Ter‡as e longarinas
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SISTEMAS DE FECHAMENTO
TELHAS, TERÇAS E LONGARINAS
SISTEMAS DE COBERTURA E FECHAMENTO LATERAL
Telhas metálicas(aço revestido ou alumínio)
Terças + sistema de contençãolateral (tirantes e barras rígidas)
Em geral, parafusadasàs terças
SISTEMAS DE COBERTURA E FECHAMENTO LATERAL
Telhas metálicas – conformação contínua
TELHAS DE AÇO: MATÉRIA-PRIMA
Chapas com revestimento metálico:
- zincadas (mais empregadas em telhas)
- zincalume (zinco e alumínio)
- aluzinc ou galvalume (alumínio, zinco e silício)
Chapas pintadas (pré-pintura ou pós-pintura)
Chapas em aço inoxidável
Faixa usual de espessura: 0,43mm a 1,25mm
Telha ondulada(perfil padrão da ABNT NBR 14513:2008)
Faixa usual de vão: 1,0m a 2,0m
Distância entre apoios e nãoo comprimento da telha
Telha ondulada – exemplo de aplicação
Telha trapezoidal(perfil padrão da ABNT NBR 14514:2008)
Faixa usual de vão: 1,5m a 2,5m
Distância entre apoios e nãoo comprimento da telha
Telhas termoacústicasMontadas no local – enchimento de lã de rocha ou lã de vidro
Telhas termoacústicasPré-fabricadas – enchimento de poliuretano ou EPS
Parafusadeira
Parafusos auto-atarraxantes(com ponta brocante)
Fixação das telhas
Fixação das telhas - exemplo
Fixação de telhas termoacústicas
Fixação de telhas termoacústicas
Telhas montadas no local
Telhas - acessórios
Telhas – recobrimento frontal
Telhas – recobrimento lateral
Telhas - dimensionamento
TERÇAS E LONGARINAS
Terças: apoio dos componentes de vedação da cobertura
Longarinas: apoio dos componentes de vedação do fechamento
Perfis empregados
d
bft f
tw
alma
mesa
Pouco utilizado:
solução onerosa quandocomparada aos PFFs.
U laminado
Perfis empregados
Perfis formados a frio
U simples U enrijecido
Z enrijecido a 90o Z enrijecido a 45o
LAMINADO LAMINADO x x FORMADO A FRIOFORMADO A FRIO
perfis maisperfis maiscompactoscompactos
perfis mais esbeltos:perfis mais esbeltos:maior relaçãomaior relaçãoinércia/pesoinércia/peso
Propriedade LaminadoU 152x12,20kg/m
Formado a frioU 200X75x25x2,25
Relação
peso (kg/m) 12,20 6,75 0,55Ix (cm4) 546 527 0,97ry (cm) 1,36 3,56 2,52
Exemplo: terça bi-apoiada para 6m a 7m de vãoExemplo: terça bi-apoiada para 6m a 7m de vão
Terças treliçadas (joists)
Condição de apoio: biapoiada
Faixa usual de vão:até 8m
Condição de apoio: com continuidade
Faixa usual de vão:de 8m a 15m
Iy << Ix
Contenção lateral énecessária!
Contenção lateral comtirantes e barras rígidas
tirantes barra rígida
Contenção lateral comtirantes e barras rígidas
VISTA SUPERIOR
Para pequenas inclinações (α < 15°) e telhas leves (metálicas), a flexão na menor inércia pode ser desconsiderada no cálculo,recaindo-se, portanto, num caso de flexão normal.
Fechamento lateral
qx
qy
L L
A
A
CORTE AA(ampliada)
qx
qy
L L
A
A
CORTE AA(ampliada)
L
L/ 2 L/ 2
qy (permanente)
qx (vento)
Usualmente desconsiderado no cálculo. Entretanto, atençãoespecial deve ser dada aos fechamentos laterais com longarinasde altura elevada (bw > 200mm) ou mesmo longarinas mais baixassuportando telhas pesadas (fibrocimento).
Recomendação: substituir os tirantespor barras rígidas
bw
tm = g.e
g
e
Momento de torção devido à ação gravitacional
Projeto das terças
Ações:
- Permanente:
p.p. telhas de aço (espessura 0,5mm): 0,05kN/m2
telha termoacústica: 0,12kN/m2
p.p. terças + contenção lateral:Perfil laminado: 0,05kN/m2 a 0,10kN/m2
Perfil formado a frio: 0,03kN/m2 a 0,06kN/m2
- Sobrecarga na cobertura (NBR 8800 – B.5):
q = 0,25kN/m2
Projeto das terças
Ações:
- Força concentrada em elemento isolado, conforme NBR 6120 – 2.2.1.4
F = 1kN (na posição mais desfavorável)
- Vento (conforme NBR 6123)
Projeto das terças
Hipóteses de cálculo:
Mesa superior comprimida (momento positivo): para telhas parafusadas admite-se contenção lateral contínua
Mesa inferior comprimida (momento negativo): verificar FLT com Lb definido pela contenção lateral
Para pequenas inclinações (< 15°) pode-se desconsiderara flexão oblíqua
uma linha de tirantes: Lb = L/2duas linhas de tirantes: Lb = L/3
Projeto das longarinas
Flexão oblíqua
Ação permanente: flexão na menor inércia
Ação do vento: flexão na maior inércia
0,1,
,
,
, ≤+Rdy
Sdy
Rdx
Sdx
M
M
M
M
Ações: apenas permanente e vento
Estado-limite de serviço (deslocamentos)
(longarinas)
EXEMPLOS
Exemplo 1 – terça
L = 6.250mm (vão)
a = 2.000mm (espaçamento entre terças – típico)
θ = 10° (inclinação do telhado)
sen θ = 0,985 ≈ 1
Telhas de aço termoacústicas parafusadas às terças
=10°0=10°0
travamento lateral
L
L =L/ 3b
travamento lateral
L
L =L/ 3b
Ø16mm
L cumeeiraC
Ø16mm
L cumeeiraC
Sistema de contenção lateral
Ações:
- Permanente:
p.p. terça + contenção lateral: 0,075kN/m2 x 2,0m = 0,15kN/m
p.p. telhas termoacústicas: 0,12kN/m2 x 2,0m = 0,24kN/m
g = 0,39kN/m
- Sobrecarga na cobertura:
qc = 0,25kN/m2 x 2,0m = 0,50kN/m
Ações:
- Carga acidental conforme NBR 6120:
F = 1kN (na posição mais desfavorável)
- Vento (conforme NBR 6123)
q = 0,8kN/m2 (pressão de obstrução) ΔCe = 1,2 (coeficiente de forma resultante)
qv = 1,2 x 0,8kN/m2 x 2,0m = 1,92kN/m
OBS: admite-se que não há sobrepressão nesse caso.
0,4
0,7
1,2
0,5∆Ce
0,4
0,7
1,2
0,5∆C e
Estado-limite de serviço (deslocamentos)
(longarinas)
Combinação rara de serviço
Estado-limite de serviço (deslocamentos)
1ª. verificação: permanente + sobrecarga L/180
cmL
cmqg 47,3180
58,189,069,01 =<=+=+= δδδ OK!
Testando U152x12,20kg/m
δ
g=0,39 kN/ m
=0,69 cmgδ
g=0,39 kN/ m
=0,69 cmg δ
q =0,50 kN/ m
=0,89 cm
c
qδ
q =0,50 kN/ m
=0,89 cm
c
q δ
F=1 kN
=0,45 cmF
δ
F=1 kN
=0,45 cmF
Considerar a mais desfavorável
Estado-limite de serviço (deslocamentos)
Testando U152x12,20kg/m
2ª. verificação: apenas vento de sucção L/120
cmL
v 21,5120
40,32 =<== δδ OK!
δ
q =1,92 kN/ m
=3,40 cm
v
vδ
q =1,92 kN/ m
=3,40 cm
v
v
Estado-limite último
Momento fletor positivo:
FLM
FLA
1138,06,57,8
49 ==<==y
p f
E
t
b λ
10776,3261,5
135 ==<==y
pw f
E
t
h λ
MRk = Mpl
MRk = Mpl
FLT Admite-se contenção lateral contínua MRk = Mpl
cmkNM Rd .918.1=
5076,115336,1
208 ==>==y
py
b
f
E
r
L λ
mkNxxfWM
cmkNxZfM
ryxr
yp
.255.1)257,0(7,71)(
.110.2254,84
==−=
===
σ
Tomando Cb = 1,0 resulta λr = 222
cmkNM Rd .453.1=
Estado-limite último
Momento fletor negativo:
FLT
Combinação 1: momento positivo
permanente + sobrecarga na cobertura
ou
Permanente + carga concentrada (NBR 6120)
Tomar a maisdesfavorável
mkNxxM Sd .04,644,25,190,125,1 =+=
mkNMmkNM RdSd .2,19.04,6 =<= OK!
Apenas componentes metálicos
Combinação 2: momento negativo
permanente + vento sucção
mkNxxM Sd .2,1138,94,190,10,1 −=−=
mkNMmkNM RdSd .5,14.2,11 =<= OK!
Estado-limite último
Força cortante: a verificação pode ser dispensada,pois se trata de viga com elevada relação vão/altura
Conclusão: verificado U152x12,20kg/m(duas linhas de tirantes)
Exemplo 2 – longarina
L = 6.250mm (vão)
a = 1.800mm (espaçamento entre longarinas – típico)
Telhas de aço termoacústicas parafusadas às longarinas
Contenção lateral: duas linhas de tirantes
permanente
vento
permanente
vento
Ações:
- Permanente:
p.p. longarina + contenção lateral: 0,15kN/m
p.p. telhas termoacústicas: 0,12kN/m2 x 1,8m = 0,22kN/m
g = 0,37kN/m
- Vento (conforme NBR 6123)
q = 0,8kN/m2 (pressão de obstrução) ΔCe = 0,8 (máximo coeficiente de forma resultante)
qv = 0,8 x 0,8kN/m2 x 1,8m = 1,15kN/m
0,4
0,7
1,2
0,5∆C e
Vento 90°
0,8 ∆C e
Vento 0°
0,8
0,80,8
Estado-limite de serviço (deslocamentos)
(longarinas)
Combinação rara de serviço
Perm.
Vento
Estado-limite de serviço (deslocamentos)
1ª. verificação: deslocamento no plano do fechamento (ação permanente)
cmcmEIg yg 16,1180
08,0/0069,0 4 =<== δ OK!
Testando U152x12,20kg/m
Deslocamento máximo em viga contínua de três tramoscom força uniformemente distribuída
3/L=
Estado-limite de serviço (deslocamentos)
2ª. verificação: deslocamento perpendicular ao plano do fechamento (vento)
OK!
Testando U152x12,20kg/m
cmL
cmxx
xx
EI
Lq
x
vv 21,5
12009,2
546000.20384
6250115,05
384
5 44=<===δ
Estado-limite último
Ação permanente: flexão na menor inércia
Ação do vento:flexão na maior inércia
q = 1,4x1,15 = 1,61 kN/ m
L = 6.250
vdFLEXÃO NA MAIOR INÉRCIA
0,125 q L = 7,86 kN.mvd2
M x,Sd
0,08g d2 0,025g
d2
M y,Sd
0,4 0,1g =0,20kN.md
2
q = 1,25x0,37 = 0,46 kN/ m dFLEXÃO NA MENOR INÉRCIA
= L/ 3
q = 1,4x1,15 = 1,61 kN/ m
L = 6.250
vdFLEXÃO NA MAIOR INÉRCIA
0,125 q L = 7,86 kN.mvd2
M x,Sd
0,08g d2 0,025g
d2
M y,Sd
0,4 0,1g =0,20kN.md
2
q = 1,25x0,37 = 0,46 kN/ m dFLEXÃO NA MENOR INÉRCIA
= L/ 3
Estado-limite último
Momento fletor: flexão na maior inércia
FLM
FLA
1138,06,57,8
49 ==<==y
p f
E
t
b λ
10776,3261,5
135 ==<==y
pw f
E
t
h λ
MRk = Mpl
MRk = Mpl
cmkNM Rdx .453.1, =
FLT Conforme exemplo 1 (terças)
Resulta:
Estado-limite último
Momento fletor: flexão na menor inércia
FLM 1138,06,57,8
49 ==<==y
p f
E
t
b λ
MRk = Mpl
FLA 3212,1261,5
135 ==<==y
pw f
E
t
h λ
MRk = Mpl
FLT Não aplicável – flexão na menor inércia
-
-
alma tracionada
M
+
alma comprimida
M
+
-
-
alma tracionada
M
+
alma comprimida
M
+
Estado-limite último
Momento fletor: flexão na menor inércia
Z = 18,7cm3
Wy = 8,16cm3
5,129,2 >=W
Z
cmkNxxfW
Myy
Rdy .27810,1
2516,85,1
10,1
5,1, ===
Estado-limite último
0,1,
,
,
, ≤+Rdy
Sdy
Rdx
Sdx
M
M
M
M
0,161,0072,054,0278
20
453.1
786 ≤=+=+ OK!
Conclusão: verificado U152x12,20kg/m(duas linhas de tirantes)