A ESTRUTURA METÁLICA

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ

ESCOLA POLITÉCNICA

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

GUILHERME REBEQUE

TRABALHO DE ESTRUTURA METÁLICA

CIDADE

2016

SUMÁRIO

1        INTRODUÇÃO        

2        ESTUDO DE UM CASO REAL        

3        REPRESENTAÇÃO DA ESTRUTURA E NOMENCLATURA DAS PEÇAS        

4        DESENVOLVIMENTO DOS CÁLCULOS        

4.1        CARGAS PERMANENTES (PESO PRÓPRIO)        

4.2        CARGA VARIÁVEL (VENTO)        

4.3        CARGA VARIÁVEL (SOBRECARGA)        

5        DIAGRAMAS        

5.1        CARGAS PERMANENTES (PESO PRÓPRIO)        

5.2        CARGA VARIÁVEL (VENTO)        

5.3        CARGA VARIÁVEL (SOBRECARGA)        

6        RESULTADOS        

7        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        

1. INTRODUÇÃO

O aço, com suas características peculiares, possibilitou um significativo avanço em soluções de arquitetura além de proporcionar várias vantagens como elemento construtivo em relação ao concreto. Dentre essas vantagens podemos citar:

• Alívio das fundações: A maior resistência do aço permite a realização de um projeto mais leve, garantindo uma grande redução nos custos com fundações

• Canteiro de obras: Em virtude da dispensa de escoramento, a realização de várias lajes e o pequeno manuseio de materiais diversos a área necessária ao conteiro de obras é reduzida, assim obtém-se um ambiente limpo, com pouca geração de entulho, evitando gastos associados a sua remoção e transtornos nas vias urbanas.

• Redução do tempo de construção: Diversos fatores são responsáveis poáveis po proporcionar a redução do tempo de construção dentre eles estão a fabricação da estrutura, com a execução dos elementos de passagem e de fixação de utilidades elétricas e hidráulicas, a simplificação do escoramento, a dispensa do uso de formas e a possibilidade de abertura de maior número de frentes de serviços.

• Maior espaço útil: A estrutura metálica permite o emprego de pilares de menos seção, de vigas com menor altura e maiores vão livres, assim reduzindo o número de pilares, com consequente aumento do espaço útil da construção.

• Qualidade da obra: O alto grau de industrialização da estrutura metálica, além de proporcionar um resultado perfeito no alinhamento da construção, oferece também a garantia dos materiais serem previamente testados, oferencendo um alto grau de segurança na sua utilização.

• Adaptação: As estruturas metálicas são mais facilmente adaptáveis do que as em concreto, devido a facilidade com que os membáveis do que as em concreto, devido a facilidade com que os membos em aço podem ser ajustados, reparados e reutilizados. Neste quesito também esta a facilidade de ligação aço/aço e aço/concreto e a possibilidade de utilização de uma ampla gama de produtos no fechamento, cobertura e acabamento de obra.

• Economia: Dentre as características já citadas anteriormente há, também, aquelas que contribuem para a competitividade econômica da estrutura metálica frente ao concreto, como por exemplo, a precisão de medidas, em milímetros, possibilitando economia significativa na mão de obra e argamassa de regularização, menor necessidade de madeiramento, retorno mais rápido do investimento e menor necessidade de mão de obra.

• Menor agressividade: Aspecto importante associado à construção em estrutura metálica, frente a construção em concreto, é por ser um material menos agressivo ao meio ambiente.

Em virtude das características mencionadas anteriormente é que trabalhamos com estruturas metálicas, portanto, consta-se neste trabalho a determinação dos esforços em uma estrutura de aço a partir das combinações dos carregamentos permanentes e acidentais. Com a finalidade de melhor entendimento do trabalho, ou seja, melhor visualização dos acontecimentos em cada peça é abordado o esquema da estrutura de aço, carregamentos e os esforços internos solicitantes.

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1. ESTUDO DE UM CASO REAL

        Descrição da estrutura estudada

Cobertura de vidro em estrutura metálica sobre edifício de 10 m de altura.

        Dados do perfil adotado para os cálculos

• Perfil laminado
• Massa: 15 kg/m
• Aço: ASTM A-36
• Resistência de escoamento (tração/compressão): 250 Mpa ou 25 kN/cm²
• Tensão última= 400 Mpa ou 40 kN/cm²

[pic 1]

• d=240 mm
• h=200 mm
• bf=100 mm
• Lw=20 mm

Nos cálculos desconsideramos o peso próprio das terças, pois são estruturas pequenas que não trarão impactos significativos nos resultados finais.

        

Dados do vidro

• Temperado
• Na estrutura há 4 placas de vidro de 2,55 m com uma espessura de 10 mm;
• Segundo o fabricante, peso por área de material: 25 kg/m²;
• Portanto, o peso do vidro por placa corresponde a: 6m*2,55m*25kg/m² = 382,50kg.

Dados adotado do vento

Segundo Blessmann (1978, p. 9 e 10) destaca que:

“o avanço do grau de refinamento dos projetos estruturais conseguido com oemprego de computadores, torna necessário um conhecimento mais preciso das cargas e dos esforços que agem sobre as estruturas; o emprego de materiais de alta resistência conduz a estruturas mais leves e mais esbeltas, nas quais a ação do vento passa a ter uma importância relativa maior, podendo inclusive surgir efeitos dinâmicos de importância, além dos efeitos estáticos; as vedações de muitas estruturas são constituídas por painéis leves, susceptíveis de serem danificados ou arrancados por fortes rajadas de vento, principalmente em partes da edificação sujeitas a fortes sucções, o que altera radicalmente as considerações iniciais do projeto”

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