano ou fracamente acidentado. 1,0
b)
Taludes e morros: taludes e morros alongados, nos quais podeser admitido um fluxo de ar bidimensional soprando no sentidoindicado na figura 2.36. No ponto A (morros) e nos pontos A eC (taludes)
1,0
c) Vales profundos, protegidos de vento e qualquer direção. 0,9
Fonte: Bellei 2010, p.93
Fator rugosidade S2 que depende das condições da vizinhança e das dimensões
da edificação em questão. O fator S2 vizinhança se divide em 5 tipos de
categoria onde os terrenos contem ou não obstáculos, sendo com pouco ou
muito, dependendo do espaçamento entre estres obstáculos; e o fator dimensão
da obra varia da classe A à C.
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Fator estatístico S3 que leva em consideração a durabilidade “vida útil” e a
segurança da edificação conforme tabela 2.3.
Tabela 2.3: Fator S3
Grupo Descrição S3
1
Edificações cuja ruína total ou parcial pode afetar a segurança oupossibilidade de socorro a pessoas após uma tempestade destrutiva (hospitais,quartéis de bombeiros e de forças de segurança, centrais de comunicaçãoetc.)
1,10
2 Edificação para hotéis e residências. Edificações para comércio e indústriacom alto fator de ocupação 1,00
3 Edificação e instalações industriais com baixo fator de ocupação (depósitos,silos, construções rurais etc) 0,95
4 Vedação (telhas, vidros, painéis de vedação etc. 0,885 Edificações temporárias. Estruturas dos grupos 1 a 3 durante construção. 0,83
Fonte: BELLEI 2010, p.96
Figura: 2.35 - Isopletas da velocidade básica do vento Vo (m/s)
Fonte: NBR 6123/1988 ABNT
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Figura: 2.36 - Fator topográfico S1
Fonte: NBR 6123/2013 ABNT
Após encontrados os fatores S1,S2 e S3 e possível calcular a velocidade característica
do vento (Vk) no local onde será construído a edificação através da formula 2.1 .
= 0. 1. 2. 3 (2.1)2.5.2 Cargas Permanentes
A carga permanente é uma carga vertical composta pelo peso próprio da estrutura e
pelo peso dos materiais de acabamento, como chapas de piso, cobertura, tapamento,
instalações elétricas etc. A sua correta avaliação depende acima de tudo da experiência
profissional ou da facilidade de comparação com obras similares. Deve ser avaliada por
partes, à medida que se dimensionam as peças. A variação nesta avaliação deve ficar abaixo
de 10%, de acordo com o prescrito nas normas, como margem de segurança. Caso contrário,
dever-se-á acrescentar ou retirar o excedente e fazer nova verificação no dimensionamento
(BELLEI, 2010, p.85).
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2.5.3 Cargas acidentais / sobrecarga
São as cargas que podem atuar ou não na estrutura. Em geral, em galpoes de porte
pequeno e médio, fora de zonas de acúmulo de poeira, adota-se, para sobrecarga nas
coberturas, 15 Kgf/m² para cobrir chuvas etc, e para galpões em zonas siderúrgicas adota-se
um mínimo de 50Kgf/m². A NBR 6120/80 preconizar no item 2.2.1.4 que para elementos
isolados de cobertura, com terça e banzos superiores de treliças, seja feita verificação
adicional para uma carga concentrada de 1,00 KN = 100 kgf aplicada na posição mais
desfavorável, além da carga permanente. Portanto, neste caso devem ser feitas ambas as
verificações. Outras cargas eventuais podem atuar na estrutura, sendo fruto da análise do
projetista (BELLEI, 2010, p. 85).
2.6 Normas para dimensionamento de estrutura em aço
Existem várias normas técnicas para o dimensionamento de galpão de uso geral, será
baseado nas normas brasileiras e internacionais de dimensionamentos, ações, cargas etc.:
A NBR 14762, “Dimensionamento de Estruturas de Aço Constituídas por Perfis
Formados a Frio”, foi desenvolvida pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e
está baseada no método dos estados limites. Estabelece os princípios gerais para o
dimensionamento de perfis formados a frio, com espessura máxima igual a 8mm.
Esta norma foi elaborada tendo em vista a maior compatibilidade possível com as
normas brasileiras voltadas ao projeto de estruturas, como, a NBR 8800 e a NBR 8681 (ações
e segurança nas estruturas). A norma base adotada foi a norma americana AISI/96, o
EUROCODE 3/93 – parte 1.3 e, a norma Australiana AS/NZS 4600/96. Uma das
características fundamentais desta norma é que ela não restringe sua utilização a estruturas
civis, permitindo sua utilização para qualquer tipo de estrutura, como estrutura de veículos,
desde que sejam verificados os tipos de solicitações especiais a que a estrutura está
submetida; por exemplo, cargas dinâmicas ou fadiga.
NBR – 6120/1980 - Cargas Para o Cálculo de Edificações;
NBR – 6123/2013 - Forças Devidas ao Vento em Edificações;
NBR – 14762/2010 - Dimensionamento de Estruturas de Aço Constituídas por Perfis
Formados A frio;
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NBR – 6255/2003 - Perfis Estruturais de Aço Formados A Frio;
NBR – 8800/2008 - Projetos de Estrutura de Aço e de Estrutura Mistas de Aço e Concreto
de Edifícios – Procedimento;
NBR – 15279/2007 - Perfis Estruturais de Aço Soldados Por alta Frequência – eletrofusão
– Requisitos;
AISI 2012 – E.U. e México (ASD e LRFD);
2007 AISI – Canadá (LSD) AISI 2007 – Canadá (LSD)
2004 AISI – US & México (ASD e LRFD) AISI 2004 – E.u México (ASD e LRFD)
2004 AISI – Canadá (LSD) AISI 2004 – Canadá (LSD)
2001 AISI – US & México (ASD and LRFD) AISI 2001 – E.U. e México (ASD e LRFD)
2001 AISI – Canadá (LSD) AISI 2001 – Canadá (LSD)
1999 AISI – ASD e LRFD AISI 1999 – ASD e LRFD
ASCE 2002 – ASD e LRFD
AISC - specification for structural steel buildings.
2.7 Dimensionamento de perfis conformados a frio
2.7.1 Uso de perfis formados a frio
Segundo Nogueira (2009, p. 16) os perfis formados a frio (PFF) são obtidos por meio
de dobramento, em temperatura ambiente, de chapas de aço por dois processos distintos:
descontínuo, com a utilização de prensa dobradeira ou viradeira, ou contínua, por meio de
perfiladeira. O emprego desses perfis no Brasil iniciou-se por volta da década de 60 quando
algumas empresas buscam equipamentos para a realização de processos de dobramentos a frio
(Malite et al, 1998), mas a maior divulgação do uso desses perfis se deu a partir da publicação
da norma NBR 14762:2001 (ABNT, 2001). O uso de perfis formados a frio gera estruturas
mais leves se comparadas com outras estruturas. Normalmente apresentam uma maior relação
inércia/peso que os perfis laminados, o que consequentemente resulta em menor consumo de
material e, portanto, reduz o custo final de uma edificação. Carvalho et. Al. (2006) aponta
algumas vantagens do uso de perfis formados a frio (PFF) quando comparado aos perfis
laminados:
Facilidade de adequação à forma e às dimensões solicitadas. Com os perfis formados a
frio pode-se criar formas especiais de perfis para atender uma solicitação específica e
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também pode-se otimizar dimensões de acordo com o valor da resistência compatível
com os valores de solicitação, o que representa economia;
Facilidade de produção e baixo custo de estoque. A produção dos perfis formados a
frio é muito barata se comparada à de um perfil laminado. Além do mais, permite que
uma construtora situada longe dos grandes centros, com um pequeno estoque de
chapas, com três ou quatro bitolas, possa produzir perfis que atendam, praticamente,
todos os casos do dia-a-dia;
Leveza nas edificações para cargas e vãos médios, em estrutura com perfis formados a
frio. A resistência pós-flambagem explorada nos perfis formados a frio, conjugada
com a forma e as dimensões otimizadas, conduz a estruturas mais leves.
Devido à rapidez e à economia que se pode obter com os perfis formados a frio eles
estao cada vez mais viáveis para a construção civil. Os perfis formado a frio são bastante
utilizados em vedação e elementos estruturais.
Outras aplicações comuns são:
Em telhas de cobertura e vedação;
Em sistemas de armazenagem industriais como prateleiras, racks e mezaninos; no
sistema de cobertura podem ser utilizadas como treliças planas ou espaciais e também
como terças;
Em habitações e ampliação de edifícios podendo ser empregados nos steel-frames e
dry wall;
Na agroindústria, empregados em máquinas, implementos agrícolas e silos;
Na construção civil de forma geral, os perfis também podem ser amplamente
empregados nas edificações residenciais, comerciais e industriais, torres de
transmissão, reservatórios, pontes, formas para concreto e etc.
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2.7.2 Comportamento estrutural de perfis de seção aberta
Nos perfis formados a frio de seção transversal aberta devem ser considerados os
seguintes estados limites últimos: instabilidade local, instabilidade distorcional e instabilidade
global.
Segundo Pignatta e Silva (2008), as principais escolas brasileiras definem flambagem
como a ocorrência de um ponto de bifurcação no diagrama força x deslocamento de um ponto
de uma barra ou chapa comprimida. Em elementos estruturais reais, na presença de
imperfeições, não ocorre ponto de bifurcação e, portanto, segundo a definição não ocorre
flambagem. Em outras palavras distingue-se a flambagem da flexão composta. Como,
geralmente, as imperfeições das estruturas de aço são de pequeno valor, os modos de
deformação das barras de aço lembram os modos de flambagem.
Figura: 2.37 - Experimento mostrando o efeito das extremidades sobre o fenômeno de
flambagem
Fonte: Arquivo Wikipedia. Acesso em 10 set. 2013. Disponível em:
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Flambagem>
Segundo Nogueira (2009, p.36), a capacidade resistente das barras considerando as
instabilidades globais relacionadas com a torção está diretamente associada à rigidez à flexão
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EIy, e à rigidez à torção da seção. A parcela da torção, em especial, depende não apenas do
termo correspondente à chamada torção de Saint Venant, GIt , mas igualmente da rigidez ao
empenamento da seção, Cw. Quanto mais finas as paredes da seção do perfil, menores os
valores das propriedades It e Cw. Essas parcelas são proporcionais ao cubo da espessura “t”
das paredes, sofrendo grandes variações para pequenas alterações no valor da espessura.
Tabela 2.4: Valores de Cw e It
Fonte: Construções metálicas I, capítulo 7
Segundo Pignatta e Silva (2008), nas vigas em que os carregamentos não são aplicados
no centro de torção da seção, ocorre torção. As teorias de barras de Euler e de Timoshenko,
comumente ensinadas nos cursos de resistência dos materiais, não abrangem esse
comportamento das barras com seção aberta. Para que se tenha uma simples noção da
possibilidade de ocorrência do modo distorcional, BATISTA (2000) apresenta algumas
relações geométricas referentes à seção transversal que exercem grande influência no modo
crítico de instabilidade (Tabela 2.5).
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Tabela 2.5 Influência das relações geométricas das seções tipo “U” enrijecido no modo crítico
Fonte: BATISTA (2000)
2.7.3 Método da largura efetiva
A norma NBR 14762:2010 (ABNT, 2010) estabelece princípios gerais para o
dimensionamento de perfis formados a frio com base no método dos estados limites. São
considerados o estado limite último e o estado limite de utilização.
A norma brasileira assume as seções como elementos esbeltos com uma associação de
placas. Assim, é utilizado o conceito da largura efetiva para considerar o efeito de flambagem
local em cada um dos elementos isolados. Com isso, resulta em um perfil com propriedades
geométricas efetivas, ou seja, uma área efetiva e um módulo resistente elástico efetivo. A
Figura 2.39 mostra exemplos de perfis efetivos, com porções virtuais de áreas retiradas, ou
seja, porções que não colaboram com a resistência (NOGUEIRA, 2009, p.19).
Figura 2.38: Larguras efetivas de perfil formado a frio
Fonte: Nogueira 2009 pg. 19
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Os elementos estruturais tratados pela NBR 14762:2010 (ABNT, 2010) são vigas,
colunas e vigas-colunas. Todo o formulário referente à flambagem global está baseado nessa
classificação. Além disso, a variação de tensões é linear através dos elementos, e os esforços
considerados são generalizados: axial, flexão e cortante (NOGUEIRA, 2009, p.20). As
expressões de Von Kármán nas quais se fundamenta o método das larguras efetivas são:
= 1 ≥ (2.2)= < (2.3)
As expressões acima indicam que a relação entre a largura efetiva (bef) e a largura (b)
do elemento depende da relação entre a tensão crítica de flambagem elástica do elemento (fcr)
e a tensão aplicada (f).
Ao multiplicar o numerador e o denominador do primeiro membro da expressão (2.4)
pelo produto t.f (espessura do elemento (t) x tensão aplicada (f)) e o numerador e o
denominador do segundo membro pela área “A” do elemento, a expressão fica:
. ( .( . ) = .. (2.4)Tomando “f” como o valor limite de colapso (f = f) de todo o perfil, que pode ser a
tensão de colapso plástico, a tensão crítica de alguns modos de flambagem elástica ou uma
interação entre as duas formas de colapso citado, é possível reescrever a equação (2.11) como
sendo:
. ( . ). ( . ) = .. = (2.5)
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Em que:
Pnl é a carga de compressão resistente nominal (carga última de colapso) do
elemento analisado, considerando que o elemento só é formado pela sua área efetiva (b
x t) e que a tensão aplicada toma seu valor limite (f = flim);
Plim é a carga limite obtida considerando que a totalidade da área da seção
transversal do elemento (b x t) colabora com a resistência e que a tensão aplicada é a
tensão limite (f = flim);
Pcr é a carga de flambagem elástica local do elemento (placa) analisada.
Trabalhos experimentais realizados por Winter (1947, 1968) e aperfeiçoados por
outros autores pesquisadores têm permitido modificar a expressão original de Von Kármán, a
qual, em função das cargas, é possível escrever como segue:
= . 1 − 0,22. = . 1 − 0,22. (2.6)O método da largura efetiva é amplamente utilizado por outras normas além da norma
brasileira, mas Carvalho et. al. (2006) apresenta algumas desvantagens:
• A determinação da seção efetiva é trabalhosa, sobretudo no caso de perfis esbeltos
submetidos à flexão. Há necessidade de realizar cálculos interativos quando a seção é formada
por vários elementos e/ou enrijecedores intermediários, embora isso possa ser parcialmente
contornado utilizando-se programas computacionais;
• Existem dificuldades para incluir o modo de flambagem distorcional no cálculo;
• O aprendizado do método é difícil, em função do grande volume de cálculo algébrico
envolvido, prejudicando a compreensão do comportamento estrutural do perfil.
2.7.4 Tipos de perfis formados a frio
Os perfis de aço formados a frio (Figura 2.39 á 2.48) são cada vez mais viáveis para
uso na construção civil, em vista da rapidez e economia exigidas pelo mercado. São
eficientemente utilizados em galpões, coberturas, mezaninos e edifícios de pequeno porte.
Podem ser projetados para cada aplicação específica, com dimensões adequadas às
42
necessidades do projeto de elementos estruturais leves, tais como terças, montantes e
diagonais de treliças, travamentos, etc. A maleabilidade das chapas finas de aço permite a
fabricação de grande variedade de seções transversais, desde a mais simples cantoneira,
eficiente para trabalhar a tração, até os perfis formados a frio duplos (seção-caixão), que
devido à boa rigidez, à torção (eliminando travamentos), menor área exposta, (reduzindo a
área de pintura) e menor área de estagnação de líquidos ou detritos (reduzindo a probabilidade
de corrosão) oferecem soluções econômicas.
Figura: 2.39 - Perfil U simples
Fonte: Catálogo Gravia
Figura: 2.40 - Perfil U enrijecido
Fonte: Catálogo Gravia
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Figura: 2.41 - Perfil caixa
Fonte: Catálogo Gravia
Figura: 2.42 - Perfil retangular
Fonte: Catálogo Gravia
Figura: 2.43 - Perfil cartola
Fonte: Catálogo Gravia
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Figura: 2.44 - Perfil cantoneira abas iguais
Fonte: Catálogo Gravia
Figura: 2.45 - Perfil Z
Fonte: Acessado em 28 set. 2013. Disponível em: <http://www.jefer.com.br/img/perfil-z-
simples.jpg>
Figura 2.46: Perfil Z enrijecido
Fonte: Acesso em 28 set. 2013. Disponível em: <http://www.jefer.com.br/img/perfil-z-
enrijecido.jpg>
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Figura: 2.48 - Perfil quadrado
Fonte: Catalogo Gravia
2.7.5 Tipos e aços utilizados
Aços carbono são os tipos mais usuais, nos quais o aumento de resistência em relação
ao ferro puro é produzido pelo carbono e, em menor escala, pela adição de manganês. Em
estrutura usuais de aço, utilizam-se aços com um teor de carbono elevado a resistência e a
dureza (redução da ductilidade); porém, o aço resulta mais quebradiço e sua soldabilidade
diminui consideravelmente. Entre os aços carbono mais usados em estruturas, podemos citar:
o ASTM A36 E A570 E OS ABNT NBR 6648, 6649, 6650, 7007 e DIN St37.
Os aços de baixa liga são os aços-carbono acrescido de elementos de liga em pequena
quantidade, tais como nióbio, cobre, manganês, silício etc. Os elementos de liga provocam um
aumento de resistência do aço, através da modificação da microestrutura para grãos finos.
Graças a este fato, pode-se obter resistência elevada com um teor de carbono da ordem de
0,20%, permitindo, ainda assim, uma boa soldabilidade. Entre esses, podemos citar como
mais usuais o ASTM A572, A441, os ABNT NBR 5000, 5004, 7007; DIN St52 etc.
Com uma pequena variação na composição química e com adição de alguns
componentes, tais como vanádio, cromo, cobre, níquel, alumínio, nióbio, esses aços podem
ter aumentado sua resistência à corrosão atmosférica de duas a quatro vezes. São chamados
aços de baixa liga e alta resistência mecânica e resistentes à corrosão atmosférica, sendo
conhecidos também como aços patináveis. Entre eles podemos citar o ASTM A588, os ABNT
NBR 5008, 5920, 5921. As usinas nacionais produzem esses aços com os seguintes nomes
comerciais (BELLEI, 2010, p.21):
COR 420, produzidos pela CSN, CST, Gerdau e V&M do Brasil;
USI-SAC, produzido pela USIMINAS;
COS AR COR, produzido pela COSIPA.
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3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Materiais
Para o desenvolvimento deste projeto serão utilizados softwares de análise estrutural e
dimensionamento como SAP2000 V15, CFS 8 e Visual ventos Versão: 2.0.2.0.
3.1.1 Programa SAP
O SAP2000 V15 é um programa de elementos finitos, com interface gráfica 3D orientado
a objetos, preparado para realizar, de forma totalmente integrada, a modelação, análise e
dimensionamento do mais vasto conjunto de problemas de engenharia de estruturas.
Conhecido pela flexibilidade quanto ao tipo de estruturas que permite analisar, pela precisão
dos cálculos e pela confiabilidade de resultados, o SAP2000 V15 é a ferramenta diária de
trabalho de milhares de engenheiros. O vasto leque de aplicabilidade dos programas CSI
permite a sua utilização no dimensionamento de pontes, edifícios, estádios, barragens,
estruturas industriais, estruturas marítimas e qualquer outro tipo de infraestrutura que
necessite ser analisada e dimensionada. A versão 15 do programa inclui:
Atualização da Eurocóde de concreto armado e estruturas metálicas (EC2 e EC3);
Implementação das verificações das secções de classe 4;
Implementação de novas regras de dimensionamento ao sismo pelo EC8 e dos
respectivos espectros de resposta com base no nosso anexo nacional;
Visualização de tensões em elementos de barra;
3.1.2 Programa Visual Ventos
Visual ventos é um programa desenvolvido na UFP (Universidade de Passo Fundo) que
tem por objetivo a determinação das forças devido ao vento em edifícios de planta retangular
e cobertura a duas águas, de acordo com as prescrições da NBR6123: Forças Devidas ao
Vento em Edificações de 1988.
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3.1.3 Programa CFS V8
O CFS é uma ferramenta completa de uso geral de dimensionamento de perfis formados
a frio, o programa executa cálculos de acordo com o AISI 2012 Edição da Especificação
norte-americana para projetos de aço formados a frio de elementos estruturais, e também
utiliza a norma ASCE para o dimensionamento elementos estruturais de aço inoxidável
(ASCE-8-02).
3.1.4 Computador
Será utilizado um computador HP com processador intel(R) Core(TM) i5 CPU M460
2.53GHz com 4 GB de memoria (RAM) sistema operacional 64 bits para o dimensionamento
do galpão em estrutura metálica.
3.1.5 Normas
3.1.5.1 Dimensionamento e verificação
Para perfis de chapa dobrada a frio será utilizada a AISI/2012 – LRFD – American
Iron And. Steel Institute.
3.1.5.2 Ações do vento
Será utilizado a NBR – 6123/88 – Forças Devidas ao Vento em Edificações.
3.2 Metodologia
Este trabalho tem como objetivo principal avaliar o desempenho de soluções
estruturais para coberturas composta por perfis formado a frio, a seguir serão apresentados os
parâmetros para o desenvolvimento do estudo considerando algumas das topologias de
coberturas disponíveis no mercado e utilizados com mais frequência em coberturas de
galpões.
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4. ANÁLISE ESTRUTURAL
O tipo de análise estrutural pode ser classificado de acordo com o comportamento do
material e dos efeitos dos deslocamentos da estrutura. Tendo em vista o comportamento do
material estrutural, pode-se desenvolver uma análise global elástica (diagrama tensão-
deformação elástico-linear) ou uma análise global plástica (diagrama tensão-deformação
rígido-plástico, elastoplástico perfeito ou elastoplástico não-linear). Este segundo tipo de
análise é normalmente designado análise não-linear física.
Quanto aos efeitos dos deslocamentos da estrutura, pode-se realizar uma análise linear
(teoria de primeira ordem), com base na geometria indeformada da estrutura, ou uma análise
não-linear, com base na geometria deformada da estrutura. Este segundo tipo de análise é
normalmente designado como análise não-linear geométrica. A análise não-linear geométrica
deve ser usada sempre que os deslocamentos afetarem de forma significativa os esforços
internos. Essa análise pode ter como base teorias geometricamente exatas, teorias
aproximadas ou adaptações a resultados da teoria de primeira ordem.
A escolha de um tipo de análise deve assegurar principalmente que os resultados
obtidos serão representativos do real comportamento da estrutura. Segundo a NBR 8800:2008
(ABNT, 2008), a análise estrutural deve ser feita com um modelo realista, que permita
representar a resposta da estrutura e dos materiais estruturais, levando-se em conta as
deformações causadas por todos os esforços solicitantes relevantes. Onde necessário, a
interação solo-estrutura e o comportamento das ligações devem ser contemplados no modelo.
Neste trabalho será realizado apenas análise de primeira ordem da estrutura.
4.1 Topologia
Serão avaliados 3 topologias distintas para análise estrutural de uma cobertura de
dimensões 25 X 36 conforme a Figura 4.1 e modelo de fixação das terças conforme (figura
4.2). A estrutura dessa edificação é marcada pela repetição dos pórticos planos transversais,
separados por 6 m e ligados por terças em perfil U enrijecido. Os banzos diagonais e pilares
utilizarão perfis U simples, caixa enrijecido e cartola. Está previsto como material de
cobertura telhas trapezoidais de 40 mm de altura.
49
O objetivo destas análise será obter o consumo de aço da cobertura variando os
sistemas estruturais bem como os perfis que a compõem.
Figura: 4.1 – Esquema estrutural – planta baixa
Fonte: Autor
Figura 4.2: Esquema terça mão francesa.
Fonte: Autor
50
4.1.1 Treliças de banzos paralelos inclinados (TBP)
Na Figura 4.3 temos um modelo de treliça de banzos paralelos (TBP). A estrutura TBPé composta por pilares em perfil dobrado tipo caixa enrijecido, com treliça composta porbanzos paralelos em perfil dobrado tipo cartola, montantes e diagonais por perfil U, as mãofrancesas e as terças por perfis U enrijecido.
Os pilares da estrutura são engastados na base e a ligação do pilar com a treliça éflexível. Os elementos que compõem a treliça, as diagonais e os montantes são rotulados nassuas extremidades.
Figura 4.3: Treliça de banzos paralelos inclinados
Fonte: Autor
4.1.2 Pórtico com treliças de banzos paralelos inclinados (PBP)
Na Figura (4.5) temos um modelo de pórtico com treliça de banzos paralelos e pilar
treliçado O pilar é composto por perfis caixa enrijecido e U simples, os banzos da treliça são
compostos por peril U simples, diagonais U enrijecido, montantes U simples, mão francesa e
terças por perfis U enrijecido.
Os pilares da estrutura são rotulados na base, e a ligação do pilar com a treliça é
flexível. Os elementos que compõem a treliça, as diagonais e os montantes são rotulados nas
suas extremidades.
51
Figura 4.4: Pórtico com treliça de banzos paralelos inclinados
Fonte: Autor
4.1.3 Treliça tipo fink (TTF)
Na figura (4.4) apresenta-se o modelo de treliça tipo fink, onde possui somente os
banzos superiores inclinados, dando o aspecto de um trapézio. Os métodos de vinculação das
peças componentes da treliça e dos pilares são os mesmos que os dispostos na treliça de banzo
paralelo inclinado, ou seja, pilares engastados na base, ligações flexíveis entre a treliça e o
pilar e as extremidades das diagonais e dos montantes rotuladas. Sendo os pilares compostos
por perfil caixa enrijecido, banzos por perfil cartola, diagonais e montantes por perfil U
simples, terças e mão francesa por perfil U enrijecido.
52
Figura: 4.5 - Treliça tipo fink
Fonte: Autor
4.2 Dimensionamento da cobertura
O dimensionamento dos elementos estruturais seguirá a sequencia a seguir:
Escolha dos materiais;
Definição dos carregamentos permanentes (D);
Definição dos carregamentos de uso (L, Lr);
Definição da velocidade do vento;
Definição das ações do vento a 0º e 90º (W);
Definição do coeficiente de pressão interna e externa;
Definição da temperatura;
Pré-dimensionamento das peças;
Avaliação dos esforços;
Dimensionamento;
Atualização SAP;
Novos esforços;
Novo dimensionamento;
Análise de deslocamento;
Comparação dos resultados;
53
5. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Apresentam-se neste capítulo os resultados de consumo de aço para as topologias TBP
(treliça de banzo paralelo), PBP (pórtico de banzo paralelo) e TTP (treliça tipo fink).
A taxa de consumo de aço é normalmente tomada como critério inicial para comparações
dos modelos de coberturas e galpões. Será apresentado a seguir o consumo de aço por
elemento estrutural.
5.1 Análise dos banzos
Os resultados do dimensionamento dos banzos são apresentados em gráficos.
Na Tabela 5.14 apresenta-se o peso final das três topologias, adotando-se R$ 10,00
reais por quilo que é o preço utilizado no mercado para estimar o custo da estrutura temos que
a pórtico de banzo paralelo (PBP) custaria R$ 139,540.27 a treliça de banzos paralelos
apresentaria um custo a mais 5,43%, totalizando R$ 147,110.48 e a treliça tipo fink
apresentou um custo a mais de 10,31%, totalizando 153,930.13. Se fosse adotar uma estrutura
usaria-se a estrutura pórtico de banzos paralelos (PBP) que apresentou uma economia de R$
7,570.21 comparada a segunda estrutura mais econômica TBP.
5.9 Análise dos deslocamentos
Os deslocamentos máximos admissíveis considerados para a coberturas:
Deslocamentos horizontais h=H/300
Deslocamentos vertical v=L/250
Onde:
H - Altura máxima do pilar
L - Vão máximo entre pilares
Apresenta-se através de tabelas os deslocamentos máximos admissíveis para cada
topologia e os deslocamentos reais após dimensionamento e análise da estrutura.
13954,27
14711,48 15393,13
0,00
2000,00
4000,00
6000,00
8000,00
10000,00
12000,00
14000,00
16000,00
18000,00
PBP TBP TTF
66
Tabela: 5.15 Deslocamentos atuantes na estrutura
Desloc Cumeeira(cm)
Desloc Pilar(cm)
PBP 3,13 0,70TBP 4,79 1,55TTF 4,55 1.60
Fonte: Autor
Tabela: 5.16 Deslocamentos admissíveis
Desloc Cumeeira(cm)
Desloc Pilar(cm)
PBP 9,20 2,20TBP 9,20 2,20TTF 9,20 2,89
Fonte: Autor
A treliça das topologias PBP e TBP apesar de apresentarem o mesmo desenho não
apresentaram os deslocamentos parecidos. A topologia PBP como o esperado apresentou-se
mais rígida que as demais, mas todas apresentaram deslocamento dentro do esperado.
67
6. CONCLUSÃO
Os resultados obtidos após o dimensionamento das topologias demonstrou que a
treliça pórtico de banzos paralelos apresentou banzos, montantes e diagonais mais econômicas
que as demais topologias.
A treliça de banzos paralelos apresentou-se mais vantajosa no dimensionamento do
pilar. Já os demais elementos apresentaram resultados iguais para duas topologias como no
dimensionamento da mão francesa onde a TBP e PBP apresentaram mesmo peso por
apresentar a treliça com mesmo modelo.
No dimensionamento dos acessórios, a estrutura TBP e TTF apresentaram o mesmo
peso, apesar de a treliça possuir formato diferente. As terças foram dimensionadas utilizando-
se o mesmo tipo de perfil. A treliça tipo fink apesar de apresentar arquitetura diferente das
demais, obteve resultado semelhantes as demais treliças, em consideração que as topologias
apresentaram a mesma quantidade de montantes estes onde as terças transmitem seus
esforços.
As análises indicam que para o vão de 23 metros e pórticos a cada 6 metros a
cobertura composta pela treliça de pórticos de banzos paralelos (PBP) apresenta taxa de
consumo de aço inferior às demais topologias. Comparando-se o consumo da treliça PBP com
a segunda estrutura mais leve a TBP (treliça de banzo paralelo) a economia é de apenas
5,15%. Vale ressaltar que esta diferença pode variar, dependendo da geometria escolhida para
o pórtico treliçado. É importante ressaltar que apenas só foram consideradoas as partes que
compõem a estrutura. Não foi considerado e especificado o tipo de solda, sendo que, em um
quantitativo final a TBP por ter menos peças em sua composição, poderá acarretar um valor
final menor que as demais estruturas.
68
7. SUGESTAO PARA TRABALHOS FUTUROS
Utilizar os perfis cantoneiras, perfil tubular de seções (quadrada, circular, retangular),
perfil I e I enrijecido para dimensionamento das treliças.
Utilizar novas topologias de treliças como joists, treliçadas atirantadas, arco treliçados
atirantados para análise e dimensionamento da estrutura.
Otimizar altura das treliças.
Comparar o dimensionamento das treliças utilizando a NBR 14762/2010 com AISI -
2012.
Mudar perfil das terças para Z enrijecido.
Variar os vãos das treliças.
69
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. ForçasDevidas ao Vento em Edificações - NBR-6123. Rio de Janeiro: ABNT, 1988.80p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT.Dimensionamento de Estruturas de Aço Constituídas por Perfis Formados aFrio. - NBR-14762. Rio de Janeiro: ABNT, 2010. 87p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. PerfisEstruturais de Aço Formados a Frio. - NBR-6255. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.37p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Projeto deEstruturas de Aço e de Estrutura Mistas de Aço e Concreto de Edifícios -Procedimento: NBR-8800. Rio de Janeiro: ABNT, 2008. 237p.
BATISTA, E. M. et al. (2000). Estudos dos modos de instabilidade local de placa edistorcional em perfis de chapa dobrada de aço. In: JORNADASSUDAMERICANAS DE INGENIERIA ESTRUCTURAL, 29., Punta Del Este,Uruguay, nov. 2000. Memorias. 14p.
BELLEI, Ildony H. Edifícios Industriais em Aço - Projeto e Cálculo. 2.ed. SãoPaulo: PINI, 1998.
BELLEI, Ildony H. Edifícios Industriais em Aço - Projeto e Cálculo. 5.ed. SãoPaulo: PINI, 2006.
BELLEI, Ildony H. Edifícios Industriais em Aço - Projeto e Cálculo. 6.ed. SãoPaulo: PINI, 2010.
BLESSMANN, J. Acidentes Causados pelo Vento. 3.ed. revisado. Porto Alegre,Editora da Universidade/UFRGS, (Série Engenharia Estrutural 7), 1986.166p.
CARVALHO, P. R. M. Curso Básico de Perfis de Aço Formado a Frio. et al.Porto Alegre, 2006.
GONÇALVES, R. M., SALES, J. J. de S., MALITE, M. Ação do Ventona. Edificações: teoria e exemplos. São Carlos: SET/EESC/USP, 2004.
MALITE, M., Sáles, J. J., Gonçalves, R. M. (1998). Algumas considerações sobre anova norma brasileira de estruturas de aço em perfis formados a frio. ArtigoTécnico, Revista Construção Metálica, n. 33, p. 22-26, 1998.
MINISTÉRIO DA INDÚSTRIA E DO COMÉRCIO. SECRETARIA DETECNOLOGIA INDUSTRIAL (MIC/STI). Manual Brasileiro para Cálculo deEstruturas Metálicas. v.1. Brasília: MIC/STI, 1986.
SCHULTE, H., YAGUI, T., PITTA, J.A.A. Estruturas Metálicas paraCoberturas. Informações Construtivas para Projetos Escolares. São Carlos:SET/ESSC/USP, 1978.
SILVA, E. L., PIGNATTA, V. S. Dimensionamento de perfis formados a frioconforme NBR 14762 e NBR 6355. Dados eletrônico. Rio de Janeiro:IBS/CBCA, 2008. 119p. – ( Série Manual de Construção em Aço).
NOGUEIRA, G. S. Avaliação de Soluções Estruturais para Galpões Compostos porPerfis de Aço Formado a Frio. Ouro Preto: Editora da Universidade/ UFOP, 2009
71
Bibliografia Complementar
AÇOMINAS. Galpões em Estrutura Metálica (Coletânea Técnica do Uso doAço). Belo Horizonte: Açominas, 1989. v.VII.
CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇAO EM AÇO- CBCA. EdificiosResidenciais e Comerciais Em Aço – Modulo 7 – Rio de Janeiro: CBCA, 2009.15p.
CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇAO EM AÇO- CBCA. Galpoes emEstrutura de Açoo – Modulo 6 – Rio de Janeiro: CBCA, 2009. 16p.
CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇAO EM AÇO- CBCA. BibliografiaTecnica Para o Desenvolvimento da Construção Metalica– Volume II – Rio deJaneiro: CBCA, 2003. 12p.
CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇAO EM AÇO- CBCA. Manual Joist – Riode Janeiro: CBCA, 2007. 10p.
CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇAO EM AÇO- CBCA. EdificiosResidenciais e Comerciais Em Aço – Modulo 7 – Rio de Janeiro: CBCA, 2009.15p. Revista Brasileira do Aço (INDA) n.º 42 – 1999 “A hora e a vez do Aço”
PINHEIRO, A. C. da F. B. Estrutura metálica: cálculo, detalhamento,exercícios e projeto. 2.ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2005.
Manual Brasileiro para Cálculo de Estruturas Metálicas, Rio de Janeiro, 1986. 8
72
ANEXO I
MEMORIAL DE CÁLCULO - PÓRTICO DE BANZOS PARALELOS (PBP)
1. CONSIDERAÇÕES GERAIS:
1.1- Tipo de estrutura: Treliça de banzos paralelos.
1.2 - Vão livre(max): 23 m.
1.3 - Pé-direito livre (min): 6,61 m
1.4 - Altura total da edificação: 10,66 m
1.5 - Inclinação da cobertura (conforme arquitetura): 13,02º
1.6 - Tipo de perfil: Chapa dobrada a frio
1.7 - Terças: Perfil dobrado “c” enrijecido
1.10 - Local da construção: Brasília- DF
73
2. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:
2.1 - Aço estrutural: Para a fabricação da estrutura metálica deverá ser utilizado
o aço USI-SAC 300 ou equivalente;
2.2 - Dimensionamento dos perfis: No dimensionamento dos perfis soldados
serão obedecidas as prescrições estabelecidas pelo AISI/2012;
2.3 - Solda: Deverá ser utilizado eletrodo AWS-E-7018;
2.4 - Vento: Nas considerações das forças devido à ação estática do vento serão
obedecidas as prescrições estabelecidas pela NBR-6123/88. (carregamento da
cobertura).
74
3. TOPOLOGIAS:
Figura: 3.1 - Pórtico de Banzos Paralelos
Fonte: Autor
4. AÇÕES:
A seguir serão calculadas as ações para as topologias, treliça de banzos
paralelos (Figura 3.1), pórtico de banzos paralelos (Figura 3.2) e treliça tipo fink
(Figura 3.3).
4.1 Ações permanentes – (D)
Peso próprio ............................................................................... SAP
1 e 21 12,00 Kgf/m² x 0,51 m = 6,12 Kgf/m2 e 20 12,00 Kgf/m² x 1,16 m = 13,92 Kgf/m3 e 19 12,00 Kgf/m² x 1,30 m = 15,54 Kgf/m4 e 18 12,00 Kgf/m² x 1,30 m = 15,54 Kgf/m5 e 17 12,00 Kgf/m² x 1,30 m = 15,54 Kgf/m6 e 16 12,00 Kgf/m² x 1,30 m = 15,54 Kgf/m7 e 15 12,00 Kgf/m² x 1,30 m = 15,54 Kgf/m8 e 14 12,00 Kgf/m² x 1,30 m = 15,54 Kgf/m9 e 13 12,00 Kgf/m² x 1,30 m = 15,54 Kgf/m10 e 12 12,00 Kgf/m² x 1,37 m = 16,44 Kgf/m
Ações decorrente do uso – (L) .............................................. 7 Kgf/m²
76
4.2.1 Carregamento nas terças
Carregamento nas Terças - L
Terça Açõespermanente
Distanciaentre nós
Carregamentodos nós
1 e 21 7,00 Kgf/m² x 0,51 m = 3,57 Kgf/m2 e 20 7,00 Kgf/m² x 1,16 m = 8,12 Kgf/m3 e 19 7,00 Kgf/m² x 1,30 m = 9,07 Kgf/m4 e 18 7,00 Kgf/m² x 1,30 m = 9,07 Kgf/m5 e 17 7,00 Kgf/m² x 1,30 m = 9,07 Kgf/m6 e 16 7,00 Kgf/m² x 1,30 m = 9,07 Kgf/m7 e 15 7,00 Kgf/m² x 1,30 m = 9,07 Kgf/m8 e 14 7,00 Kgf/m² x 1,30 m = 9,07 Kgf/m9 e 13 7,00 Kgf/m² x 1,30 m = 9,07 Kgf/m
10 e 12 7,00 Kgf/m² x 1,37 m = 9,59 Kgf/m11 7,00 Kgf/m² x 0,72 m = 5,04 Kgf/m
1 e 21 15,00 Kgf/m² x 0,51 m = 7,65 Kgf/m2 e 20 15,00 Kgf/m² x 1,16 m = 17,40 Kgf/m3 e 19 15,00 Kgf/m² x 1,30 m = 19,43 Kgf/m4 e 18 15,00 Kgf/m² x 1,30 m = 19,43 Kgf/m5 e 17 15,00 Kgf/m² x 1,30 m = 19,43 Kgf/m6 e 16 15,00 Kgf/m² x 1,30 m = 19,43 Kgf/m7 e 15 15,00 Kgf/m² x 1,30 m = 19,43 Kgf/m8 e 14 15,00 Kgf/m² x 1,30 m = 19,43 Kgf/m9 e 13 15,00 Kgf/m² x 1,30 m = 19,43 Kgf/m10 e 12 15,00 Kgf/m² x 1,37 m = 20,55 Kgf/m
11 15,00 Kgf/m² x 0,72 m = 10,80 Kgf/mFonte: Autor
77
4.4 Ações do vento – (W)
a) Pressão dinâmica - qv
Vo = 35 m/s² (velocidade básica do vento adequada ao local da
construção da estrutura).
S1 = 1,00 (terreno plano ou fracamente acidentado).
S2 = 0,92 (categoria III, Classe B, z<10,5 m – frente 23,00m x lateral
36,00m).
S3 = 1,0 (grupo 2, edificações para hotéis e residências, edificações
para comércio e indústrias com alto fator de ocupação).
Vk = 32,34 m/s (velocidade característica do vento Vk = Vo. S1. S2.
b) Coeficiente de pressão e de forma, externos, para telhados duas águas.
0.33 < ½ (h /b < ½ - h = 7,6m – b = 23m)
79
Figura: 4.1 – Representação das açoes do vento.
Fonte: Programa Visual ventos
O projeto de trata de uma cobertuta com fechamento laterais somente
na altura da treliça (1,22 m) os trechos C1, C2, A1, A2, A3, B1, B2 e B3
apresentam os coeficientes de pressão nas paredes de acordo com as figuras
a seguir:
80
Figura: 4.2 – Representação dos trechos
Fonte: Programa Visual ventos
Para simplificação de cálculo as forças devido a ação do vento serão
transferidas diretamente para os nós de empena da treliça e os nós que
possuem terças.
81
4.1.2 Carregamento dos fechamentos da treliça - Vento 0º (Cpi = -0,2)
Vento 0⁰ - (WL1)
Pilares Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre nósAltura
fechamento Carregamento
1 e 21 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 0,51 m 1,22 m 9,96 Kgf2 e 20 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 1,16 m 1,22 m 22,64 Kgf3 e 19 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 1,30 m 1,22 m 25,28 Kgf4 e 18 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 1,30 m 1,22 m 25,28 Kgf5 e 17 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 1,30 m 1,22 m 25,28 Kgf6 e 16 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 1,30 m 1,22 m 25,28 Kgf7 e 15 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 1,30 m 1,22 m 25,28 Kgf8 e 14 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 1,30 m 1,22 m 25,28 Kgf9 e 13 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 1,30 m 1,22 m 25,28 Kgf10 e 12 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 1,37 m 1,22 m 26,74 Kgf
11 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 0,72 m 1,22 m 14,05 KgfFonte: Autor
Vento 0⁰ - (WL1)
Terça Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre nósAltura
fechamento Carregamento
1 e 21 64,00 Kgf/m² -0,31 0,20 0,51 m 1,22 m -10,15 Kgf2 e 20 64,00 Kgf/m² -0,31 0,20 1,16 m 1,22 m -23,10 Kgf3 e 19 64,00 Kgf/m² -0,31 0,20 1,30 m 1,22 m -25,78 Kgf4 e 18 64,00 Kgf/m² -0,31 0,20 1,30 m 1,22 m -25,78 Kgf5 e 17 64,00 Kgf/m² -0,31 0,20 1,30 m 1,22 m -25,78 Kgf6 e 16 64,00 Kgf/m² -0,31 0,20 1,30 m 1,22 m -25,78 Kgf7 e 15 64,00 Kgf/m² -0,31 0,20 1,30 m 1,22 m -25,78 Kgf8 e 14 64,00 Kgf/m² -0,31 0,20 1,30 m 1,22 m -25,78 Kgf9 e 13 64,00 Kgf/m² -0,31 0,20 1,30 m 1,22 m -25,78 Kgf10 e 12 64,00 Kgf/m² -0,31 0,20 1,37 m 1,22 m -27,28 Kgf
11 64,00 Kgf/m² -0,31 0,20 0,72 m 1,22 m -14,34 KgfFonte: Autor
82
Vento 0⁰ - (WL1)
Pilares Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre pilaresAltura
fechamento Carregamento
1 a 3 64,00 Kgf/m² 0,80 0,20 6,00 m 1,22 m 140,54 Kgf3 e 4 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 6,00 m 1,22 m 67,93 Kgf4 e 7 64,00 Kgf/m² 0,32 0,20 6,00 m 1,22 m 28,11 Kgf
Fonte: Autor
4.1.3 Carregamento dos fechamentos da treliça - Vento 0º (Cpi = 0,3)
Vento 0⁰ - (WL2)
Pilares Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre nósAltura
fechamento Carregamento
1 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 0,51 m 1,22 m 19,91 Kgf2 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 1,16 m 1,22 m 45,29 Kgf3 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 1,30 m 1,22 m 50,56 Kgf4 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 1,30 m 1,22 m 50,56 Kgf5 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 1,30 m 1,22 m 50,56 Kgf6 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 1,30 m 1,22 m 50,56 Kgf7 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 1,30 m 1,22 m 50,56 Kgf8 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 1,30 m 1,22 m 50,56 Kgf9 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 1,30 m 1,22 m 50,56 Kgf10 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 1,37 m 1,22 m 53,48 Kgf11 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 0,72 m 1,22 m 28,11 Kgf
Fonte: Autor
83
Vento 0⁰ - (WL2)
Terça Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre nósAltura
fechamento Carregamento
21 64,00 Kgf/m² -0,31 -0,30 0,51 m 1,22 m -0,20 Kgf20 64,00 Kgf/m² -0,31 -0,30 1,16 m 1,22 m -0,45 Kgf19 64,00 Kgf/m² -0,31 -0,30 1,30 m 1,22 m -0,51 Kgf18 64,00 Kgf/m² -0,31 -0,30 1,30 m 1,22 m -0,51 Kgf17 64,00 Kgf/m² -0,31 -0,30 1,30 m 1,22 m -0,51 Kgf16 64,00 Kgf/m² -0,31 -0,30 1,30 m 1,22 m -0,51 Kgf15 64,00 Kgf/m² -0,31 -0,30 1,30 m 1,22 m -0,51 Kgf14 64,00 Kgf/m² -0,31 -0,30 1,30 m 1,22 m -0,51 Kgf13 64,00 Kgf/m² -0,31 -0,30 1,30 m 1,22 m -0,51 Kgf12 64,00 Kgf/m² -0,31 -0,30 1,37 m 1,22 m -0,53 Kgf11 64,00 Kgf/m² -0,31 -0,30 0,72 m 1,22 m -0,28 Kgf
Fonte: Autor
Vento 0⁰ - (WL2)
Pilares Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre pilaresAltura
fechamento Carregamento
1 a 3 64,00 Kgf/m² 0,80 -0,30 6,00 m 1,22 m 257,66 Kgf3 e 4 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 6,00 m 1,22 m 185,05 Kgf4 e 7 64,00 Kgf/m² 0,32 -0,30 6,00 m 1,22 m 145,23 Kgf
Fonte: Autor
84
4.1.4 Carregamento dos fechamentos da treliça - Vento 90º (Cpi = -0,2)
Vento 90⁰ - (WL3)
Terças Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre nósAltura
fechamento Carregamento
1 64,00 Kgf/m² 0,89 0,20 0,51 m 1,22 m 13,74 Kgf2 64,00 Kgf/m² 0,89 0,20 1,16 m 1,22 m 31,25 Kgf3 64,00 Kgf/m² 0,89 0,20 1,30 m 1,22 m 34,88 Kgf4 64,00 Kgf/m² 0,89 0,20 1,30 m 1,22 m 34,88 Kgf5 64,00 Kgf/m² 0,89 0,20 1,30 m 1,22 m 34,88 Kgf6 64,00 Kgf/m² 0,89 0,20 1,30 m 1,22 m 34,88 Kgf7 64,00 Kgf/m² 0,89 0,20 1,30 m 1,22 m 34,88 Kgf8 64,00 Kgf/m² 0,89 0,20 1,30 m 1,22 m 34,88 Kgf9 64,00 Kgf/m² 0,89 0,20 1,30 m 1,22 m 34,88 Kgf10 64,00 Kgf/m² 0,89 0,20 1,37 m 1,22 m 36,90 Kgf11 64,00 Kgf/m² 0,89 0,20 0,72 m 1,22 m 19,40 Kgf
Fonte: Autor
Vento 90⁰ - (WL3)
Terças Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre nósAltura
fechamento Carregamento
21 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 0,51 m 1,22 m 5,77 Kgf20 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 1,16 m 1,22 m 13,13 Kgf19 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 1,30 m 1,22 m 14,66 Kgf18 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 1,30 m 1,22 m 14,66 Kgf17 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 1,30 m 1,22 m 14,66 Kgf16 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 1,30 m 1,22 m 14,66 Kgf15 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 1,30 m 1,22 m 14,66 Kgf14 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 1,30 m 1,22 m 14,66 Kgf13 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 1,30 m 1,22 m 14,66 Kgf12 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 1,37 m 1,22 m 15,51 Kgf11 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 0,72 m 1,22 m 8,15 Kgf
Fonte: Autor
85
Vento 90⁰ - (WL3)
Pilares Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre pilaresAltura
fechamento Carregamento
1 a 7 64,00 Kgf/m² 0,70 0,20 6,00 m 1,22 m 117,12 Kgf1 e 7 64,00 Kgf/m² 0,49 0,20 6,00 m 1,22 m 67,93 Kgf
Fonte: Autor
4.1.5 Carregamento dos fechamentos da treliça - Vento 90º (Cpi = 0,3)Vento 90⁰ - (WL4)
Terças Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre nósAltura
fechamento Carregamento
1 64,00 Kgf/m² 0,89 -0,30 0,51 m 1,22 m 23,69 Kgf2 64,00 Kgf/m² 0,89 -0,30 1,16 m 1,22 m 53,89 Kgf3 64,00 Kgf/m² 0,89 -0,30 1,30 m 1,22 m 60,16 Kgf4 64,00 Kgf/m² 0,89 -0,30 1,30 m 1,22 m 60,16 Kgf5 64,00 Kgf/m² 0,89 -0,30 1,30 m 1,22 m 60,16 Kgf6 64,00 Kgf/m² 0,89 -0,30 1,30 m 1,22 m 60,16 Kgf7 64,00 Kgf/m² 0,89 -0,30 1,30 m 1,22 m 60,16 Kgf8 64,00 Kgf/m² 0,89 -0,30 1,30 m 1,22 m 60,16 Kgf9 64,00 Kgf/m² 0,89 -0,30 1,30 m 1,22 m 60,16 Kgf10 64,00 Kgf/m² 0,89 -0,30 1,37 m 1,22 m 63,65 Kgf11 64,00 Kgf/m² 0,89 -0,30 0,72 m 1,22 m 33,45 Kgf
Fonte: Autor
86
Vento 90⁰ - (WL4)
Terças Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre nósAltura
fechamento Carregamento
21 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 0,51 m 1,22 m 15,73 Kgf20 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 1,16 m 1,22 m 35,78 Kgf19 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 1,30 m 1,22 m 39,94 Kgf18 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 1,30 m 1,22 m 39,94 Kgf17 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 1,30 m 1,22 m 39,94 Kgf16 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 1,30 m 1,22 m 39,94 Kgf15 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 1,30 m 1,22 m 39,94 Kgf14 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 1,30 m 1,22 m 39,94 Kgf13 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 1,30 m 1,22 m 39,94 Kgf12 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 1,37 m 1,22 m 42,25 Kgf11 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 0,72 m 1,22 m 22,21 Kgf
Fonte: Autor
Vento 90⁰ - (WL4)
Pilares Velocidadecaracterística
Coeficiente depressão Cpi Distância
entre pilaresAltura
fechamento Carregamento
1 a 7 64,00 Kgf/m² 0,70 -0,30 6,00 m 1,22 m 234,24 Kgf1 e 7 64,00 Kgf/m² 0,49 -0,30 6,00 m 1,22 m 185,05 Kgf
Fonte: Autor
87
Vento a 0º com os coeficientes de pressão obtidos no visualventos.
Fonte: Programa visual ventos
Vento a 90 º com os coeficientes de pressao obtidos no visualventos.
Fonte: Programa visual ventos
88
c) Coeficiente de pressão interna – Cpi
Cpi = 0,2 (para ventos perpendicular a uma face permeável)
Cpi = -0,3 ( para vento perpendicular a uma face impermeável)
4.3.1 Combinações dos coeficientes de pressão – Hipóteses finais
4.3.1.1 Vento 0º (Cpi = -0,2)
89
Vento 0⁰ - (WL1) TRECHO 1
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficientede pressão Cpi Distância
entre nós Carregamento
1 e 21 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 0,51 m -52,22 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,16 m -118,78 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m5 e 17 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m
10 e 12 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,37 m -140,29 Kgf/m11 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 0,72 m -73,73 Kgf/m
Vento 0⁰ - (WL1) TRECHO 2
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficientede pressão Cpi Distância
entre nós Carregamento
1 e 21 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 0,51 m -52,22 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,16 m -118,78 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m
E / G
5 e 17 64,00 Kgf/m² -0,80 0,20 1,30 m -82,88 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -0,80 0,20 1,30 m -82,88 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -0,80 0,20 1,30 m -82,88 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -0,80 0,20 1,30 m -82,88 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -0,80 0,20 1,30 m -82,88 Kgf/m
Cpe Médio10 e 12 64,00 Kgf/m² -1,20 0,20 1,37 m -122,75 Kgf/m
11 64,00 Kgf/m² -1,20 0,20 0,72 m -64,51 Kgf/m
Cpe Médio
Cpe Médio
90
Vento 0⁰ - (WL1) TRECHO 3
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficiente de
pressão Cpi Distânciaentre nós Carregamento
F / H
1 e 21 64,00 Kgf/m² -0,60 0,20 0,51 m -26,11 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -0,60 0,20 1,16 m -59,39 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -0,60 0,20 1,30 m -66,30 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -0,60 0,20 1,30 m -66,30 Kgf/m5 e 17 64,00 Kgf/m² -0,60 0,20 1,30 m -66,30 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -0,60 0,20 1,30 m -66,30 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -0,60 0,20 1,30 m -66,30 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -0,60 0,20 1,30 m -66,30 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -0,60 0,20 1,30 m -66,30 Kgf/m
Vento 0⁰ - (WL1) TRECHO 4Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficientede pressão Cpi Distância
entre nós Carregamento
I / J
1 e 21 64,00 Kgf/m² -0,37 0,20 0,51 m -18,60 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -0,37 0,20 1,16 m -42,32 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -0,37 0,20 1,30 m -47,24 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -0,37 0,20 1,30 m -47,24 Kgf/m5 e 17 64,00 Kgf/m² -0,37 0,20 1,30 m -47,24 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -0,37 0,20 1,30 m -47,24 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -0,37 0,20 1,30 m -47,24 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -0,37 0,20 1,30 m -47,24 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -0,37 0,20 1,30 m -47,24 Kgf/m
10 e 12 64,00 Kgf/m² -0,37 0,20 1,37 m -49,98 Kgf/m11 64,00 Kgf/m² -0,37 0,20 0,72 m -26,27 Kgf/m
91
4.3.1.2 Vento 0º (Cpi = 0,3)
Vento 0⁰ - (WL2) TRECHO 1
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficiente de
pressão Cpi Distânciaentre nós Carregamento
1 e 21 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 0,51 m -35,90 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,16 m -81,66 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m5 e 17 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m10 e 12 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,37 m -96,45 Kgf/m
11 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 0,72 m -50,69 Kgf/m
Cpe Médio
92
Vento 0⁰ - (WL1) TRECHO 2
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficiente de
pressão Cpi Distânciaentre nós Carregamento
1 e 21 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 0,51 m -35,90 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,16 m -81,66 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m
E / G
5 e 17 64,00 Kgf/m² -0,80 0,30 1,30 m -41,44 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -0,80 0,30 1,30 m -41,44 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -0,80 0,30 1,30 m -41,44 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -0,80 0,30 1,30 m -41,44 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -0,80 0,30 1,30 m -41,44 Kgf/m
Cpe Médio10 e 12 64,00 Kgf/m² -1,20 -0,30 1,37 m -78,91 Kgf/m
11 64,00 Kgf/m² -1,20 -0,30 0,72 m -41,47 Kgf/m
Vento 0⁰ - (WL2) TRECHO 3
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficiente de
pressão Cpi Distânciaentre nós Carregamento
F / H
1 e 21 64,00 Kgf/m² -0,60 0,30 0,51 m -9,79 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -0,60 0,30 1,16 m -22,27 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -0,60 0,30 1,30 m -24,86 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -0,60 0,30 1,30 m -24,86 Kgf/m5 e 17 64,00 Kgf/m² -0,60 0,30 1,30 m -24,86 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -0,60 0,30 1,30 m -24,86 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -0,60 0,30 1,30 m -24,86 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -0,60 0,30 1,30 m -24,86 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -0,60 0,30 1,30 m -24,86 Kgf/m
Cpe Médio
93
Vento 0⁰ - (WL2) TRECHO 4
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficiente de
pressão Cpi Distânciaentre nós Carregamento
I / J
1 e 21 64,00 Kgf/m² -0,37 0,30 0,51 m -2,28 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -0,37 0,30 1,16 m -5,20 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -0,37 0,30 1,30 m -5,80 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -0,37 0,30 1,30 m -5,80 Kgf/m5 e 17 64,00 Kgf/m² -0,37 0,30 1,30 m -5,80 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -0,37 0,30 1,30 m -5,80 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -0,37 0,30 1,30 m -5,80 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -0,37 0,30 1,30 m -5,80 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -0,37 0,30 1,30 m -5,80 Kgf/m10 e 12 64,00 Kgf/m² -0,37 0,30 1,37 m -6,14 Kgf/m
11 64,00 Kgf/m² -0,37 0,30 0,72 m -3,23 Kgf/m
4.3.1.3 Vento 90º (Cpi = -0,2)
94
Vento 90⁰ - (WL3) TRECHO 1
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficiente de
pressão Cpi Distânciaentre nós Carregamento
1 e 21 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 0,51 m -52,22 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,16 m -118,78 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m5 e 17 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,30 m -132,61 Kgf/m10 e 12 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,37 m -140,29 Kgf/m
11 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 0,72 m -73,73 Kgf/m
Vento 90⁰ - (WL3) TRECHO 1
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficiente de
pressão Cpi Distânciaentre nós Carregamento
E / F / IRegião 2
1 e 21 64,00 Kgf/m² -1,28 0,20 0,51 m -48,31 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -1,28 0,20 1,16 m -109,88 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -1,28 0,20 1,30 m -122,66 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -1,28 0,20 1,30 m -122,66 Kgf/m
E / F / IRegião 3
5 e 17 64,00 Kgf/m² -1,08 0,20 1,30 m -106,09 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -1,08 0,20 1,30 m -106,09 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -1,08 0,20 1,30 m -106,09 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -1,08 0,20 1,30 m -106,09 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -1,08 0,20 1,30 m -106,09 Kgf/m
E / F / IRegião 4
10 e 12 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 1,37 m -140,29 Kgf/m11 64,00 Kgf/m² -1,40 0,20 0,72 m -73,73 Kgf/m
Cpe Médio
95
Vento 90⁰ - (WL3) TRECHO 2
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficiente de
pressão Cpi Distânciaentre nós Carregamento
G / H / JRegião 5
1 e 21 64,00 Kgf/m² -0,40 0,20 0,51 m -19,58 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -0,40 0,20 1,16 m -44,54 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -0,40 0,20 1,30 m -49,73 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -0,40 0,20 1,30 m -49,73 Kgf/m5 e 17 64,00 Kgf/m² -0,40 0,20 1,30 m -49,73 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -0,40 0,20 1,30 m -49,73 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -0,40 0,20 1,30 m -49,73 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -0,40 0,20 1,30 m -49,73 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -0,40 0,20 1,30 m -49,73 Kgf/m10 e 12 64,00 Kgf/m² -0,40 0,20 1,37 m -52,61 Kgf/m
11 64,00 Kgf/m² -0,40 0,20 0,72 m -27,65 Kgf/m
4.3.1.4 Vento 90º (Cpi = 0,3)
96
Vento 90⁰ - (WL4) TRECHO 1
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficiente de
pressão Cpi Distânciaentre nós Carregamento
1 e 21 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 0,51 m -35,90 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,16 m -81,66 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m5 e 17 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,30 m -91,17 Kgf/m
10 e 12 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 1,37 m -96,45 Kgf/m11 64,00 Kgf/m² -1,40 -0,30 0,72 m -50,69 Kgf/m
Vento 90⁰ - (WL3) TRECHO 1
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficiente de
pressão Cpi Distânciaentre nós Carregamento
E / F / IRegião 2
1 e 21 64,00 Kgf/m² -1,28 -0,30 0,51 m -31,99 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -1,28 -0,30 1,16 m -72,76 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -1,28 -0,30 1,30 m -81,22 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -1,28 -0,30 1,30 m -81,22 Kgf/m
E / F / IRegião 3
5 e 17 64,00 Kgf/m² -1,08 0,30 1,30 m -64,65 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -1,08 0,30 1,30 m -64,65 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -1,08 0,30 1,30 m -64,65 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -1,08 0,30 1,30 m -64,65 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -1,08 0,30 1,30 m -64,65 Kgf/m
E / F / IRegião 4
10 e 12 64,00 Kgf/m² -1,20 -0,30 1,37 m -78,91 Kgf/m11 64,00 Kgf/m² -1,20 -0,30 0,72 m -41,47 Kgf/m
Cpe Médio
97
Vento 90⁰ - (WL4) TRECHO 2
Região dacobertura Terças Velocidade
característicaCoeficiente de
pressão Cpi Distânciaentre nós Carregamento
G / H / JRegião 5
1 e 21 64,00 Kgf/m² -0,40 0,30 0,51 m -3,26 Kgf/m2 e 20 64,00 Kgf/m² -0,40 0,30 1,16 m -7,42 Kgf/m3 e 19 64,00 Kgf/m² -0,40 0,30 1,30 m -8,29 Kgf/m4 e 18 64,00 Kgf/m² -0,40 0,30 1,30 m -8,29 Kgf/m5 e 17 64,00 Kgf/m² -0,40 0,30 1,30 m -8,29 Kgf/m6 e 16 64,00 Kgf/m² -0,40 0,30 1,30 m -8,29 Kgf/m7 e 15 64,00 Kgf/m² -0,40 0,30 1,30 m -8,29 Kgf/m8 e 14 64,00 Kgf/m² -0,40 0,30 1,30 m -8,29 Kgf/m9 e 13 64,00 Kgf/m² -0,40 0,30 1,30 m -8,29 Kgf/m10 e 12 64,00 Kgf/m² -0,40 0,30 1,37 m -8,77 Kgf/m
11 64,00 Kgf/m² -0,40 0,30 0,72 m -4,61 Kgf/m
4.3.2 Coeficientes de pressão (arrasto) fechamento laterais cobertura
Utilizaremos coeficiente de pressão externo para os fechamentos Cpe = 1,0
5. OBTENÇÃO DE ESFORÇOS E DIMENSIONAMENTO DAS PEÇASESTRUTURAIS DE AÇO
Na obtenção dos esforços e dimensionamento foi utilizado o programa SAP15
2000.
5.1 – DIMENSIONAMENTO TRELIÇA DE BANZOS PARALELOS (PBP)
98
Figura: 5.1 – Pórtico de banzo paralelo
Fonte: Autor
5.1.2 Dimensionamento dos banzos superior e inferior