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TOMADA DE PREÇOS nº 03/2021
Anexo VII - Memorial Descritivo do Projeto
Básico nº CPFRO-4/2021
APÊNDICE “D”
CÁLCULO ESTRUTURAL VIGA E ESCADA METÁLICA
MEMORIAL DESCRITIVO DE CÁLCULO ESTRUTURAL
Este Memorial Descritivo de cálculo das estruturas metálicas visando atender
dependência deste Tribunal.
Objeto:
MEMORIAL DESCRITIVO DE CÁLCULO ESTRUTURAL
Objetivo:
O OBJETIVO DESTE MEMORIAL DE CÁLCULO É APRESENTAR O
DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO DOS PERFIS METÁLICOS EM AÇO CARBONO
PARA EXECUÇÃO DE ESCADA METÁLICA E VIGA PARA SALA DESTE TRIBUNAL,
CONFORME PROJETO
Responsável pela execução do Memorial:
ENG° CIVIL MARCELO SALVADOR DE ASSIS FERNANDES.
CREA RJ: 2018113757
ART: N° 2020210206265
CÁLCULO ESTRUTURAL – VIGA E ESCADA METÁLICA
1/10
Rio de Janeiro, 10 de setembro de 2021.
SUMÁRIO
1 - CONSIDERAÇÕES INICIAIS ................................................................................................................. 2
2 - PRINCÍPIOS E RESSALVAS ................................................................................................................. 2
3 - NORMAS E CÓDIGOS APLICÁVEIS ................................................................................................... 2
4 - LIMITAÇÕES DE RESPONSABILIDADE ............................................................................................ 3
5 – PARÂMETROS ADOTADOS ................................................................................................................ 3
5.1 – MATERIAIS: ....................................................................................................................................... 3
5.2 - AÇÕES DE CARREGAMENTO: (viga metálica) ........................................................................ 4
5.3 - LIGAÇÕES SOLDADAS ................................................................................................................... 4
6 - CÁLCULO ESTRUTURAL ...................................................................................................................... 4
6.1 - COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO:............................................................................................ 4
6.2 - SELEÇÃO DAS VIGAS ..................................................................................................................... 4
6.2.1 - CÁLCULO DA CARGA TOTAL SOBRE AS VIGAS DE CARREGAMENTO E
SELEÇÃO DOS PERFIS ....................................................................................................................... 5
6.3 – LAYOUT DAS ESTRUTURAS APÓS SELEÇÃO DA VIGA ................................................. 8
7 - CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................................................. 10
CÁLCULO ESTRUTURAL – VIGA E ESCADA METÁLICA
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1 - CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Este Memorial Descritivo de Cálculo Estrutural, com respectiva ART – Anotação de
Responsabilidade Técnica nº 2020210206265, anexa, tem como objetivo apresentar o
dimensionamento da estrutura metálica construção da escada metálica e verificação dos
perfis metálicos em aço carbono para as vigas de apoio da laje em concreto armado fck
25mpa.
O dimensionamento e seleção de perfis metálicos seguiram critérios técnicos
considerando as recomendações da ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas e
especificações técnicas fornecidas pelos fabricantes de perfis metálicos.
Foram avaliados os efeitos das ações dos carregamentos sobre as estruturas, com
a finalidade de efetuar verificações de estados limites últimos e de serviço. Assim sendo, a
análise permitiu observar as distribuições de esforços internos, tensões, deformações e
deslocamentos em toda a estrutura.
2 - PRINCÍPIOS E RESSALVAS
Este memorial descritivo de cálculo estrutural obedece aos princípios e critérios
descritos abaixo:
As análises e conclusões expressas neste memorial, apesar de apresentar um
conhecimento técnico, são baseadas em dados dos fabricantes de materiais e
insumos usados na construção civil;
O responsável técnico pela elaboração deste memorial assume total
responsabilidade sobre o mesmo com base nas informações estabelecidas em
normas, códigos ou regulamentações.
3 - NORMAS E CÓDIGOS APLICÁVEIS
O dimensionamento e seleção dos perfis metálicos para as estruturas atenderam
aos critérios das normatizações abaixo relacionadas:
1. NBR 8800/08 - Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto
de edifícios;
2. NBR7007/02 - Aços-carbono e microligados para uso estrutural e geral;
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3. NBR 6118 - Projeto de estruturas de concreto. Rio de Janeiro, 2003;
4. NBR 6120/80 – Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro,
1980;
5. NBR 8681 – Ações e segurança nas estruturas. Rio de Janeiro, 1984;
6. AWS D1.1-06 - American Welding Society.
4 - LIMITAÇÕES DE RESPONSABILIDADE
O escopo dos serviços prestados na elaboração do cálculo estrutural inclui:
O cálculo estrutural limitado apenas às vigas e pilares pertencentes ao patamar
técnico, logo, recomenda-se que seja avaliado o acréscimo de carga à estrutura da
edificação como um todo;
Verificação do carregamento, com base nas informações fornecidas pelo cliente,
quanto aos equipamentos e materiais que serão colocados sobre patamar técnico;
Seleção das vigas e pilares em perfis metálicos que atendam aos carregamentos.
Nota: Fica exclusa a responsabilidade técnica caso o patamar técnico for modificado
estruturalmente ou for utilizada para outros fins que excedem aos carregamentos a que
foram destinados.
5 – PARÂMETROS ADOTADOS
5.1 – MATERIAIS:
Perfis em Aço laminado A-36 - Fy = 250 Mpa;
Eaço:2100000 kgf/cm²;
Coeficiente de Poisson do aço: ν = 0,3;
Coeficiente de dilatação do aço (m/m°C): 0.000012;
Peso específico do aço (t/m³): 7.850
Chapas de ligação: Aço ASTM A 36 - Limite de escoamento fy=250 MPa;
Eletrodo: E6013 fw = 415 MPa e E7018 fw = E485 MPa;
Peso especifico do concreto - 25kn/m³;
Peso especifico madeira (cabriúva ipê) - 1.000 Kgf/m³;
Peso especifico vidro plano - 2.600 Kgf/m³;
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5.2 - AÇÕES DE CARREGAMENTO: (viga metálica)
Ações Permanentes (AP)
Peso próprio das estruturas em aço, concreto e alvenaria (estimada) – 79,80
viga kgf/m²;
Ações Variáveis (AV) – pessoas e equipamentos:
Sobrecarga – 300 Kgf/m²
5.3 - LIGAÇÕES SOLDADAS
Para as ligações soldadas deve se levar em conta as dimensões de controle
previstas em normas, tipo de eletrodo e área de contato.
As dimensões mínimas de soldagem para a solda de filete são relacionadas na
tabela abaixo:
DIMENSÕES NOMINAIS MÍNIMAS DE SOLDAGEM
MAIOR ESPESSURA DO METAL BASE NA JUNTA
DIMENSÃO NOMINAL MÍNIMA DE SOLDA DE FILETE
Até 6,35 mm 3 mm
Acima de 6,35 até 12,5 mm 5 mm
Acima de 12,5 mm até 19 mm 6 mm
Acima de 19 mm 8 mm
6 - CÁLCULO ESTRUTURAL
Foram realizados cálculos e verificações de cargas dos elementos estruturais para
a seleção dos perfis metálicos do patamar técnico.
6.1 - COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO:
1. Peso Próprio da Estrutura: 1,25
2. Ação Variável: Sobrecarga: 1,40
6.2 - SELEÇÃO DAS VIGAS
A seleção dos pilares e vigas metálicas foi baseado no método das tensões e
deformações admissíveis.
CÁLCULO ESTRUTURAL – VIGA E ESCADA METÁLICA
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A determinação das ações e suas combinações foi realizada de acordo com o
método das tensões admissíveis, onde as cargas são usadas sem coeficientes de
majoração (cargas de serviço).
Para a resistência a flexão, a especificação aplicável leva em conta a área bruta dos
perfis. Já para a resistência a força cortante são levados em conta os recortes feitos na
alma dos perfis e a existência de furos.
O método das tensões admissíveis utilizado na seleção dos perfis metálicos segue
as recomendações do AISC - American Institute of Steel Construction correspondente ao
aço ASTM A 36.
Supõe-se que em todos os casos que as cargas são aplicadas verticalmente,
normais ao eixo x-x indicado nas tabelas de perfis Gerdau, e que a viga se deforma
verticalmente no plano de flexão. Se as condições de carregamento incluírem forças
aplicadas fora desse plano, as tabelas não são aplicáveis.
As flechas máximas devem ser inferiores a L/360 para as vigas que suportam
elementos rígidos para a ação de cargas acidentais. Se for avaliada com ações de
carregamento acima para a carga total, será dispensada a execução de contra flecha.
Δ𝑀𝑎𝑥 = 𝐿
360 Δ =
5.𝑃.𝐿³
384.𝐸.𝐼
onde:
ΔMax= flecha admissível, cm
Δ = flecha
P = carga
L = vão da viga, cm
E = módulo de elasticidade = 2100 tf/cm2
I = momento de inércia do perfil, cm4
6.2.1 - CÁLCULO DA CARGA TOTAL SOBRE AS VIGAS DE CARREGAMENTO E
SELEÇÃO DOS PERFIS
Ações de Carregamento:
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Ações Permanentes (AP)
Peso próprio das estruturas em aço (estimada) – 79,8 kgf/m²
Laje concreto armado + acabamentos – 100 kgf/m²
Ações Variáveis (AV):
Sobrecarga (equipamentos e materiais diversos) – 300 Kgf/m²
Total
Viga de apoio mais desfavorável com carga distribuída q
Cálculo de carga sobre a viga mais desfavorável e maior vão:
Ptotal = total x L
Ptotal = 479,80 x 3,00
Ptotal = 1.439,4 kgf = 1.44 tf
Pacl = qacl x L
Ptotal = 300 x 3,00,
Ptotal = 900 kgf = 0,9 tf
Calculo da inercia necessária para uma deformação máxima de L/360 devido a carga
acidental:
Δ𝑀𝑎𝑥 = 300
360 = 0,83cm
INEC = 5𝑥 0,9𝑥 380³
384𝑥2100𝑥0,83 = 369,92 cm4
Da Tabela de Perfis W (tipo I) Gerdau, temos: UDC Enrijecido 200 x 26,6 esp. 5,80 mm
S = área de seção – 34,2 cm² P = peso estimado por metro – 26,6 kg/m Ix = momento da inércia do eixo x – 2611 cm4
Wx = 252,3 cm³
179,80 kgf/m²
1/m²
300 kgf/m²
479,80
kgf/m²
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Perfil selecionado: UDC Enrijecido W (tipo I) 200 x 26,6 esp. 5,80 mm (Ix = 2611 cm4 > Inec = 366,07 cm4)
Obs.: Como a deformação máxima foi verificada para a sobrecarga, adotaremos o perfil
selecionado W (tipo I) 200 x 26,6 esp. 5,80 mm, para compensar a deformação devido às
cargas permanentes.
Verificação do módulo resistência a flexão necessário devido a carga total:
Ptotal = 1.439,40 kgf
q = Ptotal / L
q = 1.439 kgf /283cm = 5,084 Kgf/cm
RA/B = 719,7 Kgf
M = q.L²
8
M = 50,85 Kgf.cm
Análise do módulo de resistência a flexão Wx
Wreq = 5085 Kgf.cm / (2200 / 1,40) = 1816 cm³ < Wx d = 252,3 cm³ (viga W 200 x 26,6).
Obs.: Depois de selecionadas as vigas de carregamento e definido os carregamentos, o
projeto foi modelado no software que gerou os resultados abaixo para os carregamentos,
base para seleção dos perfis restantes que serão utilizados nas estruturas.
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6.3 – LAYOUT DAS ESTRUTURAS APÓS SELEÇÃO DA VIGA
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7 - CONSIDERAÇÕES FINAIS
Declaro ter dimensionado as estruturas e selecionado os perfis metálicos para os
pilares e vigas em conformidade às normas e regulamentações brasileiras e me
responsabilizo pelas informações contidas neste memorial de cálculo estrutural.
Considero que as estruturas estão em condições satisfatórias de segurança e
estabilidade, desde que mantidas suas características apresentadas no projeto, aplicados
os materiais de acordo com as especificações técnicas.
O dimensionamento das estruturas e seleção dos perfis metálicos para as vigas e
pilares seguiu critérios técnicos e visou principalmente a estabilidade global e segurança
da edificação. Observa-se os fatores críticos de carga são acima de um modo que pode
prever-se que não haverá problemas de instabilidade e falha nas estruturas sob condições
normais de uso.
O Memorial Descritivo de Cálculo Estrutural foi elaborado em Word e emitido em arquivo
PDF – Portable Document Format, composto por 11 (onze) folhas.
Responsável Técnico:
Marcelo Salvador de Assis Fernandes
Eng° Civil CREA RJ: 2018119737
2020210206265
1ª Via - CONTRATADO
INICIAL
MARCELO SALVADOR DE ASSIS FERNANDES2017924512
2018119737
ENGENHEIRO CIVIL
--
NENHUMA
MARCELO SALVADOR DE ASSIS FERNANDES - 02345977710
TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. - 27532498000190
R$155,38 R$155,3828/09/2021 28078570001227965
TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. 27532498000190RUA SANTA LUZIA
732PRÉDIO CENTRO
RIO DE JANEIRO RJ 20030042
PESSOA JURIDICA DE DIREITO PUBLICOS/Nº
49 PROJETO20 DIMENSIONAMENTO41 EDIFICACAO COMERCIAL68 ESTRUTURA METALICA
40,00 m2 14
01/09/2021 31/10/2021
01/09/2021
R$ 14.000,00
COMERCIAL
Proprietário: TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. CPF/CNPJ: 27532498000190
TRATA-SE DE PROJETO, PARA DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA METÁLICA, PARA VIGA W DE APOIO DE LAJE ESTRUTURAL EM CONCRETO ARMADO E PERFIL U ESTRUTURAL PARA CONFECÇÃO DE ESCADA METÁLICA PARA ESTE TRIBUNAL.
RUA SANTA LUZIA 732PREDIO CINELÂNDIA
RIO DE JANEIRO RJ 20030042
Cláusula compromissória: qualquer conflito ou litígio originado do presente contrato, bem como sua interpretação ou execução, será resolvido por arbitragem, de acordo com a Lei nº 9.307, de 23 de setembro de 1996, por meio do Centro de Mediação e Arbitragem - CMA vinculado ao Crea-RJ, nos termos do respectivo regulamento por arbitragem que, expressamente, as partes declaram concordar. Acessibilidade:Declara a aplicabilidade das regras de acessibilidade previstas nas normas técnicas da ABNT, na legislação específica e no Decreto nº 5.296, de 2 de dezembro de 2004, às atividades profissionais acima relacionadas.
Processo TCMRJ 040/101710/2021 - e-Ref P00023, Pág. 1ArquivoID 1314756 - Verificador 6f5eca60-cf55-4097-94d2-a7251065a7ad
2020210206265
2ª Via - CONTRATANTE
INICIAL
MARCELO SALVADOR DE ASSIS FERNANDES2017924512
2018119737
ENGENHEIRO CIVIL
--
NENHUMA
MARCELO SALVADOR DE ASSIS FERNANDES - 02345977710
TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. - 27532498000190
R$155,38 R$155,3828/09/2021 28078570001227965
TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. 27532498000190RUA SANTA LUZIA
732PRÉDIO CENTRO
RIO DE JANEIRO RJ 20030042
PESSOA JURIDICA DE DIREITO PUBLICOS/Nº
49 PROJETO20 DIMENSIONAMENTO41 EDIFICACAO COMERCIAL68 ESTRUTURA METALICA
40,00 m2 14
01/09/2021 31/10/2021
01/09/2021
R$ 14.000,00
COMERCIAL
Proprietário: TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. CPF/CNPJ: 27532498000190
TRATA-SE DE PROJETO, PARA DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA METÁLICA, PARA VIGA W DE APOIO DE LAJE ESTRUTURAL EM CONCRETO ARMADO E PERFIL U ESTRUTURAL PARA CONFECÇÃO DE ESCADA METÁLICA PARA ESTE TRIBUNAL.
RUA SANTA LUZIA 732PREDIO CINELÂNDIA
RIO DE JANEIRO RJ 20030042
Cláusula compromissória: qualquer conflito ou litígio originado do presente contrato, bem como sua interpretação ou execução, será resolvido por arbitragem, de acordo com a Lei nº 9.307, de 23 de setembro de 1996, por meio do Centro de Mediação e Arbitragem - CMA vinculado ao Crea-RJ, nos termos do respectivo regulamento por arbitragem que, expressamente, as partes declaram concordar. Acessibilidade:Declara a aplicabilidade das regras de acessibilidade previstas nas normas técnicas da ABNT, na legislação específica e no Decreto nº 5.296, de 2 de dezembro de 2004, às atividades profissionais acima relacionadas.
Processo TCMRJ 040/101710/2021 - e-Ref P00023, Pág. 2ArquivoID 1314756 - Verificador 6f5eca60-cf55-4097-94d2-a7251065a7ad