Manual Galpões para Usos Gerais web

GALPES PARA USOS GERAIS

Srie Manual de Construo em Ao

Galpes para Usos Gerais Ligaes em Estruturas Metlicas Edifcios de Pequeno Porte Estruturados em Ao Alvenarias Painis de Vedao Resistncia ao Fogo das Estruturas de Ao Tratamento de Superfcie e Pintura Transporte e Montagem Steel Framing: Arquitetura Interfaces Ao-Concreto Steel Framing: Engenharia Pontes e viadutos em vigas mistas Trelias tipo Steel Joist Viabilidade Econmica Dimensionamento de Perfis Formados a Frio conforme NBR 14762 e NBR 6355 (CD) Projeto e Durabilidade Estruturas Mistas Vol. 1 e 2 Preveno contra Incndio no Projeto de Arquitetura

INSTITUTO AO BRASILZACARIAS M. CHAMBERLAIN PRAVIA(Rev.)

GILNEI ARTUR DREHMERENIO MESACASA JNIOR

GALPES PARAUSOS GERAIS

4. Edio revisada e atualizada

INSTITUTO AO BRASILCENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUO EM AO

RIO DE JANEIRO2010

2010 INSTITUTO AO BRASIL / CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUO EM AO

Nenhuma parte desta publicao pode ser reproduzida por quaisquer meio, sem a prvia autorizao desta Entidade.

Ficha catalogrfica preparada pelo Centro de Informaes do IABr/CBCA

1.Edio , 1987 2.Edio, Julho 2001 3.Edio, Outubro 2004 4.Edio, 2010

Instituto Ao Brasil / Centro Brasileiro da Construo em Ao Av. Rio Branco, 181 / 28o Andar 20040-007 - Rio de Janeiro - RJ

e-mail: [email protected]: www.cbca-iabr.org.br

I59g Instituto Ao Brasil Galpes para usos gerais /Instituto Ao Brasil, Zacarias M.Chamberlain Pravia (revs.), Gilnei Artur Drehmer e Enio Mesacasa Jnior. - Rio de Janeiro: IABr/CBCA, 2010.

74p.; 29 cm. -- ( Srie Manual de Construo em Ao)

Bibliografia ISBN 978-85-89819-25-1

1.Galpes em ao 2. Construo em ao I. Chamberlain Pravia, Zacarias M. II. Drehmer, Gilnei Artur III. Mesacasa Jnior, Enio IV.Ttulos (srie) CDU 728.9:691.714

SUMRIO

Captulo 1Introduo 91.1. Partes componentes dos galpes em ao 101.2. Detalhes construtivos 101.3 Tipologia de galpes 121.4 Procedimento para desenvolvimento de projeto 14

Captulo 2Projeto de galpes 172.1 Documentos de projeto 182.1.1 Memorial de clculo 182.1.2 Desenhos de projeto 182.1.3 Desenhos de fabricao 182.1.4 Desenhos de montagem 182.1.5 Lista de materiais 182.2 Galpo a ser projetado 192.3 Aberturas de lanternim e laterais 212.4 Calhas e tubos de descida 212.5 Aes atuantes na estrutura 222.5.1 Ao permanente 222.5.2 Aes variveis 222.5.3 Ao varivel devida ao vento(Fwk) 222.6 Anlise estrutural do prtico 272.6.1 Ao permanente (FGi,K) 272.6.2 Ao acidental (FQi,K) 282.6.3 Fora horizontal equivalente( Fora Nocional Fn) 282.6.4 Combinaes para estados limites ltimos 282.6.5 Anlise estrutural 292.6.5.1Anlise de deslocabilidade 302.6.5.2 Resultados das anlises 302.7 Dimensionamento dos elementos do prtico 332.7.1 Consideraes gerais 332.7.2 Solicitaes de clculo 332.7.3 Pr-dimensionamento da coluna 332.7.4 Dimensionamento e verificaes para a coluna 332.7.5 Dimensionamento e verificaes para as vigas 402.8 Verificao do deslocamento vertical e lateral 432.9 Dimensionamento das teras 432.10 Dimensionamento das vigas de tapamento lateral 502.11 Dimensionamento dos tirantes da cobertura e tapamento laterais 522.12 Dimensionamento de placas de base e chumbadores 552.13 Dimensionamento dos elementos do tapamento frontal 582.14 Dimensionamento dos elementos do contraventamento da cobertura 602.15 Dimensionamento dos elementos do contraventamento vertical 61

Referncias Bibliogrficas 63

Fluxograma 65

Desenhos de Projeto Bsico 71

Em 1987 foi lanado o manual de Galpes Para Usos Gerais, obra referncia de consulta e guia para o desenvolvimento de centenas, talvez milhares, de projetos de edifcios industriais para fbricas, armazns, centros de distribuio e obras similares em estruturas de ao. Esse trabalho foi baseado na ABNT NBR 8800:1986,que no ano de 2008 foi totalmente atualizada e modernizada.Um novo Manual de Galpes para Usos Gerais, que apresente o processo de acordo com a ABNT NBR 8800 de 2008, est sendo introduzido. Dentre os destaques dessa nova publicao, esto:

- O uso da anlise de segunda ordem para determinao da deslocabilidade da estrutura, e os esforos para verificar os elementos;

- Uma nica curva para a determinao da capacidade resistente dos perfis sujeitos a compresso.

Em razo destas e de muitas outras novidades, foi necessrio renovar ou reescrever totalmente este manual para galpes, tudo conforme as prescries da ABNT NBR 8800:2008.

Sero usados aqui perfis laminados e/ou soldados, embora seja de uso comum usar teras de cobertura e tapamento em perfis conformados a frio. O dimensionamento destes tipos de perfis prescrito na ABNT NBR 14762:2010.

Para o dimensionamento em situao de incndio, devem-se consultar as normas ABNT NBR 14323 e ABNT NBR 14432, que estabelecem as exigncias de resistncia ao fogo dos elementos construtivos.

Na anlise da estrutura foram usados programas computacionais para avaliar os efeitos de segunda ordem, tal como preconizado pela nova NBR 8800.

Como centro dinmico de servios, com foco exclusivamente tcnico e capacitado para conduzir uma poltica de promoo do uso do ao na construo, o CBCA est seguro de que este manual enquadra-se no objetivo de contribuir para a difuso de competncia tcnica e empresarial no Pas.

Apresentao

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9Captulo 1Introduo

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Introduo

Os galpes ou edifcios industriais so construes em ao geralmente de um nico pavimento, constitudos de sistemas estruturais compostos por prticos regularmente espaa-dos, com cobertura superior apoiada em siste-mas de teras e vigas ou tesouras e trelias, com grandes reas cobertas e destinadas para uso comercial (lojas, estacionamentos, centros de distribuio, entre outros), uso industrial, agrcola ou outras aplicaes. Neste captulo so apresentados detalhes e alternativas para desenvolver este tipo de projeto e, ao mesmo tempo, a terminologia usada neles. Por ltimo, apresentado um roteiro bsico para o desen-volvimento deste tipo de edificao.

1.1 Partes Componentes dos Galpes de Ao

A seguir so mostradas as partes prin-cipais dos tipos mais comuns de galpes em ao, com um nico vo transversal, cobertura a duas guas.

Figura 1 Partes componentes de um galpo com colunas em perfis I e tesouras

Na Figura 1 observa-se uma edificao a duas guas com as colunas em perfis I e usan-do uma tesoura como estrutura de cobertura; o travamento lateral do tipo K.

Na Figura 2 a estrutura da cobertura

tambm formada por perfis I; neste caso, o travamento lateral em X.

Figura 2 Galpo com colunas e vigas em perfis I

1.2 Detalhes Construtivos

Alguns detalhes construtivos so expos-tos nas figuras a seguir. Na Figura 3 v-se uma tesoura formada por perfil T no banzo superior e cantoneiras unidas pelas abas, com o uso de chapas intermedirias (chapas gussets).

Figura 3 Detalhe de trelia

Na Figura 4 observa-se o apoio da tera e a chegada dos elementos compostos de dupla cantoneira unidos por chapas.

Figura 4 Detalhe da trelia da Figura 3

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Figura 5 Detalhe de n inferior de tesoura ou trelia

Na Figura 5 observa-se o detalhe do n in-ferior, que tanto pode ser de uma tesoura como de uma trelia. Aqui h duas alternativas para os elementos compostos de dupla cantoneira: ligados atravs de chapas conectoras pelas abas formando um T e unidos pelo canto da cantoneira. Ambos os tipos de elementos se conectam num n de chapa Gusset, apoiado num perfil T.

Figura 6 - Detalhe de n de cumeeira

Na Figura 6 o detalhe agora de n onde a cumeeira culmina. Observe-se que sempre so usadas duas teras de cada lado para con-figurar o telhado ou cobertura de duas guas.

Na Figura 7 tem-se o detalhe da chega-da da tesoura ou trelia numa coluna de perfil I. Observem-se o apoio na parte superior da coluna para o banzo superior e a conexo na mesa do perfil I para o banzo superior.

Figura 7 Detalhe de tesoura sendo apoiada numa coluna de perfil I

Uma alternativa ao n inferior mostrado na Figura 5 apresentada na Figura 8. Observe-se a convergncia de todos os membros compos-tos por cantoneiras numa chapa Gusset.

Figura 8 N inferior de tesoura ou trelia com todos os elementos convergindo na chapa Gusset.

Figura 9 Composio e detalhe de trelia de cantoneiras duplas com unies em chapas Gusset.

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Introduo

Na Figura 9 mostram-se os detalhes de uma trelia de banzos paralelos com montantes verticais e diagonais, conformando os tringu-los, unidos por chapas de conexo e chapas intermedirias.

Figura 10 Detalhe de conexo de tesoura com alma de perfil I.

Na Figura 10 mostra-se a conexo de uma tesoura na alma de um perfil I, conexes todas parafusadas; os elementos da tesoura so perfis duplos cantoneiras.

Figura 11 Detalhe de diagonais de contraventamento

Na Figura 11 observam-se diagonais de contraventamento chegando em chapas liga-das ao perfil I.

1.3 Tipologia de Galpes

Ao tratar de edifcios industriais deno-minados comumente de galpes, na verdade um espao horizontal a ser protegido, h al-gumas alternativas disposio da cobertura. A primeira mais simples: as coberturas duas guas com o uso de tesouras ou trelias (estas apenas assim denominadas por possurem banzos paralelos), como se pode ver na Figu-ra 12. Nesta mesma condio se encontram aqueles que apenas usam perfis I laminados ou soldados, como mostrado na Figura 13.

Figura 12 Edifcio industrial duas guas com cobertura de tesoura e colunas em perfil I

Figura 13 Edifcio industrial de duas guas com perfis I laminados ou soldados

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Figura 14 Edifcio industrial com duas guas, com viga de ponte rolante, apoiada em coluna com console

Figura 15 Edifcio industrial com coluna treliada para re-ceber a coluna da cobertura e o apoio da viga de rolamento de ponte rolante

Nos dois casos anteriores apenas era uma edificao para delimitar e cobrir um espa-o, talvez com a funcionalidade de armazenar. Quando h necessidade de movimentao de pesos dentro da edificao, nos prdios indus-triais, aparece a necessidade de pontes rolan-tes, que so apoiadas em vigas de rolamento. Observem-se duas alternativas nas Figuras 14 e 15, a primeira apenas utilizando um console para apoiar a viga de rolamento, a segunda usando uma coluna treliada inferior. Outras alternativas so o uso de coluna de seo au-mentada para receber a viga de rolamento (vide

Figura 16) ou o uso de colunas independentes ligadas por sistemas de travejamento, como observado na Figura 17.

Figura 16 Coluna inferior em alma cheia

Figura 17 Colunas independentes para o prtico e para a viga de rolamento travadas com diagonais

Outras alternativas para edificaes in-dustriais so: galpo geminado com quatro guas (Figura 18), geminado com duas guas e coluna intermediria (Figura 19), geminado com meias-guas no sentido transversal (Figura 20) e as coberturas tipo Shed com vigas mestras

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Introduo

treliadas transversais, que alm de cobrir, podem ser usadas com objetivos funcionais de iluminao e ventilao (Figura 21 e 22).

Os tipos aqui apresentados foram clas-sificados em vo simples, mltiplos ou gemi-nados e os do tipo Shed, compostos por perfis laminados e soldados. Uma alternativa so as coberturas em arco, como a apresentada na Figura 23.

Figura 18 Geminado com quatro meias-guas

Figura 19 Geminado com duas meias-guas

Figura 20 Geminado com meias-guas no sentido trans-versal

Figura 21 Galpo do tipo Shed com vigas mestras trelia-das

Figura 22 Galpo em Shed com prticos em perfis I, vigas mestras e secundrias em trelias

Figura 23 Galpo em arco

1.4 Procedimento para Desenvolvimento de Projeto

Ao desenvolver um projeto, deve-se pen-sar na qualidade do produto e na sua manuten-o ao longo da vida til. Em primeiro lugar, deve-se definir uma configurao dimensional volumtrica do galpo (altura, largura, compri-

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mento). Essas medidas so funo do tipo de uso que se dar edificao (armazenamento, fbrica, mercado, oficina, entre outros).

Tendo em mo essas dimenses, in-teressante ter a definio das aberturas fixas e mveis (aberturas fixas so aquelas sempre abertas, por exemplo, venezianas; j as aber-turas mveis podem estar fechadas ou abertas, como, por exemplo, portas, portes, janelas de correr).

A inclinao do telhado definida pelo tipo de telha na cobertura, porm a ABNT NBR 8800 define para o estado limite de servio de empoamento de gua em coberturas e pisos a necessidade de evitar acmulo de gua em coberturas com inclinao menor que 5% (Item 11.6 da NBR 8800). Recomenda-se consultar o Manual Tcnico de Telhas de Ao (ABCEM,2009).

Deve ser realizada uma anlise do local da obra para avaliar a topografia e o tamanho dos obstculos nas redondezas. Esses fatores definiro de maneira mais adequada as aes devidas ao vento.

Os carregamentos sobre a estrutura de-vem ser analisados. Alm dos pesos prprios dos materiais da estrutura, das lminas da cobertura, luminrias, devem ser consideradas todas as cargas acidentais que atuaro ao longo da vida til.

Existe uma combinao entre como pro-jetar, calcular, fabricar, transportar e montar uma estrutura de ao, que fornece a soluo mais econmica e mais eficiente, porm deve ser estudada integrada a todas essas fases do projeto, desde a concepo at a sua manuten-o para atingir a vida til esperada.

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Captulo 2Projeto de Galpes

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Projeto de galpes

2.1 Documentos de Projeto

Entende-se por projeto o conjunto de especificaes, clculos estruturais, desenhos de projeto, de fabricao e de montagem dos elementos de ao.

2.1.1 Memorial de clculo

O memorial de clculo envolve o conjunto de especificaes e os clculos estruturais. Devem constar deste as normas usadas para definio dos carregamentos (ABNT NBR 6120, ABNT NBR 6123, ABNT NBR 8800, entre ou-tras), as normas de dimensionamento, os ma-teriais empregados nos elementos e nas unies (solda e parafusos). Dado relevante definir que sistema computacional usado para an-lise da estrutura e seu dimensionamento. Ainda assim, deve-se registrar com quais premissas o modelo estrutural foi definido e analisado.

2.1.2 Desenhos de projeto

Os desenhos de projeto devem conter todas as dimenses bsicas, as denominaes dos perfis, os tipos e valores das aes e os croquis das ligaes e apoios, as especifica-es em que o projeto foi baseado.

Um desenho unifilar com esses dados faz parte constituinte do memorial de clculo, e permite que as fases de detalhamento nos desenhos de fabricao sejam realizadas sem complicaes.

2.1.3 Desenhos de fabricao

Os desenhos de fabricao devem conter as informaes de desenhos de projeto com-pletas para a produo de todos os elementos componentes da estrutura, incluindo materiais, locao, tipo e dimenso de todos os parafusos e soldas de fbrica e de campo.

2.1.4 Desenhos de montagem

Os desenhos de montagem devem indicar as dimenses principais da estrutura, rotula-o das peas, dimenses de barras, todos os detalhes para locao das bases e todas as informaes necessrias montagem da estrutura, alm dos requerimentos de manejo e elevao das peas para manter a integridade estrutural delas.

2.1.5 Lista de materiais

Contm as informaes necessrias para a definio de estoque, compra, fabricao e montagem dos materiais especificados no projeto. Incluem-se as seguintes listas:

- Lista de resumo de materiais- Lista de telhas para cobertura e tapa-mentos- Lista de parafusos

No Anexo A da ABNT NBR 8800:2008 so especificados os materiais aceitos pela norma para projetos de estruturas de ao.

Aos estruturais

Os aos estruturais mais usados esto listados no Anexo A da ABNT NBR 8800, den-tre eles: ASTM A36, ASTM A572 G42, ASTM A572 G50, ASTM A588 (Tabela A.2 ABNT NBR 8800).

Parafusos

Parafusos comuns ASTM A307 e seu equivalente ISO 898-1 Classe 4.6

Parafusos de alta resistncia ASTM A325 ou equivalente IS0 4016 Classe 8.8. Da-dos destes tambm so encontrados no Anexo A da ABNT NBR 8800.

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Eletrodos

Em geral, para este tipo de construes pode-se especificar E70XX, que, de acordo com a Tabela 7 da NBR 8800 de compatibili-dade do metal-base com o metal solda, devem ser usadas para Arco eltrico com eletrodo revestido. Para outros processos de solda (SAW, GMAW ou FCAW) consultar a tabela supracitada.

Telhas

Existem diversos fabricantes de telhas de ao revestidas. A fabricao baseada nas normas ABNT NBR 14513 e ABNT NBR 14514. No projeto exemplo deste documento sero usadas telhas trapezoidais. O espaamento entre teras para telhas trapezoidais pode ser definido consultando os manuais do fabricante para cada tipo de espessura ( comum o uso de espessura de 0,55mm). Geralmente, este espaamento varia de 1300mm at 1800mm, dependendo das foras devidas ao vento e da ao acidental considerada. (Veja-se o Manual Tcnico de Telhas de Ao ABCEM, 2009).

Figura 24 Telha trapezoidal

2.2 Galpo a ser Projetado

Ser projetado, como exemplo ilustrativo, um galpo para armazenamento de materiais com as seguintes caractersticas:

galpo com duas meias guas, inclinao da cobertura 10;

prtico com vigas e colunas em alma cheia, colunas com bases com apoios simples (isto , restries na direo vertical e horizontal e permitidas as rotaes) nas fundaes;

vo transversal de 15000mm;

vo longitudinal de 6000mm entre prticos, comprimento total 54000mm;

p-direito 6000mm;

tapamentos laterais e frontais conforme Figura 25;

materiais utilizados: perfis ASTM A572 G50 e barras de travamentos e perfis para teras U ASTM A36, telhas de espessura de 0,55mm e 40mm de altura de onda;

sistema estrutural conforme Figura 25.

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Projeto de galpes

Figura 25 Galpo a ser calculado

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2.3 Aberturas de Lanternim e Laterais

Nos galpes que no possuem interna-mente equipamentos que gerem calor, a venti-lao ou renovao interna do ar pode ser feita de forma natural pelo chamado efeito lareira. O ar de renovao penetra pelas aberturas co-locadas nas partes inferiores dos tapamentos laterais e frontais, ao mesmo tempo em que o ar viciado sai pela abertura superior, atravs do lanternim.

As aberturas laterais h1 e a abertura do lanternim h2 podem ser calculadas de acordo com as seguintes consideraes simplifica-das:

- V = volume interno do galpo em m;

- velocidade do vento no exterior do galpo considerada nula;

- v = velocidade de sada do ar atravs da abertura do lanternim, considerada entre 1 a 1,5m/s;

- L comprimento total do galpo em m;

- n = nmero de vezes que o ar interno do gal-po vai ser renovado por hora, considerando de 15 a 30 renovaes por hora;

- h1 = altura de abertura lateral;

- h2 = largura da abertura do lanternim;

em m

em m; levando-se em conta que so duas as aberturas laterais e que a soma delas deve ser uma vez e meia a abertura do lanternim.

3600...

2 vLVnh =

2.5,1 2

1hh =

Figura 26 Aberturas laterais e do lanternim

2.4 Calhas e Tubos de Descida

As calhas so colocadas ao longo dos beirais e nos locais apropriados para receber a gua que corre no telhado.

Usualmente so fabricadas com chapa galvanizada dobrada e soldada. Seu formato depende da necessidade do projeto. Devem ser apoiadas de espao em espao, dependendo da resistncia de sua seo transversal.

O fundo da calha deve ter uma inclinao mnima de 0,5%, para favorecer a limpeza in-terna e o escoamento da gua at as caixas que alimentam os tubos de descida. A sua se-o transversal til deve ter aproximadamente 1cm para cada metro quadrado de rea de telhado.

No caso de grandes coberturas, nas quais o volume de gua a ser escoado pela calha significativo, sua seo transversal pode ser to grande que deve ser projetada com chapas mais espessas (5mm ou mais). Neste caso, autoportante, no precisando de apoios inter-medirios.

Independentemente do caso considera-do, as cargas provenientes das calhas (peso prprio, carga devido gua, carga de manu-teno) devem ser levadas em conta no clculo da estrutura e seus apoios.

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Projeto de galpes

Figura 27 Calha e tubo de descida

2.5 Aes atuantes na estrutura

De acordo com a ABNT NBR8800:2008, item 4.7, as aes atuantes no galpo a ser projetado so as seguintes:

2.5.1 Ao permanente

formada pelo peso prprio de todos os elementos constituintes da estrutura, incluindo os pesos de equipamentos e instalaes per-manentes suportados na estrutura.

As aes geradas pelos diferentes ma-teriais podem ser pesquisadas, na ausncia de informaes mais precisas, na ABNT NBR6120 ou em catlogos de fabricantes.

Para o exemplo atual no so previstas aes devidas a equipamentos e o peso pr-prio ser avaliado medida que o clculo for desenvolvido.

2.5.2 Aes variveis

Segundo o item B.5.1 do Anexo B da ABNT NBR 8800:2008, para sobrecargas em coberturas, admite-se que a ao varivel acidental englobe as cargas resultantes de ins-talaes eltricas e hidrulicas, de isolamento trmico e acstico e de pequenas peas even-tualmente fixadas na cobertura, at um limite superior de 0,05 kN/m.

Esta ao considerada como uma carga uniformemente distribuda atuando so-bre a projeo horizontal do telhado, conforme ilustrado na Figura 28.

Figura 28 Ao acidental no telhado

Conforme especificado no item B.5.2 do Anexo B da ABNT NBR 8800:2008, o valor da sobrecarga na cobertura deve ser especificado de acordo com a sua finalidade, porm com um valor mnimo de 0,25 kN/m.

2.5.3 Ao varivel devida ao vento (Fwk)

A ao do vento atuando na estrutura deve ser calculada de acordo com a ABNT NBR 6123/88 Foras devidas ao vento em edifi-caes da qual foram retirados os conceitos que seguem:

Velocidade bsica do vento: a velo-cidade de uma rajada de trs segundos de durao, a dez metros de altura, em campo aberto e plano, ultrapassada, em mdia, uma vez em 50 anos.

Conforme o grfico de isopletas abaixo, ser adotada, como exemplo, para uma re-gio de So Paulo a velocidade bsica V0 de 40m/s.

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Figura 29 Mapa de isopletas

Fator topogrfico (S1): este fator leva em considerao as grandes variaes da super-fcie do terreno.

Sabendo que o projeto ser construdo sobre um terreno plano, tem-se S1=1.

Fator de rugosidade (S2): o fator de ru-

gosidade obtido definindo-se uma categoria (rugosidade do terreno) e uma classe (dimen-ses da edificao).

Confo rme a Tabe la 1 da ABNT NBR6123/88, obtm-se para um terreno de categoria III e uma edificao de classe C, os parmetros b = 0,93, Fr = 0,95 e p = 0,115.

Assim, o fator S2 pode ser calculado:

Calculando-se o fator S2 para as alturas de 3 m e 7,32 m (este ltimo valor correspon-dente altura da cumeeira), tem-se para essas duas alturas:

S2,(3m) = 0,77

S2,(7,3m) = 0,85

Fator estatstico (S3): o fator estatstico considera o grau de segurana e a vida til requeridos pela edificao, com base em um perodo de recorrncia de 50 anos. Conside-rando um galpo para depsito com baixo fator de ocupao, tem-se S3 = 0,95.

Velocidade caracterstica (Vk) e presso dinmica (q): a velocidade caracterstica do vento pode ser determinada pela frmula:

Assim, tm-se as velocidades caracters-ticas para as duas alturas calculadas:

Vk,(3 m) = 29,26 m/s

Vk,(7,3 m) = 32,30 m/s

E para a presso de obstruo:

Assim,

q(3 m) = 524,82 N/mq(7,3 m) = 639,54 N/m

Coeficientes de presso externa (CPe) para as paredes:

Na Tabela 4 da ABNT NBR 6123/88 so especificados os coeficientes de presso para diversos tipos de edificao.

Para uma edificao retangular, verificam-se a altura (h), a largura (b) e comprimento (a) da edificao. Assim:

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Projeto de galpes

Relao altura/largura:

Relao comprimento/largura:

Com isso tem-se a distribuio para os coeficientes de presso externos, conforme as Figuras 30 e 31.

Alm disso, o comprimento de A1 e B1 apresentado na Figura 30 definido pelo maior valor entre b/3 e a/4, desde que seja este valor menor ou igual que 2h. Como para este caso o maior valor da relao, que a/4 = 13,5, maior que 2h = 12, adota-se a distncia de 12 m.

Figura 30 CPe para Vento a 0

Para os comprimentos de C1 e D1 na Figura 30, adotado o menor valor entre 2h e b/2, sendo para este caso b/2 = 7,5m o menor deles.

Figura 31 CPe para Vento a 90

O CPe Mdio para as paredes dado pelo menor valor entre h e 0,2b, sendo este ltimo o adotado neste caso, conforme a Figura 32.

Figura 32 CPe Mdio para paredes

Coeficientes de presso externa (CPe) para o telhado: Na Tabela 5 da ABNT NBR 6123/88 so especificados os coeficientes de presso para telhados de duas guas simtri-cos para edificaes de planta retangular, de onde so extrados os seguintes valores para o projeto:

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Como e a inclinao do

telhado de 10, obtm-se os valores de CPe distribudos conforme as Figuras 33 e 34.

Alm disso, a largura das faixas dos CPe mdios definida pelo menor valor entre h ou 0,15b. Assim, adotado o valor de 0,15b = 2,25 m.

Tambm, conforme indicado na ABNT NBR 6123/88, a dimenso dos quadros E e G estipulada da mesma maneira que os CPe das paredes para A1 e B1.

Figura 33 CPe para cobertura - vento a 0

Figura 34 CPe para cobertura - vento a 90

Coeficientes de presso interna (CPi): O clculo dos coeficientes de presso interna feito de acordo com as indicaes do item 6.2 da ABNT NBR 6123/88.

Os tapamentos laterais, frontais e a cober-tura do galpo sero em chapa trapezoidal, por-tanto permeveis, de acordo com a norma.

Para efeitos de simplificao ser des-prezada a existncia de abertura dominante em qualquer face do galpo e sero adotados os coeficientes previstos no item 6.2.5.a da ABNT NBR 6123/88. Porm, tendo em mos as dimenses das aberturas fixas e mveis da edificao, os coeficientes de presso interna podem ser obtidos de acordo com o Anexo D da ABNT NBR 6123/88.

Assim, os coeficientes de presso interna considerados so:

Figura 35 Vento perpendicular a uma face permevel

Figura 36 Vento perpendicular a uma face impermevel

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Projeto de galpes

Combinaes para as cargas do vento: Finalmente, aps o clculo dos coeficientes de presso para a edificao, passa-se para as combinaes das cargas de vento.

Duas combinaes sero usadas somen-te para o dimensionamento das telhas, teras e ancoragens, pois nelas sero considerados os CPe mdios previstos anteriormente. Outras quatro combinaes sero utilizadas no dimen-sionamento dos elementos dos prticos.

Combinaes para telhas, teras e an-coragens:

Figura 37 CPe Mdio (Seo 1)

Figura 38 CPe Mdio (Seo 2)

Combinaes para elementos da estru-tura principal:

Figura 39 Caso 1: CPe(0)+Cpi(+0.2)

Figura 40 Caso 2: CPe(0)+Cpi(-0,3)

Figura 41 Caso 3: CPe(90)+Cpi(+0,2)

Figura 42 Caso 4: CPe(90)+Cpi(-0,3)

Esforos finais devidos ao do vento para o galpo:

- Por simples observao, descartam-se os casos 2 e 4 listados anteriormente para o prtico, e passam a ser analisados somente os dois casos restantes, que sero chamados de hipteses I e II.

Para a obteno dos esforos finais de vento basta multiplicar os coeficientes de presso atuantes pela presso de obstruo correspondente altura e pela distncia en-tre prticos da estrutura. Assim, obtm-se as cargas conforme apresentado na Tabela 01, distribudas como nas Figuras 43 e 44.

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Tabela 01 Obteno dos valores de cargas devidas ao vento nos prticos

Figura 43 Hiptese I (Cargas finais de vento) Figura 44 Hiptese II (Cargas finais de vento)

2.6 Anlise Estrutural do Prtico

Atualmente so usados programas com-putacionais para modelar a estrutura, fornecen-do como dados a sua geometria, carregamen-tos, sees pr-dimensionadas e condies de apoio, com o intuito de obter esforos e deslocamentos para verificar a conformidade das sees propostas dos elementos.

A ABNT NBR 8800:2008 requer que a estrutura seja avaliada quanto sua desloca-bilidade lateral, seja com o mtodo simplificado de amplificao dos esforos solicitantes (Ane-xo D da norma ABNT NBR 8800), seja com programas que realizem anlises de segunda ordem.

Aqui ser apresentada a definio de aes alm das produzidas pelo vento, que j foram estimadas no item anterior. Depois ser feita a anlise usando um programa com capa-cidade de anlise de segunda ordem.

Para facilitar a reproduo dos resultados ser utilizado um programa de uso livre (mais adiante comentado), no entanto outros progra-mas comerciais tambm podero ser usados.

2.6.1 Ao permanente (FGi,K)

So consideradas as seguintes aes:Telhas 0,10 kN/mContraventamentos 0,05 kN/mTeras e Tirantes 0,10 kN/mVigas e Colunas 0,20 kN/m

Total permanente 0,45 kN/m

O carregamento distribudo linearmente sobre um prtico dado por 0,45 kN/m x 6m = 2,70 kN/m,

Figura 45 Carregamento permanente

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Projeto de galpes

2.6.2 Ao Acidental (FQi,K)

Segundo o Anexo B da NBR 8800, a ao acidental em telhados no deve ser menor que 0,25kN/m. Neste caso o carregamento li-nearmente distribudo sobre o prtico 0,25kN/m x 6m = 1,5kN/m.

Figura 46 Carga acidental

2.6.3 Fora Horizontal equivalente (Fora Nocional- Fn)

Nas estruturas de pequena deslocabili-dade e mdia deslocabilidade, os efeitos das imperfeies geomtricas iniciais devem ser levados em conta diretamente na anlise, por meio da considerao de um deslocamento horizontal entre os nveis superior e inferior do galpo industrial (em edifcios seria o deslo-camento interpavimento) de h/333, sendo h a altura do andar. Estes efeitos podem ser leva-dos em conta por meio da aplicao de uma fora horizontal equivalente, denominada de fora nocional, igual a 0,3% do valor das cargas gravitacionais de clculo.

2.6.4 Combinaes para Estados Limites l-timos

As combinaes ltimas normais decor-rem do uso previsto para a edificao, usando-se a seguinte expresso, de acordo com o item 4.7.7.2.1 e com os valores dos coeficientes de ponderao e combinao da Tabela 1 e

da Tabela 2, respectivamente, da ABNT NBR 8800:2008.

A fora nocional correspondente de acor-do com o item 2.6.3 dada por:

Fn = 0,003(5,63kN/m)(15m)=0,25kN

Como o vento atua somente suo, haver mais duas combinaes, uma de cada hiptese, de acordo com o item 2.5.3. Alm disso, as foras devidas ao vento sero de-compostas segundo os eixos globais para a montagem das combinaes finais.

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e,

2.6.5 Anlise estrutural

Conforme j explicado no item 2.6, para as anlises estruturais podem ser utilizados programas computacionais com capacidade de anlise de segunda ordem, ou ainda mtodos simplificados de anlise, como o indicado no Anexo D da ABNT NBR8800:2008.

Figura 47 Combinao FD1



Nas anlises aqui apresentadas ser utilizado o programa Mastan2(1), mas outras opes de softwares de uso livre esto dispo-nveis.

O Mastan2 capaz de resolver anlises de segunda ordem geomtrica e material, alm de permitir modelagens em duas e trs dimenses.

Alm do Mastan2, um exemplo de pro-grama desenvolvido no Brasil que permite a realizao de anlises no-lineares o Aca-dFrame(2), desenvolvido na Escola de Enge-

1 O Mastan2 pode ser obtido atravs do endereo eletrnico www.mastan2.com;2 O AcadFrame pode ser obtido atravs do endereo eletrnico www.set.eesc.usp.br/acadframe.

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Projeto de galpes

nharia de So Carlos USP, que possibilita a anlise de prticos e trelias planas.

2.6.5.1 Anlise de deslocabilidade

Segundo o i tem 4.9 .4 da ABNT NBR8800:2008, as estruturas podem ser classificadas quanto a sua sensibilidade a des-locamentos laterais como sendo de pequena, mdia ou grande deslocabilidade.

Realizando-se as anlises lineares e no-lineares, pode-se obter a relao entre o deslocamento lateral em todos os andares relativo base, para todas as combinaes ltimas de aes, e assim definir o grau de deslocabilidade da estrutura.

2.6.5.2 Resultados das anlises

Para simplificar a apresentao dos es-foros no prtico do galpo ser apresentada tabela (Tabela 03) contendo os valores dos esforos para cada seo do prtico conforme a Figura 50. Na Tabela 02 so apresentados os deslocamentos para obteno do grau de deslocabilidade, de acordo com as combina-es analisadas.

Figura 50 Prtico do galpo

Na Tabela 03 tambm so apresentados, lado a lado, os esforos obtidos com as an-lises lineares e no-lineares, onde possvel notar a pouca diferena para este caso entre os resultados dos dois tipos de anlise.

Alm disso, a anlise de deslocabilidade para todas as combinaes ltimas de cargas gerou resultados na relao 2/1 inferiores a 1,1 (vide Tabela 2), o que caracteriza, confor-me j explicado em 2.6.5.1, uma estrutura de pequena deslocabilidade. Validam-se, assim, todas as anlises lineares para a obteno dos esforos necessrios ao dimensionamento dos elementos.

Uma grande potencialidade da utilizao de softwares para a anlise de estruturas a obteno de todos os diagramas de esforos para a estrutura de forma rpida e precisa, o que permite ao projetista uma anlise rigorosa para apurar possveis erros de modelagem ou processamento.

A seguir so apresentados os diagramas de esforos, juntamente com a geometria deformada dos prticos analisados nas trs combinaes de carga previstas, todos utili-zando anlises lineares, conforme foi validado na anlise de deslocabilidade.

Figura 51 Diagrama de esforo axial Combinao de carga Fd1

Figura 52 Diagrama de esforo cortante Combinao de carga Fd1

31



Figura 57 Diagrama de momentos Combinao de carga Fd2


Figura 54 Geometria deformada Combinao de carga Fd1




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Projeto de galpes



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2.7 Dimensionamento dos Elementos do prtico

2.7.1 Consideraes gerais

Os procedimentos de clculo para o di-mensionamento de perfis formam uma etapa trabalhosa e que pode consumir um tempo considervel do engenheiro estrutural.

Atualmente, com o uso comum de sof-twares de dimensionamento esta etapa pode ser automatizada, permitindo que o engenheiro dedique mais tempo s anlises e otimizao das estruturas.

Ao final desta publicao apresentado um fluxograma que ilustra, com as devidas referncias norma, todas as etapas para o dimensionamento de peas de ao submetidas flexo-compresso.

2.7.2 Solicitaes de clculo

Aps uma criteriosa anlise sobre as tenses atuantes na estrutura, destacam-se as barras submetidas aos maiores esforos, para que sejam dimensionadas de acordo com as prescries normativas.

Para a coluna D-E os maiores esforos so:

Combinao Fd1 (Hiptese 1):(Elemento compresso)MSd = 82,01 kNmNSd = -42,97 kNVSd = -13,67 kN

Combinao Fd2 (Hiptese 2):(Elemento trao)MSd = -35,85 kNmNSd = 20,60 kNVSd = 21,74 kN

Combinao Fd3 (Hiptese 3):(Elemento trao)MSd = 43,00 kNm

NSd = 13,68 kNVSd = 18,20 kN

Da mesma maneira se segue para todos os outros elementos, para que assim se possa proceder s verificaes dos perfis.

2.7.3 Pr-dimensionamento da coluna

Bellei(2006), em seu livro sobre edifcios industriais em ao, recomenda para colunas de galpes sem ponte rolante com a seo constante um valor de altura do perfil de H/20 a H/30, sendo H a altura da coluna at o beiral. Para vigas de cobertura o autor recomenda alturas de perfis de L/50 at L/70. No projeto calculado teramos para a altura h coluna:

Adota-se, portanto, o perfil W 310x38,7 para as colunas e vigas, isto , um nico per-fil.

2.7.4 Dimensionamento e verificaes para a coluna

Como as duas colunas (A-B e D-E) tero perfis iguais, somente sero apresentados os clculos detalhados para uma delas (D-E). Porm, as verificaes devem ser feitas para todas as combinaes de ambas as colunas, conforme ser lembrado ao final dos procedi-mentos de clculo.

As propriedades geomtricas do perfil podem ser obtidas em normas ou em tabelas de fabricantes siderrgicos.

Foi escolhido um perfil que no neces-sariamente o de melhor desempenho em

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Projeto de galpes

capacidade e custo, relao custo/benefcio. Para obter a melhor soluo devem-se ava-liar: disponibilidade dos fornecedores, custos, compatibilidade dimensional entre elementos da estrutura, entre outros fatores. O respon-svel pelo projeto deve procurar a melhor soluo que envolva custo do material, custo de fabricao e de transporte e montagem. No necessariamente a escolha com melhor desempenho a de menor peso. As fases de fabricao, transporte e montagem devem ser consideradas para uma escolha tima.

[1] Verificao da esbeltez:

Conforme o i tem 5.3.4 da ABNT NBR8800:2008, a limitao do ndice de es-beltez das barras comprimidas, tomado como a maior relao entre o comprimento destravado do perfil L e o raio de girao correspondente r, no deve ser superior a 200.

[2] Verificao da capacidade compres-so:

Procedimentos determinados para sees com dupla simetria ou simtricas em relao a um ponto.

Conforme indicao da Tabela F.1 da ABNT NBR8800:2008, verifica-se para o perfil em questo a esbeltez da alma. Tratando-se de um perfil I, verifica-se para o Grupo 2, ele-mento AA:

Assim,

Como (hw/tw) supera (b/t)lim, deve-se cal-cular o fator de reduo Qa, dado por:

onde Ag a rea bruta e Aef a rea efetiva da seo transversal, dada por:

com o somatrio estendendo-se a todos os elementos AA.

Nessa expresso:

b e t so, respectivamente, a largura e a espessura de um elemento comprimido AA, e bef a largura efetiva de um elemento compri-mido AA.

A largura efetiva dos elementos AA igual a:

onde Ca um coeficiente igual a 0,38 para mesas ou almas de sees tubulares retangu-lares e 0,34 para todos os outros elementos e a tenso que pode atuar no elemento analisado, tomada igual a:

com obtido conforme 5.3.3, adotando Q igual a 1,0. Opcionalmente, de forma conser-vadora, pode-se tomar:

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Desta maneira:

O prximo passo a verificao da es-beltez da mesa.

Conforme indicao da Tabela F.1 da ABNT NBR8800:2008, tratando-se de um perfil I, verifica-se para o Grupo 4, elemento AL:

Como (hw/tw) no supera (b/t)lim, adota-se Qs = 1,00.

Assim, conforme item F.1.3 do Anexo F da ABNT NBR8800:2008, o fator de reduo total Q dado por:

Para o clculo da carga de flamba-gem elstica, segundo o Anexo E da ABNT NBR8800:2008, determina-se para uma barra com seo transversal duplamente simtrica ou simtrica em relao a um ponto:

a) para flambagem por flexo em relao ao eixo central de inrcia x da seo transver-sal:

b) para flambagem por flexo em relao ao eixo central de inrcia y da seo transver-sal:

c) para flambagem por toro em relao ao eixo longitudinal z:

Onde:

KxLx o comprimento de flambagem por flexo em relao ao eixo x;

Ix o momento de inrcia da seo transversal em relao ao eixo x;

KyLy o comprimento de flambagem por flexo em relao ao eixo y;

Iy o momento de inrcia da seo transversal em relao ao eixo y;

KzLz o comprimento de flambagem por tor-o;

E o mdulo de elasticidade do ao;

Cw a constante de empenamento da seo transversal;

G o mdulo de elasticidade transversal do ao;

It o momento de inrcia toro uniforme;ro o raio de girao polar da seo bruta em relao ao centro de cisalhamento, dado por:

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Projeto de galpes

xo e yo so as coordenadas do centro de cisalhamento na direo dos eixos centrais x e y, respectivamente, em relao ao centro geomtrico da seo.

Assim, como foi utilizada anlise de se-gunda ordem, pode ser usado k=1,0

Portanto, a carga resistente do perfil ser a menor entre Nex, Ney e Nez.

Com a fora axial de flambagem elstica do perfil pode-se calcular o fator de reduo associado resistncia compresso, que dado por:

0 o ndice de esbeltez reduzido, dado no item 5.3.3.2 da ABNT NBR8800:2008 pela frmula:

E, finalmente, a fora axial resistente de clculo, de acordo com o item 5.3.2 da ABNT NBR8800:2008:

[3] Verificao da capacidade flexo:

Para a verificao da carga do momento fletor resistente de clculo do perfil so apre-sentados os procedimentos no Anexo G da ABNT NBR8800:2008, que so detalhados a seguir.

Conforme a Tabela G.1 da ABNT NBR8800:2008, para Sees I com dois eixos de simetria, fletidas em relao ao eixo de maior momento de inrcia, tem-se:

Verificando o estado limite para flamba-gem lateral com toro (FLT):

a) Parmetro de esbeltez:

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b) Parmetro de esbeltez correspondente plastificao:

c) Parmetro de esbeltez correspondente ao incio do escoamento:

Segundo indicado no item G.2.1.c) da ABNT NBR8800:2008, para quando

Cb (Fator de modificao para diagrama de momento fletor no-uniforme), conforme itens 5.4.2.3 e 5.4.2.4 na ABNT NBR8800:2008, pode ser tomado como:

onde,

Mmax o valor do momento fletor mximo solicitante de clculo, em mdulo, no compri-mento destravado;

MA o valor do momento fletor solicitante de clculo, em mdulo, na seo situada a um quarto do comprimento destravado, medido a partir da extremidade da esquerda;

MB o valor do momento fletor solicitante de clculo, em mdulo, na seo central do comprimento destravado;

MC o valor do momento fletor solicitante de clculo, em mdulo, na seo situada a trs quartos do comprimento destravado, medido a partir da extremidade da esquerda;

Rm um parmetro de monossimetria da seo transversal, igual a 0,5+2.(Iyc / Iy)

2 para sees com um eixo de simetria, fletidas em relao ao eixo que no de simetria, sujeitas curvatura reversa, e igual a 1,00 em todos os demais casos;

Iyc o momento de inrcia da mesa com-primida em relao ao eixo de simetria (como a curvatura reversa, esse momento de inr-cia refere-se mesa de menor momento de inrcia);

Iy o momento de inrcia da seo trans-versal em relao ao eixo de simetria.

Com isso, tm-se os valores dos momen-tos solicitados conforme ilustrado abaixo:

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Projeto de galpes

Figura 63 Momentos atuantes na coluna D-E

- Verificando o estado limite para flamba-gem local da mesa (FLM):




Tratando-se de um perfil laminado.

Segundo indicado no item G.2.2.a) da ABNT NBR8800:2008, para quando

- Verificando o estado limite para flamba-gem local da alma (FLA):





39

E, finalmente, o momento fletor resistente de clculo, de acordo com o item 5.4.2.1 da ABNT NBR8800:2008:

[4] Verificao da capacidade ao cisalhamen-to:

Para a verificao da capacidade ao ci-salhamento de clculo do perfil so utilizados os procedimentos descritos no item 5.4.3 da ABNT NBR8800:2008.




Para uma seo I fletida em relao ao eixo central de inrcia perpendicular alma (eixo de maior momento inrcia), a fora cortan-te resistente de clculo, VRd, segundo indicado no item 5.4.3.1.1 da ABNT NBR8800:2008, para quando , dada por:

[5] Verificao para a combinao de esforos solicitantes:

Conforme descrito no item 5.5.1.2 da ABNT NBR8800:2008, para a atuao simult-nea da fora axial de trao ou de compresso e de momentos fletores, deve ser obedecida a limitao fornecida pelas seguintes expresses de interao:

Para:

0,69 1,00 Ok!

Verifica-se com isso a estabilidade do perfil proposto para suportar os esforos pre-vistos.

Portanto, pode-se dizer que o perfil W310x38,7 adequado para o elemento da coluna D-E no caso da condio de carrega-mento Fd1.

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Projeto de galpes

Para as verificaes da coluna A-B o pro-cedimento o mesmo, devendo-se considerar somente a verificao para os esforos de cisa-lhamento atuantes e esforos combinados.

Como o esforo de cisalhamento atuante muito inferior ao resistente, somente a verifi-cao de esforos combinados necessria:

0,66 1,00 Ok!

Por fim, conforme as verificaes feitas para ambas as colunas, mostra-se que o perfil W310x38,7 adequado para suportar os es-foros solicitantes de clculo.

2.7.5 Dimensionamento e verificaes para as vigas

Usando-se o mesmo procedimento ado-tado para as colunas, obtm-se, inicialmente, os esforos atuantes nas vigas B-C e C-D para, ento, proceder s verificaes.

So resumidos aqui alguns processos que j foram detalhados no clculo da coluna, assim como o perfil utilizado para as vigas ser o mesmo. Algumas verificaes no sero necessrias.

Figura 64 Dimenso da viga

Deve-se estar atento para os comprimen-tos de flambagem para o perfil em questo. No caso da viga, existiro dois comprimentos diferentes. O comprimento de flambagem em torno do eixo x de 7.615,7 mm, ou seja, o com-primento total do perfil (Figura 64), e, como o perfil est perfeitamente travado (no somente com teras), como se pode ver na Figura 65, o comprimento de flambagem em torno do eixo y e tambm o comprimento entre duas sees contidas toro de 2.538 mm.

Figura 65 Espaamento entre sees travadas no perfil da viga

[1] Verificao da esbeltez:

[2] Verificao da capacidade compresso:

Conforme j calculado no elemento da coluna, o valor do fator de reduo total Q dado por:

a) Flambagem por flexo em relao ao eixo central de inrcia x da seo transversal:

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b) Flambagem por flexo em relao ao eixo central de inrcia y da seo transversal:

c) Para flambagem por toro em relao ao eixo longitudinal z:

A carga resistente do perfil a menor entre Nex, Ney e Nez.

[3] Verificao da capacidade flexo:

- Verificando o estado limite para flambagem lateral com toro (FLT):





O valor de Cb pode ser tomado como:

Figura 66 Momentos atuantes na viga C-D

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Projeto de galpes

- Verificando o estado limite para flamba-gem local da mesa (FLM):

Conforme j calculado em 2.7.4:

- Verificando o estado limite para flamba-gem local da alma (FLA):

Conforme j calculado em 2.7.4:

O momento fletor resistente de clculo o menor entre:

[4] Verificao da capacidade ao cisalha-mento:

Conforme clculo apresentado em 2.7.4:


0,43 1,00 Ok!

Assim, pode-se dizer que o perfi l W310x38,7 adequado tambm para o ele-mento da viga C-D no caso da condio de carregamento Fd1.

As mesmas verificaes devem ser feitas para a viga B-C, com o mesmo procedimento aqui apresentado.

Como os esforos de cisalhamento atuan-tes so muito inferiores ao resistente do perfil, somente a verificao de esforos combinados necessria:

0,43 1,00 Ok!

Por fim, conforme as verificaes feitas para ambas as vigas, mostra-se que o perfil W310x38,7 tem suficiente capacidade para atender s solicitaes de projeto.

- Sobre os resultados das verificaes do prtico

Com os valores obtidos at ento, de 0,69 para as colunas e 0,43 para as vigas, percebe-se claramente que existe a possibilidade de serem adotados perfis mais leves, com menos rea e inrcia, de forma a se obter um dimen-sionamento mais econmico, principalmente para as vigas do prtico.

Contudo, deve ser verificado ainda o Estado Limite de Servio referente ao desloca-mento horizontal do prtico, que funo das inrcias das vigas e colunas, no sentido de se decidir sobre esta alterao.

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2.8 Verificao do Deslocamento Vertical e Lateral

O deslocamento vertical do prtico determinado computacionalmente com a com-binao dada por:

O limite dado segundo o Anexo C da ABNT NBR 8800:2008, Tabela C.1 de L/250 para vigas de cobertura. Portanto, o valor do deslocamento mximo obtido foi de 57,51mm enquanto o limite permitido (1500mm/250 = 60mm), sendo conforme o deslocamento ver-tical com os perfis utilizados.

O estado limite de deformao horizontal para galpes em geral de 1/300 da altura da coluna em relao base segundo o anexo C da ABNT NBR 8800:2008, Tabela C.1.

O deslocamento lateral do prtico no topo das colunas, para a pior situao das combinaes frequentes de servio, pode ser calculado computacionalmente, da mesma maneira como apresentado em 2.6.5.1 para anlise de deslocabilidade da estrutura, com a combinao de estado limite de utilizao dada por apenas o carregamento nominal do vento fornecido pela hiptese II das aes finais de vento (vide Figura 43):

Assim, para a pior combinao de aes frequentes de servio, tem-se a seguinte con-figurao deformada:

Figura 67 Geometria deformada Combinao frequente de servio para o vento nominal

2.9 Dimensionamento das Teras

- Caractersticas da telha utilizada:

Telha Trapezoidal

- Altura da onda = 40 mm;- Espessura da telha = 0,55 mm;- Peso da telha = 50 N/m.

Figura 68 Telha utilizada para a cobertura

- Aes atuantes na cobertura

A carga de peso prprio das teras e tirantes foi estimada em 70 N/m.

- Peso prprio (teras + tirantes + telhas) = 0,12 kN/m 2,538 m = 0,30456 kN/m;

A sobrecarga utilizada est explicada no item 2.6.2.

- Sobrecarga = 0,25 kN/m 2,538 m = 0,6345 kN/m;

As cargas de ventos para o dimensiona-mento das teras e vigas de do tapamento lateral se referem aos coeficientes CPe mdios (ver item 2.5.3).

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Projeto de galpes

- Vento = (2,538 m 0,65467 kN/m) (-1,4) = -2,326 kN/m.

Figura 69 Carga de vento atuante sobre a tera

- Combinaes de cargas

Segundo o item 2.2.1.4 da ABNT NBR 6120:1980, deve-se verificar para elementos como as teras a sua resistncia ao peso pr-prio somado a uma carga concentrada de 1 kN no ponto mais desfavorvel do elemento, que no caso da tera o centro do vo.

Assim:

- Anlise estrutural das teras

Para o dimensionamento dos perfis das teras necessrio obter os diagramas de esforos atuantes nos dois eixos de flexo dos mesmos.

Alm disso, para se obter uma reduo nos momentos e melhorar as condies de estabilidade do perfil das teras, podem ser projetadas linhas de correntes (rgidas ou flexveis) nos sentidos de menor inrcia dos perfis das teras. Assim, so adotadas para o caso correntes de tirantes flexveis no centro do vo das teras, que sero dimensionadas posteriormente.

Tabela 04 Resumo de esforos nas teras para Fd1 e Fd2

45

Figura 70 Tera em torno de x

- Diagramas em torno do eixo y:

Figura 71 Terca em torno de Y

Para resumir a apresentao dos resul-tados das anlises so apresentadas abaixo tabelas com a indicao dos esforos atuantes nas diversas sees ao longo do comprimento da tera para as trs combinaes de cargas.

Tabela 05 Resumo de esforos nas teras para Fd3

- Pr-Dimensionamento dos perfis

Como orientao inicial, possvel esta-belecer uma relao entre a altura do perfil (d) e o vo da tera (L). Em geral, pode-se obedecer ao seguinte critrio:

Portanto, deve-se esperar um perfil com altura entre 100 e 150 mm.

Normalmente as teras so dimensiona-das como vigas biapoiadas ou vigas contnuas. comum o emprego de linhas de correntes

46

Projeto de galpes

rgidas ou flexveis no sentido de menor inrcia do perfil para conseguir o emprego de perfis mais econmicos.

Outra questo trata da posio correta das teras, se com a face aberta do perfil vol-tada para a cumeeira ou para o beiral (Figura 70).

Figura 72 Exemplo de configurao de teras e suas dis-posies sobre a cobertura

Apesar de algumas bibliografias recomen-darem o primeiro caso, no segundo caso que a tera normalmente apresenta melhor desem-penho para as cargas de servio. Alm disso, o lado aberto do perfil voltado para o beiral ou calha pode ser um fator determinante para a durabilidade da estrutura em razo do acmulo de p e umidade dentro do perfil.

Dimensionamento dos perfis

Para o dimensionamento dos perfis das teras deve-se considerar a atuao de flexo nos dois eixos dos perfis.

Os demais processos so semelhantes queles j apresentados.

Lembra-se que h uma linha de tiran-tes projetada que reduz o comprimento de flambagem dos perfis em torno do eixo y e a toro.

Portanto, os comprimentos de flambagem so:

Lx = 6.000 mmLy = 3.000 mmLb = 3.000 mm

O perfil analisado um U152 x 15,6. A obteno das propriedades geomtricas deste

perfil pode ser consultada em catlogos de fabricantes.

O primeiro passo deve ser a verificao

da capacidade do perfil compresso. Porm, como no existem esforos deste tipo atuando na estrutura, o clculo passa para as verifica-es flexo.

[1] Verificao da capacidade flexo em torno do eixo x:

- Verificando o estado limite para flamba-gem lateral com toro:





:

47

O valor de Cb neste caso tomado como 1,00.

Verificando o estado limite para flamba-gem local da mesa:




Tratando-se de um perfil laminado


- Verificando o estado limite para flamba-gem local da alma:





O momento fletor resistente de clculo em torno do eixo x o menor entre:

[2] Verificao da capacidade flexo em torno do eixo y:

Segundo o Anexo G da ABNT NBR8800:2008, Tabela G.1,Nota 3, para seo U, o estado-limite FLM aplica-se somente quando a extremidade livre das mesas for comprimida pelo momento fletor. Como no :

48

Projeto de galpes

o caso aqui apresentado devido posio das teras, o estado-limite FLM no necessita de verificao.

- Verificando o estado limite para flamba-gem local da alma:





Com isso, o momento fletor resistente de clculo em torno do eixo y :

[3] Verificao da capacidade ao cisalhamento em torno do eixo x:



c) Parmetro de esbeltez correspondente incio do escoamento:

Para uma seo U fletida em relao ao eixo central de inrcia perpendicular s mesas (eixo de maior momento inrcia), a fora cortan-te resistente de clculo, VRd, segundo indicado no item 5.4.3.1.1 da ABNT NBR8800:2008, para quando , dada por:

[4] Verificao da capacidade ao cisalha-mento em torno do eixo y:




49

Para uma seo U fletida em relao ao eixo perpendicular ao de simetria, a fora cortante resistente de clculo, VRd, segundo indicado nos itens 5.4.3.5 e 5.4.3.1.1 da ABNT NBR8800:2008, para quando v < p, dada por:


Conforme a Tabela 02, verifica-se facil-mente a condio mais desfavorvel ao perfil na combinao Fd2, a qual deve ser satisfeita para que o perfil se mostre adequado.

Portanto:

0,86 1,00 Ok!

Deste modo, mostra-se a eficincia do perfil U152 x 15,6 em resistir aos esforos solicitantes de clculo, sendo este, portanto, o perfil adotado para as teras aqui dimensio-nadas. importante ressaltar que na prtica so usadas teras de perfis conformadas a frio, que devem ser dimensionadas pela ABNT NBR 14762 vigente.

[6] Verificao da flecha:

De acordo com o Anexo C, Tabela C.1 da ABNT NBR8800:2008, o deslocamento mxi-

mo para teras de coberturas considerando as combinaes raras de servio com aes vari-veis de mesmo sentido das aes permanentes deve ser L/180, e com as aes variveis de sentido oposto as permanentes, L/120, sendo L o vo livre da tera.

Com isso, determinam-se as cargas atuantes de acordo com a pior combinao rara de servio, conforme ABNT NBR8800:2008:

E finalmente o deslocamento mximo no centro do vo:

50

Projeto de galpes

2.10 Dimensionamento das vigas de tapamento lateral

O processo de dimensionamento das vigas de tapamento lateral semelhante ao di-mensionamento das teras da cobertura, neste caso utilizando-se os coeficientes CPe mdios para as paredes (conforme 2.5.3).

As telhas e os perfis das vigas sero ado-tados como os mesmos da cobertura.

A disposio das vigas estipulada confor-me a Figura 71 respeita um determinado limite para a distncia entre os apoios da telha utili-zada (cada caso deve ser verificado conforme especificaes do fabricante da telha).

Figura 73 Disposio das vigas de tapamento lateral

Desse modo, as aes atuantes nas ter-as de tapamento lateral so:

- A carga de peso prprio das teras, tirantes e telhas de tapamento:

0,12 kN/m 3,0 m = 0,36 kN/m.

- A sobrecarga em telhas de tapamento lateral no obedece a nenhuma recomenda-o normativa especfica e ser considerada nula;

- Cargas de vento:A atuao crtica do vento se d na seo

mais alta das laterais (conforme o item 2.5.3). Assim, utiliza-se a presso de obstruo mais crtica (0,65467 kN/m).

- Vento = (3,0 m 0,65467 kN/m) (-1,0) = -1,964 kN/m.

- Combinaes de cargas

- Anlise estrutural das vigasPara Fd1:

- Diagramas em torno do eixo x:

Figura 74 Tera tapamento em X

51

- Diagramas em torno do eixo y:

Figura 75 Viga tapamento em Y

Seguindo o mesmo procedimento das teras, esto relacionados logo abaixo os es-foros atuantes nas diversas sees ao longo do comprimento da viga de tapamento para as duas combinaes de cargas.

Tabela 06 Resumo de esforos nas vigas de tapamento para Fd1 e Fd2

Dimensionamento dos perfis:

O procedimento para verificao dos per-fis das vigas de tapamento lateral semelhante ao das teras.

Deste modo, considerando os corretos comprimentos de flambagem dos perfis em funo da linha de tirantes e utilizando-se os mesmos perfis das teras, verifica-se:

1. Verificao da capacidade flexo em torno do eixo y:

Verificando o estado limite para flamba-gem lateral com toro:




Para

O valor de Cb, neste caso, tomado como 1,00

Assim, o momento fletor resistente de clculo em torno do eixo x igual a:

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Projeto de galpes

2. Verificao da capacidade ao cisalhamento em torno do eixo y:




Para v < p :

3. Verificao da capacidade ao cisalhamento em torno do eixo x:




Para v < p :

4. Verificao para a combinao de esforos solicitantes:

0,88 1,00 Ok!

Assim, conforme a Tabela 06, percebe-se que o perfil indicado (U152 x 15,6) suporta satisfatoriamente as condies previstas.

2.11 Dimensionamento dos Tirantes da Cobertura e Tapamentos Laterais

Os tirantes da cobertura e tapamentos laterais sero formados por barras redondas com extremidades rosqueadas, conforme a figura abaixo.

Figura 76 Sistema de tirantes flexveis nas teras

53

importante na disposio dos tirantes, tanto das teras de cobertura como das teras de tapamento lateral, que se travem adequa-damente os lances mais extremos das linhas de tirantes para que sejam efetivos.

Segundo o item 6.3 da ABNT NBR 8800/2008, para o dimensionamento de barras redondas com extremidades rosque-adas verifica-se a menor resistncia entre o escoamento da seo bruta e a ruptura da seo rosqueada.

Figura 77 Disposio das linhas de tirantes na cobertura e sua rea de influncia

As roscas devero atender aos requisitos da ASME B18.2.6 com tolerncia classe 2A, e as porcas das barras devero ter dimenses conforme especificado na ASME B.18.2.6 para porcas hexagonais.

[1] rea efetiva da barra rosqueada:

Normalmente os dimetros mais usados para as barras de tirantes so de 16mm para ficarem coerentes com os dimetros dos para-fusos. Contudo, comum em galpes menores se adotarem barras de 12,5mm.

Adotando barras de 12,5 mm, procede-se

ao clculo da rea efetiva (Ae), que, segundo o item 6.3.2.2 da ABNT NBR8800/2008, deve ser tomado como 75% da rea bruta (Ab) da barra.

Sendo db o dimetro externo da rosca da barra rosqueada.

[2] Fora de trao resistente:

A fora de trao resistente de clculo de uma barra redonda rosqueada tracionada, con-forme item 6.3.3.1 da ABNT NBR8800/2008, dada por:

Sendo Fub, a resistncia ruptura do ma-terial da barra e admitindo uma barra de ao A36 com resistncia ruptura de 400 MPa:

A fora de trao resistente para o es-coamento da seo bruta tambm deve ser verificada:

Assim, verifica-se a menor fora de trao resistente, sendo a fora para ruptura de seo rosqueada da barra (27.270,8 N).

[3] Carga atuante nos tirantes da cobertura:

Peso prprio (teras + tirantes + telhas):

0,12 kN/m(3,0 m) = 0,36 kN/m;

Sobrecarga:

0,25 kN/m)3,0 m) = 0,75 kN/m.

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Projeto de galpes

Combinao crtica:

Para os tirantes T1:

Carga atuante:

Para os tirantes T2:

[4] Verificao para os tirantes da cobertura:

Deste modo tem-se:

1,388 kN < 1,61 kN < 27,27 kN (Ok!)

Constata-se neste item que a fora de trao resistente dos tirantes da cobertura consideravelmente superior fora atuante. De modo geral, isso comum em galpes como o apresentado, devendo-se tomar cuidado com estes elementos somente em casos em que os painis de tapamento tiverem grandes dimenses.

[5] Carga atuante nos tirantes do tapamento lateral:

Figura 78 Disposio das linhas de tirantes no tapamento lateral

Peso prprio (teras + tirantes + telhas de tapamento):

0,12 kN/m (3,0 m) = 0,36 kN/m.

Combinaes crticas:

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[6] Verificao para os tirantes da cobertura:

Resumindo:

1,35 kN < 1,91 kN < 27,27 kN (Ok!)

2.12 Dimensionamento de Placas de Base e Chumbadores

De acordo com a ABNT NBR 8800:2008, em seu Anexo S, item S.2, recomenda-se o uso do Steel Design Guide 1, 2 edio, da American Institute of Steel Construction (AISC), publicado em 2006, para o dimensionamento das bases de colunas.

Outras consideraes podem ser visualizadas em maiores detalhes no Manual de Interfaces Ao Concreto, 2 edio, do CBCA-IABr (2010).

H dois tipos bsicos de bases, as rotu-ladas e as engastadas. Conforme mencionado no Item 2.2, o galpo projetado possui bases rotuladas, o que faz com que no haja esforos de momento nas bases, gerando significativa economia neste componente do projeto.

Buscando simplicidade para a execuo ser utilizada uma chapa soldada base do pilar, fixada com dois chumbadores no centro, o mais prximo possvel do eixo de rotao do pilar, conforme a Figura 77.

Neste modelo, os esforos de compres-so so absorvidos diretamente atravs da pla-ca sobre o concreto. J os esforos de trao na coluna so suportados pelos chumbadores, solidrios placa de base.

Alm disso, sendo as foras atuantes so-mente de compresso, os esforos horizontais, podem ser resistidos apenas pelo atrito entre a placa de base e o concreto de enchimento. De acordo com o AISC (2005), o coeficiente

de atrito a ser usado para o mtodo LFRD 0,9 (=0,9).

Entre o topo da fundao e o fundo da placa de base deixado um espao mnimo de 25 mm para enchimento com argamassa, cuja funo transmitir para as fundaes os esforos de compresso da placa de base. Por este motivo, a abertura para enchimento deve ser tal que permita o completo preenchimento do espao com argamassa, sem vazios ou falhas.

Figura 79 Base rotulada

2.12.1 Cargas atuantes

De acordo com os esforos atuantes nas bases das colunas, so crticas as seguintes solicitaes de clculo:

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Projeto de galpes

Combinao Fd1 (Compresso na colu-na):

N = -42,77 kNH = 13,67 kN

Combinao Fd3 (Trao na coluna):

N = 27,69 kNH = 2,44 kN

2.12.2 Chumbadores

Para compor a base das colunas existem diversos tipos de chumbadores, entre eles, chumbadores com chapas ou porcas na extre-midade inferior (Figura 78.b) e chumbadores com extremidade inferior dobrada a 90, que o caso adotado neste projeto (Figura 78.a).

Figura 80 Tipos de chumbadores

importante ressaltar que, segundo o Steel Design Guide 1, 2 edio, da AISC, o dimetro mnimo para barras de chumbadores deve ser de 19 mm (3/4). Assim, utilizando-se de um ao ASTM A36 e dimetro de 19 mm, os chumbadores devem ser verificados para resistir aos esforos de arrancamento da co-luna, conforme o que segue.

De acordo com a NBR 8800, a rea ne-cessria do chumbador s atuando a cisalha-mento dada por:

Considerando Fu = 40kN/cm ( Ao ASTM A36), para cisalhamento apenas, o dimetro do chumbador (usando Hu=13,67kN e dois chumbadores nc=2):

Dever ser usado o dimetro mnimo recomendado de 19mm.

Na trao a rea necessria dada por:

O comprimento de ancoragem definido pelo AISC (2005) de forma diferenciada para chumbadores com extremidade inferior a 90 e para chumbadores com extremidade inferior com porca ou chapa.

No caso de chumbadores com extremi-

dade inferior a 90, so indicadas as expres-ses:

onde,

Achu a rea da seo transversal de um chumbador;

57

dc o dimetro da barra do chumbador;

fck a resistncia caracterstica do con-creto da base aos 28 dias;

Fu o limite de ruptura do ao;

Lc o comprimento vertical de ancoragem do chumbador, conforme a Figura 79;

Lh o comprimento horizontal do chum-bador, conforme a Figura 79;

Tu a carga axial fatorada de trao.

Figura 81 Chumbador em L

Assim, assumindo um concreto classe C20 (2,0kN/cm):

Para a determinao de Lc utiliza-se a tabela em funo do tipo de ao:

Tabela 07 Comprimentos e distncias mnimas. Fonte: Manual de Construo em Ao Interfaces Ao-Concreto, 2 Ed. 2010.

Assim

Sendo o comprimento total do chumbador L = Lc + Lh:

L = 23cm + 12cm = 35cm

A distncia entre os chumbadores segue tambm o critrio da Tabela 07:

X = 5 x 19 = 95mm < 100mm X = 100mm

A verificao final para o chumbador sub-metido a trao pode ser feita de acordo com o item 6.3.3.1 da ABNT NBR 8800:2008.

Resistncia trao pela ruptura da seo na rosca:

Resistncia trao pelo escoamento da seo macia da barra (rea bruta):

NRd = 64,44 kN

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Projeto de galpes

Esforo de trao solicitante de clcu-lo:

NSd = 27,69 / 2 = 13,85 kN

A espessura da placa base determinada em funo de um percentual da resistncia caracterstica do concreto. De posse da carga axial compresso Nu, determina-se a rea mnima da chapa, cujas dimenses devem ser um pouco maiores que as dimenses do perfil. Determinam-se a seguir a tenso efetiva no concreto e a espessura da placa.

Considerando fck de 2kN/cm e

Pelo clculo o valor de A1 pequeno, proporcional ao valor reduzido da reao compresso na base.

Considerando que as dimenses da placa de base devam ser um pouco maiores que as do perfil da coluna (d = 313mm e bf=102mm),

Figura 82 Esquemas para clculo da placa base de perfis I e H. Adaptado do Manual de interfaces ao concreto, 2010.

pode-se adotar C= 350mm e B = 150, e considerando ao ASTM A36, obtm-se:

A2 a rea da cabea do bloco do con-creto em cm, que deve ser menor que 4A1 e maior que A1.

m= 2,63cm

n= 3,42cm

n= 4,47cm

Usar o valor maior (4,47cm)

A espessura da placa base seria dada por:

fcu = 40kN/(35cmx15cm) =0,076kN/cm

t = 0,37cm = 3,7mm

recomendvel usar, pelo menos, cha-pa de espessura de, no mnimo, 12mm. Para placas base com apoios resistentes flexo recomenda-se usar placas com, no mnimo, 19mm de espessura.

2.13 Dimensionamento dos Elementos do Tapamento Frontal

As vigas do tapamento frontal sero con-sideradas iguais quelas usadas no tapamento lateral, como usual se adotar.

Como o vo menor (3750mm), a escolha poderia ser de um perfil com menor massa por metro linear, utilizando o processo de clculo que foi usado no item 2.11.

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Figura 83 Esquema do tapamento lateral

O dimensionamento da coluna 1 ser feito apenas para a coluna C1 (vide Fig. 81), que a de maior comprimento. As aes devidas ao vento so aquelas j determinadas na direo longitudinal do galpo no item 2.5.3. O esque-ma de ao devido ao vento e peso prprio da coluna (0,4kN/m assumido) apresentado na Figura 82.

Figura 84 Aes nominais na coluna C1 do tapamento frontal

Foi considerado 0,12kN/m para peso prprio das telhas e vigas de tapamento e tirantes. Esta uma carga permanente que dada por 0,12kN/m x 3,75m x 7,32m = 3,29kN. Para o peso prprio da coluna foi estimada uma ao por metro linear de 0,4kN/m, fornecendo uma carga permanente adicional de 0,4kN/mx7,32m= 2,93kN. O total das parcelas ante-riores (6,22kN) aplicado na parte superior da

coluna (Fig. 82).

Para simplificar, foram desprezados os efeitos das excentricidades devidos ao peso prprio das vigas, tirantes e telhas dos tapa-mentos.

de uso comum trabalhar com a ao do vento mdia equivalente, obtida de:

Considerando a coluna como simples-mente apoiada nos seus dois extremos, a combinao de dimensionamento a flexo-compresso dada por:

Nc,Sd=(1,25)(6,22kN) = 7,78kN

M S d= ( 1 , 4 ) ( 2 , 2 7 k N / m ) ( 7 , 3 ) / 8 = 21,17kN.m

O comprimento na direo de maior inr-cia do perfil do total da altura (7,3m). J na direo de menor inrcia, correto considerar que as vigas de tapamento funcionam como contenes laterais, sendo o comprimento de dimensionamento igual a 3,0m. ( possvel verificar a fora resistente de clculo da fora para a conteno lateral e sua rigidez neces-sria de acordo com o Item 4.11.2.2 da ABNT NBR8800).

Pode-se, tambm, seguir os passos do item 2.7.4 para verificao do dimensionamen-to, assumindo o perfil W200x19,3.

Os resultados, para verificao do leitor, so:

Nc,Rd = 207,91kN

MRd = 34,95kN x m

60

Projeto de galpes

usando Lx = 7,32m, Ly = Lb = 3,00m e considerando Cb =1,0.

A verificao da flecha da coluna do ta-pamento frontal dada por:

O limite, de acordo com a Tabela C.1 de deslocamentos mximos da ABNT NBR 8800, de H/300 (2,44cm), sendo H a altura total do pilar.

Neste caso, h um excesso do limite da flecha de aproximadamente 3%, que consi-derado aceitvel para um elemento secundrio da estrutura.

Poder-se-ia optar por um perfil de menor peso por metro linear, porm a verificao por estados limites de utilizao no atenderia s prescries da norma ABNT NBR 8800.

A placa base para a coluna ser escolhida como sendo a mais simples possvel, j que os esforos so pequenos. Porm, pode ser ve-rificado usando as indicaes do item 2.12 ou consultando diretamente as recomendaes do Manual de Interfaces Ao-concreto do CBCA-IABr (2010).

Figura 85 Placa de apoio da coluna do tapamento frontal

2.14 Dimensionamento dos Elementos do Contraventamento da Cobertura

Os contraventamentos dos planos da cobertura sero colocados nos vos extremos, entre os eixos 1 e 2, e 9 e 10 ( vide Fig. 25), de maneira que possam ser capazes de resistir a aes devidas ao vento incidentes nos tapa-mentos frontais. Alm disso, o contraventamen-to da cobertura deve dar apoio s colunas do tapamento frontal.

A rigidez do plano de contraventamento obtida por diagonais colocadas na forma de X, atuando o vento; havendo solicitao do contraventamento, uma diagonal trabalhar tracionada e a outra, comprimida.

A simplificao usual de dimensionamen-to desconsiderar a existncia de diagonais comprimidas, considerando apenas a atuao das diagonais tracionadas, de forma a se obter um treliado isosttico de soluo simples.

Neste caso recomendvel atender ao item 5.2.8.1 da ABNT NBR 8800, o qual re-comenda que o ndice de esbeltez das barras tracionadas (L/r), excetuando-se tirantes de barras redondas pr-tensionadas ou outras seo de barras com pr-tenso, no supere 300.

:

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Assumir as hipteses explanadas permite um modelo simples de clculo e econmico, que representa o comportamento dos contra-ventamentos.

Neste caso, as teras esto apoiadas na viga de cobertura e podem assumir os esforos de compresso devidos ao vento nas colunas de tapamento.

Figura 86 Sistema de contraventamento da cobertura

A fora de trao atuando na diagonal obtida de:

FTD = (1,4)(0,61kN/m)(2,53m)(7,32m/2)

FTD = 7,91kN

A fora na diagonal de contraventamento obtida de:

Verificando para uma barra rosqueada de 12mm de dimetro (valor mnimo recomendado pela ABNT NBR8800):

Para dimensionar uma barra rosqueada conforme item 2.11.

Resistncia trao pelo escoamento da seo macia da barra:

A resistncia trao pela ruptura da seo na rosca:

Com isto, a capacidade resistente qua-se o triplo da solicitao. A recomendao de limitar o ndice de esbeltez no precisa ser ava-liada, desde que as barras rosqueadas sejam colocadas com alguma pr-tenso.

2.15 Dimensionamento dos Elementos do Contraventamento Vertical

Em geral, existem vrios tipos de contra-ventamentos verticais para edifcios: os do tipo X, que so os mais usuais, e os do tipo K, Y, entre outros.

Tal como comentado no item anterior, considera-se um sistema de treliado e s se dimensiona a diagonal de contraventamento a trao.

A ao atua nos eixos longitudinais A e B, devido ao vento, e seu valor dado pelo produto da metade da rea transversal da edi-ficao (Fig. 84).

(1/2)*(7,32m+6,0m)/2*(7,50m)

multiplicado pela presso devida ao vento nominal de 0,61kN/m e pelo coeficiente de ponderao do carregamento.

q = 0,61kN/m

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Projeto de galpes

F d i a g= ( 1 , 4 ) ( 0 , 6 1 k N / m ) ( 7 , 3 2 + 6 )m(7,50m)/4

O valor final metade da reao em toda a altura.

Fdiag= 21,32kN

Figura 87 Esquema para determinao da ao no trava-mento vertical

Figura 88 Esquema para obteno da fora aplicada na diagonal

A fora aplicada na diagonal :

Assumindo usar uma barra rosqueada de 19mm de dimetro, temos os seguintes dados:

Seguindo o mesmo procedimento descrito no item 2.11, temos que:

A resistncia trao pelo escoamento da seo macia da barra:

A resistncia trao pela ruptura da seo na rosca:

Nota-se, portanto, que a capacidade resistente pouco mais que o dobro da solici-tao. A recomendao de limitar o ndice de esbeltez no precisa ser avaliada, desde que as barras rosqueadas sejam colocadas com alguma pr-tenso.

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Referncias Bibliogrficas

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Fluxogramas

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Fluxogramas

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