ESTRUTURAS METÁLICAS – ENG1640

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS.[pic 1]

ESTRUTURAS METÁLICAS – ENG1640

Fernando Klippel Bueno

Vitor Santos Resende

TURMA: B01/2

MEMORIAL DE CÁLCULO:

PROJETO DE ESTRUTURA METÁLICA

                Prof.: Juliano Geraldo Ribeiro Neto

Goiânia

2016/1

MEMORIAL DE CÁLCULO

1. LOCALIZAÇÃO

 A construção será realizada no Polo industrial da cidade de Palmas, no estado de Tocantins.

2. CARACTERÍSTICAS DA OBRA

 A obra será de construção de um galpão com 60 metros de comprimento, 18 de largura, altura do menor pilar de 6 m e um mezanino a meia altura entre o último vão de pilares.

A área total construída será de 1188 m², sendo 1080 m² do térreo e 108 m² do mezanino.

O galpão será utilizado como oficina mecânica e o mezanino como escritório.

O sistema adotado será de estrutura metálica, sendo com treliças de banzos paralelos em 1 agua. Serão utilizados 22 pilares externos (sendo 11 com 6 m e 11 com 6,9m) para sustentar 11 treliças, e 4 pilares intermediários de 3m para ajudar na sustentação do mezanino, que será constituído por 6 vigas principais e 14 secundárias.

Telha trapezoidal TP-40, #0,43, usando a inclinação mínima especificada pelo fabricante.

3. CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS

• TRELIÇA

A altura “Ht” da treliça foi determinada seguindo as recomendações da apostila de pré-dimensionamento (Anexo A1 pág. 70):

[pic 2]

        Como o comprimento do vão é de 18000 milímetros:

[pic 3]

        Foi adotado um “Ht” de 1800 milímetros e a treliça ficou com uma inclinação de 35%.

        Os banzos superiores e inferiores serão em perfil “U” Laminado e as diagonais e montantes em perfil “L” Laminado.

• TERÇAS

As terças de aço possuirão 6 metros de comprimento e serão de perfil “U” laminado.

O pré-dimensionamento das terças foi baseado nas recomendações da apostila de pré-dimensionamento (pág. 70) e na tabela de perfis “U” da Gerdau. A altura “h” da terça foi pré-estabelecida obedecendo a seguinte relação:

[pic 4]

Como o comprimento é de 6000 milímetros:

[pic 5]

Portanto foi escolhida a bitola 4”x9,3que possui h =101,60.

• PILARES

Os pilares externos terão perfil “I” e os do mezanino “H” laminado.

Para o pré-dimensionamento dos pilares do galpão foram utilizadas recomendações contidos na apostila de pré-dimensionamento (págs 69) e a tabela de bitolas da Gerdau.

A altura “h” foi determinada obedecendo a seguinte relação:

[pic 6]

Para os pilares externos que possuem 6 metros de altura:

[pic 7]

Por tanto foi escolhida a bitola W310 x 28.3 (Perfil I laminado) que possuiu a altura “h” de 310mm.

Para os pilares do mezanino que possuem 3 metros de altura:

[pic 8]

Por tanto foi escolhida a bitola W150 x 22.5 (H) que possuiu a altura “h” de 152 mm. Foi escolhida o perfil H porque os pilares do mezanino não sofrem com a ação do vento.

• VIGAS

Assim como os pilares, as vigas de aço foram pré-dimensionadas com base nas recomendações contidas na apostila de pré-dimensionamento (pág. 71) e na tabela de bitolas da Gerdau.

A relação para determinar a altura “h” da bitola de uma viga de aço é:

[pic 9]

Como todas as vigas possuem o mesmo comprimento L de 6 metros:

[pic 10]

        Foram escolhidas as bitolas W200 x 19,3 que possui h = 203 mm para as vigas principais e para as vigas secundárias.

• PISO DO MEZANINO

O piso do mezanino será em Painel Wall. As placas desse painel têm espessura de 40 mm, largura de 1200 mm e comprimento de 2500. A estrutura que sustentará o Painel-Wall foi lançada seguindo as orientações de montagem do fabricante.

• COBERTURA

A cobertura será feita com Telha Trapezoidal TP-40(#0,43mm). E de acordo com o fabricante este tipo de cobertura exige uma inclinação mínima de 5%.

4. CARREGAMENTOS

• TERÇAS

O PP (Peso Próprio) das terças é obtido pela tabela da Gerdau.

PP = 9,3Kgf/m

PP = 0,093 kN/m

A CP (Carga Permanente) que atuará sobre a terça é calculada da seguinte maneira

CP = PPtelha * b1

CP = 4,13 Kgf/m² * 2,57 m

CP = 10,614Kgf/m

CP = 0,106 kN/m

Deve-se prever uma SC (Sobrecarga) característica mínima de 25 kg/m² que multiplica b1.

SC = SCnorma * b1

SC = 25 Kgf/m² * 2,57 m

SC = 64,25 Kgf/m

SC = 0,6425kN/m

• TRELIÇA

O cálculo do PP da treliça é feito usando um peso estimado entre 20 e 25 Kgf/m² que multiplicado por b1 e b2, tem-se o peso concentrado em cada nó. Foi escolhido um peso próprio de 20 Kgf/m².

PP = Peso treliça * b1 * b2

PP = 20 Kgf/m² * 2,57* 6,00m

PP = 308,4kgf

PP = 3,084kN

A CP atuante na treliça é proveniente do peso próprio da telha e do peso da terça, portanto para o cálculo da CP na treliça aproveitou-se as reações de apoio do peso próprio e da carga permanente da terça.