Trabalho_Memorial 2014 (2) (3)

PONTIFCIA UNIVERSIDADE CATLICA DE GOIS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA

DISCIPLINA: ESTRUTURAS METLICAS ENG1640 - TURMA: C01-1PROFESSOR: CLVERSON GOMES CARDOSO

MEMORIAL DE CLCULO

PROJETO DE GALPO EM ESTRUTURA METLICA

Alunos: Arleth Ferreira dos Santos Marcelo Luciano Canonico Voney Alves de Souza Iury Cardoso de Sousa SUMRIO1. INFORMAES GERAIS........................................................................31. Caractersticas do projetos.............................................................32. Localizao....................................................................................33. Materiais utilizados......................................................................34. Normas utilizadas...........................................................................42. PROJETO ARQUITETNICO..................................................................43. AOES ATUANTES NA ESTRUTURA...................................................81. Carregamentos.........................................................................82. Aes do Vento...........................................................................83.2.1. Esforo resultantes devido ao vento 0..........................93.2.2. Esforo resultantes devido ao vento 90.......................104. COMBINAES DAS AES...............................................................104.1. Combinao 1......................................................................94.2. Combinao 2......................................................................94.2.1. Representao grfica dos esforos resultantes na Combinao 2..............................................................................104.2.2. Representao grfica dos esforos resultandes na Combinao 3..............................................................................121. INFORMAES GERAIS.1.1. Caractersticas do projeto.

O projeto tata-se de um galpo de estrutura metlica, para uso geral, com as seguintes caractersticas:

Dimenses: 60 m de comprimento e 22 m de largura;

Galpo com duas guas, inclinao de 15%;

Prtico formado por pilares de alma cheia e tesouras treliadas;

Vos logitudinas de 6 m;

P direito com 6,5m;

Fechamentos laterais e frontais com alvenaria com altura de 2,50 m, apartir dessa altura fechamento com telha trapezoidal;

Estrutura da Cobertura

Beiralm1,000

Comp. das guas (Cosseno)m12,000

Comp. das guas (Hipotenusa)m12,134

Inclinao das guasGraus8,438

Altura Cumeeiram1,800

Espaamentos das TerasQnt.7

Espaamentos iguais das TerasQnt.6

Espaamentos iguais das Terasm1,74

Espaamento at a ultima Teram1,69

1.2. Localizao.

O galpo ficar localizado numa regio pouca adensada da cidade de Natal-RN.

1.3. Materiais utilizados.

Estrutura principal e secundria:Ao estrutural ASTM A-36 (Fy=250 MPa, fu=400 MPa, E=200GPa);

Soldas: Eletrodos E-70XX (Fu=485 MPa);

Cobertura: Telhas tipo Sandwich Isotelha EPS #0,43.

Fechamentos laterais e frontais: Telha trapezoidal TP-40, espessua #0.43mm, altura da onda 40mm, espaamento entre teras 2,50 m.

1.4. Normas utilizadas.

NBR 8800:2008 Projeto de estruturas de ao e de estruturas mistas de ao e concreto de edifcios; NBR 6120:1980 Cargas para o clculo de estrutura de edifcios; NBR 6123:1988 Foras devidas ao vento em edificaes.2. PROJETO ARQUITETNICO.

3. AES ATUANTES NA ESTRUTURA.

3.1. CarregamentosCarregamentos das Coberturas (Principal e Marquises)

Telhakgf/m5,00

Terakgf/m3,90

Linhas de Correntekgf/m1,00

Treliakgf/m4,98

Contraventamentokgf/m1,50

Ligaes%0,10

kgf/m1,64

Forrokgf/m0,00

Somatrio de cargas permanentes kgf/m18,12

Sobrecarga kgf/m25,00

3.2. Aes do vento.

A ao dos ventos na estrutura foi calcula de acordo com a NBR 6123,pelo software Visual Ventos, da Universidade de Passo Fundo. Foram adotados os seguintes dados:Velocidade bsica dos ventosV=30m/sFator topogrfico

S1=1,0Fator rugosidade

S2=0,86Fator esttico

S3=1,00Presso dinmica caracteristicaP:3.2.1. Esforos resultantes devido ao vento a 0CPI=0,20

3.2.2. Esforos resultantes devido ao vento a 90

CPI=0,20


CPI=0,30


CPI=0,30

4. COMBINAES DAS AES.

Para o carregamento total, ser adotado a pior hiptese das seguintes combinaes:Combinao 1: (1,0xPP +1,5(SC) + 1,4x0,6x(VENTO SEC)

Combinao 2: (1.0xPP + 1,4(VENTO PRINC) + 1,5x0,8(SC)

Combinao 3: ( 1,44xPP + 1,5(SC)

PP= PESO PRPRIO

SC= SOBRECARGA

Dados:

Carga Permanente: 18,12Kgf/m

Sobrecarga Total: 25Kgf/m

Vento Principal: 90

Vento Secundrio: 0

4.1 Combinao 1

Meia gua esquerda : -261,58 kgf/m

Meia gua direita: -261,58 kgf/m

Lateral esquerda: -261,58 kgf/m

Lateral direita: -261,58 kgf/m

4.2 Combinao 2

Meia gua esquerda: -384,78 kgf/m

Meia gua direita: -122,98 kgf/m

Lateral esquerda: 259,22 kgf/m

Lateral direita: -156,58 kgf/m

4.3 Combinao 3

Meia gua esquerda: 62.86 kgf/m

Meia gua direita: 62.86 kgf/m

Lateral esquerda: 62.86 kgf/m

Lateral direita: 62.86 kgf/m

Clculo das tesouras Banzo superior: 2,239m

Banzo inferior: 2.20m

v1 = 1,50*tg 15 +0,3= 0,701m d1 = 0,9375 + 0,251 = 0,971 m

v2 = 3,0 * tg 15+0,3= 1.10m d2=d3 = 1,845 + 1,005 = 2,127m

v3 = 4,5 * tg 15+0,3= 1.505m d4 = 1,875 + 2,010 = 2,748m

v4 = 6,0 * tg 15+0,3= 1,907m

v5 = 7,5 * tg 15+0,3= 2.30m

Estimativa do peso prprio pela frmula de pratt:

gT = 2,3(1 + 0,33*L)= 2,3(1 + 0,33*22)= 18.998 Kg/m = 190 N/m

Tesouras

= 190 N/m

Teras

= 60 N/m

Contraventamentos + correntes = 10 N/m

---------------------------------------

P.P.ESTRUTURA = 260 N/m

Telhas

= 40 N/m

------------------------------------------------

P.P.TOTAL = 300 N/m

P1 = 300*2,20*5 = 3.300 N

P2 = 300*2.20/2*5 = 1.650 N

Peso Prprio Ao da carga acidental nos ns.

Tenses nas barras das trelias devido ao peso prprio:

Esforos nas barras ao devido Vento01

PosioBarraEsforo(N)Tipo

Banzo Superior18-2119,86Compresso

24-2723,01Compresso

30-3322,40Compresso

36-3920,34Compresso

40-4117,58Compresso

Banzo Inferior2-120-------

3-1119,36Trao

4-1022,42Trao

5-921,83Trao

6-819,82Trao

Montante1-159,25Compresso

16-203,87Compresso

22-261,32Compresso

28-320,39Trao

34-381,78Trao

76,03Trao

Diagonais13-1419,74Trao

17-193,34Trao

23-250,72Compresso

29-312,68Compresso

35-374,04Compresso

7.2. Sobrecarga

Ao da sobrecarga nos ns das trelias:

Esforos nas barras devido sobrecarga:



Banzo Superior18-2120,19Compresso

24-2723,38Compresso

30-3322,76Compresso

36-3920,67Compresso

40-4117,86Compresso

Banzo Inferior2-120-----

3-1119,67Trao

4-1022,79Trao

5-922,18Trao

6-820,14Trao

Montante1-159,40Compresso

16-203,93Compresso

22-261,34Compresso

28-320,40Trao

34-381,81Trao

76,13Trao

Diagonais13-1420,06Trao

17-193,39Trao

23-250,73Compresso

29-312,73Compresso

35-374,11Compresso

Vento

Caso 1 o carregamento devido ao do vento apresentado nas figuras:

V1 = (3,12*10*2,239)/2 = 349,28 N fx = v1*cos 15 = 3,49*cos15 =3.37 fy = v1*sen 15 = 3,49*sen15 =0.90

V2 = 3,12*10*2,239 = 698.56 N fx = v2*cos 15 = 6,98*cos15 =6.74

fy = v2*sen 15 = 6,98*sen15 = 1.80

fx = 5,67-5,67 = 0

fy = 0,54+0,54 = 1,08

V3 = 3,12*10*(0,32/2) = 499 N



Banzo Superior18-2112,94Trao

24-2717,44Trao

30-3319,60Trao

36-3920,88Trao

40-4121,72Trao

Banzo Inferior2-120,47Trao

3-119,33Compresso

4-109,03Compresso

5-96,46Compresso

6-83,03Compresso

Montante1-155,40Trao

16-201,96Trao

22-260,13Compresso

28-321,69Compresso

34-383,06Compresso

78,65Compresso

Diagonais13-149,99Compresso

17-190,32Trao

23-253,08Trao

29-314,60Trao

35-375,80Trao


V1 = 3,31*10*2.239/2 = 3705,545 N fx = v1*cos 15 = 3,70*cos15 = 3,57 fy = v1*sen 15 = 3,70*sen15 = 0,95

V2 = 3,31*10*2.239 = 7411,09 N fx = v2*cos 15 = 7,42*cos15 = 7,19 fy = v2*sen 15 = 7,42*sen15 = 1,92

V3 = 0,47*10*2,239/2 = 361,66 Nfx = v3*cos 15 = 3,61*cos15 = 3,48fy = v3*sen 15 = 3,61*sen15 = 0,93

V4 = 0,47*10*2,239 = 1052,33 Nfx = v4*cos 15 = 1.05*cos15 = 1,01fy = v4*sen 15 = 1,05*sen15 = 0,27

V5 =

fx = v1 - v3 = -2,48 + 0,35 = -2,13

fy = v1 - v3 = 0,57 + 0,08 = 0,65



Banzo Superior185,71Trao

248,32Trao

309,59Trao

3610,33Trao

4010,82Trao

4112,86Trao

3912,39Trao

3311,68Trao

2710,48Trao

217,99Trao

Banzo Inferior219,08Compresso

322,94Compresso

420,93Compresso

517,60Compresso

613,77Compresso

89,80Compresso

99,69Compresso

109,10Compresso

117,26Compresso

120,12Trao

Montante12,58Trao

160,77Trao

220,86Compresso

282,20Compresso

343,41Compresso

74,71Compresso

380,10Trao

320,39Trao

260,79Trao

201,48Trao

153,34Trao

Diagonais133,94Compresso

172,19Trao

233,99Trao

295,13Trao

356,13Trao

370,18Trao

310,15Compresso

250,71Compresso

192,00Compresso

157,53Compresso


V1 = 4,73*10*1,94/2 = 4,6 KN fx = v1*cos 15 = 4,6*cos15 = 4,48

fy = v1*sen 15 = 4,6*sen15 = 1,03

V2 = 4,73*10*1,94 = 9,2 KN fx = v2*cos 15 = 9,2*cos15 = 8,96

fy = v2*sen 15 = 9,2*sen15 = 2,06

V3 = 1,89*10*1,94/2 = 1,8 KN fx = v3*cos 15 = 1,8*cos15 = 1,75

fy = v3*sen 15 = 1,8*sen15 = 0,40

V4 = 1,89*10*1,94 = 3,7 KN fx = v4*cos 15 = 3,7*cos15 = 3,60

fy = v4*sen 15 = 3,7*sen15 = 0,83

V3 = 4,6 + 3,7 = .8,3 KN

fx = v1 - v3 = 4,48 1,75 = v1= 2,73

fy = v1 - v3 = 1,03 + 0,40 = v1= 1,43



Banzo Superior1810,61Trao

2414,91Trao

3016,99Trao

3618,20Trao

4018,99Trao

4121,03Trao

3920,25Trao

3319,07Trao

2717,05Trao

2112,88Trao

Banzo Inferior218,87Compresso

326,46Compresso

424,34Compresso

520,05Compresso

614,92Compresso

810,97Compresso

912,15Compresso

1012,53Compresso

1110,80Compresso

120,29Trao

Montante14,62Trao

161,52Trao

220,91Compresso

282,83Compresso

344,56Compresso

77,97Compresso

381,05Compresso

320,25Compresso

260,74Trao

202,22Trao

155,37Trao

Diagonais137,74Compresso

172,30Trao

235,14Trao

296,87Trao

358,31Trao

372,37Trao

311,59Trao

250,45Trao

191,88Compresso

1411,31Compresso

Dimensionamento elementos teras.

Projeto de Estrutura de Ao

Planilha de clculo para dimensionamento das teras

DADOSDADOS CALCULADOS:

Peso Prprio (N/m)40Fgk0,22KN/m

Sobrecarga (N/m)250Fgk10,55KN/m

Carga devido ao vento de suco (N/m)790Fgk21,0KN/m

Espaamento das teras (m)2,2Fgw2,09KN/m

Espaamento das trelias (m)6,0Fr115,0N/m

Inclinao do Telhado ()15

Tirante no meio da tera(cm)250

DIMENSIONAMENTO DAS TERAS

OBS.: Ser estimada a carga de 60 N/m para o peso prprio de teras e tirrantes.

CARGAS PERMANENTES

Tera + Tirante (KN/m)0,06Fgk = F * LterasFgk,Y = 0,214

Telha Trapeizodal (KN/m)0,04Fgk,X =0,04948923

TOTAL (F)0,1Fgk =0,22

CARGAS ACIDENTAL - SOBRECARGA(1)

Fgk1 = F * LterasFgk1,Y =0,536

Fgk1,X =0,124

Fgk =0,5500

COMBINAES

I - Fd1 =g * Fgk

II -Fd2 =

III - Fd3 =

I - Fd1,Y = 1,083KN/m

Fd1,X = 0,250KN/m

FpD1,x =1,5KN/m

II - Fd1,Y' = -0,734KN/m

Fd1,X' = 0,235KN/m

III - Fd1,Y'' = 3,737KN/m

Fd1,X'' = 0,235KN/m

Projeto de Estrutura de Ao

Planilha de clculo para dimensionamento das teras

C1Mdx1 =712,14KNcm

Vdy1 =4,00KN

Mdy1 =28,12KNcm

C2Mdx1 =1681,69KNcm

Vdy2 =11,21KN

Mdy1 =26,45KNcm

ESCOLHA DO PERFIL

L/60-

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