ELABORAÇÃO DE PROJETOS EXECUTIVOS DE ......- ABNT . NBR-6118 - Projeto de Estruturas de Concreto -...

R E P Ú B L I C A F E D E R A T I V A D O B R A S I L M I N I S T É R I O D O S T R A N S P O R T E S DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES SUPERINTENDÊNCIA REGIONAL DO DNIT NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

ELABORAÇÃO DE PROJETOS EXECUTIVOS DE ENGENHARIA VISANDO IMPLANTAÇÃO DE OBRAS DE MELHORAMENTOS E RESTAURAÇÃO EM TRAVESSIAS URBANAS NA BR-356/RJ NOS MUNICÍPIOS DE ITAPERUNA, ITALVA E SÃO JOÃO DA BARRA NOS SEGMENTOS KM 29,50 AO KM 37,90, KM 73,32 AO KM 76,78, TREVO DO GRUSSAI (KM 174,94) E TREVO DE ATAFONA (KM 187,50). Rodovia: BR-356/RJ Trecho: Div. MG/RJ - São João da Barra Subtrecho: Entr. RJ-220 – São João da Barra Segmentos: Km 29,50 ao km 37,90; km 73,32 ao km 76,78; km174,94 e km 187,50 Cod. SNV : 356BRJ0290 a 356BRJ0310; 356BRJ0350; 356BRJ0450

VOLUME 3-ANEXO 3B MEMÓRIA DE CÁLCULO DE ESTRUTURAS

JANEIRO/2015

R E P Ú B L I C A F E D E R A T I V A D O B R A S I L M I N I S T É R I O D O S T R A N S P O R T E S DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES SUPERINTENDÊNCIA REGIONAL DO DNIT NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

ELABORAÇÃO DE PROJETOS EXECUTIVOS DE ENGENHARIA VISANDO IMPLANTAÇÃO DE OBRAS DE MELHORAMENTOS E RESTAURAÇÃO EM TRAVESSIAS URBANAS NA BR-356/RJ NOS MUNICÍPIOS DE ITAPERUNA, ITALVA E SÃO JOÃO DA BARRA NOS SEGMENTOS KM 29,50 AO KM 37,90, KM 73,32 AO KM 76,78, TREVO DO GRUSSAI (KM 174,94) E TREVO DE ATAFONA (KM 187,50). Rodovia: BR-356/RJ Trecho: Div. MG/RJ - São João da Barra Subtrecho: Entr. RJ-220 – São João da Barra Segmentos: Km 29,50 ao km 37,90; km 73,32 ao km 76,78; km174,94 e km 187,50 Cod. SNV : 356BRJ0290 a 356BRJ0310; 356BRJ0350; 356BRJ0450

VOLUME 3-ANEXO 3B

MEMÓRIA DE CÁLCULO DE ESTRUTURAS Fiscalização : Superintendência Regional do DNIT no Estado do Rio de Janeiro Contrato : N° ST-7-0736/13-00 Processo : 50607.000.832/2011-36 Edital : 564/2012-07

JANEIRO/2015

Volume 3 - Anexo 3B - “Elaboração de Projetos Executivos de Engenharia, visando a Implantação de Obras de Melhoramentos e Restauração em Travessias Urbanas na BR-356/RJ, nos Municípios de Itaperuna, Italva e São João da Barra, nos segmentos km 29,50 ao km 37,90, km 73,32 ao km 76,78, Trevo do Grussai, (km 174,94) e trevo de Atafona (km 187,50)”.

Contrato ST-7-0736/13-00

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1. ÍNDICE



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PROJETOS EXECUTIVOS DE ENGENHARIA, VISANDO A IMPLANTAÇÃO DE OBRAS DE MELHORAMENTOS E RESTAURAÇÃO EM TRAVESSIAS URBANAS NA BR-

356/RJ, NOS MUNICÍPIOS DE ITAPERUNA, ITALVA E SÃO JOÃO DA BARRA, NOS SEGMENTOS KM 29,50 AO KM 37,90, KM 73,32 AO KM 76,78, TREVO DO

GRUSSAI, (KM 174,94) E TREVO DE ATAFONA (KM 187,50)”

ÍNDICE

2. APRESENTAÇÃO ........................................................................................... 4 2.1 MAPA DE SITUAÇÃO ........................................................................................................... 6

3. PASSARELA SOBRE O CÓRREGO OLHO D’ÁGUA ........................................ 8 3.1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................................... 8

4. ALARGAMENTO DA PONTE SOBRE O RIO MURIAÉ ................................... 20 4.1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................................... 20 4.2 DESCRIÇÃO DO SISTEMA ESTRUTURAL .................................................................................. 20 4.3 DIMENSIONAMENTO DA CORDA SUPERIOR ............................................................................. 24 4.4 DIMENSIONAMENTO DIAGONAIS E MONTANTES ...................................................................... 28 4.5. CHAPA DE LIGAÇÃO E CHUMBADORES NÓ 1 - CORDA SUPERIOR X FACE DA VIGA CA ............ 34 4.6 CHAPA DE LIGAÇÃO E CHUMBADORES NÓ 5 - CORDA INFERIOR X FACE DA VIGA CA ............. 40 4.7. CHAPA DE LIGAÇÃO E CHUMBADORES NÓ 2 - CORDA SUPERIOR X TABULEIRO CA ................ 46 4.8 CONCLUSÃO ......................................................................................................................... 50

5 LEVANTAMENTO DE OBRA-DE-ARTE ESPECIAL ....................................... 52 5.1. PASSARELA SOBRE O CÓRREGO OLHO D’ÁGUA .................................................................... 52 5.2. PASSARELA SOBRE O RIO MURIAÉ ........................................................................................ 55

6. TERMO DE ENCERRAMENTO ...................................................................... 58



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2. APRESENTAÇÃO



4

2. APRESENTAÇÃO PACS – Planejamento, Assessoria, Consultoria e Sistemas Ltda., com sede na Rua Alcindo Guanabara nº 15, salas 401, 1301 e 1302, Centro, Rio de Janeiro/RJ, atendendo ao Edital nº 564/2012-07 do DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes apresenta o Volume 3 - Anexo 3B - Memória de Cálculo de Estruturas do RELATÓRIO DO PROJETO EXECUTIVO do “Projeto Executivo de Engenharia Visando a Implantação de Obras de Melhoramentos e Restauração em Travessias Urbanas na BR-356/RJ nos Municípios de Itaperuna, Italva e São João da Barra nos segmentos km 29,50 ao km 37,90, km 73,32 ao km 76,78, Trevo do Grussaí (km 174,94) e Trevo de Atafona (km 187,50)”. O Projeto Executivo é constituído dos seguintes volumes: Volume 1: Relatório do Projeto e Documentos de Concorrência Este Volume apresenta um informativo do trecho do Projeto Executivo, Resumo das

Soluções Propostas para a Execução dos Serviços e Obras Necessárias aos Melhoramentos e Restauração da Rodovia, Estudos Realizados, itens dos Projetos Elaborados, Quadro de Quantidades, Plano de Execução das Obras, Especificações de Serviços. Cronograma Físico, Relação de Equipamento Mínimo e Relação de Pessoal.

Volume 2: Projeto de Execução O Volume 2 apresenta o Projeto Executivo para as Obras de Melhoramentos e

Restauração do Pavimento contendo desenhos, plantas, perfis e seções transversais e típicas, para fins de visualização e esclarecimento dos serviços a serem executados.

Anexo 2A: Seções Transversais

Volume 3: Memória Justificativa (Tomos I e II) Este volume contém a Memória Descritiva e Justificativa do Projeto elaborado,

descrevendo de forma ampla e abrangente os estudos realizados e os itens de projeto elaborado, suas conclusões e recomendações.

Ele é complementado pelos Anexos discriminados em seguida.

Anexo 3A: Estudo Geotécnicos Apresenta sondagens geotécnicas realizadas para coleta de dados para projeto.

Também apresenta os Ensaios para Base, Sub-base e Subleito, bem como os inventários para o pavimento, levantamento das condições do pavimento e a viga Benkelman.

Anexo 3B: Memória de Cálculo de Estruturas Apresenta a Memória de Cálculo da Passarela sobre o Córrego Olho D’água e

o alargamento da ponte sobre o Rio Muriaé, para inclusão de uma ciclovia.

Anexo 3C: Memória de Cálculo dos Volumes e Notas de Serviço de Terraplenagem.

Anexo 3D: Relatório do Projeto de Passagem de Gado Este Volume apresenta o Projeto de Passagem de Gado seguindo solicitação do

DNIT.

Anexo 3E: Projeto Ambiental Apresenta os Aspectos Ambientais observados antes da Execução das Obras e a

Recuperação Ambiental.



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Volume 4: Orçamento das Obras Este volume apresenta o custo de todos os serviços e obras necessárias para a

execução do Projeto Executivo a que se refere, Quantidades e Preços, Composições de Preços Unitários e Metodologia.

Conforme orientação da Superintendência Regional do Estado do Rio de Janeiro, do DNIT, o Volume 4 está com orçamentos separados conforme discriminado em seguida. Parte I: Travessias Urbanas de Itaperuna e Italva. Parte II: Interseções de Grussaí e Atafona.

Rio de Janeiro, 23 de janeiro de 2015.

_____________________________________________________________ PACS – Planejamento, Assessoria, Consultoria e Sistemas Ltda.

ROGÉRIO BARROS DE SOUZA CREA/RJ nº 851.056.688/D



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2.1 MAPA DE SITUAÇÃO



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3. PASSARELA SOBRE O CÓRREGO OLHO D’ÁGUA



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3. PASSARELA SOBRE O CÓRREGO OLHO D’ÁGUA 3.1. INTRODUÇÃO Este documento tem por finalidade calcular e dimensionar uma passarela com comprimento de 10m e largura de 2,4m a ser utilizada como ciclovia, construída ao lado de pontilhão existente sobre Córrego Olho d´água, presentes na BR-356/RJ, Italva - RJ.



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3.1.1. NORMAS UTILIZADAS: - ABNT

. NBR-6118 - Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento

. NBR-6120 - Cargas para Cálculo de Estruturas em Edificações

. NBR-6122 - Projeto e Execução de Fundações

. NBR-6489 - Prova de Carga Direta sobre Terreno de Fundação

. NBR-7188 - Cargas Móveis em Pontes Rodoviárias e Passarela de Pedestre

. NBR-9061 - Segurança de escavação a céu aberto

. NBR-14931 - Execução de Estruturas de Concreto - Procedimento 3.1.2. CRITÉRIOS DE PROJETO D PROPRIEDADES DOS MATERIAIS - CONCRETO

Classe de agressividade ambiental: II; Concreto classe C30 (fck ≥ 30 MPa), relação água/cimento ≤ 0,6; Massa específica = 2,50 tf/m³; Cobrimento ≥ 3,5 cm Coeficiente de Poisson = 0,20; Coeficiente de dilatação térmica α=10-5/ºC

Resistência do Concreto à tração

MPa77,3f30,1f

MPa03,2f7,0f

MPa90,2f3,0f

m,ctsup,ctk

m,ctinf,ctk

32

ckm,ct

- AÇO

Aço CA-50 com Patamar de Escoamento: fy ≥ 500 MPa (NBR 7480:1996) Módulo de Elasticidade = 210 GPa

3.1.3. ESFORÇOS SOLICITANTES E DIMENSIONAMENTO - Modelo Estrutural Para obtenção dos esforços solicitantes na estrutura, utilizou-se o programa de análise por elementos finitos Strap 2010. Modelou-se a passarela considerando as maiores dimensões e maiores carregamentos incidentes.



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11

Modelo 3D

Modelo 3D



12

- Propriedades

- CARREGAMENTOS

Unidades utilizadas: [tf], [m]. . Peso Próprio

Lançado diretamente no Strap considerando ρ concreto = 2,50 tf/m³



13

. Carga acidental

. Lista de Carregamentos

. Lista de Combinações



14

- Esforços Solicitantes Os valores dos esforços foram obtidos através da envoltória das combinações, exceto quando indicado. As forças estão apresentadas em tf, os momentos em tf.m e as tensões em kgf/cm².

Envoltória de Combinação Máxima - MD2

Envoltória de Combinação Máxima - MD3



15

Envoltória de Combinação Máxima - VD2

Envoltória de Combinação Máxima - VD3



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Envoltória de Combinação Máxima - Força Axial - NK

Envoltória de Combinação Máxima - Deslocamentos

cm86,2350

Lflim > 1,87 cm ok



17

- Aproveitamento dos Perfis



18



19

4. ALARGAMENTO DA PONTE SOBRE O RIO MURIAÉ



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4. ALARGAMENTO DA PONTE SOBRE O RIO MURIAÉ 4.1. INTRODUÇÃO Este documento tem por objetivo o dimensionamento das estruturas metálicas para o alargamento compondo nova passarela de pedestres a ser anexada Ponte sobre Rio Muriaé na BR_356RJ km 1,6 no Estado do Rio de Janeiro NORMAS ADOTADAS - NR8800 - Projeto de Estruturas de Aço e Estruturas Mistas de Aço e Concreto - ABNT - NBR 7188 (Carga móvel em Ponte Rodoviária e Passarela de Pedestre). 4.2 DESCRIÇÃO DO SISTEMA ESTRUTURAL Elaborou-se um modelo de cálculo tridimensional constituído por elementos finitos utilizando-se do programa de computador STAAD PRO, para simular o comportamento estrutural da estrutura do alargamento. Esta estrutura é constituída por treliça metálicas ancoradas no tabuleiro e vigas de concreto existentes existente com espaçamento médio da ordem 2,25m, o pavimento dera executado em laje mista composta por perfil metálico tipo “steel deck” e capa de concreto com espessura final de 13cm



21

- DADOS DO ELEVADO

. Largura do tabuleiro: 2,42m

. Distância média máxima entre treliças: 2,25m

. Espessura da laje de concreto: 0,12m

. Aço dos perfis e chapas - ASTM A588: MPa345fy ; MPa485fu ;

. Concreto da laje: 30Mpa - CARREGAMENTOS ADOTADOS

. Carga Permanente .. Peso próprio da estrutura (CARGA PERMANENTE): Gerado pelo software de

cálculo; .. Laje (CARGA PERMANENTE): 2,5 kN/m² x 2,25m = 5,625kN/m

. Carga Variável

.. Multidão (SC): 5 kN/m² x 2,25m = 11,25kN/m



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- RESULTADOS E DIMENSIONAMENTO

. Reações de Apoio (Nominais)



23

- DESLOCAMENTOS NODAIS (SC)

- ESFORÇOS NORMAIS (COMB)



24

- MOMENTOS FLETORES (COMB)

4.3 DIMENSIONAMENTO DA CORDA SUPERIOR CORDA SUPERIOR 2X UCD 150X60X20 CH. 4,75MM (BARRAS 1, 7, 2, 3) - Flexo Tração: Td 94,4kN, Md 15,2kN/m

Conforme NBR 8800:2008 e NBR 14762:2010 - Perfil I Enrigecido

Perfil: IENR 150x60x20x4.75x100 TR 366 Aço: A588 fy = 345 MPa fu = 485 MPa Comprimentos da Barra KxLx = 110 cm KtLt = 110 cm KyLy = 110 cm Lb = 110 cm

4.3.1. CÁLCULO DA TRAÇÃO

1,00 Coeficiente de redução da área líquida

81043,64 kgf Resistência de escoamento

75953,94 kgf Resistência à ruptura

75953,94 kgf Resistência à tração

0,12 < 1,00



25

4.3.2. CÁLCULO DA COMPRESSÃO

1370367,11 kgf

939399,64 kgf

939399,64 kgf

0,31

0,96 a) Cálculo da resistência à compressão devido à flambagem global

25,84 cm² Área efetiva devido à flambagem global

71397,04 kgf Resistência à compressão devido à flambagem global

b) Cálculo da resistência à compressão devido à flambagem local

25,84 cm² Área efetiva devido à flambagem local

74290,00 kgf Resistência à compressão devido à flambagem local

71397,04 kgf Força normal resistente de cálculo à compressão

0,00 < 1,00

4.3.3. CÁLCULO DA RESISTÊNCIA À FLEXÃO - EIXO X 4.3.3.1. Cálculo do momento resistente devido ao início do escoamento efetivo

25,84 cm² Área efetiva da seção

840,03 cm4 Momento de inécia efetivo da seção em relação ao eixo X

0,00 cm Rebaixamento total do eixo baricêntrico

7,50 cm Posição final do eixo baricêntrico



26

840,03 cm4 Momento de inécia efetivo da seção em relação ao eixo baricêntrico

112,00 cm³ Módulo elástico efetivo

351283,46 kgf.cm Resistência de cálculo à flexão para o início do escoamento 4.3.3.2 . Cálculo do momento resistente devido ao estado limite Flambagem Lateral com

Torção

6437523,36 kgf.cm Momento fletor de flambagem lateral com torção

112,00 cm³ Módulo de resistência elástico da seção bruta em relação à fibra comprimida

0,24 então

1,00 Fator de redução associado à flambagem lateral com torção

Cálculo de na tensão 3450,00 kgf/cm²


840,03 cm4 Momento de inércia efetivo da seção em relação ao eixo X



840,03 cm4 Momento de inércia efetivo da seção em relação ao eixo baricêntrico


351283,46 kgf.cm Resistência de cálculo à flexão para o estado limite FLT

351283,46 kgf.cm Resistência de cálculo à flexão em relação ao eixo X

0,43 < 1,00



27

4.3.4. CÁLCULO DA RESISTÊNCIA À FLEXÃO - EIXO Y


56,21 cm4 Momento de inécia efetivo da seção em relação ao eixo Y





85636,96 kgf.cm Resistência de cálculo à flexão em relação ao eixo Y

0,00 < 1,00 4.3.5. CÁLCULO DA RESISTÊNCIA AO CORTANTE - EIXO X

8,63 Parâmetro de esbeltez

5,00 Coeficiente de flambagem local por cisalhamento

58,15 Parâmetro de esbeltez limite para plastificação

75,37 Parâmetro de esbeltez limite para para início de escoamento

então

14659,36 kgf Resistência ao esforço cortante em relação ao eixo X

0,00 < 1,00



28

4.3.6. CÁLCULO DA RESISTÊNCIA AO CORTANTE - EIXO Y




75,37 Parâmetro de esbeltez limite para para início de

escoamento então


0,12 < 1,00 4.3.7. EQUAÇÕES DE INTERAÇÃO

0,43

0,56

0,31 4.4 DIMENSIONAMENTO DIAGONAIS E MONTANTES DIAGONAIS E MONTANTES UDC 100x50x20 ch. 4,75mm (Barras 5, 6, 8 e 9) - Conforme NBR 8800:2008 e NBR 14762:2010 - Perfil U Enrigecido (Formado a frio)

Perfil: UENR 100 x 50 x 20 x 4.75 Aço: A588 fy = 345 MPa fu = 485 Mpa

- COMPRIMENTOS DA BARRA

KxLx = 160 cm KtLt = 160 cm KyLy = 160 cm Lb = 160 cm



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4.4.1. CÁLCULO DA TRAÇÃO

1,00 Coeficiente de redução da área líquida

30093,41 kgf Resistência de escoamento

28203,48 kgf Resistência à ruptura

28203,48 kgf Resistência à tração

0,28 < 1,00 4.4.2. CÁLCULO DA COMPRESSÃO

105997,07 kgf

23482,49 kgf

36861,56 kgf

0,52

30788,12 kgf Ne = 23482,49 kgf

1,19

0,55 a) Cálculo da resistência à compressão devido à flambagem global

9,60 cm² Área efetiva devido à flambagem global



30

15291,14 kgf Resistência à compressão devido à flambagem global

b) Cálculo da resistência à compressão devido à flambagem local

9,60 cm² Área efetiva devido à flambagem local

27585,63 kgf Resistência à compressão devido à flambagem local

15291,14 kgf Força normal resistente de cálculo à compressão

0,71 < 1,00

4.4.3. CÁLCULO DA RESISTÊNCIA À FLEXÃO - EIXO X 4.4.3.1. Cálculo do momento resistente devido ao início do escoamento efetivo







86230,42 kgf.cm Resistência de cálculo à flexão para o início do escoamento 4.4.3.2. Cálculo do momento resistente devido ao estado limite Flambagem Lateral com

Torção



0,75 então



31











0,00 < 1,00 4.4.4. CÁLCULO DA RESISTÊNCIA À FLEXÃO - EIXO Y 4.4.4.1. Cálculo do momento resistente devido ao início do escoamento efetivo







30112,27 kgf.cm Resistência de cálculo à flexão em relação ao eixo Y



32

4.4.4.2. Cálculo do momento resistente devido ao estado limite Flambagem Lateral com

Torção

-1,00

1,00

5,92 cm Parâmetro da seção transversal conforme Anexo E - NBR 14762:2010



0,59 então











0,00 < 1,00



33

4.4.5. CÁLCULO DA RESISTÊNCIA AO CORTANTE - EIXO X





escoamento então


0,00 < 1,00 4.4.6. CÁLCULO DA RESISTÊNCIA AO CORTANTE - EIXO Y





escoamento então


0,00 < 1,00



34

4.4.7. EQUAÇÕES DE INTERAÇÃO

0,71

0,36

0,28

0,28 4.5. CHAPA DE LIGAÇÃO E CHUMBADORES NÓ 1 - CORDA SUPERIOR X FACE DA VIGA

CA

1. DADOS DE ENTRADA

Solicitações de calculo

Esforço normal de cálculo de tração(Nsd) 3200 kgf

Esforço cortante de cálculo (Vsd) 1 kgf

Momento fletor de cálculo(Msd) 1 kgf.cm



35

Chumbadores

Chumbador selecionado A 36

Tensão de escoamento(fy) 250 MPa

Tensão de ruptura(fu) 400 MPa

Diâmetro 16 mm

Comprimento de ancoragem mínimo(Lanc) 193 mm

Número de chumbadores(nch) 4

Recorte

Recorte na alma da coluna(R) 15 mm

Tipo de borda

Borda Laminada ou lisa, sem entalhes cortada a maçarico.

Tipo de apoio

Apoio Com força normal de tração

Concreto

Resistência característica do concreto(fck) 20 MPa

Altura da base de concreto(Hc) 520 mm

Largura da base de concreto(Bc) 300 mm

Placa de base

Altura da placa de base(H) 320 mm

Largura da placa de base(B) 300 mm

Espessura da placa de base(tp) 12.5 mm

Aço A588



Espaçamentos

Entre o chumbador e a borda da placa de base na horizontal(a)

50 mm

Entre a face da mesa da coluna e o chumbador(b) 50 mm

Entre o chumbador e a borda da placa de base na vertical(c)

50 mm

Entre furos na horizontal(g) 220 mm

Entre furos na vertical(s) 160 mm



36

Solda

Eletrodo 7 ou E 70XX

Tensão de ruptura da solda(fw) 485 MPa

Espessura da perna da solda na placa de base-mesa do pilar(bw)

12.5 mm

Espessura da perna da solda na placa de base-alma do pilar(bw)

4 mm

Pilar

Perfil CA 150 x 60 x 20 x 4.75

Aço A588



2. Cálculo do comprimento mínimo de ancoragem dos chumbadores de acordo com AISC -LRFD

fck = 200 kgf/cm2 Resistência característica do concreto. fyd = 1320 kgf/cm2 Resistência do chumbador à tração. dch = 1.6 cm Diâmetro do chumbador X = 16 cm Distância mínima entre chumbadores

= 19.2 cm Comprimento mínimo de ancoragem 2.1. Comprimento mínimo considerando o cone de arrancamento isolado Acone = 72.727 cm2

= 4.811 cm

= 19.3 cm 2.2. Comprimento mínimo considerando o cone de arrancamento com sobreposição Acone = 149.833 cm2

= 1648.167 kgf Resistência do cone ao arrancamento

3. Resistência do concreto

A1 = 960 cm2 É a área carregada sob a placa de apoio. A2 = 1560 cm2 É a área da superfície de concreto.



37

= 127.475 kgf/cm2

4. Verificação das dimensões da placa de base

= 3.333 kgf/cm2 Pressão na placa de base.

= 0.026 < 1.0

5. Propriedades do concreto e relações aço concreto

= 146.659 kgf/cm2 Resistência de cálculo do concreto

= 9.292 Fator de homogeneização.

6. Avaliação da compressão na placa de base

Z = -11 cm Parâmetro para avaliação da compressão na placa de base.

Não há compressão no concreto.

7. Verificação dos chumbadores

Vo = 0.25 kgf Esforço de corte nos chumbadores. To = 800.023 kgf Esforço de tração em cada chumbador. 7.1. Resistência de cálculo à tração dos chumbadores

= 4468.043 kgf

= 0.179 < 1.0



38

7.2. Resistência de cálculo ao cisalhamento

= 2382.956 kgf

= 0 < 1.0 7.3. Interação tração + cisalhamento

= 5870.534 kgf

8. Verificação da placa de base

tp = 1.25 cm Espessura da placa de base.

= 0.774 cm Espessura mínima em função da tração máxima no chumbador.

9. Verificação dos componentes do perfil

9.1. Verificação da mesa tracionada Pt = 1599.913 kgf Força normal de tração nas mesas. fmt = 224.549 kgf/cm2 Tensão na mesa tracionada.

= 3136.364 kgf/cm2

= 0.072 < 1.0



39

9.1.1. Resistência de cálculo da alma ao cisalhamento

= 23.263 Parâmetro de esbeltez.

= 60.09 Parâmetro de esbeltez correspondente a plastificação.

= 77.894 Parâmetro de esbeltez correspondente ao início do escoamento.

então:

= 1881.818

= 0 < 1.0

10. Verificação das soldas do perfil com a placa de base

10.1. Verificação das soldas das mesas com a placa de base fsm = 60.337 kgf/cm2 Tensão nos filetes de solda.

= 2661.293 kgf/cm2

= 2155.556 kgf/cm2

= 2155.556 kgf/cm2

= 0.028 < 1.0



40

10.2. Verificação das soldas da Alma (soldas de filete) fr = 57.85 kgf/cm2 Tensão resultante.

= 2661.293 kgf/cm2

= 2155.556 kgf/cm2

= 2155.556 kgf/cm2

= 0.027 < 1.0 4.6 CHAPA DE LIGAÇÃO E CHUMBADORES NÓ 5 - CORDA INFERIOR X FACE DA VIGA

CA



41

1. DADOS DE ENTRADA


Esforço normal de cálculo de compressão(Nsd) 3200 kgf

Esforço cortante de calculo(Vsd) 2720 kgf


Chumbadores




Diâmetro 16 mm



Recorte


Tipo de borda


Tipo de apoio

Apoio Apoio Com força normal de compressão

Concreto




Placa de base




Aço A588



Espaçamentos


50 mm



50 mm




42


Solda



Espessura da perna da solda na placa de base-mesa do pilar(bw)

12.5 mm


4 mm

Pilar

Perfil CA 150 x 60 x 20 x 4.75

Aço A588



2. Cálculo do comprimento mínimo de ancoragem dos chumbadores de acordo com AISC - LRFD


= 19.2 cm Comprimento mínimo de ancoragem 2.1. Comprimento mínimo considerando o cone de arrancamento isolado Acone = 0 cm2

= 0 cm

= 19.3 cm



= 127.475 kgf/cm2



43


= 3.333 kgf/cm2 Pressão na placa de base.

= 0.026 < 1.0

5. Avaliação da solicitação na placa de base

= 9.292 Fator de homogeneização.

= 27 cm Parâmetro geométrico utilizado no cálculo da posição da linha neutra.

= -0.593 Parâmetro utilizado no cálculo da posição da linha neutra

A PLACA DE BASE ESTÁ TOTALMENTE COMPRIMIDA.

6. Verificação da tensão no concreto

fc1 = 3.334 kgf/cm2 Tensão máxima no concreto.

= 0.023 < 1.0


tp = 1.25 cm Espessura da placa de base.

= 0.461 cm Espessura mínima em função da flexão na placa.



44

8. Resistência de cálculo ao cisalhamento

Vo = 680 kgf

= 2382.956 kgf

= 0.285 < 1.0

9. Verificação da mesa comprimida

Pc = 1600.087 kgf Força na mesa comprimida. fmc = 224.574 kgf/cm2 Tensão atuante na mesa comprimida.

= 3136.364 kgf/cm2

= 0.072 < 1.0

10. Verificação da alma do pilar

fvdw = 259.109 kgf/cm2 Tensão de cisalhamento. fndw = 215.318 kgf/cm2 Tensão normal máxima.

11. Resistência de cálculo da alma ao cisalhamento

= 23.263 Parâmetro de esbeltez.

= 60.09 Parâmetro de esbeltez correspondente a plastificação.

= 77.894 Parâmetro de esbeltez correspondente ao início do escoamento.

então:

= 1881.818 kgf/cm2



45

= 0.138 < 1.0

12. Resistência de cálculo a tensão normal

= 1881.818 kgf/cm2

= 0.138 < 1.0

13. Verificação das soldas do perfil com a placa de base

13.1. Verificação das soldas das mesas com a placa de base fsm = 120.686 kgf/cm2 Tensão nos filetes de solda.

= 2661.293 kgf/cm2

= 2155.556 kgf/cm2

= 2155.556 kgf/cm2

= 0.056 < 1.0 13.2. Verificação das soldas da Alma ( soldas de filete ) fr = 90.524 kgf/cm2 Tensão resultante.



46

= 2661.293 kgf/cm2

= 2155.556 kgf/cm2

= 2155.556 kgf/cm2

= 0.042 < 1.0 Verificação finalizada 4.7. CHAPA DE LIGAÇÃO E CHUMBADORES NÓ 2 - CORDA SUPERIOR X TABULEIRO

CA



47

1. DADOS DE ENTRADA


Esforço normal de cálculo de compressão(Nsd) 1 kgf

Esforço cortante de calculo(Vsd) 9310 kgf


Chumbadores




Diâmetro 16 mm



Recorte


Tipo de borda


Tipo de apoio

Apoio Apoio Com força normal de compressão

Concreto




Placa de base




Aço A588



Espaçamentos


50 mm



50 mm





48

Solda




4 mm

Pilar

Perfil BOX 100 x 50 x 3

Aço A588



2. Cálculo do comprimento mínimo de ancoragem dos chumbadores de acordo com AISC - LRFD


= 19.2 cm Comprimento mínimo de ancoragem 2.1. Comprimento mínimo considerando o cone de arrancamento isolado Acone = 0 cm2

= 0 cm

= 19.3 cm



= 133.012 kgf/cm2



49


= 0 kgf/cm2 Pressão na placa de base.

= 0 < 1.0

5. Verificação dos chumbadores

Vo = 1163.75 kgf Esforço de corte nos chumbadores. 5.1. Resistência de cálculo ao cisalhamento

= 2382.956 kgf

= 0.488 < 1.0


e = 1 cm Excentricidade

= 26.625 cm

= 0 kgf/cm2 Tensão máxima no concreto

= 0.018 cm

7. Verificação da solda do perfil na placa de base

fr = 775.833 kgf/cm2 Tensão resultante.



50

= 2661.293 kgf/cm2

= 2155.556 kgf/cm2

= 2155.556 kgf/cm2

= 0.36 < 1.0 4.8 CONCLUSÃO A estrutura metálica projetada para o alargamento compondo a nova passarela de pedestres da ponte sobre o Rio Muriaé, para as condições de carregamento e geometria descritos neste relatório, apresenta estabilidade estrutural atendendo os critérios normativos pertinentes, esta memória de cálculo não compreende a verificação das estruturas existentes para os novos carregamentos impostos pela estrutura ora em questão.



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5. LEVANTAMENTO DE OBRA-DE-ARTE ESPECIAL



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5 LEVANTAMENTO DE OBRA-DE-ARTE ESPECIAL A seguir apresentamos as fotos doo Córrego Olho D’água e do Rio Muriaé, que foram levantados topograficamente, conforme projeto para o alargamento e inclusão de ciclovia. 5.1. PASSARELA SOBRE O CÓRREGO OLHO D’ÁGUA



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5.2. PASSARELA SOBRE O RIO MURIAÉ



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6. TERMO DE ENCERRAMENTO

3

4



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6. TERMO DE ENCERRAMENTO Este Volume 3 - Anexo 3B - Memória de Cálculo de Estruturas do RELATÓRIO DO PROJETO

EXECUTIVO do “Projeto Executivo de Engenharia Visando a Implantação de Obras de

Melhoramentos e Restauração em Travessias Urbanas na BR-356/RJ nos Municípios de Itaperuna,

Italva e São João da Barra nos segmentos km 29,50 ao km 37,90, km 73,32 ao km 76,78, Trevo do

Grussaí (km 174,94) e Trevo de Atafona (km 187,50)”, contém 58 folhas, devidamente ordenadas e

numeradas de 01 (um) a 58 (cinquenta e oito).

Rio de Janeiro, 23 de janeiro de 2015.

_____________________________________________________________ PACS – Planejamento, Assessoria, Consultoria e Sistemas Ltda.

ROGÉRIO BARROS DE SOUZA CREA/RJ nº 851.056.688/D

ELABORAÇÃO DE PROJETOS EXECUTIVOS DE ......- ABNT . NBR-6118 - Projeto de Estruturas de Concreto -...

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