RESOLUCAO_EXERCICIO_GALPOES

Curso de Dimensionamento de Estruturas de ao EAD CBCA Modulo 3 : Galpes - 2 parte Resoluo de Exerccio


Enunciado: Considerar as seguintes cargas distribudas na vertical: - TELHA METLICA: 0,1 kN/m - CARGAS ACIDENTAIS: 0,4 kN/m - PESO PRPRIO ESTRUTURA: 0,15 kN/m Legenda: VS VIGA SECUNDRIA VM VIGA MESTRA Nota: Medidas em milmetros; Respostas corretas com tarja em verde. Dada a cobertura do Galpo acima e sua cargas, avaliar as condies de dimensionamento dos seguintes elementos:

1. TERAS (T1 a T19)

Se forem usados para as teras perfis laminados U 152 x 12,2 kg/m, conclui-se que:

A) Os perfis no atendem

B) Os perfis esto adequados

C) Os perfis esto superdimensionados


2. VIGAS SECUNDRIAS (VS1 a VS12)

Banzos superior e inferior

Se forem usados para os banzos tubos redondos 48,3 x 3,7mm, conclui-se que:



C) Atendem ao banzo inferior e no atendem ao banzo superior.

3. VIGAS SECUNDRIAS (VS1 a VS12)

Montantes e diagonais

Se forem usados para os montantes e diagonais tubos redondos 48,3 x 3,7mm, conclui-se que:




4. VIGAS MESTRAS (VM1 a VM4)

Banzos superior e inferior

Se forem usados para os banzos tubos redondos 114,3 x 4,8mm, conclui-se que:



C) Esto superdimensionados para o banzo inferior e atendem ao banzo superior


5. VIGAS MESTRAS (VM1 a VM4)



A) Os perfis no atendem aos montantes



6. PILARES

Banzos

Se forem usados para os banzos perfis tubos redondos 114,3 x 4,8mm conclui-se que:




7. PILARES







8. CONTRAVENTAMENTOS

Se forem usados para os contraventamentos tubos redondos 73,0 x 4,0mm, conclui-se que:




Resoluo proposta: Questo 1. T1 a T19

Perfil laminado U 152 x 12,2 kg/m ASTM A36

Combinao ltima normal

Qsd = [1,25.(0,15) + 1,35.(0,1). + 1,5.(0,4)]. 1,89m (faixa de contribuio)

Qsd = 1,74 kN/m

Msd = 1,74.52/8 = 5,44 kNm = 544 kN.cm

Vsd = 1,74.5/2 = 4,35 kN Deslocamento limite

Q,k = (0,15+ 0,1+0,4). 1,89m = 1,23kN/m

Imin = 5. 0,012 .5003.350/384.20500 333,46 cm4.

Supondo seo compacta

Zmin = 544.1,10/25=23,9cm3

Na tabela de perfis, encontramos o U 152 x 12,2 com as seguintes propriedades geomtricas:


Ix = 546 cm4 e Z = 84cm3, o que resulta em um momento resistente:

Mrd = 84.25/1,1 = 1.909 kN.cm,

quase 3 vezes maior que o solicitante e inrcia 65% maior que o necessrio para garantir o limite de deformao.

Concluso: Perfil U 152 x 12,2mm est super dimensionado!

Obs: Caso os perfis ideais no sejam de bitolas comerciais, e no seja possvel obt-los sob encomenda, pode-se fazer uma composio entre dois ou mais perfis, ex: ][ , [ ].

Questo 2. VS1 a VS2

Banzos Superior e Inferior

Os esforos mximos de trao no banzo inferior e compresso no banzo superior podem ser determinados resolvendo-se as trelias, considerando-se as concentradas nos ns determinadas ou por rea de influncia ou pelas reaes de apoio das teras. (N=4,35 kN, exceto nos ns das extremidades, que tero N/2=2,18 kN)

Nt,sd = 93,3 kN (banzo inferior)

Nc,sd = 98,2 kN (banzo superior)

- tubo redondo 48,3 x 3,7mm

Ag = 5,18 cm2, t = 0,37cm, I = 13,0 cm4, r = 1,58 cm

Fora de Trao Resistente de Clculo

Nt,rd = 5,18.25/1,1= 117,8 kN (escoamento da seo bruta)

Nt,rd = 5,18.40/1,35 = 153,48 kN (ruptura da seo lquida)

= 189/1,58 = 119 < 300 (189 o comprimento destravado)

O perfil 48,3 x 3,7mm atende!


Fora de Compresso Resistente de Clculo

Flambagem local

tem F.4, Anexo F da Norma. Paredes de sees tubulares circulares.

D/t = 4,83/0,37 = 13 < 0,11.E/fy = 90,2 (D=dimetro externo)

J que a relao dimetro/espessura se encontra dentro do limite, 1=Q

Verificao quanto flambagem global

33,16,7325.18,5.1..

0 ==e

yg

NfAQ

KNLKEINe 6,73)189.0,1(

13.20500.14,3).( 2

2

2

2

===

30


Questo 3. VS1 a VS2


Nt,sd = 29,0 kN (diagonais mais tracionadas)

Nc,sd = 19,7 kN (montantes mais comprimidos)

Nt,rd = 5,18.25/1,1= 117,8 kN (escoamento da seo bruta), j calculado para os banzos.

Nc,rd = 0,929.1.5,18.25/1,10= 109,4 kN, Onde:

KNLKEINe 9,729)60.0,1(

13.20500.14,3).( 2

2

2

2

===

42,09,72925.18,5.1

0 =

929,0=

O perfil 48,3 x 3,7mm est superdimensionado!

Questo 4. VM1 a VM2

Banzos Superior e Inferior

Nt,sd = 151,0 kN (banzo inferior)

Nc,sd = 155,0 kN (banzo superior)


Ag = 16,51 cm2, t = 0,48cm, I = 248,0 cm4, r = 3,88 cm

Fora de Trao Resistente de Clculo

Nt,rd = 16,51.25/1,1 = 375,2 kN (escoamento da seo bruta)


Nt,rd = 16,51.40/1,35 = 489,2 kN (ruptura da seo lquida)

= 500/3,88 = 129 < 300 (500 o comprimento destravado)


Fora de Compresso Resistente de Clculo

Flambagem local

D/t = 11,43/0,48 = 23,8 < 0,11.E/fy = 90,2

J que a relao dimetro/espessura se encontra dentro do limite, 1=Q


43,15,20025.51,16.1..

0 ==e

yg

NfAQ

KNLKEINe 5,200)500.0,1(

248.20500.14,3).( 2

2

2

2

===

425,0= reduo para instabilidade em relao a ambos os eixos.


20012888,35000,1

155,0 kN O perfil 114,3 x 4,8mm atende!


Questo 6. PILARES

BANZOS

Nc,sd = 57,2 kN (banzo mais comprimido)


Nc,rd = 0,575.1.16,51.25/1,10 = 215,76 kN, Onde:

KNLKEINe 3,313)400.0,1(

248.20500.14,3).( 2

2

2

2

===

15,13,31325.51,16.1

0 =

575,0=

= 400/3,88 = 103,1< 200 (OK)


Questo 7. VM1 a VM2

DIAGONAIS E MONTANTES

As diagonais e montantes do pilar apresentam esforos muito baixos, facilmente atendidos pelo tubo redondo 33,4 x 3,4mm.


Questo 8. CONTRAVENTAMENTOS

Para os contraventamentos, faremos o seguinte:

Usaremos a soluo em V (da base do pilar at o banzo inferior da trelia secundria) para obter o comprimento de flambagem = 644m, menor que a soluo em X)

= L/r = 644/300 = 2,15cm

Na tabela, o perfil 73,0x 4,00 tem raio de girao r = 2,44cm, e, portanto, atende.

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