ENGENHARIA CIVIL CONSTRUÇÕES EM AÇO E MADEIRA – CIV0219X

[pic 1][pic 2]

UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL - UCS

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS, DA NATUREZA E TECNOLOGIA – CENT

ENGENHARIA CIVIL

CONSTRUÇÕES EM AÇO E MADEIRA – CIV0219X

PROF. GUSTAVO RIBEIRO DA SILVA

ADRIANO RAUSCHKOLB

DANIEL BARTH PLESS

GUILHERME ANTONIO ARCARI

LUCAS LUIZ ARCARI

DIMENSIONAMENTO DA ESTRUTURA DE

COBERTURA DE UM PAVILHÃO

Bento Gonçalves

Dezembro de 2018

1.        INTRODUÇÃO        3

2.        OBJETIVO        3

3.        PARÂMETROS UTILIZADOS        3

4.        MEMORIAL DE CÁLCULO        4

4.1. RESISTÊNCIA DOS PERFIS METÁLICOS        4

4.1.1. Resistência a compressão (Nc,Rd)        4

4.1.2. Resistência a tração (Nt,Rd)        8

4.1.3. Resistência adotada        10

4.2. ESFORÇOS SOLICITANTES NOS NÓS        11

4.2.1. Carregamentos permanentes        11

4.2.1.1. Peso próprio da treliça        11

4.2.1.2. Peso próprio das terças        13

4.2.1.3. Peso próprio das telhas        14

4.2.1.4. Carregamento total devido ao peso próprio da estrutura        15

4.2.2. Carregamentos variáveis        16

4.2.2.1. Sobrecarga        16

4.2.2.2. Vento        17

4.3. ESFORÇOS INTERNOS AXIAS NAS BARRAS        20

4.3.1.  Esforços axiais devido ao peso próprio        20

4.3.2.  Esforços axiais devido à sobrecarga        20

4.3.3.  Esforços axiais devido à ação do vento        21

4.4. COMBINAÇÃO DOS ESFORÇOS        22

4.5. COMPARAÇÃO DAS RESISTÊNCIAS COM AS SOLICITAÇÕES        26

4.6. LIGAÇÕES        27

4.7. VERIFICAÇÃO DA FLECHA DA TRELIÇA        30

5.        CONSIDERAÇÕES FINAIS        31

---

1. INTRODUÇÃO

        O dimensionamento de estruturas metálicas para uma cobertura, assim como outros modelos estruturais, requer do projetista habilidades para estipular o carregamento adequado e distribuí-lo ao longo do conjunto. De modo que, com verificação da resistência dos perfis metálicos escolhidos frente aos esforços de solicitação, pode-se conceber uma estrutura adequada para a necessidade em questão.

        Com o intuito de aplicar os conceitos aprendidos nesta disciplina, o presente trabalho tem por finalidade dimensionar a estrutura metálica para a cobertura de um galpão. O projeto é uma sequência da primeira etapa, onde calculou-se as ações do vento para este pavilhão.  

1. OBJETIVO

        Com o embasamento teórico sempre respeitando a NBR 8800 (2008), este estudo será dividido em etapas:

• Verificar a resistências dos perfis escolhidos;
• Estipular os esforços solicitantes permanentes;
• Estipular os esforços solicitantes variáveis;
• Combinar os esforços solicitantes
• Verificar se a resistência dos perfis metálicos é maior que a solicitação;
• Verificação da solda;
• Verificação da flecha da treliça.

1. PARÂMETROS UTILIZADOS

        Servindo de base inicial para o dimensionamento tem-se:

• Comprimento = 20 m;
• Largura = 12 m;
• Altura = 5 m;
• Inclinação do telhado = 15º;
• Espaçamento entre vãos = 5 m.

1. MEMORIAL DE CÁLCULO

        Falar sobre como desenvolverá os cálculos

4.1. RESISTÊNCIA DOS PERFIS METÁLICOS

        Os perfis são de aço MR 250. Deste modo adotou-se para resistência ao escoamento fy = 250 Mpa e resistência a ruptura devido à tração fu = 400 Mpa.

Tabela 1:  Perfis metálicos

Local	Configuração	Dimensões (mm)	Peso (kN/m)
Banzo Inferior	Dupla	40 x 3	0,0187
Banzo Superior	Dupla	40 x 3	0,0187
Diagonais	Dupla	31,75 x 3,18	0,015
Montante	Dupla	31,75 x 3,18	0,015

Fonte: Do autor

4.1.1. Resistência a compressão (Nc,Rd)

        Para o cálculo do raio de giração dos perfis utiliza-se:

[pic 3]

        Onde:

• R = raio de giração;
• I = momento de inércia;
• A = área das cantoneiras;

Nestas condições a Tabela 2 apresenta estes resultados

Tabela 2: Raio de giração

Cantoneiras	Ix (mm4)	Iy (mm4)	Área composta (mm2)	rx (mm)	ry (mm)
Banzo Inferior	71636,42	163486,84	462	12,45	18,81
Banzo Superior	71636,42	163486,84	462	12,45	18,81
Diagonais	36421,892	86687,348	383,6352	9,74	15,03
Montante	36421,892	86687,348	383,6352	9,74	15,03

Fonte: Do autor

        Para o índice de esbeltez utiliza-se:

[pic 4]

        Onde:

•  = índice de esbeltez;[pic 5]
• K = coeficiente de flambagem;
• L = comprimento das barras;
• r = raio de giração.

        Considerando que o índice de esbeltez deve ser inferior a 200, a Tabela 3 demonstra os resultados das maiores barras.