Memorial Galpão - CCA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

PROJETO ESTRUTURAL DE UM GALPÃO EM ESTRUTURA METÁLICA MEMORIAL DE CÁLCULO

LOCAL DA OBRA

Campus da UFV INTERESSADO

Centro de Ciências Agrárias - CCA RESPONSÁVEL TÉCNICO

Rafael Tamanini Machado

Engenheiro Civil

ORIENTADOR

José Luiz Rangel Paes

Engenheiro Civil., M.Sc., D.Sc. Professor do Departamento de Engenharia Civil da UFV

VIÇOSA – MG Janeiro – 2009

1. INTRODUÇÃO

1-10

1.1 CARACTERÍSTICAS GERAIS 1.1.1 DIMENSÕES 1.1.2 SISTEMA ESTRUTURAL 1.1.3 MATERIAIS

1-10 1-10 1-10 1-10

2. DEFINIÇÕES PRELIMINARES PRELIMINARES

2-11

2.1 TERÇAS 2.2 DISPOSIÇÃO DOS TIRANTES 2.3 TELHAS 2.3.1 TELHAS DE COBERTURA 2.3.2 TELHAS DO TAPAMENTO 2.4 VIGA DE COBERTURA TRELIÇADA 2.5 PILAR DE ALMA CHEIA

2-11 2-11 2-12 2-12 2-12 2-12 2-12

3. CÁLCULO DO ÍNDICE DE VENTILAÇÃO NATURAL (IVN)

3-13

3.1 IVN SAÍDA 3.2 IVN ENTRADA 3.3 CONCLUSÃO

3-13 3-14 3-15

4. DIMENSIONAMENTO DA CALHA

4-16

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

SITUAÇÃO CRÍTICA EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE EQUAÇÃO DE MANNING EQUAÇÃO RACIONAL RESOLUÇÃO

4-16 4-16 4-16 4-17 4-17

5. ESQUEMAS ARQUITETÔNICOS ARQUITETÔNICOS

5-18

6. ESQUEMAS ESTRUTURAIS

24

7. AÇÕES E COMBINAÇÕES DE AÇÕES - PÓRTICO PRINCIPAL

7-32

7.1 AÇÕES PERMANENTES 7.1.1 PESO PRÓPRIO DOS ELEMENTOS DA COBERTURA 7.1.2 LANTERNIM 7.1.3 VIGA TRELIÇADA 7.1.4 PILAR DE ALMA CHEIA 7.2 SOBRECARGA 7.2.1 COBERTURA 7.2.2 AÇÃO DO VENTO (NBR 6123/1988) (NBR 6123/1988) 7.3 COMBINAÇÕES DE AÇÕES – PÓRTICO PRINCIPAL 7.3.1 COMBINAÇÕES (NBR 8800/86) (NBR 8800/86)

7-32 7-32 7-33 7-33 7-34 7-34 7-34 7-35 7-45 7-45

8. ANÁLISE ESTRUTURAL DO PÓRTICO PRINCIPAL MCALC STABILE 2008

NBR 8800/86

SOFTWARE

8-46

8.1 MODELO ESTRUTURAL 8.2 NUMERAÇÃO DOS NÓS 8.3 NUMERAÇÃO DAS BARRAS 8.4 ESQUEMAS DE CARREGAMENTO SOBRE O PÓRTICO PRINCIPAL 8.5 ESQUEMA DOS DESLOCAMENTOS 8.6 RESUMO DA ANÁLISE – PÓRTICO PRINCIPAL 8.6.1 PILAR (BARRA 2) 8.6.2 BANZO SUPERIOR (BARRA 10) 8.6.3 BANZO INFERIOR (BARRA 17) 8.6.4 DIAGONAL (BARRA 55) 8.6.5 MONTANTE (BARRA 69) ELAÇÃO ENTRE SOLICITAÇÃO E RESISTÊNCIA DE CALCULO (SD/R D) 8.6.6 R ELAÇÃO ELAÇÃO ENTRE SOLICITAÇÃO E RESISTÊNCIA DE CALCULO (SD/R D). FIGURA 8.12 - R ELAÇÃO 8.7 VERIFICAÇÃO DOS DESLOCAMENTOS (NBR 8800/2008) 8.7.1 DESLOCAMENTO VERTICAL 8.7.2 DESLOCAMENTO HORIZONTAL

8-47 8-47 8-48 8-50 8-52 8-54 8-54 8-54 8-55 8-55 8-56 57 57 8-58 8-58 8-58

9. AÇÕES E COMBINAÇÕES DE AÇÕES - PÓRTICO MEZANINO

9-59

9.1 LAJE 9.1.1 VERIFICAÇÃO DO STEEL DECK EAÇÕES DAS LAJES 9.1.2 R EAÇÕES

9-59 9-59 9-60

10. ANÁLISE ESTRUTURAL DAS VIGAS DO PÓRTICO DA REGIÃO DO MEZANINO SOFTWARE VIGA MIX 2.08D NBR 8800/86 10-63 10.1 V 201 10.1.1 CARREGAMENTO 10.1.2 PERFIL METÁLICO 10.1.3 VERIFICAÇÃO 10.2 V 202 10.2.1 CARREGAMENTO 10.2.2 PERFIL METÁLICO 10.2.3 VERIFICAÇÃO 10.3 V 203 10.3.1 CARREGAMENTO 10.3.2 PERFIL METÁLICO 10.3.3 VERIFICAÇÃO 10.4 V 204 10.4.1 CARREGAMENTO 10.4.2 PERFIL METÁLICO 10.4.3 VERIFICAÇÃO 10.5 V 205 10.5.1 CARREGAMENTO 10.5.2 PERFIL METÁLICO 10.5.3 VERIFICAÇÃO

10-64 10-64 10-64 10-64 10-65 10-65 10-65 10-65 10-66 10-66 10-66 10-66 10-67 10-67 10-67 10-67 10-68 10-68 10-68 10-68

10.6 V 206 10.6.1 CARREGAMENTO 10.6.2 PERFIL METÁLICO 10.6.3 VERIFICAÇÃO 10.7 V 207 10.7.1 CARREGAMENTO 10.7.2 PERFIL METÁLICO 10.7.3 VERIFICAÇÃO 10.8 V 208 10.8.1 CARREGAMENTO 10.8.2 PERFIL METÁLICO 10.8.3 VERIFICAÇÃO 10.9 V 209 10.9.1 CARREGAMENTO 10.9.2 PERFIL METÁLICO 10.9.3 VERIFICAÇÃO 10.10 V 210 10.10.1 CARREGAMENTO 10.10.2 PERFIL METÁLICO 10.10.3 VERIFICAÇÃO 10.11 V 211 10.11.1 CARREGAMENTO 10.11.2 PERFIL METÁLICO 10.11.3 VERIFICAÇÃO 10.12 V 212 10.12.1 CARREGAMENTO 10.12.2 PERFIL METÁLICO 10.12.3 VERIFICAÇÃO 10.13 V 213 10.13.1 CARREGAMENTO 10.13.2 PERFIL METÁLICO 10.13.3 VERIFICAÇÃO 10.14 V 214 10.14.1 CARREGAMENTO 10.14.2 PERFIL METÁLICO 10.14.3 VERIFICAÇÃO 10.15 V 215 10.15.1 CARREGAMENTO 10.15.2 PERFIL METÁLICO 10.15.3 VERIFICAÇÃO 10.16 V 216 10.16.1 CARREGAMENTO 10.16.2 PERFIL METÁLICO 10.16.3 VERIFICAÇÃO 10.17 V 217 10.17.1 CARREGAMENTO 10.17.2 PERFIL METÁLICO 10.17.3 VERIFICAÇÃO 10.18 V 218 10.18.1 CARREGAMENTO 10.18.2 PERFIL METÁLICO 10.18.3 VERIFICAÇÃO

10-69 10-69 10-69 10-69 10-70 10-70 10-70 10-70 10-71 10-71 10-71 10-71 10-72 10-72 10-72 10-72 10-73 10-73 10-73 10-73 10-74 10-74 10-74 10-74 10-75 10-75 10-75 10-75 10-76 10-76 10-76 10-76 10-77 10-77 10-77 10-77 10-78 10-78 10-78 10-78 10-79 10-79 10-79 10-79 10-80 10-80 10-80 10-80 10-81 10-81 10-81 10-81

10.19 10.19.1 10.19.2 10.19.3 10.20 10.20.1 10.20.2 10.20.3 10.21 10.21.1 10.21.2 10.21.3 10.22 10.22.1 10.22.2 10.22.3 10.23 10.23.1 10.23.2 10.23.3 10.24 10.24.1 10.24.2 10.24.3 10.25 10.25.1 10.25.2 10.25.3 10.26 10.26.1 10.26.2 10.26.3 10.27 10.27.1 10.27.2 10.27.3 10.28 10.28.1 10.28.2 10.28.3 10.29 10.29.1 10.29.2 10.29.3 10.30 10.30.1 10.30.2 10.30.3 10.31 10.31.1 10.31.2 10.31.3

V 219 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 220 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 221 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 222 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 223 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 301 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 302 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 303 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 304 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 305 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 306 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 307 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO IFICAÇÃO VER IFICAÇÃO V308 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO

10-82 10-82 10-82 10-82 10-83 10-83 10-83 10-83 10-84 10-84 10-84 10-84 10-85 10-85 10-85 10-85 10-86 10-86 10-86 10-86 10-87 10-87 10-87 10-87 10-88 10-88 10-88 10-88 10-89 10-89 10-89 10-89 10-90 10-90 10-90 10-90 10-91 10-91 10-91 10-91 10-92 10-92 10-92 10-92 10-93 10-93 10-93 10-93 10-94 10-94 10-94 10-94

10.32 10.32.1 10.32.2 10.32.3 10.33 10.33.1 10.33.2 10.33.3 10.34 10.34.1 10.34.2 10.34.3 10.35 10.35.1 10.35.2 10.35.3 10.36 10.36.1 10.36.2 10.36.3 10.37 10.37.1 10.37.2 10.37.3 10.38 10.38.1 10.38.2 10.38.3 10.39 10.39.1 10.39.2 10.39.3 10.40 10.40.1 10.40.2 10.40.3 10.41 10.41.1 10.41.2 10.41.3 10.42 10.42.1 10.42.2 10.42.3 10.43 10.43.1 10.43.2 10.43.3 10.44 10.44.1 10.45 10.45.1

V 309 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 310 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 311 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 312 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 313 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 314 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICACÃO V 315 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 316 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 317 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 318 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO TW = 4,3 MM TFS = 4,9 MM TFI = 4,9 MMVERIFICAÇÃO V 319 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO

V 320 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO V 321 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO

10-95 10-95 10-95 10-95 10-96 10-96 10-96 10-96 10-97 10-97 10-97 10-97 10-98 10-98 10-98 10-98 10-99 10-99 10-99 10-99 10-100 10-100 10-100 10-100 10-101 10-101 10-101 10-101 10-102 10-102 10-102 10-102 10-103 10-103 10-103 10-103 10-104 10-104 10-104 10-104 10-105 10-105 10-105 10-105 10-106 10-106 10-106 10-106 10-107 10-107 10-107 10-107

10.46 10.46.1 10.46.2 10.46.3

V 322 CARREGAMENTO PERFIL METÁLICO VERIFICAÇÃO

10-108 10-108 10-108 10-108

11. ANÁLISE ESTRUTURAL DOS PILARES DO PÓRTICO DO MEZANINO SOFTWARE DESMET 2.08 D NBR 8800/86 11-109 11.1 CARREGAMENTO 11.2 VERIFICAÇÃO DOS PILARES 11.2.1 P 1C 11.2.2 P 1G 11.2.3 P 1I 11.2.4 P 1 N 11.2.5 P 3A 11.2.6 P 3C 11.2.7 P 3G 11.2.8 P 3I 11.2.9 P 3 N 11.2.10 P 7A 11.2.11 P 7C 11.2.12 P 7G 11.2.13 P 7I 11.2.14 P 7 N 11.2.15 R ESULTADOS 11.2.16 PERFIS ADOTADOS

11-110 11-110 11-110 11-111 11-111 11-112 11-112 11-113 11-113 11-114 11-114 11-115 11-115 11-116 11-116 11-117 118 119

12. DIMENSIONAMENTO DO CONTRAVENTAMENTO PARA O PÓRTICO DO MEZANINO

12-120

12.1 DADOS DO PROJETO 12.2 ESQUEMA DO CONTRAVENTAMENTO 12.3 DETERMINAÇÃO DO ESFORÇO NORMAL

12-120 12-120 12-120

13. DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS DE COBERTURA

13-122

13.1 13.1.1 13.1.2 13.1.3 13.1.4 13.1.5 13.1.6 13.2 13.2.1 13.2.2 13.2.3 13.3 13.3.1 13.3.2 13.3.3

13-122 13-122 13-122 13-123 13-126 13-127 13-128 13-129 13-129 13-129 13-130 13-130 13-130 13-131 13-133

TERÇAS DADOS DO PROJETO CARREGAMENTOS ESFORÇOS NAS TERÇAS DIMENSIONAMENTO A FLEXO-COMPRESSÃO DIMENSIONAMENTO À FORÇA CORTANTE VERIFICAÇÃO DOS DESLOCAMENTOS NAS TERÇAS (NBR 8800/08) TIRANTES DADOS DO PROJETO ESFORÇO NORMAL DIMENSIONAMENTO CONTRAVENTAMENTO DADOS DO PROJETO ESFORÇO (NORMAL) DIMENSIONAMENTO

13.4 TELHA DA COBERTURA 13.4.1 DADOS DE PROJETO 13.4.2 VERIFICAÇÃO DA TELHA

13-134 13-134 13-134

14. TAPAMENTO POSTERIOR

14-135

14.1 14.1.1 14.1.2 14.1.3 14.1.4 14.1.5 14.1.6 14.1.7 14.2 14.2.1 14.2.2 14.2.3 14.2.4 14.2.5 14.3 14.3.1 14.3.2 14.3.3 14.4 14.4.1 14.4.2

14-135 14-135 14-135 14-135 14-136 14-137 14-137 14-138 14-139 14-139 14-139 14-139 14-140 14-140 14-141 14-141 14-141 14-142 14-142 14-142 14-142

VIGAS DO TAPAMENTO POSTERIOR (TRAVESSAS) DADOS DE PROJETO CARREGAMENTOS COMBINAÇÃO DE AÇÃO ESFORÇOS DIMENSIONAMENTO À FLEXÃO DIMENSIONAMENTO AO ESFORÇO CORTANTE VERIFICAÇÃO DOS DESLOCAMENTOS NAS TRAVESSAS (GERDAU U 152,4 X 15,6) PILAR DO TAPAMENTO POSTERIOR DADOS DE PROJETO CARREGAMENTOS ESFORÇOS DIMENSIONAMENTO À FLEXÃO DIMENSIONAMENTO AO ESFORÇO CORTANTE TIRANTES DADOS DE PROJETO ESFORÇO NORMAL DIMENSIONAMENTO TELHAS DO TAPAMENTO DADOS DE PROJETO VERIFICAÇÕES DA CHAPA DO TAPAMENTO

15. TAPAMENTO LATERAL

15-143

15.1 15.1.1 15.1.2 15.1.3 15.1.4 15.1.5 15.1.6 15.1.7 15.2 15.2.1 15.2.2 15.2.3 15.3 15.3.1 15.3.2 15.3.3 15.4 15.4.1 15.4.2

15-143 15-143 15-143 15-143 15-144 15-145 15-145 15-146 15-147 15-147 15-147 15-148 15-148 15-148 15-148 15-149 15-150 15-150 15-150

VIGAS DO TAPAMENTO LATERAL (TRAVESSAS) DADOS DE PROJETO CARREGAMENTOS COMBINAÇÃO ESFORÇOS DIMENSIONAMENTO À FLEXÃO DIMENSIONAMENTO AO ESFORÇO CORTANTE VERIFICAÇÃO DOS DESLOCAMENTOS NAS TRAVESSAS (GERDAU U 152,4 X 15,6) TIRANTES DADOS DE PROJETO ESFORÇO NORMAL DIMENSIONAMENTO ESCORA DADOS DE PROJETO ESFORÇO NORMAL DIMENSIONAMENTO TELHAS DO TAPAMENTO DADOS DE PROJETO VERIFICAÇÕES DA CHAPA DO TAPAMENTO

16. AÇÕES NOS PILARES

16-151

17. REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA

17-153

17.1 NBR 8800/86 – PROJETO E EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS DE AÇO DE EDIFÍCIOS (MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES). 17-153 17.2 NBR 6163/88 – FORÇAS DEVIDAS AO VENTO EM EDIFICAÇÕES. 17-153 17.3 SCIGLIANO, S. E HOLLO, V., IVN-ÍNDICE DE VENTILAÇÃO NATURAL, 1ª EDIÇÃO, PINI 2001. 17-153 17.4 : ILDONY, H. B., EDIFÍCIOS INDUSTRIAIS EM AÇO-PROJETO E CÁLCULO, 2ª EDIÇÃO. 17-153 17.5 DIAS, L.A.M., ESTRUTURAS DE AÇO – CONCEITOS, TÉCNICAS E LINGUAGEM. 2ªEDIÇÃO EDITORA SÃO PAULO, 1998. 17-153 17.6 MOLETERNO, A., ELEMENTOS PARA PROJETOS EMM PERFIS LEVES DE AÇO, EDITORA EDGARD BLUCHER LTDA, 1989. 17-153 17.7 PAES, J.L.R. E VERSSIMO, G.S., INTRODUÇÃO AO ESTUDO DAS CONTRUÇÕES METÁLICAS, VIÇOSA –MG, 1998. 17-153

UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

1. INTRODUÇÃO 1.1 Características Gerais Este memorial de cálculo se refere ao projeto estrutural do galpão em estrutura metálica destinado à estocagem de fertilizantes, adubos e outros materiais agrícolas, a ser executado no campus da Universidade Federal de Viçosa.

1.1.1 Dimensões Vão entre eixos de pilares dos pórticos treliçados Vão entre eixos de pilares dos pórticos de alma cheia Distância longitudinal entre pilares Comprimento do galpão Altura do galpão Pé-direito estrutural do mezanino Inclinação do telhado

- 15,0 m - 16,5 m - 6,0 m - 30,0 m - 10,0 m - 3,20 m. - 17,6 % (10°)

1.1.2 Sistema estrutural Na direção transversal o sistema estrutural é constituído por pórticos treliçados (vigas treliçadas e colunas de alma cheia). Longitudinalmente o galpão é contraventado vertical e horizontalmente.

1.1.3 Materiais Perfis laminados: Aço ASTM A572 GRAU 50; Concreto f ck = 20 MPa; Telhas de aço galvanizado, tipo MF-40 da Metform para o tapamento lateral, frontal e cobertura; Alvenaria de blocos cerâmicos; Venezianas com distância entre aletas de 80 mm.

Projeto estrutural de um galpão em estrutura metálica 1-10


2. DEFINIÇÕES PRELIMINARES 2.1 Terças De acordo com Ildony H. Bellei para a altura da terça (d) pode-se adotar: d = L/40 a L/60 sendo: d – altura do perfil; L – vão. Projeto (L = 6m):

0,10 < d < 0,15

Valor adotado: d = 10 cm e t = 3 mm (Perfil Laminado Gerdau U 101,6x7,95). Espaçamento entre as terças adotado: 2,20 m

2.2 Disposição dos tirantes De acordo com Ildony H. Bellei para a disposição dos tirantes pode-se adotar: Situação do projeto: L = 6m Disposição adotado:

Figura 2.1: Disposição dos tirantes .



2.3 Telhas 2.3.1 Telhas de cobertura Telha de aço galvanizado tipo MF-40 da Metform; Peso da telha Largura de influencia das terças (L inf ) Distância entre pórticos (L) Sobrecarga de cobertura (Q) Carga de peso próprio das terças e tirantes (G terças+tir ) Comprimento das terças (c)

- 0,05 kN/m 2 - 2,20 m - 6,0 m - 0,25 kN/m² - 0,07 kN/m² -6m

2.3.2 Telhas do tapamento Telha de aço galvanizado tipo MF-40 da Metform; Comprimento da telha Distância entre apoios Peso próprio (Gtelha) Espessura

- 6,0 a 3,6 m - 1,75 m com 4 apoios - 0,05 kN/m² - 0,5 mm

2.4 Viga de cobertura treliçada De acordo com Ildony H. Bellei para a altura da viga pode-se adotar: h/L = 1/8 a 1/15 Projeto (L = 16,5m): 1,10 ≤ h ≤ 2,06 m Altura adotada: 1,65 m. De acordo com Ildony H. Bellei para pré-dimensionar as cantoneiras pode-se adotar os respectivos valores mínimos: cordas: L 50x50x6,4 mm; diagonais e montantes: L 44x44x4,8 mm. Perfis adotados: Banzos: perfil Gerdau Aço Minas T VS 200 x 19,3 mm; Diagonais e montantes (cantoneira dupla): perfil Gerdau L 44,5 x 3,15 mm;

2.5 Pilar de alma cheia De acordo com Ildony H. Bellei para a altura do perfil do pilar do pórtico (sem ponte rolante) pode-se adotar: H/L = 1/20 a 1/30 da altura do pilar. Projeto (L = 7,50 m): 0,25 ≤ H ≤ 0,38 m; Taxa adotada:

- 0,25 kN/m².



3. CÁLCULO DO ÍNDICE DE VENTILAÇÃO NATURAL (IVN) O IVN é calculado pela seguinte fórmula: IVN 

Aa A p

 Raa  Rda  Rmd  100

sendo: Aa - área total das aberturas disponíveis para passagem de ar antes da instalação dos aparelhos utilizados para permitir a entrada de luz e proteção contra chuva; A p = Área do piso interno da edificação; R aa = Redutor de área de abertura de passagem de ar; R da = Redutor devido ao atrito e a presença de tela protetora; R md = Redutor de mudança de direção.

3.1 IVN Saída

1.70

0 0 . 1

0 . 0 5

Figura 3.1 – Esquema do Lanternim. A p = 15 x 33 = 495,0 m² Aa = 1,46 x 33,00 = 48,20 m2 Raa 

Aefet Aabert



n  Lm  C V  C



10  50  0,34 1460

sendo: n = Número de aberturas de passagem de ar; V = Vão de entrada de luz; Lm = Largura nominal da passagem de ar;



C = Comprimento da passagem de ar igual ao comprimento da abertura na cobertura onde se instalou o aparelho. R da = 0,70 (Tabela 4, pag 84 - IVN-Índice de Ventilação Natural: Sergio Scigliano e Vilson Hollo, 1a Edição) R md = 0,30 (inversão da direção natural do ar quente) IVN 

48,2  0,34  0,70  0,30 100  0,70 495

3.2 IVN Entrada Veneziana Comovent ref. 120 com 7 passagens de ar com 8 cm de distancia entre aletas. A p = 15 x 24 = 360 m² Aa (Portões fechados) = 1,95 x 51,00 = 99,45 m 2 Aa (Portões abertos) = 1,95 x 39,00 = 76,05 m 2 Raa 

Aefet Aabert



n  Lm  C V  C



7  80  0,29 1950

sendo: n - Número de aberturas de passagem de ar; V - Vão de entrada de luz; Lm - Largura nominal da passagem de ar; C - Comprimento da passagem de ar = Comprimento da abertura na cobertura onde se instalou o aparelho; R da - 0,70 (Tabela 4, pag 84 - IVN-Índice de Ventilação Natural: Sergio Scigliano e Vilson Hollo, 1a Edição) R md – 1,0 (não há mudança de direção) IVN 

99,45  0,29  0,70 1,00 100  5.6 360 (Portões fechados)

IVN 

76,05  0,29  0,70 1,00 100  4,9 360 (Portões abertos)

Portões (trilho) A p = 15,0 x 24,0 = 360,0 m² Aa = 5,0 x 5,0 = 25,0 m2 Projeto estrutural de um galpão em estrutura metálica 3-14

UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Raa 

Aefet Aabert

 1,0

(área de abertura 100% disponivel);

R da – 1,0 (Tabela 4, pag 84 - IVN-Índice de Ventilação Natural: Sergio Scigliano e Vilson Hollo, 1a Edição) R md – 1,0 (não há mudança de direção) IVN 

25 1,0 1,00 1,00 100  6,9 360

IVN (2 portões) = 13,9 IVN entrada total = 18,8.

3.3 Conclusão Considerando que o IVN de saída encontrado foi o mais crítico, ele é adotado para avaliação do índice do galpão em consideração (IVNsaída = 0,62). De acordo com o livro IVN - Índice de Ventilação Natural: Sergio Scigliano e Vilson Hollo, 1ª Edição, os melhores níveis de conforto térmico são encontrados quando o IVN está em 3 e 4, assim concluímos que não teremos um índice satisfatório de ventilação natural.



4. DIMENSIONAMENTO DA CALHA 4.1 Situação crítica

5 1 , 9

6

Figura 41 – Área de influência da calha. 4.2 Equação da Continuidade Q=A.V sendo: Q – vazão; A – área; V – velocidade de escomamento.

4.3 Equação de Manning Seção retangular mais econômica (b=2h). V 

1 n

. R 2 / 3 . I 1 / 2

sendo: V – velocidade de escoamento; R - raio hidráulico do canal; 2h 2 h R    4h 2 P A

sendo: A- área molhada; P- perímetro molhado; I - declividade longitudinal em m/m (0,5%); n - coeficiente de rugosidade das paredes do canal (n aço = 0,011).



4.4 Equação Racional Q=c.i.A sendo: Q - vazão de chuva em l/s; A - área contribuinte em m²; i - intensidade da chuva em mm/h (i = 150 mm/h); c - coeficiente de Runnof; K- coeficiente de ajuste de unidades (1/3600). Q = 1 . (150/1000) . 6 . 9,15 = 8,24 m³/h = 2,29 . 10 -3 m/s

4.5 Resolução Seção retangular mais econômica (b=2h). Q  AV  A. R 2 / 3 . I 1 / 2 / n Q .n I 1 / 2

 A . R

2/3

2 , 29 . 10  3 . 0 , 011  h    2 h 2 .  1/2 0 , 005  2 

2/3

h=5 cm e b=10 cm. Seção adotada: (6 x 12) cm².



5. ESQUEMAS ARQUITETÔNICOS


' C

3.00

' B

3.15

' A

3.00

0.70 0.70

7 2 . 1

0 8 . 0

Banco

Banco

1.20

0 0 . 3

8 8 . 0

Detalhe 6 Detalhe 5 0 5 . 1

11 12 13 14 15 16 17 18 19

0 5 . 4

10

9 8 7 6 5 4 3 2 1

o n i n i m e F o r i e h n a B

8 2 . 1

o n i l u c s a M o r i e h n a B

0 0 . 6

3.55

D.M.L.

0 0 . 1

1.00

0 0 . 5 1 0 5 . 6 1

Hall 0 0 . 3

1 1 . 3

Sala de Ferramentas 1

0 0 . 6

Portão de Correr - 01 9 8 . 2

Portão de Correr - 02

Sala de Ferramentas 2 Detalhe 7

3.00

6.00

5.00 0.50

C

5.00 0 .5 0 0 .5 0

6.00 0.50

B

Figura 5.1 – Planta baixa do galpão com mezanino – Nível 0 (dimensões em metros).

0.30

UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL ' C

1

2

3

' B

4

5

6

7

8

' A

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

Detalhe 8

a 0 0 . 3

b

c Sala de Aula

d e

0 5 . 4

f

11 12 13 14 15 16 17 18 19

10

9 8 7 6 5 4 3 2 1

g 0 5 . 6 1

h

0 0 . 3

Hall

i j k

l

0 0 . 6

Sala de Estudos 1

Sala de Estudos 2

Sala de Estudos 3



m

n 3.00

3.00

C

3.00

6.00

B

6.00

6.00

6.00

A

Figura 5.2 – Planta baixa do galpão com mezanino – Nível 3,5 (dimensões em metros). Projeto estrutural de um galpão em estrutura metálica 5-20


Figura 5.3 – Fachada frontal.



Figura 5.4 – Fachada posterior. Projeto estrutural de um galpão em estrutura metálica 5-22


Figura 5.5 – Fachada lateral.


6. ESQUEMAS ESTRUTURAIS

1

2

a

b

3

4

5

6

7

8

B 02

B 02

B 02

B 02

9

10

11

12

13

B 01

14

15

16

17

B 01

18

19

20

21

B 01

23

B 01

0 0 0 3

B 02

c

B 01

d e

22

0 0 5 4

f

g

h

B 02

B 02

B 02

B 02

B 02

B 02

0 0 0 3

i

B 01

j k

l

0 0 0 6

B 02

m

n

B 02

B 02 3000

B 01

B 01

B 01

B 01

B 02 6000

6000

6000

Figura 6.1 – Plano das bases (dimensões em metros).

6000

6000

1.70

17,6% 0 .8 7

2. 2 0

0 . 0 5

0 0 . 1 0 .7 3

7 .4 6 0 .7 3

0 .7 3

0 .7 3

2. 2 0

0 .7 3

2. 2 0

0 .7 3

0 .7 3

0 .7 3

0 .7 3

1 0 °

0 . 7 5

2 7 . 1

2 7 . 1

6 0 . 8 6 7 . 6

0 0 . 2

0 8

0 0 . 2

7.50

7.50 15.00

Figura 6.2 – Esquema estrutural do pórtico principal.


1.70

17,6%

0 0 . 1 8. 2 3

2. 2 0 2. 2 0 2 4 . 3

2. 2 0 1. 4 5

1.50

4.50

3.00

4.50

9.00

3.00 7.50

16.50

Figura 6.3 – Esquema estrutural do pórtico mezanino (dimensões em metros). Projeto estrutural de um galpão em estrutura metálica 6-27


A A'

Gerdau: 25,4 x 3,2 x 100 (Típico) Gerdau: TW 19 x 3,2 x 100 (Típico)

Viga de Beiral Gerdau F 17,46 mm (11/16") (Típico)

Gerdau F 17,46 mm (11/16") (Típico)

Gerdau: U 152,4 x 12,2 (Típico)

Corte AA'

Figura 6.4 – Plano doContraventamento lateral.



Gerdau: U 152,4x15,6 (Típico)

Gerdau F 12,7 mm (1/2") (Típico)

Gerdau L 44,45 x 3,17 (Típico)

Figura 6.5 – Plano das terças e tirantes.



Figura 6.6 – Tapamento da fachada posterior. Projeto estrutural de um galpão em estrutura metálica 6-30


) o c i p í T (

Detalhe

) o c i p í T (

Figura 6.7 – Plano das terças. Projeto estrutural de um galpão em estrutura metálica 6-31


7. AÇÕES E COMBINAÇÕES DE AÇÕES - PÓRTICO PRINCIPAL 7.1 Ações permanentes 7.1.1 Peso próprio dos elementos da cobertura Terças Perfil Laminado Gerdau U 101,6x7,95 Largura de influência Comprimento Peso por unidade de comprimento Taxa da terça (G terça)

- 2,20 m - 6,0 m - 0,080 kN/m - 0,036 kN/m²

Telhas Telha de aço galvanizado tipo MF-40 da Metform Espessura Comprimento Distância entre apoios Quatro Apoios Peso próprio (Gtelha)

- 0,50 mm - 6,85 m - 2,20 m - 0,05 kN/m²

Telhas Translúcidas Espessura Comprimento Distância entre apoios Quatro apoios Peso próprio (Gtelhat)

- 0,50 mm - 6,85 m - 2,20 m - 0,05 kN/m²

Contraventamento Carga (Gcont)

- 0,015 kN/m²

Total (Gterça + Gtelha + Gcont) x Ainfluência = 0,11 kN/m x 13,20 = 1,5 kN



7.1.2 Lanternim Terça Perfil Laminado Gerdau U 101,6x7,95) Gterça = 6 x 6 x 0,0795 kN/m² = 2,87 kN

Barras (Diagonais e Montantes) Gerdau LL 44,5 x 3,17 mm G bar = 5,1 x 2 x 0,0315 kN/m = 0,32 kN

Telha Telha de aço galvanizado tipo MF-40 da Metform Comprimento - 2,0 m Gtelha = 12 m² x 0,05 kN/m = 0,6 kN

Total Gterça + Gtelha + G bar = 3,80 kN

7.1.3 Viga treliçada Banzos Aço Minas T VS 200 x 19,3 mm (4 x 7,50) m x 0,0965 kN/m = 2,90 kN Diagonais e montantes Gerdau LL 44,5 x 3,15 mm (10 x 2 x 2 x 1,05) m x 0,0315 kN/m = 1,33 kN; (19 x 2 x 0,75) m x 0,0315 kN/m = 0,90 kN.

Subtotal 5,2 = 0,25 kN para cada nó da treliça 21



Total Gterça + Gtelha + Gcont + Gtreliça = 1,6 kN para cada nó da treliça onde as terças se apoiam; Glanternim + Gtreliça + Gterça + Gtelha + Gcont = (1,6 +3,8)/2 = 2,7 kN para cada nó de apoio do lanternim; Gtreliça = 0,25 kN para os demais nós Para o primeiro nó da treliça, temos: (G terça + Gtelha + Gcont) x Ainf = 0,11 kN/m x 6,6 = 0,73 kN) + G treliça = 0,98 kN

7.1.4 Pilar de alma cheia Área de influência Taxa de carregamento

- 7,5 x 6,0 = 45 m² - 0,25 kN/m²

Total 0,25 x 45 = 11,25 kN.

7.2 Sobrecarga 7.2.1 Cobertura Sobrecarga de cobertura recomendada pela NBR 8800 anexo B é de 0,25 kN/m² Indicação da NBR 6120 para elementos isolados de cobertura (terças e banzos superiores da treliça) 1 kN no ponto mais critico. Terças A distância entre pórticos A distância entre terças Qk  0,25( kN

m2

- 6,0 m; - 2,20 m.

) * 6m * 2,2m  3,3kN

Deve-se ressaltar também que nos pontos extremos da cobertura essa carga cai pela metade.



7.2.2 Ação do vento (NBR 6123/1988) - Pressão dinâmica: Velocidade básica do vento V0: V0=32,5 m/s Fator topográfico S1: S1=1,0 (terreno plano ou fracamente acidentado); Fator de rugosidade S2; - Categoria III (terrenos planos ou ondulados com obstáculos, tais como sebes e muros, poucos quebra-ventos de arvores, edificações baixas e esparsas); - Classe B (edificação ou parte de edificação para a qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal esteja entre 25 e 50 metros). - Altura acima do terreno (Z): Z¹ = 7,60 m: S2 = 0,89 Z² = 10,0 m: S2 = 0,92 Fator Estatístico S3: - Grupo 3: S3 = 0,95 (Edificações e instalações industriais com baixo fator de ocupação).

Velocidade característica (Vk): - Vk = V0.S1.S2.S3 VK ¹ = 32,5 . 1,0 . 0,89 . 0,95 = 27,5 m/s Vk ² = 32,5 . 1,0 . 0,92 . 0,95 = 28,4 m/s

Pressão Dinâmica (q): - q = 0,613. V k 2 (N/m²) q1 = 0,46 kN/m² q2 = 0,49 kN/m²

q2 0 0 . 0 0 6 . 1 7

q1 Figura 5.1 - Pressão dinâmica.



- Coeficientes de forma para as paredes do galpão:

a Figura 5.2 - Ângulo de incidência do vento e altura da parede.

a = 33 m ; b = 15 m e h = 7,60 m h/b = 7,60/15 = 0,50 ≤ 0,5

Tabela 5.1 - Valores do coeficiente de forma externo (Ce). Ce ( α = 0°)

A1 - B1 -0,8

A2 - B2 -0,4

C 0,7

D -0,3

Ce ( α =9 0°)

a/b = 33/15 = 2,2

A -0,5

B -0,5

C1 - D1 -0,9

C2 - D2 -0,5

x - 0,9 C1

x = 2h ou b/2 (o menor dos dois)

a = 90°

+0,7 A

- 0,5 C2

B-0,5

15/2 = 7,5m D1 - 0,9

D2 - 0,5

Figura 5.3 – Distribuição do Ce (a = 90°).


UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL a = 0° + 0,7

Para

a b

 2  C e  0,2 : Zonas A3

e B3.

C y

- 0,8 A1

B1 - 0,8

- 0,4 A2

y = b/3 ou a/4 (maior dos dois porém ≤ 2h)

B2- 0,4

A3

B3

-0,2

-0,2

D -0,3

b/3 = 15 / 3 = 5 m a/4 = 33 / 4 = 8,25 m 2h = 2 . 7,60 = 15,2 m

Figura 5.4 – Distribuição do Ce (a = 0°). - Coeficiente de forma para o telhado (duas águas): a

y

y

y

x = b/3 ou a/4, tomar o maior valor dos dois, porém ≤ 2h. ( x = 33 / 4 = 8,25 m). y = h ou 0,15 b, tomar o menor dos dois valores ( y = 0,15 . 15 = 2,25 m).

E

G

F

H

I

J

Figura 5.5 – Legenda.



a = 0°

-1,2-0,4 -0,8-0,8

a = 90°

-1,2-0,4

-0,6-0,6

-1,2 -0,4 -0,2 -0,2

Figura 5.5 – Coeficiente de forma (a = 0°). Coeficiente de pressão interno:

Figura 5.5 – Coeficiente de forma (a = 90°).

Área das aberturas: - Venezianas (A): 0,08 . 7 . 12,8 = 7,20 m²; - Portão (A): 2 . 4 . 5 = 40 m²; - Venezianas (B): 0,08.7.24 =13,40 m²; - Porta/Janela (C): 1,6 . 2,10 (Porta)+ 2,50 . 2,30 (Janela) = 9,10m² (abertura da circulação); - Venezianas (D): 0,08 . 7 . 15,6 = 8,74 m²; - Lanternim(EF, GH): 0.05 . 5 . 33 = 8,25 m²;



Casos de carregamento devido ao vento: Legendas:

EF

GH

A

B Figura 5.7.1 – Legenda (Corte AA’).

B (13,44 m²) ) ² m 7 , 8 ( D

) ² m 1 , 9 ( C

A (47,2 m²) Figura 5.7.2 – Legenda (Planta Baixa). - Determinação do coeficiente interno (Ci):   A ce  ci  0



Tabela 5.2 – Hipótese 1. Hipótese 1: Portões, lanternim, v enezianas, porta e janela abertas. Vento a 90º - Incidindo nos portões. Local A B EF GH C D

Área Abert.(m²)

Ce

47,20 13,40 8,25 8,25 9,10 8,70 Somatório

0,70 -0,50 -1,20 -0,40 -0,90 -0,90

Ci= 0,2 Ce-Ci ±A Ce-Ci 0,50 33,38 -0,70 -11,21 -1,40 -9,76 -0,60 -6,39 -1,10 -9,54 -1,10 -9,12 -12,66

Ci= -0,020762 Ce-Ci ±A Ce-Ci 0,72 40,07 -0,48 -9,28 -1,18 -8,96 -0,38 -5,08 -0,88 -8,53 -0,88 -8,16 0,07

Vento a 270º - Incidindo nas Venezianas Local A B EF GH C D

Área Abert.(m²)

Ce

47,20 13,40 8,25 8,25 9,10 8,70 Somatório

-0,50 0,70 -0,40 -1,20 -0,90 -0,90

Ci= 0,2 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,70 -39,49 0,50 9,48 -0,60 -6,39 -1,40 -9,76 -1,10 -9,54 -1,10 -9,12 -64,84

Ci= -0,5003317 Ce-Ci ±A Ce-Ci 0,00 0,86 1,20 14,68 0,10 2,61 -0,70 -6,90 -0,40 -5,75 -0,40 -5,50 0,00

Vento a 0º - Incidindo na Fachada Posterior (fundos). Local A B EF GH C D

Área Abert.(m²)

Ce

47,20 13,40 8,25 8,25 9,10 8,70 Somatório

-0,80 -0,80 -0,80 -0,80 -0,30 0,70

Ci= -0,7 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,10 -14,93 -0,10 -4,24 -0,10 -2,61 -0,10 -2,61 0,40 5,76 1,40 10,29 -8,33

Ci= -0,7533357 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,05 -10,20 -0,05 -2,89 -0,05 -1,78 -0,05 -1,78 0,45 6,13 1,45 10,49 -0,04

Vento 180° - Incidindo na Fachada Principal. Local A B EF GH C D

Área Abert.(m²)

Ce

47,20 -0,80 13,40 -0,80 8,25 -0,80 8,25 -0,80 9,10 0,70 8,70 -0,30 Somatório

Ci= -0,7 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,10 -14,93 -0,10 -4,24 -0,10 -2,61 -0,10 -2,61 1,40 10,77 0,40 5,50 -8,11

Ci= -0,7523215 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,05 -10,31 -0,05 -2,93 -0,05 -1,80 -0,05 -1,80 1,45 10,97 0,45 5,85 -0,02



Tabela 5.3 – Hipótese 2. Hipótese 2: Portões, lanternim e venezianas abertos. Janela e porta fechadas.

Vento a 90º - Incidindo nos Portões. Local A B EF GH C D

Área Abert.(m²) 47,20 13,40 8,25 8,25 9,10 0,00 Somatório

Ce 0,70 -0,50 -1,20 -0,40 -0,90 -0,90

Ci= 0,2 Ce-Ci ±A Ce-Ci 0,50 33,38 -0,70 -11,21 -1,40 -9,76 -0,60 -6,39 -1,10 -9,54 -1,10 0,00 -3,53

Ci= 0,13396155 Ce-Ci ±A Ce-Ci 0,57 35,51 -0,63 -10,67 -1,33 -9,53 -0,53 -6,03 -1,03 -9,25 -1,03 0,00 0,03

Vento a 270º - Incidindo nas Venezianas. Local A B EF GH C D


Ce -0,50 0,70 -0,40 -1,20 -0,90 -0,90

Ci= 0,2 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,70 -39,49 0,50 9,48 -0,60 -6,39 -1,40 -9,76 -1,10 -9,54 -1,10 0,00 -55,71

Ci= -0,4914633 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,01 -4,36 1,19 14,63 0,09 2,50 -0,71 -6,94 -0,41 -5,82 -0,41 0,00 0,00



Ce -0,80 -0,80 -0,80 -0,80 -0,30 0,70

Ci= -0,7 Ci= -0,7931355 ±A Ce-Ci Ce-Ci ±A Ce-Ci Ce-Ci -0,10 -14,93 -0,01 -3,91 -0,10 -4,24 -0,01 -1,11 -0,10 -2,61 -0,01 -0,68 -0,10 -2,61 -0,01 -0,68 0,40 5,76 0,49 6,39 1,40 0,00 1,49 0,00 -18,6258154 0,00



Ce -0,80 -0,80 -0,80 -0,80 0,70 -0,30

Ci= 0,2 Ci= -0,7794121 ±A Ce-Ci Ce-Ci ±A Ce-Ci Ce-Ci -1,00 -47,20 -0,02 -6,77 -1,00 -13,40 -0,02 -1,92 -1,00 -8,25 -0,02 -1,18 -1,00 -8,25 -0,02 -1,18 0,50 6,43 1,48 11,07 -0,50 0,00 0,48 0,00 -70,6653283 0,01



Tabela 5.4 – Hipótese 3. Hipótese 3: Lanternim e venezianas abertos. Portões e janelas fechadas. Vento a 90º - Incidindo nos portões. Local A B EF GH C D

Área Abert.(m²)

Ce

7,20 13,40 8,25 8,25 9,10 0,00 Somatório

0,70 -0,50 -1,20 -0,40 -0,90 -0,90

Ci= -0,7 Ce-Ci ±A Ce-Ci 1,40 8,52 0,20 5,99 -0,50 -5,83 0,30 4,52 -0,20 -4,07 -0,20 0,00 9,13

Ci= -0,5162233 Ce-Ci ±A Ce-Ci 1,22 7,94 0,02 1,71 -0,68 -6,82 0,12 2,81 -0,38 -5,64 -0,38 0,00 0,00

Vento a 270º - Incidindo nos Venezianas. Local A B EF GH C D

Área Abert.(m²)

Ce

7,20 13,40 8,25 8,25 9,10 0,00 Somatório

-0,50 0,70 -0,40 -1,20 -0,90 -0,90

Ci= -0,7 Ce-Ci ±A Ce-Ci 0,20 3,22 1,40 15,86 0,30 4,52 -0,50 -5,83 -0,20 -4,07 -0,20 0,00 13,69

Ci= -0,4248227 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,08 -1,97 1,12 14,21 0,02 1,30 -0,78 -7,26 -0,48 -6,27 -0,48 0,00 0,00


Área Abert.(m²)

Ce

7,20 13,40 8,25 8,25 9,10 0,00 Somatório

-0,80 -0,80 -0,80 -0,80 -0,30 0,70

Ci= -0,7 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,10 -2,28 -0,10 -4,24 -0,10 -2,61 -0,10 -2,61 0,40 5,76 1,40 0,00 -5,98

Ci= -0,7716817 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,03 -1,21 -0,03 -2,25 -0,03 -1,39 -0,03 -1,39 0,47 6,25 1,47 0,00 0,01


Área Abert.(m²)

Ce

7,20 -0,80 13,40 -0,80 8,25 -0,80 8,25 -0,80 9,10 0,70 0,00 -0,30 Somatório

Ci= -0,7 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,10 -2,28 -0,10 -4,24 -0,10 -2,61 -0,10 -2,61 1,40 10,77 0,40 0,00 -0,96

Ci= -0,7150527 Ce-Ci ±A Ce-Ci -0,08 -2,10 -0,08 -3,91 -0,08 -2,40 -0,08 -2,40 1,42 10,82 0,42 0,00 0,01



Vento a 90°:

-1,2

Coef. externo(Ce):

-0,4

A = 0,7; B = -0,5; EF = -1,2; GH = -0,4;

0,7

C = -0,9; D = -0,9. Coeficiente interno (Ci):

-0,5

Figura 5.8 – Ce e Ci (90°).

Ci = 0,13

- 3 ,91 4 4 , 1

0,13

- 1,5 6

Vento a 90º

1 , 5 9

Figura 5.9– Vento a 90°.



Vento a 180°:

Coef. externo (Ce):

-0,8

-0,8

A = -0,8; B = -0,8; EF = -0,8; GH = -0,8;

-0,8

C = 0,7; D = -0,3. Coeficiente interno (Ci):

-0,8

Figura 5.10 – Ce e Ci (180°).

Ci = -0,72

- 0, 2 4 0 2 , 0 -

-0,72

- 0 ,2 4

Vento a 180º

0 , 2 0

Figura 5.9 – Vento a 180°.



7.3 Combinações de Ações – Pórtico principal 7.3.1 Combinações (NBR 8800/86) Combinação Última Normal F d 

m

1 

gi

F Gi ,k   q1 F Q1,k 

i

n

2 (

qj

0 j F Qj ,k )

j 

C1: 0,9.G + 1,4.W(180) C2: 0,9.G + 1,4.W(90) C3: 1,4.G + 1,5.Q

Combinação Rara de Serviço F d 

m

1 F ,

Gi k

i

n

 F Q1,k   (1 j F Qj ,k ) j  2

Analise dos deslocamento verticais: C 16: G + Q. C 17: G + W(180°); C 18: G + W (90°). Análise dos deslocamentos horizontais: C 16: G + Q; C 17: G + W (180°); C 18: G + W (90°).



8. ANÁLISE ESTRUTURAL DO PÓRTICO PRINCIPAL SOFTWARE MCALC STABILE 2008 NBR 8800/86



8.1 Modelo estrutural

Figura 8.1 – Modelo estrutural (pórtico principal).

8.2 Numeração dos nós

Figura 8.2 – Numeração dos nós.



8.3 Numeração das barras



Figura 8.3 – Numeração das barras.



8.4 Esquemas de carregamento sobre o pórtico principal Obs.: cargas concentradas em KN e cargas distribuídas em kN/m.

Figura 8.4 –Cargas permanentes (G).

Figura 8.5 – Sobrecarga (Q). Projeto estrutural de um galpão em estrutura metálica 8-50


Figura 8.6 – Vento a 180 ° (W180°)

Figura 8.7 – Vento a 90 ° (W90°).



8.5 Esquema dos deslocamentos

Figura 8.8 – Detalhe dos deslocamentos no pórtico principal devido à atuação da carga permanente (G).

Figura 8.9 – Detalhe dos deslocamentos no pórtico principal devido à atuação da sobrecarga (Q). Projeto estrutural de um galpão em estrutura metálica 8-52


Figura 8.10 – Detalhe dos deslocamentos no pórtico principal devido à atuação do vento a 180°.

Figura 8.11 – Detalhe dos deslocamentos no pórtico principal devido à atuação do vento a 90°.



8.6 Resumo da Análise – Pórtico Principal 8.6.1 Pilar (barra 2)

8.6.2 Banzo Superior (barra 10)



8.6.3 Banzo inferior (barra 17)

8.6.4 Diagonal (barra 55)



8.6.5 Montante (barra 69)

Obs.: Para a análise foi utilizado o aço com propriedades semelhantes ao aço ASTM A 572 Grau 50. O aço utilizado foi o ASTM A570 Grau 50.



8.6.6 Relação entre solicitação e resistência de calculo (Sd /Rd)

Figura 8.12 - Relação entre solicitação e resistência de calculo (S d /Rd).

Projeto estrutural de um galpão em estrutura metálica 57


8.7 Verificação dos Deslocamentos (NBR 8800/2008) 8.7.1 Deslocamento vertical Combinação Quase Permanente de Serviço 1 1  vão   1500  6,0cm ; δlim = 250 250 C 12 (Nó 17): δvert. = 2,73 cm. 2,73cm < 6,0 cm OK.

8.7.2 Deslocamento Horizontal - Deslocamento horizontal do topo dos pilares em relação à base: δlim =

1 1  H   755  2,52cm ; 300 300

C15 (Nó 9): δHor. = 1,99 cm. 1,99 cm < 2,52 cm OK.



9. AÇÕES E COMBINAÇÕES DE AÇÕES - PÓRTICO MEZANINO 9.1 Laje 9.1.1 Verificação do Steel Deck Laje tipo Steel Deck da Metform. - Laje do 2º Pavimento (201 – 208): - Cargas de serviço atuantes na laje: Sobrecarga Piso

- 3,5 kN/m² - 1,0 kN/m²

Total

- 4,5 kN/m².

- Características da laje adotada: Steel Deck da Metform – 75 (MF -75) Altura Espessura do Steel Deck Vão

- 150,0 mm - 0,8 mm - 3,0 m

De acordo com a tabela de cargas e vão máximos da Metform para a laje em questão, a carga sobreposta máxima = 4,93 kN/m² > 4,5 kN/m²  OK !

- Laje do Forro (301 – 308): - Cargas de serviço atuantes na laje: Sobrecarga

- 2,0 kN/m²

Total

- 2,0 kN/m².

- Características da laje adotada: Steel Deck da Metform – 50 (MF -50) Altura Espessura do Steel Deck Vão da laje

- 110,00 mm - 0,80 mm - 3,00 m




- Laje do Forro ( 300 ): - Cargas de serviço atuantes na laje: Reservatório Sobrecarga

- 6,0 kN/m². - 2,0 kN/m²;

Total

- 8,0 kN/m².

- Características da laje adotada: Steel Deck da Metform – 75 (MF – 75) Altura Espessura do Steel Deck Vão da laje

- 190,00 mm - 0,95 mm - 3,00 m


9.1.2 Reações das lajes - Laje - 2° Pavimento (201 – 208): Carga permanente: Peso Próprio Piso

- 2,74 kN/m² - 1,00 kN/m²

Total

- 3,74 kN/m²

V x 

G  L x

2



3,74  3  5,6kN / m 2

Sobrecarga Adotado V x 

Q  L x

2

- 3,5 kN/m² 

3,5  3  5,3kN / m 2





- Laje - Forro (301 – 307): Carga permanente: Peso Próprio

- 2,08 kN/m²

Total

- 2,08 kN/m²

V x 

G  L x

2



2,08  3  3,12kN / m 2

Sobrecarga: Adotado V x 

Q  Lx

2

- 2,0 kN/m² 

23  3,0kN / m 2

- Laje - Forro (300): Carga permanente: Peso Próprio Reservatório

- 3,70 kN/m² - 6,00 kN/m²

Total V x 

- 9,70 kN/m²

G  L x

2



9,70  3  14,55kN / m 2

Sobrecarga Adotado V x 

Q  Lx

2

- 2,0 kN/m² 

23  3,0kN / m 2



10. ANÁLISE ESTRUTURAL DAS VIGAS DO PÓRTICO DA REGIÃO DO MEZANINO SOFTWARE VIGA MIX 2.08D

NBR 8800/86



10.1 V 201 10.1.1 Carregamento

SC = 39,8 kN CP = 42,0 kN SC = 0,0 kN/m CP = 6,8 kN/m V 201

6.00

10.1.2 Perfil Metálico Aço: ASTM A-572 Grau 50 fy = 34,50 kN/cm² fu = 45,00 kN/cm²

E = 20500 kN/cm²

Designação: W 310x32,7 Tipo: Laminado d = 313,0 mm bfs = 102,0 mm tw = 6,6 mm tfs = 10,8 mm

bfi = 102,0 mm tfi = 10,8 mm

r = 10,0 mm

10.1.3 Verificação





3.00

10.2.2 Perfil Metálico Aço: ASTM A-36 fy = 25,00 kN/cm²

fu = 40,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






3.00


fu = 40,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






6.00

10.4.2 Perfil Metálico Aço: ASTM A-572 Grau 50 fy = 34,50 kN/cm²

fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 102,0 mm tfi = 10,8 mm

r = 10,0 mm






3.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






6.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 102,0 mm tfi = 10,8 mm

r = 10,0 mm






3.00


fu = 40,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






6.00


E = 20500 kN/cm²


bfi = 102,0 mm tfi = 10,8 mm

r = 10,0 mm





SC = 0,0 kN CP = 0,0 kN SC = 5,3kN/m CP = 12,4 kN/m V 209

6.00


E = 20500 kN/cm²


bfi = 102,0 mm tfi = 8,0 mm

r = 10,0 mm






3.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






4.50


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






6.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 102,0 mm tfi = 10,8 mm

r = 10,0 mm






3.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






4.50


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






3.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






6.00


E = 20500 kN/cm²


bfi = 102,0 mm tfi = 10,8 mm

r = 10,0 mm






3.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm




10.18 V 218 10.18.1 Carregamento SC = 0,0 kN CP = 0,0 kN SC = 10,6 kN/m CP = 11,2 kN/m V 218

7.50


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 102,0 mm tfi = 10,8 mm

r = 10,0 mm




10.19 V 219 10.19.1 Carregamento SC = 0,0 kN CP = 0,0 kN SC = 5,3kN/m CP = 12,4 kN/m V 219

1.50


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






4.50


E = 20500 kN/cm²


bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






3.00


E = 20500 kN/cm²


bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






4.50


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






3.00


E = 20500 kN/cm²


bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






6.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 102,0 mm tfi = 8,0 mm

r = 10,0 mm






3.00


E = 20500 kN/cm²


bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






3.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






6.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 102,0 mm tfi = 8,0 mm

r = 10,0 mm






6.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 102,0 mm tfi = 8,0 mm

r = 10,0 mm






3.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






6.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 102,0 mm tfi = 8,0 mm

r = 10,0 mm




10.31 V308 10.31.1 Carregamento


6.00


E = 20500 kN/cm²


bfi = 102,0 mm tfi = 8,0 mm

r = 10,0 mm

10.31.3 verificação





3.00


E = 20500 kN/cm²


bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






4.50


E = 20500 kN/cm²


bfi = 102,0 mm tfi = 8,0 mm

r = 10,0 mm






6.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 102,0 mm tfi = 8,0 mm

r = 10,0 mm






3.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






4.50


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






3.00


E = 20500 kN/cm²


bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm

10.37.3 Verificacão





6.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






3.00


E = 20500 kN/cm²


bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm





7.50


E = 20500 kN/cm²


bfi = 102,0 mm tfi = 10,8 mm

r = 10,0 mm





1.50


fu = 45,00 kN/cm²

Designação: W 150x13,0 Tipo: Laminado d = 148,0 mm bfs = 100,0 mm

10.41.3

tw =

4,3 mm

tfs =

4,9 mm

E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi =

r = 10,0 mm

4,9 mmverificação





4.50


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm

10.42.3 verificação





3.00


E = 20500 kN/cm²


bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






4.50

10.45 Perfil Metálico Aço: ASTM A-572 Grau 50 fy = 34,50 kN/cm²

fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm






3.00


fu = 45,00 kN/cm²


E = 20500 kN/cm²

bfi = 100,0 mm tfi = 4,9 mm

r = 10,0 mm




11. ANÁLISE ESTRUTURAL DOS PILARES DO PÓRTICO DO MEZANINO SOFTWARE DESMET 2.08 D NBR 8800/86



11.1 Carregamento Combinação Última Normal F d 

m

1 

gi

F Gi ,k   q1 F Q1,k 

i

n

2 (

qj

0 j F Qj ,k )

j 

γg = 1,4 γq = 1,5

Pilar P 1c P 1g P 1i P 1n P 3a P 3c P 3g P 3i P 3n P 7a P 7c P 7g P 7i P 7n

CP (kN)

SC (kN)

Comb.

79,4 128,1 114,6 83,7 84,1 105,1 188,0 179,1 143,7 94,3 87,7 156,5 175,7 126,5

6,8 31,1 37,4 24,9 43,6 37,9 105,8 112,1 74,7 43,6 31,1 74,7 74,7 49,8

121,3 225,9 216,5 154,5 183,1 203,9 421,9 418,8 313,2 197,4 169,5 331,2 358,0 251,8

11.2 Verificação dos pilares 11.2.1 P 1c



11.2.2 P 1g

11.2.3 P 1i



11.2.4 P 1n

11.2.5 P 3a



11.2.6 P 3c

11.2.7 P 3g



11.2.8 P 3i

11.2.9 P 3n



11.2.10 P 7a

11.2.11 P 7c



11.2.12 P 7g

11.2.13 P 7i



11.2.14 P 7n



11.2.15 Resultados Emitido em

06/02/2009

[20:04:42]

Responsável: Rafael Tamanini Machado

Barra

P 1c P 1g P 1i P 1n P 3a P 3c P 3g P 3i P 3n P 7a P 7c P 7g P 7i P 7n

Perfil

Nd

Ag

(kN)

(cm2)

rx

(cm)

ry

Lflx

Lfly

Lflz

Rd

Nd/Rd

(cm)

(cm)

(cm)

(cm)

(cm)

(kN)

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------W 150x13,0 121,3 16,60 6,2 2,2 640 320 320 122,0 W 150x22,5 225,9 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5 W 150x22,5 216,5 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5 W 150x18,0 154,5 23,39 6,3 2,3 640 320 320 185,5 W 150x18,0 183,1 23,39 6,3 2,3 640 320 320 185,5 W 200x22,5 203,9 28,96 8,4 2,2 640 320 320 211,7 W 200x26,6 421,9 34,24 8,7 3,1 640 320 320 434,8 W 200x26,6 418,8 34,24 8,7 3,1 640 320 320 434,8 W 150x22,5 313,2 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5 W 200x22,5 197,4 28,96 8,4 2,2 640 320 320 211,7 W 150x18,0 169,5 23,39 6,3 2,3 640 320 320 185,5 W 150x22,5 331,2 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5 W 150x22,5 358,0 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5 W 150x22,5 251,8 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5

0,99 0,57 0,55 0,83 0,99 0,96 0,97 0,96 0,79 0,93 0,91 0,84 0,91 0,64



11.2.16 PERFIS ADOTADOS Emitido em

06/02/2009

[20:04:42]

Responsável: Rafael Tamanini Machado

Barra

P 1c P 1g P 1i P 1n P 3a P 3c P 3g P 3i P 3n P 7a P 7c P 7g P 7i P 7n

Perfil

Nd

(kN)

Ag

(cm2)

rx

(cm)

ry

(cm)

Lflx

(cm)

Lfly

(cm)

Lflz

(cm)

Rd

(cm)

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------W 150x22,5 121,3 16,60 6,2 2,2 640 320 320 122,0 W 150x22,5 225,9 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5 W 150x22,5 216,5 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5 W 150x22,5 154,5 23,39 6,3 2,3 640 320 320 185,5 W 150x22,5 183,1 23,39 6,3 2,3 640 320 320 185,5 W 200x26,6 203,9 28,96 8,4 2,2 640 320 320 211,7 W 200x26,6 421,9 34,24 8,7 3,1 640 320 320 434,8 W 200x26,6 418,8 34,24 8,7 3,1 640 320 320 434,8 W 150x22,5 313,2 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5 W 200x26,6 197,4 28,96 8,4 2,2 640 320 320 211,7 W 150x22,5 169,5 23,39 6,3 2,3 640 320 320 185,5 W 150x22,5 331,2 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5 W 150x22,5 358,0 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5 W 150x22,5 251,8 28,97 6,5 3,7 640 320 320 394,5

Nd/Rd

(kN)

0,99 0,57 0,55 0,83 0,99 0,96 0,97 0,96 0,79 0,93 0,91 0,84 0,91 0,64



12. DIMENSIONAMENTO DO CONTRAVENTAMENTO PARA O PÓRTICO DO MEZANINO 12.1 Dados do projeto Distância entre pilares (L) - 3,00 m; Carga de vento crítica: w 90° = q.(Cpe-Cpi) = 0,46.(0,7-(-0,52)) = 0,56 kN/m². 12.2 Esquema do contraventamento 5,4

10,8 C

6 4

5,4 A

B

Figura 12.1 – Esquema do contraventamento. 12.3 Determinação do esforço normal

 M

A

0

3,0 Vb – 5,4 . 6,4 -10,8 . 3,2 = 0 Vb = 23,0 kN

 F

H

0

Hb = 21,6 kN

 F  0 v

Va = Vb = 23,04 kN Nó B: NBC . sen46° = 23,04 NBC = 32,0 kN NBCd = 1,4 . 32 = 44,8 kN



Perfil Açominas I laminado dimensionado no software Desmet 2.08. O resultado obtido está ilustrado a seguir:



13. DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS DE COBERTURA 13.1 Terças 13.1.1 Dados do projeto Peso da telha Sobrecarga de cobertura (Q) Largura de influencia das terças (L inf ) Comprimento das terças (c) Distância entre pórticos (L) Carga de peso próprio das terças e tirantes (G terças+tir )

- 0,05 kN/m 2 - 0,25 kN/m² - 2,20 m - 6,00 m - 6,00 m - 0,07 kN/m²

13.1.2 Carregamentos

Gx

G

Qx

Q

W

Gy

Qy

1 0 °

1 0 °

1 0 °

Figura 8.1. Esquema de atuação do carregamento nas terças. Carga Permanente G  (Gterças  Gtir  Gtelha ). Linf  (0,07  0,05).2,20  0,264kN / m G x  G. cos( )  0,264. cos(10)  0,26kN / m G y  G.sen( )  0,264.sen(10)  0,05kN / m

Sobrecarga Q  QLinf  0,25.2,20  0,55kN / m Q x  Q. cos( )  0,55. cos(10)  0,54kN / m Q y  Q.sen( )  0,55.sen(10)  0,10kN / m

Carga de vento crítica w90° = q.(C pe-C pi).Linf = 0,49.(-1,2-0,13).2,20 = -1,43 kN/m; w180° = 0,49.(-0,8-(-0,72)).2,20 = -0,09 kN/m (sucção).



13.1.3 Esforços nas terças MOMENTO FLETOR - Combinação última normal F d 

m

1 

gi

F Gi ,k   q1 F Q1,k 

i

Combinações de ações:

n

2 (

qj

0 j F Qj ,k )

j 

C 1  G  Q  C 2  G  W

- Combinação 1 (G + Q): q x  1,4 * G x  1,5 * Q x  1,4 * 0,26  1,5 * 0,54  1,17 kN / m q y  1,4 * G y  1,5 * Q y  1,4 * 0,05  1,5 * 0,10  0,22kN / m

 1,17  6 2  5,27kNm  M x  8  2  M  0,22 * 6  0,25kNm  y 32

- Combinação 2 (G + W): q x  0,9  G X  1,4  W  0,9  0,26  1,4  1,43  1,77kN / m

q y  1,4  G y  1,4  0,05  0,07kN / m

 1,77  6 2  7,97 kNm  M x  8  2  M  0,07 * 6  0,08kNm  y 32



NORMAL - Áreas de influencia

0 5 . 8

2 8 . 7

2.53

5.26

LEGENDA:

Área 1

Área 2

Figura 8.2 – Áreas de influencia. A1 = 19,8 m², A2 = 45,7 m².

- Ações w180 = q.(Cpe – Cpi) = 0,46.(0,7-(-0,72)) = 0,65 kN/m² 0,69 x19,8  6,8kN 2 2 0,69 x 45,7 w A P2  180 2   15,8kN 2 2 P1 

w180 A1





- Esquema das terças, vigas e contraventamentos 6.76

N1

2.20

2.20

2.20

N2 N3 7 0 °

4 2 °

1

2

3

P1 1

4

5

P2 2

Figura 8.3 – Esquema: terças, travessas e contraventamentos. - Calculo do esforço normal sobre a terça mais critica: Seção 2-2: N3 . sen70º + 6,8 = 22,6 N3 = 16,8 kN (T) N3 = 1,4 . 16,8 = 23,5 kN

Eq. do Nó 2: 6,8 + 16,8 . sen70° + N2 = 0 N2 = - 22,6 kN (C) N2d = 1,4 . (- 22,6) = 31,6 kN Como a carga atuante no nó 2 é distribuído entre os nós 1 e 3, então a solicitação N sobre a terça será divida por três. Assim a solicitação sobre a terça será de 10,5 kN.

2d



13.1.4 Dimensionamento a Flexo-compressão Perfil U laminado dimensionado no software Desmet 2.08. O resultado obtido está ilustrado a seguir:

- Combinação 1: Tensões combinadas

- Combinação 2: Tensões combinadas



- Combinação 2: Tensões combinadas (sem esforço normal)

13.1.5 Dimensionamento à força cortante Obs.: A combinação que resultou em forças cortantes mais desfavoráveis foi a combinação 2 , de acordo com os dados acima, assim através da análise pelo software Desmet 2.08, temos:



13.1.6 Verificação dos Deslocamentos nas terças (NBR 8800/08) Ação variavel de sentido do peso permanente Combinação rara de Serviço F ser 

m

1 F i

Gi , k

n

 F Q1,k   (1 j F Qj ,k ) j  2

Gx = 0,26 kN/m Qx = 0,54 kN/m Fser = Gx + Qx = 0,80 kN/m

Deslocamento máximo  adm L

180 

600

180  3,33cm

5qL4 5  0,008  600 4     0,93cm   adm 384 EI 384  20000  724

Ok!

Ação variavel de sentido oposto ao peso permanente W90° = 1,43 kN/m

Deslocamento máximo  adm L

120 

600

120  5,0cm

5qL4 5  0,0143  600 4     1,67cm   adm 384 EI 384  20000  724

Assim, será adotado o perfil Gerdau U 152,4x19,4 com 6 m de comprimento.



13.2 Tirantes O tirante é utilizado para trabalhar a tração. Seu posicionamento no meio das terças se mostra eficiente para o projeto em questão, considerando que o perfil utilizado para as mesmas é de 152,4 mm de altura. A combinação crítica de carregamento é: carga permanente + sobrecarga. 13.2.1 Dados do projeto Peso da telha Sobrecarga de cobertura (Q) Largura de influencia das terças (L inf ) Comprimento das terças (c) Distância entre pórticos (L) Carga de peso próprio das terças e tirantes (G terças+tir )

- 0,05 kN/m 2 - 0,25 kN/m² - 2,20 m - 6,00 m - 6,00 m - 0,07 kN/m²

 f y  250 MPa  f u  400 Pa

Tirante (Aço ASTM A36) 

13.2.2 Esforço normal Combinação última normal F d 

m

1 

gi

F Gi ,k   q1 F Q1,k 

i

n

2 (

qj

0 j F Qj ,k )

j 

Gy = 0,05 kN/m (peso próprio: terça + tirante + telha); Qy = 0,10 kN/m (sobrecarga). q = 1,4 . 0,05 + 1,5 . 0,10 = 0,22 kN/m

Área de influencia do Tirante: 6.00

0 2 . 2

Figura 8.4 – Área de influencia dos tirantes. Nd = q . Linf = 0,22 . 6 = 1,32 kN.



13.2.3 Dimensionamento Seção rosqueada - Área Necessária Rd   t 0,75 Ag f u Φt = 0,65 - Substituindo R d por Nd, temos: Ag 

d nec.

Rd

 t 0,75 f u

4 Ag 



1,32  0,068cm 2 0,65 x0,75 x 40

 0,29cm

A NBR 8800/86 recomenda usar diâmetro mínimo de 12 mm, portanto foi adotado 12 mm – ASTM A36.

13.3 Contraventamento O contraventamento será calculado como treliça de altura constante. 13.3.1 Dados do projeto Carga de peso próprio da telha Sobrecarga de cobertura (Q) Largura de influencia das terças (Linf) Distância entre pórticos (L) Carga de peso próprio das terças e tirantes (G terças+tir )

- 0,05 kN/m 2 - 0,25 kN/m² - 2,20 m - 6,00 m - 0,07 kN/m²

 f y  250 MPa  f u  400 Pa

Contraventamento (Aço ASTM A36) 

Vento frontal: w180  q (C e  C i )  (0,7  (0,79))  0,46  0,69kN / m 2


Φ


13.3.2 Esforço (Normal) Área de influência

0 5 . 8

2 8 . 7

2.53

5.26

LEGENDA:

Área 1

Área 2

Figura 8.6 – Áreas de influencia para o contraventamento A1 = 19,8 m², A2 = 45,7 m².



- Ações w180 = q.(Cpe – Cpi) = 0,46.(0,7-(-0,72)) = 0,65 kN/m² 0,69 x19,8  6,8kN 2 2 0,69 x 45,7 w A P2  180 2   15,8kN 2 2 P1 

w180 A1



Esquema 6.76

N1

2.20

2.20

2.20

N2 N3 7 0 °

4 2 °

1

2

3

P1 1

4

5

P2 2

Figura 8.5 – Esquema do contraventamento Contraventamento lateral - Seção 1-1 N1 x sen(42°) = 22,6 kN

N1 = 33,8 kN

N1d =  q x N1 = 1,4 x 33,8 = 47,3 kN

Contraventamento de cobertura - Seção 2-2 N3 x sen(70°) + 6,8 = 22,6 kN

N 3 = 16,8 kN

N3d =  q x N3 = 1,4 x 16,8 = 23,5 kN



13.3.3 Dimensionamento Contraventamento lateral R d ≥ Sd = 47,3 kN 0,9 A p f y  S d 0,75(0,65 A p f u )

Rd  

A p 

A p 

Sd

0,9 f y



47,3  2,1cm² 0,9  25

Sd

0,75  0,65  f y



47,3  2,4cm² 0,75  0,65  40

Adotar perfil Gerdau Φ = 17,46 mm =11/16” (2,4 cm²)

Contraventamento de cobertura R d ≥ Sd = 23,5 kN 0,9 A p f y Rd    S d A f 0 , 75 ( 0 , 65 )  p u

A p 

A p 

Sd

0,9 f y



23,5  1,0cm² 0,9 x 25

Sd

0,75  0,65  f y



23,5  1,2cm² 0,75  0,65  40

A NBR 8800/86 recomenda usar diâmetro mínimo de 12 mm, portanto foi adotado perfil Gerdau Φ 12 mm – ASTM A36.



13.4 Telha da Cobertura 13.4.1 Dados de projeto Espessura da telha de aço galvanizado tipo MF-40 Metform - 0,5 mm Carga de peso próprio da telha - 0,05 kN/m² Sobrecarga de cobertura (Q) - 0,25 kN/m² Comprimento das telha (c) - 6,85 m Distância entre apoios (4 apoios) - ~ 2,25 m Carga de vento crítica: w 90° = q.(Cpe-Cpi) = 0,49.(-1,2-0,13) = 0,65 kN/m2 13.4.2 Verificação da telha Tensão admissível q máx =1,28 kN/m² > 0,65 kN/m 2 Como a telha com espessura de 0,5 mm atende aos esforços será adotada na cobertura.



14. TAPAMENTO POSTERIOR 14.1 Vigas do tapamento posterior (travessas) 14.1.1 Dados de projeto Espessura da telha de aço galvanizado tipo MF-40 Metform Carga de peso próprio da telha Carga de peso próprio das terças e tirantes (G terças+tir ) Largura de influencia (L inf ) Vão máximo

- 0,50 mm - 0,05 kN/m² - 0,07 kN/m² - 1,73 m - 6,00 m

Carga de vento crítica: w 180° = q.(C pe-C pi) = 0,46.(0,7-(-0,79)) = 0,69 kN/m²

14.1.2 Carregamentos Carga Permanente G y  (Gtrav  Gtir  Gtelha ) Linf  (0,07  0,05) x 2,20  0,26kN / m

Carga de vento crítica (W 180): sobrepressão W180° = q.(C pe-C pi).Linf = 0,46.(0,7-(-0,79)).1,725 = 1,18 kN/m.

14.1.3 Combinação de ação Combinação última normal F d 

m

1 

gi

F Gi , k   q1 F Q1, k 

i

n

2 (

qj

0 j F Qj ,k )

j 

q =  g . G +  q . Q qy = 1,4 . G y = 1,4 . 0,26 = 0,36 kN/m qx = 1,5 . Qy = 1,4 . 1,18 = 1,65 kN/m



14.1.4 Esforços

x

Momento Fletor - Em relação ao eixo x: M x 

qx  l 2

 

Cortante V y 

qy l 2

q X  l

2



qy

 ql2  M y  32   M  9  q  l 2  y 512

- Em relação ao eixo y:

32

y

8

1,65  6 2 M x   7,43kNm 8

M y 

qx

0,36  6 2   0,41kNm 32

1,65 x 6  4,95kN 2



14.1.5 Dimensionamento à flexão A terça é um perfil U laminado e foi dimensionada no software Desmet 2.08. O resultado obtido esta ilustrado a seguir:

Tensões combinadas

Obs.: Com base na viabilidade econômica e no resultado da relação solicitação e resistência, o perfil acima atende as necessidades do projeto para análise de tensões combinadas. 14.1.6 Dimensionamento ao esforço cortante A terça é um perfil U laminado e foi dimensionada no software Desmet 2.08. O resultado obtido esta ilustrado a seguir:



14.1.7 Verificação dos Deslocamentos nas travessas (Gerdau U 152,4 x 15,6) Deslocamento máximo paralelo ao plano do fechamento (NBR 8800/08)  adm L

180 

600

180  1,67cm

- Combinação Quase Permanente de Serviço F ser 

m

1 i

F Gi ,k 

n

1 (2 F , j

Qj k

)

j 

Gy = 0,26 kN/m Fser = Gx = 0,26 kN/m 5qL4 5  0,0026  300 4     0,38cm   adm 384 EI 384  20000  36

Ok!

Deslocamento máximo perpendicular ao plano do fechamento (NBR 8800/08)  adm L

120 

600

120  5,0cm

- Valor característico das ações variáveis perpendiculares ao plano de fechamento W90 = 0,97 kN/m

5qL4 5  0,0097  600 4     1,30cm   adm 384 EI 384  20000  632

Assim, será adotado o perfil Gerdau U 152,4 x 15,6 com 6 m de comprimento.



14.2 Pilar do Tapamento Tapamento posterior 14.2.1 Dados de projeto Carga de peso próprio da telha - 0,05 kN/m² Carga de peso próprio das terças e tirantes (G terças+tir ) - 0,07 kN/m² Largura de influencia (L inf ) - 5,26 m Carga de vento crítica: w 180 = q.(Cpe – Cpi) = 0,46.(0,7-(-0,79)) = 0,69 kN/m² 14.2.2 Carregamentos Carga permanente Gz = (Gtrav + Gtir + Gtelha).Linf = (0,07 + 0,05) x 5,26 = 0,63 kN/m

Carga de vento crítico (W 180 - sobrepressão) w180 = q.(C pe – C pi).Linf = 0,46.(0,7-(-0,79)).5,26 = 3,61 kN/m

Combinação - Combinação última normal F d 

m

1

 gi F Gi , k   q1 F Q1, k 

i

n

2 (

qj

0 j F Qj ,k )

j 

qz = 1,4 . Gz = 1,4 . 0,63 = 0,88 kN/m qy = 1,4 . Q y = 1,4 . 3,61 = 5,05 kN/m

14.2.3 Esforços Momento Fletor - Em relação a eixo x: M x 

qy  l 2

8

5,05  8,30 2 M x   43,5kNm 8

Normal Nd = 0,88 . 8,30 = 7,30 kN. 

qy  l



2

Cortante V y 



5,05 x8,30  20,96kN 2




14.2.5 Dimensionamento ao esforço esforço cortante A terça é um perfil U laminado e foi dimensionada no software Desmet 2.08. O resultado obtido esta ilustrado a seguir:

Assim, será adotado o perfil Açominas W 200 x 35,9 com 8,30 m de comprimento. Projeto estrutural de um galpão em estrutura metálica 14-140


14.3 Tirantes O tirante é utilizado para trabalhar a tração. Seu posicionamento no meio das travessas se mostra eficiente para o projeto em questão considerando que o perfil utilizado para as mesmas é de 152,4 mm de altura.

14.3.1 Dados de projeto Espessura da telha de aço galvanizado galvanizado tipo MF-40 Metform Carga de peso próprio da telha Carga de peso próprio das terças e tirantes (G terças+tir ) Largura de influencia (L inf ) Distância entre pórticos  f  250 MPa Tirante (Aço ASTM A36)  y  f u  400 MPa

- 0,5 mm - 0,05 kN/m² - 0,07 kN/m² - 1,73 m - 6,00 m;


m

1 

gi

F Gi ,k   q1 F Q1,k 

i

n

2 (

qj

0 j F Qj ,k )

j 

G = 0,07 + 0,05 = 0,12 kN/m² (peso próprio: terça + tirante + telha); Fd = 1,4 . 0,12 = 0,17 kN/m²

Área de influencia do tirantes:

6.00

5 2 7 . 1

Figura 8.4 – Área de influencia dos tirantes. Nd = Fd . Ainf = 0,17 . 6 . 2,2 = 1,76 kN.



14.3.3 Dimensionamento Seção rosqueada - Área Necessária Rd   t 0,75 Ag f u

Φt

= 0,65

Substituindo R d por Nd, temos: Rd 1,76 Ag    0,09cm 2  t 0,75 f u 0,65  0,75  40 4 Ag d nec.  0,34cm 

A NBR 8800/86 recomenda usar diâmetro mínimo de 12 mm, portanto o diâmetro adotado é igual a 12 mm – ASTM A36.

14.4 Telhas do tapamento 14.4.1 Dados de projeto Espessura da telha de aço galvanizado tipo MF-40 Metform - 0,5 mm Carga de peso próprio da telha - 0,05 kN/m² Comprimento da telha (3 apoios) - 3,50 m Largura de influencia (L inf ) - 1,73 m Carga de vento crítica: w 90° = q.(C pe-C pi) = 0,46.(0,7-(-0,52) = 0,56 kN/m² 14.4.2 Verificações da chapa do tapamento Tensão admissível: q máx =1,48 kN/m² > 0,56 kN/m 2 Como a telha (chapa) com espessura de 0,5 mm atende aos esforços será utilizado no tapamento lateral.



15. TAPAMENTO LATERAL 15.1 Vigas do tapamento lateral (travessas) 15.1.1 Dados de projeto Espessura da telha de aço galvanizado tipo MF-40 Metform - 0,5 mm Carga de peso próprio da telha - 0,05 kN/m² Carga de peso próprio das terças e tirantes (G terças+tir ) - 0,07 kN/m² Largura de influencia (L inf ) - 1,73 m Distância entre pórticos - 6,00 m; Carga de vento crítica: w 90° = q.(Cpe-Cpi) = 0,46.(0,7-(-0,52) = 0,56 kN/m². 15.1.2 Carregamentos Carga Permanente G y  (Gtrav  Gtir  Gtelha ) Linf  (0,07  0,05) x 2,20  0,26kN / m

Carga de vento crítica (W 90): sobrepressão W90° = q.(C pe-C pi).Linf = 0,46.(0,7-(-0,52)).1,725 = 0,97 kN/m;

15.1.3 Combinação Combinação última normal F d 

m

1 

gi

F Gi , k   q1 F Q1, k 

i

n

2 (

qj

0 j F Qj ,k )

j 

q =  g . G +  q . Q qy = 1,4 . G y = 1,4 . 0,26 = 0,36 kN/m qx = 1,5 . Qy = 1,4 . 0,97 = 1,36 kN/m



15.1.4 Esforços

x

Momento Fletor - Em relação ao eixo x: M x 

qx  l 2

 

Cortante V y 

qx  l 2

q X  l

2



qy

 ql2  M y  32   M  9  q  l 2  y 512

- Em relação ao eixo y:

32

y

8

1,36  6 2 M x   6,12kNm 8

M y 

qx

0,36  6 2   0,41kNm 32

1,36 x 6  4,08kN 2




Tensões Combinadas

15.1.6 Dimensionamento ao esforço cortante A terça é um perfil U laminado e foi dimensionada no software Desmet 2.08. O resultado obtido esta ilustrado a seguir:



15.1.7 Verificação dos Deslocamentos nas travessas (Gerdau U 152,4 x 15,6) Deslocamento máximo paralelo ao plano do fechamento (NBR 8800/08)  adm L

180 

600

180  1,67cm

- Combinação Quase Permanente de Serviço F ser 

m

1 i

F Gi ,k 

n

1 (2 F , j

Qj k

)

j 

Gy = 0,26 kN/m Fser = Gx = 0,26 kN/m 5qL4 5  0,0026  300 4     0,38cm   adm 384 EI 384  20000  36

Ok!

Deslocamento máximo perpendicular ao plano do fechamento (NBR 8800/08)  adm L

120 

600

120  5,0cm

- Valor característico das ações variáveis perpendiculares ao plano de fechamento W90 = 0,97 kN/m

5qL4 5  0,0097  600 4   1,30cm   adm   384 EI 384  20000  632

Assim, será adotado o perfil Gerdau U 152,4 x 15,6 com 6 m de comprimento.



15.2 Tirantes O tirante é utilizado para trabalhar a tração. Seu posicionamento no meio das travessas se mostra eficiente para o projeto em questão, considerando que o perfil utilizado para as mesmas é de 152,4 mm de altura.

15.2.1 Dados de projeto Espessura da telha de aço galvanizado tipo MF-40 Metform Carga de peso próprio da telha Carga de peso próprio das terças e tirantes (G terças+tir ) Largura de influencia (L inf ) Distância entre pórticos  f  250 MPa Tirante (Aço ASTM A36)  y  f u  400 MPa

- 0,5 mm - 0,05 kN/m² - 0,07 kN/m² - 1,73 m - 6,00 m;


m

1 

gi

F Gi ,k   q1 F Q1,k 

i

n

2 (

qj

0 j F Qj ,k )

j 



6.00

5 2 7 . 1




15.2.3 Dimensionamento Seção rosqueada - Área Necessária Rd   t 0,75 Ag f u

Φt

= 0,65

Substituindo R d por Nd, temos: Rd 1,76 Ag    0,09cm 2  t 0,75 f u 0,65  0,75  40 4 Ag d nec.  0,34cm 

A NBR 8800/86 recomenda usar diâmetro mínimo de 12 mm, portanto o diâmetro adotado é igual a 12 mm – ASTM A36.

15.3 Escora 15.3.1 Dados de projeto Espessura da telha de aço galvanizado tipo MF-40 Metform Carga de peso próprio da telha Carga de peso próprio das terças e tirantes (G terças+tir ) Largura de influencia (L inf ) Distância entre pórticos  f  250 MPa Tirante (Aço ASTM A36)  y  f u  400 MPa

- 0,5 mm - 0,05 kN/m² - 0,07 kN/m² - 1,73 m - 6,00 m;


m

1  i

gi

F Gi ,k   q1 F Q1,k 

n

2 (

qj

0 j F Qj ,k )

j 





6.00

5 2 7 . 1


15.3.3 Dimensionamento A terça é um perfil L laminado e foi dimensionada no software Desmet 2.08. O resultado obtido esta ilustrado a seguir:

Assim, será adotado o perfil Gerdau L 44,45 x 3,17 com 1,70 m de comprimento.



15.4 Telhas do tapamento 15.4.1 Dados de projeto Espessura da telha de aço galvanizado tipo MF-40 Metform - 0,5 mm Carga de peso próprio da telha - 0,05 kN/m² Comprimento da telha (3 apoios) - 3,50 m Largura de influencia (L inf ) - 1,73 m Carga de vento crítica: w 90° = q.(C pe-C pi) = 0,46.(0,7-(-0,52) = 0,56 kN/m² 15.4.2 Verificações da chapa do tapamento Tensão admissível: q máx =1,48 kN/m² > 0,56 kN/m 2 Como a telha (chapa) com espessura de 0,5 mm atende aos esforços será utilizado no tapamento lateral.



16. AÇÕES NOS PILARES 1

2

a

3

4

5

6

7

8

B 02

B 02

B 02

B 02

9

10

11

B 01

12

13

14

15

B 01

16

17

18

19

B 01

20

21

22

23

B 01

b

c

B 02

B 01

d e f

g

B 02

B 03

B 03

B 02

B 03

B 03

h i

B 01

j k

l

B 03

m

n

B 02

B 03

B 01

B 01

B 01

B 01

B 02



Ações nos pilares (valores nominais) G Q W 0º W 90º

Pilar Hx (kN)

1c

1g

1i

1n

3a

3c

3g

3i

3n

7a

7c

7g

7i

Vz (kN)

79,4

123,9

102,2

75,4

84,1

118,0

209,7

205,0

161,0

94,3

87,7

156,5

175,7

Vz (kN)

6,8

31,1

37,4

24,9

43,6

37,9

105,8

112,1

74,7

43,6

31,1

74,7

74,7

Hy (kN)

13

13

13

13

13

7n

23 d

23 j

23 a

23 m

1,7

-1,7

0

0

1,7

-1,7

Pilar Hx (kN)

126,5

20,6

20,6

3

3

20,6

20,6

Vz (kN)

2,2

-2,2

2,2

-2,2

Hx (kN)

49,8

12,5

12,5

12,5

12,5

Vz (kN)

0

0

-6,8

-6,8

Hy (kN)

-1,8

-1,8

-1,8

-1,8

Vz (kN)

± 21,6

± 10,5

± 10,5

± 10,5

± 10,5

Hx (kN)

-23

-23,2

-23,2

-23,2

-23,2

Vz (kN)

Hx (kN)

Vz (kN) Hx (kN)

± 21,6

± 21,6

± 21,6

± 21,6

± 21,6

Vz (kN)

-23

-23

-23

-23

-23

-23

-23

(11 - 23) a (11 - 23) m

X (+)

± 9,6

± 9,6

W

x Y (+) a u R

Galpão em Planta

y

Estacionamento Z (+)


G Q W 0º W 90º

Memorial Galpão - CCA

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