Considerações Iniciais de Projeto

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Considerações iniciais de Projeto 1 análise do projeto arquitetônico: Dimensões da edificação (ok) Características da edificação (ok) Cobertura, fechamento ou tapamentos da edificação (ok) Características gerais da Estrutura proposta (ok) 2 Análise Estrutural Tipo de utilização (ok) Localização da Obra (ok) Descrição Geral (ok) Normas a Serem utilizadas (ok) Tipos de Materiais Empregados na obra (a ver)

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Projeto de Estrutura Matálica

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Page 1: Considerações Iniciais de Projeto

Considerações iniciais de Projeto

1 análise do projeto arquitetônico:

Dimensões da edificação (ok)

Características da edificação (ok)

Cobertura, fechamento ou tapamentos da edificação (ok)

Características gerais da Estrutura proposta (ok)

2 Análise Estrutural

Tipo de utilização (ok)

Localização da Obra (ok)

Descrição Geral (ok)

Normas a Serem utilizadas (ok)

Tipos de Materiais Empregados na obra (a ver)

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Descrição geral da Obra: Obra: Galpão industrial (oficina de reparo de maquinas)

Localidade: Colorado – PR (latitude: 22º 50’ 15”; longitude: 51º 58’ 23”)

Dimensões do Edificio (pilares):

Comprimento: 113[m]entre os pilares extremos (114,25 [m] cobertura)

Largura: 30[m] (+ 2[m] de beiral para cada lado);

Altura: 7,1[m] pé direito; (9.5 [m] altura total)

Área total de cobertura: 3909, 64 [m^2]

Distancia entre os pilares:

Cobertura metálica de aço galvanizado, perfil trapeizoidal

Fechamento frontal com alvenaria, parede de 9,5 m de altura.

Fechamento lateral por 31m, em ambos lados, desde o lado frontal do galpão.

Figura 1 - Planta Baixa do Projeto Arquitetônico

Cargas Permanentes - CP

Para uma previsão do peso próprio da estrutura, usamos a tabela seguir.

Page 3: Considerações Iniciais de Projeto

Figura 2 - Classificação do tipo de estrutura em relação ao peso

Será considerada para a cobertura uma carga da ordem de 0,22 KN/m^2 do tipo médio, uma

vez que a principio é considerada uma cobertura com a maior distancia possível entre as

treliças, uma tesoura a cada 11m (sobre os pilares). É considerada a telha trapezoidal 40 com

0,5mm de espessura com EPS montadas sobre 2 apoios espaçados a 2m. Como a telha com

EPS é um sanduíche de duas telhas de 0,5mm e o isolamento, considera-se a carga da telha

com EPS como o dobro de uma sem EPS.

Na obra em questão não será considerado o uso de ponte rolante, ou pendural, ou macaco

hidráulico ou qualquer outro tipo de equipamento que gere carga permanente na estrutura.

Sendo considerada apenas a carga devido as instalações elétricas, considerando uma

sobrecarga de 0,05kN/m^2 segundo a NBR 8800.

Assim as cargas permanentes (CP) atuando na estrutura são dadas na tabela a seguir. As

cargas permanentes são consideradas como de ação horizontal.

Tipo De Carga Peso Admitido (kN/m^2)Tesouras e Tercas 0,22

telhas 0,097

Instalações Elétricas 0,05

Total CP 0,367

Tabela 1 - Caragas Permanentes Agindo Na Estrutura

Cargas Acidentais Verticais – CA As cargas acidentais são especificadas pela norma NBR 8800 para um valor mínimo de 0,25

kN/m^2 visto que não existe nenhum relato da intensão de vibrações sofridas pela estrutura,

ou de cargas que provoquem colapso da estrutura.

Page 4: Considerações Iniciais de Projeto

Figura 3 - telha selecionada para a cobertura

Cargas devido a ação do vento – CV A região onde a obra esta localizada numa região onde nenhuma isopleta cruza ou existe a

informação pontual da cidade, foi feito um traçado, linhas vermelhas, as quais se aproximam

das coordenadas dadas de latitude e longitude. A partir disso estimou-se a velocidade do

vento como 42,5 m/s. A estimativa se baseou na média de velocidade das duas isopletas que

se encontram adjacentes a localidade.

A velocidade característica do vento é determinada pela seguinte equação:

S1 = fator topográfico

S2 = Fator de rugosidade de terreno, dimensões da edificação, etc.

S3 = fator baseado em conceitos probabilísticos

Considerando S1 para as dimensões da obra exigem que o terreno seja pouco acidentado

Considerando para cidade que possui menos que 50.000 habitantes, e área industrial não esta

completamente desenvolvida, consideramos a categoria III. Visto que o tempo usual é 3s,

este é assumido. Classe C é assumida devido as dimensões horizontais serem maior que 50

m em uma face, na face onde as dimensões se encontram entre 20 e 50m, a classe é B. A cota

acima da terreno é de 9.5 m, logo assume-se z =5 e 10m.

Page 5: Considerações Iniciais de Projeto

Considerando S3 para um fator probabilístico de 63% no grupo 3.

Figura 4 - Isopletas da velocidade básica do vento V0

V0

Classe

z 5 10 5 10

S1 1 1 1 1

S2 0,86 0,92 0,82 0,88

S3 0,95 0,95 0,95 0,95

VK (m/s) 34,7225 37,145 33,1075 35,53

CVn (N/m^2) 739,06 845,79 671,91 773,84

Vento 0º vento 90º

42,5

Velocidade Caracteristica e pressão

B C

Page 6: Considerações Iniciais de Projeto

Figura 5 - representação da posição do vento agindo sobre a estrutura

Figura 6 - Coeficiente de pressão e forma para as paredes da obra em análise

A pressão dinâmica é dada por:

[

]

Para encontrar Cpe faz-se:

90º

Page 7: Considerações Iniciais de Projeto

Para calcular o Cpe do telhado é necessário saber a inclinação do telhado, logo:

(

)

Figura 7 - Representação da vista frontal do galpão

Usando as dimensões dadas no inicio do projeto, encontra-se θ = 8º.

Fazendo a relação da altura relativa h/b, e montando-se uma tabela e interpolando para o

valor de inclinação existente na obra, chega-se a seguinte condição:

EF GH EG FH

5 -0,9 -0,4 -0,8 -0,4 -1,4 -1,2 -1,2 -1

8 -1,080 -0,400 -0,800 -0,520 -1,400 -1,320 -0,480 -1,120

10 -1,2 -0,4 -0,8 -0,6 -1,4 -1,4 0 -1,2

2 3 4

Cpe médio

θ 90º 0º

Valores de Ce para

1

Figura 8 - Valore de Cpe e Ce médio para a condição de projeto

Para o Cpi usa-se as seguintes condições:

hc

h

θ

a

Page 8: Considerações Iniciais de Projeto

Figura 9 - Coeficiente de pressão e forma para o telhado da obra em análise

Seguindo as orientações da NBR 6123, no item 6.2.5.c, que diz que se a face de sotavendo

possuir maior área de aberturas, deve-se ser considerado na face de incidência do vento o

Cpi = Ce de tal face, logo como a face frontal é uma parede de alvenaria, e a face posterior é

totalmente aberta, junto as laterais que são abertas, temos a seguinte configuração

considerando a pior condição:

1 2 3 4

Page 9: Considerações Iniciais de Projeto

Figura 10 - Coeficiente s de pressão interna

Fazendo a consideração para a pior condição chega-se a seguinte configuração:

Figura 11 - Pior condição dos coeficientes de pressão externa

E por consequência temos o seguinte esquema:

A

B

C D

0

0

0 +0,7

CV3 CV4

Vento 0º

-0,8 -0,8

-0,8 -0,8

Vento 90º

-0,881 -1,080

-0,3 -0,9

CV5 CV6

Page 10: Considerações Iniciais de Projeto

Tabela 2 - Cargas devido ao vent0

C CVn Total C CVn Total

CV1 -0,8 845,06 -676,048 -1,08 773,84 -835,747

CV2 -0,8 845,06 -676,048 -0,881 773,84 -681,753

CV3 -0,8 739,06 -591,248 0,9 671,91 604,719

CV4 -0,8 739,06 -591,248 -0,9 671,91 -604,719

CV5 -0,8 845,06 -676,048 0,9 773,84 696,456

CV6 -0,8 845,06 -676,048 -0,9 773,84 -696,456

Vento 0ºCarga (N/m^2)

Vento 90º

Assim a pior condição sobre as telhas haverá uma carga de -835,747 N/m^2 = - 0,8358

kN/m^2 devido ao vento.

Estrutura de cobertura e tapamento Vãos acima de 7m podem fazer com que os custos da obra aumentem com o uso de barras

intermediárias e terças que sejam mais robustas a fim de suportar os esforços aplicados,

assim a decisão é aplicação de uma tesoura entre os dois pilares que estão espaçados a 11m

um do outro. Tal medida visa o uso de pouca terças e possivelmente a eliminação da

necessidade de barras intermediárias.

Assumindo a partir deste momento que toda a estrutura é construída com perfis laminados a

frio em aço ASTM A 36. A escolha se baseia no fato do amplo uso deste aço em estruturas

metálicas, facilmente soldável e possui baixo custo comercial encontra-se limite de

escoamento Fy = 250Mpa = 25kN/m^2 e Fu = 400Mpa = 40kN/m^2; E = 207 GPa. Assim a

tensão básica de projeto é:

Calculo das terças Faz-se então a soma de todas as foças que agem nos dois planos dos eixos da seção

transversal da terça. Assim temos:

Cargas permanentes para duas linhas de correntes

Page 11: Considerações Iniciais de Projeto

(

)

Figura 12 - Cargas aturantes nas terças

Para a carga acidental tem-se:

CV

CP + CA

Page 12: Considerações Iniciais de Projeto

(

)

Para a carga de vento tem-se:

lx [m] 5,5

α [rad] 0,139626

CP [N/m^2] 367,7 Mxp (Nm) 1376,835 Myp (Nm) 48,375

CA [N/m^2] 250 Mxa (Nm) 936,113 Mya (Nm) 32,891

CV [N/m^2] -835,8 Mxv (Nm) -3160,369 Myv (Nm) 0,000

Mxr (Nm) 2312,947 Myr (Nm) 81,266Carga pior condição

Esforços atuantes em YEsforços atuantes em X

Tabela 3 - Esforços atuantes na terça

Como são possíveis 3 condições de carregamento e a nociva é selecionada, chega-se a

condição de CP+CA.

A configuração selecionada é que se segue na figura logo abaixo. Tal configuração foi

selecionada pelas recomendações da norma as quais impõe que para vão acima de 5m faz-se

o uso de duas linhas de corrente.

Figura 13 - Configuração inicial das terças e linhas de corrente utilizadas no projeto.

Distancias Distancia Numero de Distancia Distancia Numero Numero

Page 13: Considerações Iniciais de Projeto

entre as

tesouras

entre as

linhas de

corrente

linhas de

corrente

teórica

entre as

terças

real entre

as terças

teórico

de

terças

real de

terças por

água

5,5 [m] 0,95 [m] 1 2 [m] 1,9 [m] 8,55 9

O perfil por hora assumido é: perfil U enrijecido de 50x25x11x2,25 mm (hxbxdxe), abaixo

seguem os demais dados do perfil selecionado:

Área

(cm

^2)

Peso

(kg/

m)

Jx

(cm

^4)

Wx

(cm

^3)

ix

(cm)

xcg

(cm)

Jy

(cm

^4)

Wy

(cm

^3)

iy

(cm)

x0

(cm)

Jt

(cm

^4)

Cw

(cm

^6)

J

(cm) r0

2,37 1,86 8,66 3,46 1,91 0,93 1,94 1,23 0,90

3 2,04

0,03

994

5

11,2

280 2,86 2,93

(

)

( )

Por esta condição temos a condição de flambagem local satisfeita e b=w

(

) (

)

Após selecionado o perfil que atende a condição de flambagem local, calcula-se a

flambagem loca da mesa (FLM):

( )

A flambagem local da alma (FLA) não atende ao requisito de projeto estabelecido. Asssim

exige-se a seleção de um outro perfil.

Nesta nova seleção adota-se a outra possibilidade onde b<w; seleciona-se então um perfil

150x60x20x2mm (hxbxdxe), tem´-se:

Page 14: Considerações Iniciais de Projeto

Figura 14 - Dimensões do perfil escolhido para as terças

(

)

( )

Assim b<w e b é dado por:

√ (

( ) √

)

Assim faz-se o cálculo da seção efetiva:

( ) ( )

Page 15: Considerações Iniciais de Projeto

Para o dimensionamento das terças, conforme já mencionado anteriormente, essas peças

estruturais estão sujeitas a esforços de flexão dupla ou oblíqua e, para o dimensionamento

dessas peças, deveremos analisar ambas as situações, adotando-se para o sentido da maior

inércia da seção transversal. Logo para Flambagem local da mesa (FLM):

Neste caso existe a ação de flexão oblíqua, então

Fazendo a condição:

Condição satisfeita!

Para flambagem local da alma (FLA):

( )

(

)

Devido a ação obliqua:

( )

(

)

Page 16: Considerações Iniciais de Projeto

Condição também é atendida.

Para flambagem local com torção (FLT):

É feita a verificação do índice de esbeltes pela relações abaixo:

Sendo:

; e Lb = vão teórico entre os apoios

Assumindo Cb =1 para vigas simplesmente apoiada, e verificando a condição do índice de

esbeltes (λb^2):

(

)

(

)

(

)

(

)

Como o índice de esbeltes é menor que o limite inferior da condição assume-se:

(

)

Assim temos que Fbx = F = 0,6*Fy

Assim como todos os critérios foram satisfeitos o perfil selecionado é suficiente a resistir od

esforços, sendo este o utilizado nas terças a partir deste momento.

Desta forma o peso total das terças e telhas que age sobre as tesouras é dado por:

Page 17: Considerações Iniciais de Projeto

como cada telha possui largura útil de 0,912m e comprimento de 6m, são necessárias 665

telhas para toda cobertura. Da mesma forma ocorre com as terças, sendo necessárias 343

terças de 6 m de comprimento para toda a obra.

a (m) 114,25 numero de tesouras 21

Ac (m^2) 3909,64 comprimento (m) 6

At (m^2) 5,88 num. por água 9

nt 664,9048 terças 342,75

Peso (Kg/m^2) 9,7 peso (kg/m) 4,66

peso total (kg) 37923,51 peso total (Kg) 9583,29

47506,798

475,068

Terças de cobertura

Telhas de cobertura

peso da cobertura sobre as tesouras (kg)

peso da cobertura sobre as tesouras (kN)

Carga em cada ponto de

cruzamento treliça tesoura (kN)

1,389Tabela 4 - Carga devido as telhas e terças dimensionadas

Abaixo seguem todas as especificações das terças que serão usadas nesta cobertura:

Numero de terças por água 9

Espaçamento entre as terças (m) 2,1

Posição de montagem Mesa apoiada sobre a tesoura

Dimensionamentos das tesouras Nas tesouras temos que o carregamento sempre se dará perpendicular ao plano da seção

transversal em todas as peças que compõe a tesoura, logo existem apenas carregamentos do

tipo tração ou compressão.

Em carregamentos do tipo tração usa –se a seguinte relação:

Perfil h (mm) b (mm) d (mm) e (mm) Peso (kg/m)

U enrijecido 150 60 20 2 4,66

Page 18: Considerações Iniciais de Projeto

Onde

Aef = área efetiva da seção [cm^2]

N = carga aplicada a peça [kN]

F = tensão básica de projeto [kN/cm^2]

Para as peças carregadas em compressão, ela pode sofrer efeitos de flambagem, ao menos

que o comprimento da peça seja muito pequeno. Assim para efeitos de flambagem usa-se o

roteiro abaixo:

Flambagem local: assumindo que todos elementos sejam não enrijecidos

(

)

√ (

)

√ ( (

) √ )

(

) (

)

(

) (

)

√ ( (

) )

( )

Para flambagem global usa-se as seguintes equações:

Sendo

Page 19: Considerações Iniciais de Projeto

Quando:

(( )

)

( )

( (

))

Quando:

Após encontrada a tensão suportada pela peça (Fa) faz-se a comparação coma tensão

aplicada a peça:

Após verificada as maiores forças atuantes nos banzos superior e inferior, diagonais, e

montante chega-se a seguinte condição:

peçacomp. L

(cm)

Carga de

tração (kN)

Carga de

compressão

(kN)

Tesão de

projeto

(kN/cm^2)

àrea bruta a

tração (cm^2)

Fy

(kN/cm^2)

banzo sup. 213,965 0 51,4 15 0,000 25 10,6

banzo inf. 223,96 46,28 0 15 3,085 (w/t)lim

montante 200 9,79 12,6 15 0,653 36,664 24

diagonal 213,97 9,79 17,45 15 0,653

h (mm) w (mm) e (mm) Area cm^2 peso (kg/m) Jx (cm^4) Jy (cm^4)

100 40 2 3,47 2,72 51,9 5,24

Aef rx ry

3,47 3,8673987 1,22886

w/t 18 b=w Qa 1 Cc 127,2

Fc 11,975 Fc<F Qs 0,79833333 Cc/(Q^0,5) 142,36229

Q 0,7983333 λy 113,176221

Fa 7,16466238

fa 14,8126801

perfil 1 (100x40x2)

considerando peça biengastada K

0,65

banzo (Fa<fa) não satisfeito

Page 20: Considerações Iniciais de Projeto

peçacomp. L

(cm)

Carga de

tração (kN)

Carga de

compressão

(kN)

Tesão de

projeto

(kN/cm^2)

àrea bruta a

tração (cm^2)

Fy

(kN/cm^2)

banzo sup. 213,965 0 51,4 15 0,000 25 10,6

banzo inf. 223,96 46,28 0 15 3,085 (w/t)lim

montante 200 9,79 12,6 15 0,653 36,664 24

diagonal 213,97 9,79 17,45 15 0,653

h (mm) w (mm) e (mm) Area cm^2 peso (kg/m) Jx (cm^4) Jy (cm^4)

150 50 2,65 6,39 5,01 205,75 14,23

Aef rx ry

6,39 5,6743941 1,49229

w/t 16,867925 b=w Qa 1 Cc 127,2

Fc 12,42783 Fc<F Qs 0,82852201 Cc/(Q^0,5) 139,74462

Q 0,828522 λy 93,19745946

Fa 8,43592

fa 8,04381847

perfil 1 (150x50x2,65)

considerando peça biengastada K

0,65

banzo (fa<Fa) satisfeito

peçacomp. L

(cm)

Carga de

tração (kN)

Carga de

compressão

(kN)

Tesão de

projeto

(kN/cm^2)

àrea bruta a

tração (cm^2)

Fy

(kN/cm^2)

banzo sup. 213,965 0 51,4 15 0,000 25

banzo inf. 223,96 46,28 0 15 3,085

montante 200 9,79 12,6 15 0,653

diagonal 213,97 9,37 17,45 15 0,625

K =

a (mm) b (mm) c (mm) área ( cm^2) peso (kg/m) Ix (cm^4) Iy (cm^4)

25,4 25,4 4,76 2,19 1,73 1,25 1,25

(w/t)lim Aef rx ry

36,664 2,19 0,755497357 0,75549736

w/t 5,3361345 b=w Qa 1 Cc 127,2

Fc 15 Fc=F Qs 1 Cc/(Q^0,5) 127,2

Q 1 λy 172,0720779

Fa 3,5304369

fa 2,87671233

perfil 1x1x3/16 pol

montante (fa<Fa) satisfeito

considerando peça biengastada

0,65

120/(Fy^0,5)

24

Page 21: Considerações Iniciais de Projeto

peçacomp. L

(cm)

Carga de

tração (kN)

Carga de

compressão

(kN)

Tesão de

projeto

(kN/cm^2)

àrea bruta a

tração (cm^2)

Fy

(kN/cm^2)

banzo sup. 213,965 0 51,4 15 0,000 25

banzo inf. 223,96 46,28 0 15 3,085

montante 200 9,79 12,6 15 0,653

diagonal 213,97 9,37 17,45 15 0,625

K =

a (mm) b (mm) c (mm) área ( cm^2) peso (kg/m) Ix (cm^4) Iy (cm^4)

31,75 31,75 3,17 1,93 1,5 1,67 1,67

(w/t)lim Aef rx ry

36,664 1,93 0,930206952 0,93020695

w/t 10,015773 b=w Qa 1 Cc 127,2

Fc 15 Fc=F Qs 1 Cc/(Q^0,5) 127,2

Q 1 λy 139,7538469

Fa 5,35206917

fa 4,52072539

perfil 1 1/4 x 1 1/4 pol x 3,17mm

Diagonal (fa<Fa) satisfeito

considerando peça biengastada

0,65

120/(Fy^0,5)

24

Desta forma temos na tabela abaixo o resumo dos perfil que serão usados na tesoura. Como o

perfil do banzo inferior suportará maior carga que o perfil superior o mermo perfil do banzo

inferior é adotado no banzo superior, para fins de padronização e facilitação da montagem.

Peça Perfil h (mm) w (mm) e (mm) Peso (kg/m)

Banzos U não enrijecido 150 50 2,65 5,01

Montantes Cantoneira 25,4 25,4 4,76 1,73

Diagonais Cantoneira 31,75 31,7 3,17 1,5

Altura da tesoura (m) 2

Comprimento total da tesoura (m) 33,36

Distancia entre pilares (m) 30

O peso das tesouras é dado pela soma do peso dos montantes e diagonais, que usam o

mesmo perfil, ao peso dos banzo superior e inferior que usam perfil diferente.

Page 22: Considerações Iniciais de Projeto

comprimento de diagonais 66,975

comprimento de montante(m) 32

comprimento de banzos (m) 68,23

peso diagonais (kg/m) 1,5

peso montante (kg/m) 1,73

peso banzo (Kg/m) 5,01

peso total da tesoura (Kg) 497,6548

Numero de tesoura 21

peso total das tesouras (kg) 10450,7508

peso total de teças e telhas (kg) 47506,798

peso total de tesoura+telhas+terças (kg) 57957,5488

área total de cobertura (m^2) 3909,64

peso parcial da cobertura (kg/m^2) 14,8242674

Viga treliçada A viga que suporta as tesouras que que estão montadas fora dos pilares, possuem a restrição

de 40cm de altura. A medida é para que a altura de pé direito seja mantida a 7,1m. Fazendo a

distribuição de cargas sobre esta estrutura, chega-se as seguintes condições críticas:

Page 23: Considerações Iniciais de Projeto

peçacomp. L

(cm)

Carga de

tração (kN)

Carga de

compressão

(kN)

Tesão de

projeto

(kN/cm^2)

àrea bruta a

tração (cm^2)

Fy

(kN/cm^2)

banzo sup. 68,75 4,04 95,54 15 0,269 25 10,6

banzo inf. 68,75 56,31 0 15 3,754 (w/t)lim

montante 40 6,6 13,24 15 0,440 36,664 24

diagonal 79,54 47,6 13,24 15 3,173

h (mm) w (mm) e (mm) Area cm^2 peso (kg/m) Jx (cm^4) Jy (cm^4)

200 50 3 8,7 6,83 462,17 17,13

Aef rx ry

8,7 7,2885519 1,4032

w/t 14,666667 b=w Qa 1 Cc 127,2

Fc 13,308333 Fc<F Qs 0,88722222 Cc/(Q^0,5) 135,04264

Q 0,8872222 λy 31,84688825

Fa 11,260063

fa 10,9816092

perfil 1 (127x50x2,25)

considerando peça biengastada K

0,65

Banzo (fa<Fa) satisfeito

peçacomp. L

(cm)

Carga de

tração (kN)

Carga de

compressão

(kN)

Tesão de

projeto

(kN/cm^2)

àrea bruta a

tração (cm^2)

Fy

(kN/cm^2)

banzo sup. 68,75 4,04 95,54 15 0,269 25

banzo inf. 68,75 56,31 0 15 3,754

montante 40 6,6 13,24 15 0,440

diagonal 79,54 47,6 13,24 15 3,173

K =

a (mm) b (mm) c (mm) área ( cm^2) peso (kg/m) Ix (cm^4) Iy (cm^4)

31,75 31,75 3,17 1,93 1,5 1,67 1,67

(w/t)lim Aef rx ry

36,664 1,93 0,930206952 0,93020695

w/t 10,015773 b=w Qa 1 Cc 127,2

Fc 15 Fc=F Qs 1 Cc/(Q^0,5) 127,2

Q 1 λy 55,58010491

Fa 33,8384557

fa 3,43005181

perfil 1 1/4 x 1 1/4 pol x 3,17mm

Diagonal (fa<Fa) satisfeito

considerando peça biengastada

0,65

120/(Fy^0,5)

24

Page 24: Considerações Iniciais de Projeto

peçacomp. L

(cm)

Carga de

tração (kN)

Carga de

compressão

(kN)

Tesão de

projeto

(kN/cm^2)

àrea bruta a

tração (cm^2)

Fy

(kN/cm^2)

banzo sup. 68,75 4,04 95,54 15 0,269 25

banzo inf. 68,75 56,31 0 15 3,754

montante 40 6,6 13,24 15 0,440

diagonal 79,54 47,6 13,24 15 3,173

K =

a (mm) b (mm) c (mm) área ( cm^2) peso (kg/m) Ix (cm^4) Iy (cm^4)

25,4 25,4 3,17 1,48 1,19 0,83 0,83

(w/t)lim Aef rx ry

36,664 1,48 0,748873027 0,74887303

w/t 8,0126183 b=w Qa 1 Cc 127,2

Fc 15 Fc=F Qs 1 Cc/(Q^0,5) 127,2

Q 1 λy 34,71883625

Fa 86,7199344

fa 4,47297297

perfil 1 1/4 x 1 1/4 pol x 3,17mm

montante (fa<Fa) satisfeito

considerando peça biengastada

0,65

120/(Fy^0,5)

24

Assim temos que o peso de uma treliça é dado pela seguinte tabela:

comprimento de diagonal (m) 25,452

comprimento de montante (m) 13,6

comprimento de banzo (m) 22

peso do perfil de diagonal (kg/m) 1,5

peso do perfil de montante (kg/m) 1,19

peso do perfil de banzo (kg/m) 6,83

peso total de uma treliça (kg) 204,622

numero de treliças 20

peso total de treliças (kg) 4092,44

Area de cobertura (m^2) 3909,64

peso total da cobertura acima das treliças (kg) 57957,55

peso total da cobertura (kg) 62049,99

peso de cobertura (kg/m^2) 15,87102

Os perfis selecionados para a viga treliçada são:

peça Perfil h (mm) w (mm) e (mm) Peso (kg/m)

Banzo U não enrijecido 150 50 2,25 4,28

Montante cantoneira 25,4 25,4 3,17 1,19

Diagonal Cantoneira 31,75 31,75 3,17 1,5

Altura da treliça (m) 0,4

Comprimento da treliça (m) 11

Numero de montantes 17

Page 25: Considerações Iniciais de Projeto

Dimensionamento das uniões – solda A solda se executada com eletrodo revestido tem grandes chances de possuir inclusões de

escória, defeitos de fratura e principalmente alteração das propriedade do cordão devido a

inclusão de elementos do indesejáveis. Por isso a escolha é pelo uso de solda do mig/mag na

produção da tesouras e treliças de apoio, o que garante a minimização destes efeitos e a

aplicação de solda a eletrodo revestido na montagem das terças. Assim se escolhido o

eletrodo E7010 que permite boa soldagem em qualquer posição a aços de baixo carbono.

A união das terças que será realizada já na posição final das terças montadas é dimensionada

da seguinte maneira:

A menor espessura nos perfis é de 2mm assim a espessura limitante do cordão é dada pela

seguinte tabela:

Sendo

Aw = área efetiva de solda

bmin = largura mínima do crodão (tabela)

l = comprimento do cordão

n = numero de cordões

para as terças o esforço se dá somente paralelo as telhas:

[ ] [ ]

[ ] [ ]

O cordão de solda resiste as seguintes especificações:

[ ]

Page 26: Considerações Iniciais de Projeto

Como a solda deve resistir a tensão aplica pela seguinte condição:

[ ] [ ]

Logo as condições mínimas estabelecidas por norma para um cordão de 0,339cm de

comprimento satisfazem em todas as terças.

Solda – Tesoura Montantes:

Na tesoura existe uma carga de 12,6 kN atuando no cordão, fazendo as mesmas condições

tem-se:

[ ] [ ]

[ ] [ ]

O cordão de solda resiste as seguintes especificações:

[ ]

Como a solda deve resistir a tensão aplica pela seguinte condição:

[ ] [ ]

Page 27: Considerações Iniciais de Projeto

Para as diagonais temos a pior carga de 17,45kN.

[ ] [ ]

[ ] [ ]

O cordão de solda resiste as seguintes especificações:

[ ]

Como a solda deve resistir a tensão aplica pela seguinte condição:

[ ] [ ]

Solda – viga treliçada Montantes tem-se a pior carga no valor de: 13,24KN

[ ] [ ]

[ ] [ ]

O cordão de solda resiste as seguintes especificações:

[ ]

Como a solda deve resistir a tensão aplica pela seguinte condição:

[ ] [ ]

Diagonal tem-se a pior carga no valor de: 13,24KN

[ ] [ ]

[ ] [ ]

O cordão de solda resiste as seguintes especificações:

Page 28: Considerações Iniciais de Projeto

[ ]

Como a solda deve resistir a tensão aplica pela seguinte condição:

[ ] [ ]

Assim chega-se a seguinte tabela de dimensionamento de soldas:

Terças:

Peça Numero de

cordões

Espessura do

cordão

Comprimento

do cordão

Profundidade da

garganta

terças 2 3 mm 13,5 mm 2,1mm

Tesouras

Peça Numero de

cordões

Espessura do

cordão

Comprimento

do cordão

Profundidade da

garganta

montantes 2 3 mm 21 mm 2,1 mm

Diagonais 2 3 mm 28,9 mm 2,1 mm

Viga treliçada

Peça Numero de

cordões

Espessura do

cordão

Comprimento

do cordão

Profundidade da

garganta

montantes 2 3 mm 21,94 mm 2,1 mm

Diagonais 2 3 mm 21,94 mm 2,1 mm

Obs.: Paçoca responsável pelo cálculo da viga

Calcular o Numero de parafusos para as telhas.