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1 MEMORIAL DE CÁLCULO PROJETO GALPÃO DE AÇO Acadêmico: Lucas Callejon Cicilio Micheletto Professora: Marinês Silvani Novello Disciplina: Estruturas de Aço e Madeira II Passo Fundo, 2015

Galpão em estruturas de aço

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Dimensionamento galpão em estruturas de aço

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1 MEMORIAL DE CLCULO PROJETO GALPO DE AO Acadmico: Lucas Callejon Cicilio Micheletto Professora: Marins Silvani Novello Disciplina: Estruturas de Ao e Madeira II Passo Fundo, 2015 2 SUMRIO 1 MEMORIAL DESCRITIVO ....................................................................................8 1.1 Fundaes.................................................................................................................8 1.2 Fechamentos.............................................................................................................8 1.3 Estrutura...................................................................................................................8 1.4 Cobertura..................................................................................................................8 1.5 Revestimento.............................................................................................................8 1.6 Piso ............................................................................................................................9 1.7 Esquadria e ferragens .............................................................................................9 1.8 Instalaes eltricas e hidro sanitrias ..................................................................9 1.9 Pintura ......................................................................................................................9 1.10 Vidros .....................................................................................................................9 2. CARACTERSTICAS DO GALPO ....................................................................10 2.1 Caractersticas gerais ..............................................................................................0 2.2 Caractersticas ........................................................................................................10 3. NORMAS E SOFTWARES UTILIZADOS ..........................................................12 3.1 Softwares..................................................................................................................12 3.2 Normas ....................................................................................................................12 4 PR DIMENSIONAMENTO ..................................................................................13 4.1 Colunas ...................................................................................................................13 4.2 Vigas ........................................................................................................................13 4.3 Teras de cobertura e fechamento lateral............................................................14 5 ESPECIFICAO DO MATERIAL .....................................................................16 6. CLCULO DA AO DO VENTO .....................................................................17 3 6.1 Dimenses do pavilho ......................................................................................... 17 6.2 Velocidades bsica do vento...................................................................................20 6.3 Fator topogrfico (S1) ............................................................................................21 6.4 Fator de rugosidade (S2) ........................................................................................21 6.5 Fator topogrfico (S3) ............................................................................................22 6.6 Velocidade caracterstica do vento........................................................................23 6.7 Presso dinmica ....................................................................................................23 6.8 Coeficiente de presso externa ..............................................................................23 6.8.1 Coeficiente de presso externa paredes ..........................................................23 6.8.2 Coeficiente de presso externa - telhado..........................................................25 6.9 Coeficiente de presso interna ...............................................................................26 6.10 Combinao dos coeficientes de presso ............................................................30 6.11 Esforos resultantes .............................................................................................32 7 CARREGAMENTOS NA ESTRUTURA ..............................................................35 7.1 Carregamentos prticos ........................................................................................35 7.1.1 Cargas permanentes na estrutura......................................................................35 7.1.2 Cargas acidentais na cobertura - sobrecarga....................................................35 7.2 Carregamento teras .............................................................................................36 7.2.1 Cargas permanentes ...........................................................................................36 7.2.2 Sobrecarga ...........................................................................................................36 7.2.3 Presso dinmica .................................................................................................36 8 AES EXERCIDAS NA ESTRUTURA ..............................................................37 8.1 Aes exercidas sobre o prtico ............................................................................37 8.2 Aes atuante nas teras ........................................................................................40 9 FORA HORIZONTAL EQUIVALENTE (FORA NOCIONAL, Fn) ............41 4 10 COMBINAO DE AES .................................................................................42 10.1 Combinaes para prticos .................................................................................42 10.1.1 Combinaes de Estado Limite ltimo ELU ..............................................42 10.1.2 Combinaes para Estado Limite de Servio ELS .....................................51 10.2 Combinaes para teras .....................................................................................54 10.2.1 Combinaes de Estado Limite ltimo ELU ..............................................54 10.2.2 Combinaes para Estado Limite de Servio ELS .....................................55 11 DIMENSIONAMENTO NO MCALC 3D ............................................................56 11.1 Vigas ......................................................................................................................56 11.2 Pilares ....................................................................................................................62 11.3 Teras ....................................................................................................................66 11.3.1 Coberturas 1 e 2 ................................................................................................66 11.3.2 Laterais 1 e 2 .....................................................................................................68 11.3.3 Oites 1 e 2 .........................................................................................................72 12 ESFOROS .............................................................................................................76 12.1 Esforos do prtico ...............................................................................................76 12.1.1 Fora Normal .....................................................................................................76 12.1.2 Fora cortante no eixo Z ...............................................................................81 12.1.3 Momento no eixo Y ........................................................................................86 12.2 Esforos nas teras ................................................................................................91 12.2.1 Coberturas 1 e 2 .................................................................................................92 12.2.1.1 Momentos fletores ...........................................................................................92 12.2.1.2 Cortantes .........................................................................................................93 12.2.2 Laterais 1 e 2 ......................................................................................................94 12.2.2.1 Momentos fletores ..........................................................................................94 5 12.2.2.2 Cortantes .........................................................................................................95 12.2.3 Oites 1 e 2 .........................................................................................................96 12.2.3.1 Momentos fletores ..........................................................................................96 12.2.3.2 Cortantes..........................................................................................................97 13 DEFORMAES ...................................................................................................98 13.1 Deformao do prtico ........................................................................................98 13.1.1 Deformao das vigas de cobertura ................................................................98 13.1.2 Deformaes dos pilares do prtico ..............................................................103 13.2 Deformao nas teras ......................................................................................109 13.2.1 Coberturas 1 e 2 ..............................................................................................109 13.2.2 Laterais 1 e 2 ....................................................................................................111 13.2.3 Oites 1 e 2 .......................................................................................................112 14 COLUNAS DE TAPAMENTO FRONTAL........................................................113 14.1 Dimensionamento oites frontal .......................................................................113 15 DIMENSIONAMENTO DE TIRANTES DE COBERTURA E TAPAMENTOS LATERAL ..................................................................................................................121 15.1 Dimensionamento dos tirantes de cobertura ...................................................121 15.2 Dimensionamento dos tirante de tapamento lateral .......................................126 16 DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS DE CONTRAVENTAMENTO ......................................................................................................................................131 16.1 Dimensionamento contraventamento lateral ..................................................131 16.2 Dimensionamento contraventamento cobertura ............................................134 17 CALCULO DO PESO PRPRIO DA ESTRUTURA ......................................137 18 LIGAES ...........................................................................................................138 18.1 Viga viga ..........................................................................................................138 18.2 Viga pilar .........................................................................................................139 6 18.3 Pilar fundao .................................................................................................139 19 DETALHAMENTOS ...........................................................................................147 19.1 Viso 3D da estrutura .......................................................................................147 19.2 Planta contraventamento e tirantes .................................................................148 19.3 Corte transversal ...............................................................................................149 20 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ...............................................................150 7 NDICE DE FIGURAS Figura 1 - Apresentao galpo ........................................................................................ 9 Figura 2 - Dimenses galpo .......................................................................................... 11 Figura 3 - Vista Frontal Galpo ...................................................................................... 11 Figura 4 - Tipos de perfil para pilares pr dimensionamento ......................................... 13 Figura 5 - Altura viga do prtico .................................................................................... 13 Figura 6 - Dimenses galpo .......................................................................................... 17 Figura 7 - Dimenses galpo .......................................................................................... 18 Figura 8 - Informaes galpo ........................................................................................ 19 Figura 9 - Mapa das Isopletas ......................................................................................... 21 Figura 10 - Velocidade Bsica do Vento ........................................................................ 21 Figura 11 - Fator Topogrfico ........................................................................................ 22 Figura 12 - Fator Rugosidade ......................................................................................... 22 Figura 13 - Fator Estatstico ........................................................................................... 23 Figura 14 - Cpe Vento 0 ................................................................................................. 25 Figura 15 - Cpe Vento 90 ............................................................................................... 26 Figura 16 - Cpe telhado .................................................................................................. 27 Figura 17 - Pior condio Cpi Vento 0 ........................................................................... 31 Figura 18 - Pior condio Cpi Vento 90 ......................................................................... 31 Figura 19 - Cpe + Cpi Vento 0 ....................................................................................... 32 Figura 20 -Cpe + Cpi Vento 90 .................................................................................... 32 Figura 21 - Resultante Vento 0 ....................................................................................... 33 Figura 22 - Resultante Vento 90 ..................................................................................... 33 Figura 23 - Dimensionamento Prtico ........................................................................... 57 Figura 24 - Perfil Viga .................................................................................................... 57 Figura 25 - Perfil Pilares ................................................................................................. 63 Figura 26 - Perfil vigas de cobertura .............................................................................. 67 Figura 27 Pefil vigas laterais .......................................................................................... 69 Figura 28 - Perfil Oites ................................................................................................. 73 Figura 29-Coluna do Oito ........................................................................................... 121 Figura 30 - Planta Tirantes de cobertura ...................................................................... 126 Figura 31 - Corte tirante de cobertura .......................................................................... 126 Figura 32 - Tirantes Laterais ........................................................................................ 130 Figura 33 - Tirantes Laterais ........................................................................................ 131 Figura 34 - Contraventamento Lateral.......................................................................... 134 Figura 35 - Contraventamento de Cobertura ................................................................ 137 Figura 36 - Detalhe ligao Viga - Viga ...................................................................... 139 Figura 37 - Detalhe ligao viga - viga ........................................................................ 139 Figura 38 - Detalhe ligao viga - pilar ........................................................................ 140 Figura 39 - Detalhamento chumbador .......................................................................... 144 Figura 40 - Detalhamento placa da base e perfil pilar .................................................. 147 Figura 41 - VIso 3D estrutura completa ..................................................................... 148 Figura 44 - Contraventamentos e Tirantes ................................................................... 149 Figura 45 - Corte Transversal ....................................................................................... 150 8 1 MEMORIAL DESCRITIVOOpresenteprojetorefere-seaumgalpodeestruturadeaoemduasguas localizado na cidade de Uberlndia-MG (adotar Vo= 35 m/s) destinado ao uso agrcola. Aedificaoter576mderea.Oterrenoenquadra-senacategoriaIVdaNBR 6123/1988, sendo um terreno coberto por obstculos numerosos e pouco espaado. 1.1 Fundaes De acordo com projeto de fundaes executado por empresa especializada, aps a anlise do solo do local, indicada a utilizao de sapata isolada uma profundidade de 1,5 m. O Fckdo concreto de 15 Mpa, sendo a armadura utilizada somente na base da sapata.

1.2 Fechamentos Osfechamentoslateraisdogalposerodetelhasemaogalvanizadopr-pintado, espessura 0,50 mm no fechamento, sendo que dever ser executado um peitoril em alvenaria de tijolos furados, com altura de 100 cm. 1.3 Estrutura A estrutura do pavilho ser executada em ao ASTMA 572. 1.4 Cobertura Paraacoberturaduasguasserusadatesourascomperfismetlicos; devidamente espaados e telhas em ao galvanizado com espessura 0,50 mm (4 apoios) e peso de 0,048 KN/m da marca Arcelor MittalPerfilor, telhas tipo trapezoidal LR 33. 1.5 Revestimentos Comoosfechamentosseroemtelhasmetlicasparafechamento,nohaver necessidade de execuo de revestimentos.9 1.6 Pisos Ser executado um contrapiso de concreto autonivelante de alto desempenho em toda a rea da edificao. 1.7 Esquadrias e ferragens Asesquadriasserometlicas.Asjanelasserodotipovenezianascom dimenses de 1,20 x 3,00 m, tambm esto previstos 2 portes frontais com dimenses de 5m x 6m. 1.8 Instalaes eltricas e hidrossanitrias SeroexecutadasdeacordocomasnormasdaABNTeconformeos distribuidores locais. 1.9 Pintura As esquadrias e portes de ferro sero pintadas com tinta a base de leo. 1.10 Vidros Os vidros das esquadrias sero do tipo liso, com 4 mm de espessura. Figura 1 - Apresentao galpo 10 2 CARACTERSTICAS 2.1 Caractersticas gerais -Obra:DepsitoagrcolalocalizadonointeriordacidadedeUberlndia, MG. 2.2 Caractersticas geomtricas -rea:576 m; -Altura cumeeira: 8,00 m; -Altura das colunas dos oites: 7,75 m; -Altura pilares das pontas: 7,00 m; -Largura: 16,00 m; -Comprimento: 36,00 m; -Espaamento entre prticos: 6,00 m; -Declividade do telhado: 12,5%; -Tipo de telhado: duas guas; -Cobertura e fechamento do galpo:-Ao utilizado: Ao ASTM A570 G50; -Aberturas:Janelastipovenezianasmveis(1,20mx3,00m)70% abertas e 5% de frestas quando fechadas. Portes frontais com dimneses de 5,00 m x 6,00 m, totalizando 60m de rea aberta no oito frontal. Nos fundo no h aberturas; 11 Figura 2 - Dimenses galpo Figura 3 - Vista Frontal Galpo 12 3 NORMAS E SOFTWARES UTILIZADOS 3.1 Softwares -Microsoft Word e Excel; -AutoCad; -Sketchup; -MCalc3D 3.2 Normas -ABNTNBR8800:2008Projetodeestruturasdeaoedeestruturas mistas de ao e concreto de edifcios; -ABNT NBR 6123: 1988 Foras devidas ao vento em edificaes; -ABNTNBR8681:2003Aesesegurananasestruturas Procedimento; -ABNTNBR6120:1980Cargasparaoclculodeestruturasde edificaes. -ABNTNBR14762:2010Dimensionamentodeestruturasdeao constitudas por perfis formado a frio. 13 4 PR DIMENSIONAMENTO 4.1 Colunas PerfisIlaminadosdealmacheia,formandoprticosengastadosnabase, moduladosacada6metros.Consideradoqueospilarespossuem7mdealturae aplicando a seguinte relao: Figura 4 - Tipos de perfil para pilares pr dimensionamento

Portanto, O tipo de perfil adotado para os pilares ser: W 310 52 ASTM A572 GR50. 4.2 Vigas Vigas de cobertura de alma cheia engastadas no topo dos pilares. Considerando umvode16mdecomprimentoeumngulodeinclinaode7,13.Aplicandoas seguintes relaes: Figura 5 - Altura viga do prtico 14

Portanto, O tipo de perfil adotado para as vigas ser: W 310 52 ASTM A572 GR50. 4.3 Teras de coberturas e fechamento lateral Para a cobertura sero usadas telhas em ao galvanizado com espessura 0,50 mm epesoiguala0,048KN/mdamarcaPerfilor,tipotrapezoidalLR33.Oespaamento das teras ser de 1,61 metros, tendo cinco vos e seis apoios. Paraofechamentolateralserutilizadaomesmotipodetelha,umavezqueo espaamento entre as teras laterais de 1,50 metros e h quatro vos e cinco apoios. Assimsendo,considerandoespaamento1,70mparaumatelhade0,50mm,4 apoios, olhando no catlogo da Perfilor , temos:Sobrecargas admissveis: 98 kgf/m Tabela 1 - Informaes da telha trapezoidal LR 33 cobertura 15 Tabela 2 - - Informaes da telha trapezoidal LR 33 fechamento 16 5 ESPECIFICAES DO MATERIAL Estrutura (pilares, vigas e teras): Ao ASTM A572Fy = 345 MPaFu = 450 MPa Contraventos e tirantes: Ao ASTM A572 Fy = 345 MPaFu = 450 MPa Chumbadores: Ligaes principais ASTM A572 Fy = 345 MPaFu = 450 MPa 17 6 CALCULO DA AO DO VENTO 6.1 Dimenses do pavilho Figura 6 - Dimenses galpo Dimenses do Pavilho 18 a =36 mComprimento b =16 mLargura h =7 mP-direito =7,13Inclinao da Cobertura h1 =1,00 mAltura da Cobertura p = 6 mDistncia entre Prticos Tabela 3 - Dimenses galpo Figura 7 - Dimenses galpo 19 Figura 8 - Informaes galpo De acordo com o mostrado na figura:C1 = (2 x h)C1 = (2 X 7)C1 = 14 mouC1 = B/2C1 = 16/2C1 = 08 mAdotado o menor valor, portanto: 08 m.A1 = b/3A1 = 16/3A1 = 5,334 mouA1 = A/4A1 = 36/4A1 = 09 mAdota-se o maior valor, porm a1 2 x h (14 m).Portanto:A1 = 09 mA2 = (A/2) A1 A2 = (36/2) 09A2 = 09 m 20 rea das aberturas FaceFixaMvel A105,4 A205,4 A3010,8 B105,4 B205,4 B3010,8 C1060 C2060 D100 D200 Tabela 4 - reas das aberturas 6.2 Velocidade bsica do vento DeacordocomomapadeisopletasdaNBR6123/1988avelocidademdiado vento na regio da cidade de Uberlndia - MG de Vo= 35 m/s. 21 Figura 9 - Mapa das Isopletas Figura 10 - Velocidade Bsica do Vento 6.3 Fator topogrfico S1 = 1,0 ->terreno plano ou fracamente acidentado. 22 Figura 11 - Fator Topogrfico 6.4 Fator rugosidade OterrenoseenquadranacategoriaIV,comoterrenocobertoporobstculos numerososepoucoespaado,emzonaflorestal,industrialouurbanizado.ClasseB, onde a maior dimenso horizontal ou vertical da superfcie frontal esteja entre 20 m e 50 m. S2=0,81 Figura 12 - Fator Rugosidade 23 6.5 Fator estatstico Oimvelenquadra-senogrupo3Edificaeseinstalaesindustriaiscom baixo fator de ocupao (depsitos, silos, construes rurais, etc.). S3 = 0,95 Figura 13 - Fator Estatstico 6.6 Velocidade caracterstica do vento Determinadotodososfatoresestatsticosdovento,determina-seavelocidade caracterstica do vento como sendo:Vk = S1 .S2 . S3 = 35 x 1 x 0,81 x 0,95 = 26,9325 m/s 6.7 Presso dinmica q = 0,613 . q = 0,613 x 26,9325 = 0,45 KN/m. 6.8 Coeficiente de presso externa Osvaloresdocoeficientedepressoexternasedo,paradiferentestiposde edificaesengulodeincidnciadoventosobreamesma,sendoapresentadosem zonas de alta presso, estas que aparecem junto as extremidades de paredes e telhado. 24 6.8.1 Coeficiente de presso externa paredes O coeficiente de presso referente s paredes da edificao tem como variveis a altura relativa, ou seja, a relao h/b onde h aaltura do p direito da edificao e b sua maior dimenso medida em planta, e a relao a/b, onde a a menor dimenso da edificaoemplantabaixa.Estasdimensestambmdefinemaszonasdepresso, sendoessasconsideraesencontradasnatabela4daNBR6123.Asfigurasabaixo apresentamosvaloresdepressoexternasparaasparedesnosdiferentesngulosde incidncia do vento e diversas zonas de presso. Ocoeficientedepressomdioserencontradoposteriormenteatravsde algumas combinaes entre os coeficientes externos e internos. -Vento a 0 a = 36,00 mMaior dimenso horizontal da edificao b = 16,00 mMenor dimenso horizontal da edificao h = 7,00 mAltura da edificao 9,00m 9,00m 25 Figura 14 - Cpe Vento 0 -Vento a 90 a = 36,00 mMaior dimenso horizontal da edificao b = 16,00 mMenor dimenso horizontal da edificao h = 7,00 mAltura da edificao 8,00m 26 Figura 15 - Cpe Vento 90 6.8.2 Coeficiente de presso externa telhado Ocoeficientedepressoparatelhadosdependeinicialmentedasconfiguraes do telhado no que se refere quantidade de guas da cobertura, para telhados com duas guas,simtricoseedificaodeplantabaixaretangular,necessriooauxiliodas consideraes apresentadas na tabela 5 da NBR 6123.Para cobertura, alm da relao h/b, outra varivel importante a inclinao do telhado.Domesmomodo,oscoeficientessedoparadiferentesreasouzonasde presso,sendoqueoscoeficientesmdiossoconsideradosparazonasdemaior presso, no caso, a regio da cumeeira e beirais. 27 Figura 16 - Cpe telhado 6.9 Coeficiente de presso interna Os coeficientes de presso interna quando no se enquadram nas ponderaes da norma, so calculados com o auxlio de planilha Excel, pois, requerem combinaes, simulando diferentes situaes com as aberturas, simulaes essas que no so possveis atravs do software Visual Ventos.Pode ser feita diversas combinaes, entretanto, visando simular situaes reais de uso da edificao, foram consideradas, para o vento 0 e 90, apenas quatro situaes: todas as aberturas abertas, todas as aberturas fechadas, esquadrias abertas e pores fechados e esquadrias fechadas e portes abertos. Os resultados esto nas tabelas abaixo. Considerar que as esquadrias abrem apenas 70% e, quando fechadas, ficam com frestas de 5%. 90 - Tudo aberto (janelas 70%) Cpi-0,50 LocalAreaCe A15,120,716,58B15,12-0,50,73C130-0,9-18,92C230-0,51,44

28 Soma0,0090 - Tudo fechado (janelas 5%) Cpi-0,50 LocalAreaCe A0,7560,70,83B0,756-0,50,04C11,5-0,9-0,95C21,5-0,50,07

Soma0,0090 - S os portes abertos e as esquadiras fechadas (janelas 5%) Cpi-0,68 LocalAreaCe A0,7560,70,89B0,756-0,50,32C130-0,9-14,01C230-0,512,80

Soma0,0090 - S as esquadrias abertas e os portes fechados (janelas 70%) Cpi-0,02 LocalAreaCe A15,120,712,86B15,12-0,5-10,44C11,5-0,9-1,40C21,5-0,5-1,04

Soma0,00Tudo aberto (janelas 70%) Cpi0,48 29 LocalAreaCe A13,78-0,8-4,27A23,78-0,4-3,54A37,56-0,2-6,22B13,78-0,8-4,27B23,78-0,4-3,54B37,56-0,2-6,22C600,728,35D0-0,30,00

Soma0,00Tudo fechado (janelas 5%) Cpi0,48 LocalAreaCe A10,189-0,8-0,21A20,189-0,4-0,18A30,378-0,2-0,31B10,189-0,8-0,21B20,189-0,4-0,18B30,378-0,2-0,31C30,71,42D0-0,30,00

Soma0,00S os portes abertos e as esquadrias fechadas(janelas 5%) Cpi0,70 LocalAreaCe A10,189-0,8-0,23A20,189-0,4-0,20A30,378-0,2-0,36B10,189-0,8-0,23B20,189-0,4-0,2030 B30,378-0,2-0,36C600,71,58D0-0,30,00

Soma0,00S as esquadrias abertas e os portes fechados (janelas 70%) Cpi-0,30 LocalAreaCe A13,78-0,8-2,67A23,78-0,4-1,20A37,56-0,22,39B13,78-0,8-2,67B23,78-0,4-1,20B37,56-0,22,39C30,73,00D0-0,30,00

Soma0,00Tabela 5 - Clculo Cpi A partir das tabelas, tem-se: 090 CPI Mx.0,7-0,02 CPI Mn.-0,3-0,68 Tabela 6 - Cpi mximo e mnimo 31 As duas piores condies esto ilustradas abaixo: -Vento a 0 Figura 17 - Pior condio Cpi Vento 0 -Vento a 90 Figura 18 - Pior condio Cpi Vento 90 6.10 Combinaes Cpe x Cpi Asimagensabaixorepresentamcombinaesmximasemnimasdos coeficientesexternos,estipuladosatravsdosoftwareVisualVentos,comos coeficientes internos, calculados atravs das planilhas mostradas acima.Asimagensaseguirilustramovalor,osinaleadireodoscoeficientes resultantes. 32 Figura 19 - Cpe + Cpi Vento 0 Figura 20 -Cpe + Cpi Vento 90 33 6.11 Esforos resultantes Dentre as situaes analisadas, com portas e janelas abertas e fechadas, obtm-se mxima solicitao de vento a 0 em Cpi= 0,70 e para ventos a 90 a maior solicitao ocorre com Cpi =-0,68. Os esforos resultantes em cada face foram calculados a partir da expresso: Fv = C x q x d Sendo:C = coeficiente resultante na faceq = presso dinmicad = distncia entre prticos Figura 21 - Resultante Vento 0 Figura 22 - Resultante Vento 90 34 Planilha de cculo dos esforos resultantes VentoCpiCpeCpe-Cpiq(KN/m)d (m)(Cpe-Cpi)*q*LPosio 00,7 -0,8-1,5 0,456 -4,05Parede A -0,8-1,5-4,05Telhado E -0,8-1,5-4,05Telhado G -0,8-1,5-4,05Parede B 90 -0,68 0,71,38 0,456 3,726Parede A -1,03-0,35-0,945Telhado E -0,40,280,756Telhado G -0,50,180,486Parede B 0-0,3 -0,8-0,5 0,456 -1,35Parede A -0,8-0,5-1,35Telhado E -0,8-0,5-1,35Telhado G -0,8-0,5-1,35Parede B 90 -0,02 0,70,72 0,456 1,944Parede A -1,03-1,01-2,727Telhado E -0,4-0,38-1,026Telhado G -0,5-0,48-1,296Parede B Tabela 7 - Resumo Resultantes ParaconsideraodeventonoprogramaMcalc3D,asforasdoventoa0 foramnomeadascomoW1edecompostasemxey.Sendoassim,asforasficam descritas a seguir: W1x = -4,05 . sen7,13 = -0,502 KN W1y= -4,05 . cos7,13 = -4 KN ParaconsideraodeventonoprogramaMcalc3D,asforasdoventoa90 foramnomeadascomoW2,direitaeW2,esquerda,paraconsiderarseparadamenteo ventoasucoeoventoasobrepresso,sendoassimapresenta-seabaixoasduas hipteses de ventos na cobertura decompostas em coordenadas x e coordenadas y, para aplicao diretamente na tera: 35 W2Dir x= -0,945 . sen 7,13 = - 0,1773 KN W2Dir y= -0,945 . cos 7,13 = - 0,9377 KN W2Esq x= 0,756 . sen 7,13 = 0,0938 KN W2Esq y= 0,756 . cos 7,13 = 0,7501 KN. 36 7 CARREGAMENTOS NA ESTRUTURA 7.1 Carregamentos prticos 7.1.1 Cargas permanentes na estrutura Consideramos,paraefeitodeclculoasseguintescargaspermanentesna estrutura: -Telhas: 0,10 KN/m; -Contraventamentos: 0,05KN/m;; -Teras e tirantes: 0,10 KN/m; -Vigasecolunas:paraefeitodeclculonopr-dimensionamento, adotaremos: 0,20 KN/m; Carga permanente distribuda (Fg1)= Fg1 . espaamento entre prticos; Carga permanente distribuda = 0,35 KN/m . 6 m = 2,10 KN/m. Carga permanente distribuda (Fg2) = Fg2 . espaamento entre prticos; Carga permanente distribuda = 0,10 KN/m . 6 m = 0,60 KN/m. Carga permanente total = 2,70 KN/m. 7.1.2 Cargas acidentais na cobertura - sobrecarga SegundoaABNTNBR8800:2008,nascoberturascomuns(telhados),na ausncia de especificao mais rigorosa, deve ser prevista uma sobrecarga caracterstica mnima de 0,25 KN/m, em projeo horizontal. Admite-se que esta sobrecarga englobe ascargasdecorrentesdeinstalaeseltricasehidrulicas,deisolamentostrmicoe acstico e de pequenas peas eventualmente fixadas na cobertura, at um limite de 0,05 KN/m. Assim sendo: Fq1k = 0,25 KN/m . 6 m =1,50 KN/m. 37 7.2 Carregamento teras 7.2.1Cargas permanentes -Peso prprio telhas = 11,48 kgf/m. 7.2.2 Sobrecarga -Sobrecarga = 25,00 kgf/m. 7.2.3 Presso dinmica -q = 45,34 kgf/m 38 8 AES EXERCIDAS NA ESTRUTURA 8.1 Aesexercidas sobre o prtico Abaixoseroilustradastodasasaesqueosprticosdopavilhoestaro sujeito. a)Peso Prprio: b)Ao Permanente: 39 c)Sobre Carga: d)Vento Transversal: e)Vento Transversal direito: 40 f)Vento Longitudinal: g)Presso Interna Vento Transversal: h)Presso Interna Vento Longitudinal: 41 8.2 Aes atuante nas teras -Coberturas 1 e 2: Intertera adotado: 1.61 m Ao Perm.: -0.27 kN/m Sobrecarga: -0.40 kN/m Vento 90: 0.22 kN/m Vento 0: 0.22 kN/m PI/90: 0.50 kN/m PI/0: 0.51 kN/m CC: -1.00 kN -Laterais 1 e 2: Intertera adotado: 1.50 m Ao Perm.: -0.26 kN/m Vento 90: 0.27 kN/m Vento 0: 0.27 kN/m e 0 kN PI/90: 0.46 kN/m PI/0: 0.48 kN/m CC: 00 kN -Oites 1 e 2: Intertera adotado: 1.50 m Ao Perm.: -0.25 kN/m Vento 90: 0.17 kN/m Vento 0: 0.22 kN/m e 0 kN PI/90: 0.46 kN/m PI/0: 0.48 kN/m CC: 0 kN 42 9 FORA HORIZONTAL EQUIVALENTE ( FORA NOCIONAL, Fn) Nasestruturasdepequenadeslocabilidadeemdiadeslocabilidade,osefeitosdasimperfeiesgeomtricasiniciaisdevemserlevadosemcontadiretamentena anlise,pormeiodaconsideraodeumdeslocamentohorizontalentreosnveis superior e inferior do galpo industrial (em edifcios seria o deslocamentointerpavimento)de,sendohaalturadoandar.Estesefeitospodemser levadosemcontapormeiodaaplicaodeumaforahorizontalequivalente, denominadadeforanocional,iguala0,3%dovalordascargasgravitacionaisde clculo. A fora nocional, para efeito de clculo obtida da seguinte forma: Fd1=1,50*(0,25kN/m*6m)+1,25*(0,30kN/m*6m) Fd1=4,5kN/m Fn=0,003*(4,5Kn/m)*16m Fn=0,216KN. 43 10 COMBINAES DE AES 10.1 Combinaes para o prtico Autilizaodascombinaesdassolicitaespresentessefaznecessriapara simularomaisfielmentepossvelasaesatuantesnaestrutura(pesoprprio, sobrecarga,vento,etc).Devemserconsideradastantascombinaesdeaesquantas foremnecessriasparaverificaodascondiesdeseguranaemrelaoatodosos estados-limites ltimos aplicveis. AABNTNBR8800:2008traznoseuitem4.7.7.2.1aexpressoqueindica como devem ser feitas as combinaes: 10.1.1 Combinaes de Estados Limites ltimos ELU Ascombinaesltimasnormaisdecorremdousoprevistodaedificao. Devem ser consideradas tantas as combinaes de aes quantas forem necessrias para a verificao das condies de segurana em relao a todos os estados-limites ltimos aplicveis.Emcadacombinaodevemestarincludasasaespermanenteseaao varivelprincipal,comseusvalorescaractersticoseasdemaisaesvariveis, consideradas secundrias, com seus valores reduzidos de combinao. Para cada combinao, aplica-se a seguinte expresso: Sendo que: FG1,k representa os valores caractersticos das aes permanentes; FQ1,k o valor caractersticos da ao varivel considerada principal para a combinao; Fj1,k representa os valores caractersticos das aes variveis que podem atuarconcomitantemente com a ao varivel principal. 44 Tabela 8 Valores dos fatores de combinao45 Tabela 9 - Valores dos coeficientes de ponderao das aes Para esta seo foram feitas as seguintes combinaes: a)Combinao 1: aes permanente + peso prprio + sobrecarga 46 NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 11.56 -11.99 11.56 -11.99 11.57 -12 11.57 -12 11.57 -12 11.56 -11.99 11.56 -11.99 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 28.87 29.25 50.71 51.09 50.71 51.09 50.71 51.09 50.71 51.09 50.71 51.09 28.87 29.25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 b)Combinaao2:pesoprprio+cargapermanente+ventotransversal NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 -0.69 -4.9 -0.69 -6.32 -0.69 -6.33 -0.69 -6.33 -0.69 -6.33 -0.69 -6.32 -0.69 -4.9 1.15E-4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1.15E-4 0 4.47 10.86 3.33 12.88 3.34 12.87 3.35 12.86 3.34 12.87 3.33 12.88 4.47 10.86 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 47 c)Combinao3:pesoprprio+cargapermanente+ventotransversal direito NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 4.26 0.04 5.68 0.04 5.68 0.04 5.68 0.04 5.68 0.04 5.68 0.04 4.26 0.04 0 1.15E-4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1.15E-4 10.29 5.04 12.31 3.9 12.3 3.91 12.3 3.91 12.3 3.91 12.31 3.9 10.29 5.04 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 d)Combinao4:pesoprprio+cargapermanente+ventolongitudinal NFxFyFzMxMyMz 12 17 7.96 -8.61 0 0 21.47 22.04 0 0 0 0 0 0 48 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 8.1 -8.75 8.11 -8.76 8.11 -8.76 8.11 -8.76 8.1 -8.75 7.96 -8.61 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 36.01 36.57 36.01 36.57 36.01 36.57 36.01 36.57 36.01 36.57 21.47 22.04 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 e)Combinao5:pesoprprio+cargapermanente+sobrecarga+vento transversal reduzido NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 5.98 -9.64 5.98 -10.49 5.99 -10.49 5.99 -10.5 5.99 -10.49 5.98 -10.49 5.98 -9.64 6.93E-5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -6.93E-5 0 17.78 21.87 29.43 35.42 29.43 35.41 29.44 35.41 29.43 35.41 29.43 35.42 17.78 21.87 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 49 f)Combinao6:pesoprprio+cargapermanente+sobrecarga+vento transversal direito reduzido NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 8.94 -6.67 9.8 -6.67 9.8 -6.68 9.8 -6.68 9.8 -6.68 9.8 -6.67 8.94 -6.67 0 6.92E-5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -6.92E-5 21.27 18.38 34.82 30.03 34.81 30.04 34.81 30.04 34.81 30.04 34.82 30.03 21.27 18.38 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 g)Combinao7:pesoprprio+cargapermanente+sobrecarga+vento longitudinal reduzido 50 NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 11.17 -11.86 11.26 -11.95 11.26 -11.95 11.26 -11.95 11.26 -11.95 11.26 -11.95 11.17 -11.86 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 27.98 28.58 49.03 49.63 49.03 49.63 49.03 49.63 49.03 49.63 49.03 49.63 27.98 28.58 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 h)Combinao 8: peso prprio + carga permanente + sobrecarga reduzida + vento transversal NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 1.67 -7.43 1.67 -8.86 1.67 -8.86 1.67 -8.86 1.67 -8.86 1.67 -8.86 1.67 -7.43 1.15E-4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1.15E-4 0 9.2 15.73 12.86 22.55 12.87 22.54 12.87 22.54 12.87 22.54 12.86 22.55 9.2 15.73 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 51 i)Combinao 9: peso prprio + carga permanente + sobrecarga reduzida + ventotransversaldireito NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 6.61 -2.49 8.04 -2.49 8.04 -2.5 8.04 -2.5 8.04 -2.5 8.04 -2.49 6.61 -2.49 0 1.15E-4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1.15E-4 15.02 9.92 21.84 13.57 21.83 13.58 21.82 13.59 21.83 13.58 21.84 13.57 15.02 9.92 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 j)Combinao 10: peso prprio + carga permanente + sobrecarga reduzida + vento longitudinal 52 NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 10.32 -11.14 10.46 -11.29 10.47 -11.29 10.47 -11.29 10.47 -11.29 10.46 -11.29 10.32 -11.14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 26.2 26.92 45.53 46.25 45.53 46.25 45.53 46.25 45.53 46.25 45.53 46.25 26.2 26.92 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10.1.2 Combinaes paraEstado Limite de Servio ELS a)Combinao 11: Peso prprio + carga permanente + sobrecarga reduzida NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 11.56 -11.99 11.56 -11.99 11.57 -12 11.57 -12 11.57 -12 11.56 -11.99 11.56 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 28.87 29.25 50.71 51.09 50.71 51.09 50.71 51.09 50.71 51.09 50.71 51.09 28.87 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 53 143-11.99029.25000 b)Combinao 12: Peso prprio+ vento transversal reduzido NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 -4.28 -1.1 -4.28 -2.52 -4.28 -2.52 -4.28 -2.52 -4.28 -2.52 -4.28 -2.52 -4.28 -1.1 1.15E-4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1.15E-4 0 -2.69 3.51 -11.09 -1.73 -11.08 -1.74 -11.07 -1.74 -11.08 -1.74 -11.09 -1.73 -2.69 3.51 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 c)Combinao 13: Peso prprio + vento transversal direito reduzido NFxFyFzMxMyMz 12 17 0.67 3.84 0 1.15E-4 3.13 -2.31 0 0 0 0 0 0 54 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 2.09 3.85 2.08 3.85 2.08 3.85 2.08 3.85 2.09 3.85 0.67 3.84 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1.15E-4 -2.1 -10.71 -2.11 -10.7 -2.12 -10.7 -2.11 -10.7 -2.1 -10.71 3.13 -2.31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 d)Combinao 14: Peso prprio +vento longitudinal reduzido NFxFyFzMxMyMz 12 17 33 38 54 59 75 80 96 101 117 122 138 143 4.37 -4.8 4.51 -4.95 4.51 -4.95 4.52 -4.95 4.51 -4.95 4.51 -4.95 4.37 -4.8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14.31 14.69 21.59 21.96 21.59 21.96 21.59 21.96 21.59 21.96 21.59 21.96 14.31 14.69 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 55 10.2 Combinaes para as teras 10.2.1 Combinaes para o Estado Limite ltimo ELU -Coberturas 1 e 2: a)Combinao1:Aopermanente+sobrecarga=1,25.AP+1,50.SC=- 0,94kN/m b)Combinao 2: Ao permanente + vento 90 = 1 . AP + 1,40 . V90 + 1,40 . PI/90 = 1,48kN/m c)Combinao 3: Ao permanente + vento 0= 1 .AP + 1,40 .V0 + 1,40 . PI/0 = 1,26kN/m d)Combinao 4: Aopermanente = 1,25 . AP = - 0,38 Kn/m -Laterais 1 e 2: a)Combinao 1: Ao permanente + vento 90 = 1 . AP + 1,40 . V90 + 1,40 . PI/90 = 1,06 kN/m b)Combinao 2: Ao permanente + vento 0 = 1 . AP + 1,40 . V0 + 1,40 . PI/0 = 1,17 kN/m e 0 kN c)Combinao 3: Ao permanente = 1.25 . AP = - 0.32 kN/m -Oites 1 e 2: a)Combinao 1: Ao permanente + vento 90 = 1 . AP + 1,40 . V90 + 1,40 . PI/90 = 1,26 kN/m b)Combinao 2:Ao permanente + vento 0=1 . AP + 1,40 . V0 + 1,40 . PI/0 = 1,08 kN/m e 0 kN c)Combinao 3: Ao permanente = 1,25 . AP = - 0,31 kN/m 56 10.2.2 Combinaes para o Estado Limite de Servio ELS -Coberturas 1 e 2: a)Combinao1:Aopermanente+sobrecarga=1.AP+1.SC=-0,67 kN/m b)Combinao 2: Vento 90 = 1 . V90 + 1 . PI/90 = 0,72 kN/m c)Combinao 3: Vento 0 = 1 . V0 + 1 . PI/0 = 0,73 kN/m -Laterais 1 e 2: a)Combinao 1: Vento 90 = 1 . V90 + 1 . PI/90 = 0,73 kN/m b)Combinao 2: Vento 0 = 1 . V0 + 1 . PI/0 = 0,75 kN/m e 0 kN c)Combinao 3: Ao permanente = 1 . AP = -0,26 kN/m -Oites 1 e 2: a)Combinao 1: Vento 90 = 1 . V90 + 1 . PI/90 = 0,63 kN/m b)Combinao 2: Vento 0 = 1 . V0 + 1 . PI/0 = 0,65 kN/m e 0 kN c)Combinao 3: Ao permanente = 1 . AP = -0,34 kN/m 57 11 DIMENSIONAMENTO NO MCALC 3D Odimensionamentodasestruturasdopavilhoforamfeitasnosoftware MCalc 3D e est descrito abaixo. Figura 23 - Dimensionamento Prtico 11.1 Vigas OperfilescolhidoparatodasasvigasdaestruturafoiperfilIlaminadoda Aominas W 310 44.5 e as resistncias de calculo esto apresentadas abaixo. Figura 24 - Perfil Viga 58 Conforme NBR 8800:2008 e NBR 14762:2010 Perfil I da Aominas Perfil: W 310 44.5 Ao: ASTM A572 GR50fy = 345 MPafu = 450 MPa COMPRIMENTOS DA BARRA KxLx = 8,06 mKzLz = 1,63 m KyLy = 1,63 mLb = 8,06 m 1. Clculo da Trao 1,00Coeficiente de reduo da rea lquida 0,01mrea lquida da seo transversal 0,01mrea lquida efetiva da seo transversal 1794,00kNResistncia de escoamento 1906,67kNResistncia ruptura 1794,00kNFora normal resistente de clculo trao 0,00< 1,00OK! 2. Clculo da Compresso 74271,85kN 6352,15kN 1118,91kN 1,00 1118,91kN 1118,91kN 0,95Fator de reduo associado instabilidade local 59 1973,40kN 1,29 0,50 845,19kN 0,01< 1,00OK! 3. Clculo da Resistncia Flexo - eixo Y 103500,00kN/mTenso residual 0,00mMdulo resistente elstico 0,00mMdulo resistente plstico 241,65kN.mMomento fletor de plastificao da seo 3.1. FLT - Flambagem Lateral com Toro 208,27Parmetro de esbeltez 42,38Parmetro de esbeltez correspondente plastificao 0,04 123,55Parmetro de esbeltez correspondente ao incio do escoamento 154,27kN.mMomento fletor correspondente ao incio do escoamento 1,75Fator de modificao para diagrama de momento fletor no-uniforme 129,96kN.mMomento fletor de flambagem elstica ento 129,96kN.mMomento fletor resistente caracterstico para o estado limite FLT 3.2. FLM - Flambagem Local da Mesa 60 7,41Parmetro de esbeltez 9,15Parmetro de esbeltez correspondente plastificao 23,89Parmetro de esbeltez correspondente ao incio do escoamento 802,57kN.mMomento fletor de flambagem elstica ento 241,65kN.mMomento fletor resistente caracterstico para o estado limite FLM 3.3. FLA - Flambagem Local da Alma 44,03Parmetro de esbeltez 90,53Parmetro de esbeltez correspondente plastificao 137,24Parmetro de esbeltez correspondente ao incio do escoamento 220,38kN.mMomento fletor correspondente ao incio do escoamento ento 241,65kN.mMomento fletor resistente caracterstico para o estado limite FLA 129,96kN.mMomento fletor resistente caracterstico 118,14kN.mMomento fletor resistente de clculo 0,83< 1,00OK! 4. Clculo da Resistncia Flexo - eixo Z 103500,00kN/mTenso residual 0,00mMdulo resistente elstico 0,00mMdulo resistente plstico 54,33kN.mMomento fletor de plastificao da seo 61 4.1. FLM - Flambagem Local da Mesa 7,41Parmetro de esbeltez 9,15Parmetro de esbeltez correspondente plastificao 23,89Parmetro de esbeltez correspondente ao incio do escoamento ento 54,33kN.mMomento fletor resistente caracterstico para o estado limite FLM 54,33kN.mMomento fletor resistente caracterstico 49,39kN.mMomento fletor resistente de clculo 0,00< 1,00OK! 5. Clculo da Resistncia ao cortante - eixo Y 14,82Parmetro de esbeltez 5,00Coeficiente de flambagem local por cisalhamento 59,22Parmetro de esbeltez limite para plastificao 73,76Parmetro de esbeltez limite para para incio de escoamento 0,00mrea efetiva de cisalhamento 511,86kNFora cortante correspondente plastificao ento 465,32kNResistncia ao esforo cortante em relao ao eixo Y 0,00< 1,00OK! 62 6. Clculo da Resistncia ao cortante - eixo Z 44,03Parmetro de esbeltez 5,00Coeficiente de flambagem local por cisalhamento 59,22Parmetro de esbeltez limite para plastificao 73,76Parmetro de esbeltez limite para incio de escoamento 0,00mrea efetiva de cisalhamento 427,62kNFora cortante correspondente plastificao ento 388,75kNResistncia ao esforo cortante em relao ao eixo Z 0,08< 1,00OK! 7. Equaes de Interao 0,83 0,84 63 11.2 Pilares O perfil escolhido para ospilares foi perfil I laminado da Aominas W 310 52 e as resistncias de calculo esto apresentadas abaixo. Figura 25 - Perfil Pilares Conforme NBR 8800:2008 e NBR 14762:2010 Perfil I da Aominas Perfil: W 310 52 Ao: ASTM A572 GR50fy = 345 MPafu = 450 MPa COMPRIMENTOS DA BARRA KxLx = 7 mKzLz = 1,61 m KyLy = 1,61 mLb = 7 m 1. Clculo da Trao 1,00Coeficiente de reduo da rea lquida 0,01mrea lquida da seo transversal 0,01mrea lquida efetiva da seo transversal 2101,36kNResistncia de escoamento 2233,33kNResistncia ruptura 2101,36kNFora normal resistente de clculo trao 0,00< 1,00OK! 64 2. Clculo da Compresso 90688,72kN 7813,14kN 1762,79kN 1,00 1762,79kN 1762,79kN 0,98Fator de reduo associado instabilidade local 2311,50kN 1,13 0,58 1203,75kN 0,03< 1,00OK! 3. Clculo da Resistncia Flexo - eixo Y 103500,00kN/mTenso residual 0,00mMdulo resistente elstico 0,00mMdulo resistente plstico 286,40kN.mMomento fletor de plastificao da seo 3.1. FLT - Flambagem Lateral com Toro 179,03Parmetro de esbeltez 42,38Parmetro de esbeltez correspondente plastificao 0,03 130,76Parmetro de esbeltez correspondente ao incio do escoamento 181,45kN.mMomento fletor correspondente ao incio do escoamento 1,67Fator de modificao para diagrama de momento fletor no-uniforme 65 198,00kN.mMomento fletor de flambagem elstica ento 198,00kN.mMomento fletor resistente caracterstico para o estado limite FLT 3.2. FLM - Flambagem Local da Mesa 6,33Parmetro de esbeltez 9,15Parmetro de esbeltez correspondente plastificao 23,89Parmetro de esbeltez correspondente ao incio do escoamento 1295,60kN.mMomento fletor de flambagem elstica ento 286,40kN.mMomento fletor resistente caracterstico para o estado limite FLM

3.3. FLA - Flambagem Local da Alma 38,24Parmetro de esbeltez 90,53Parmetro de esbeltez correspondente plastificao 137,24Parmetro de esbeltez correspondente ao incio do escoamento 259,22kN.mMomento fletor correspondente ao incio do escoamento ento 286,40kN.mMomento fletor resistente caracterstico para o estado limite FLA 198,00kN.mMomento fletor resistente caracterstico 180,00kN.mMomento fletor resistente de clculo 0,14< 1,00OK! 4. Clculo da Resistncia Flexo - eixo Z 103500,00kN/mTenso residual 0,00mMdulo resistente elstico 0,00mMdulo resistente plstico 64,95kN.mMomento fletor de plastificao da seo 4.1. FLM - Flambagem Local da Mesa 66 6,33Parmetro de esbeltez 9,15Parmetro de esbeltez correspondente plastificao 23,89Parmetro de esbeltez correspondente ao incio do escoamento ento 64,95kN.mMomento fletor resistente caracterstico para o estado limite FLM 64,95kN.mMomento fletor resistente caracterstico 59,05kN.mMomento fletor resistente de clculo 0,00< 1,00OK! 5. Clculo da Resistncia ao cortante - eixo Y 12,65Parmetro de esbeltez 5,00Coeficiente de flambagem local por cisalhamento 59,22Parmetro de esbeltez limite para plastificao 73,76Parmetro de esbeltez limite para para incio de escoamento 0,00mrea efetiva de cisalhamento 606,89kNFora cortante correspondente plastificao ento 551,72kNResistncia ao esforo cortante em relao ao eixo Y 0,00< 1,00OK! 6. Clculo da Resistncia ao cortante - eixo Z 38,24Parmetro de esbeltez 5,00Coeficiente de flambagem local por cisalhamento 59,22Parmetro de esbeltez limite para plastificao 73,76Parmetro de esbeltez limite para incio de escoamento 0,00mrea efetiva de cisalhamento 67 498,70kNFora cortante correspondente plastificao ento 453,37kNResistncia ao esforo cortante em relao ao eixo Z 0,04< 1,00OK! 7. Equaes de Interao 0,14 0,16 11.3 Teras 11.3.1 Coberturas 1 e 2 O perfil escolhido paraas teras de cobertura 1 e 2foi perfil U formadoa frio100 x 75 x 4,75e as resistncias de calculo esto apresentadas abaixo. Figura 26 - Perfil vigas de cobertura Perfil U (Formado a frio) Perfil: [ 100 x 75 x 4.75 Ao: ASTM A572 GR50fy = 345 MPafu = 450 MPa 68 COMPRIMENTOS DA BARRA KxLx = 2 mKzLz = 2 m KyLy = 6 mLb = 2 m 1. Clculo da Trao 1,00Coeficiente de reduo da rea lquida 344,14kNResistncia de escoamento 299,25kNResistncia ruptura 299,25kNResistncia trao 0,00< 1,00OK! 2. Clculo da Resistncia Flexo - eixo Y 2.1. Clculo do momento resistente devido ao incio do escoamento efetivo 0,00mrea efetiva da seo 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo Y 0,00mRebaixamento total do eixo baricntrico 0,05mPosio final do eixo baricntrico 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo baricntrico 0,00mMdulo elstico efetivo 10,05kN.mResistncia de clculo flexo para o incio do escoamento 2.2. Clculo do momento resistente devido ao estado limite Flambagem Lateral com Toro 19,82kN.mMomento fletor de flambagem lateral com toro 0,00mMdulo de resistncia elstico da seo bruta em relao fibra comprimida 0,79ento 0,92Fator de reduo associado flambagem lateral com toro Clculo de na tenso315921,52 kN/m 0,00mrea efetiva da seo 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo Y 0,00mRebaixamento total do eixo baricntrico 0,05mPosio final do eixo baricntrico 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo baricntrico 0,00mMdulo elstico efetivo 69 9,37kN.mResistncia de clculo flexo para o estado limite FLT 9,37kN.mResistncia de clculo flexo em relao ao eixo Y 0,71< 1,00OK! 2. Clculo da Resistncia ao cortante - eixo Z 17,05Parmetro de esbeltez 5,00Coeficiente de flambagem local por cisalhamento 58,15Parmetro de esbeltez limite para plastificao 75,37Parmetro de esbeltez limite para para incio de escoamentoento 72,40kNResistncia ao esforo cortante em relao ao eixo Z 0,02< 1,00OK! 11.3.2 Laterais 1 e 2 O perfil escolhido para as teras laterais 1 e 2foi perfil U formado a frio100 x 75 x 6,3 e as resistncias de calculo esto apresentadas abaixo. Figura 27 Pefil vigas laterais 70 Perfil U (Formado a frio) Perfil: [ 100 x 75 x 6.3 Ao: ASTM A572 GR50fy = 345 MPafu = 450 MPa COMPRIMENTOS DA BARRA KxLx = 2 mKzLz = 2 m KyLy = 6 mLb = 2 m 1. Clculo da Trao 1,00Coeficiente de reduo da rea lquida 444,18kNResistncia de escoamento 386,25kNResistncia ruptura 386,25kNResistncia trao 0,00< 1,00OK! 2. Clculo da Compresso 123,55kN 402,45kN 452,93kN 0,45 105,86kN 105,86kN 2,15 0,19 a) Clculo da resistncia compresso devido flambagem global 0,00mrea efetiva devido flambagem global 77,37kNResistncia compresso devido flambagem global b) Clculo da resistncia compresso devido flambagem local 71 0,00mrea efetiva devido flambagem local 407,17kNResistncia compresso devido flambagem local 77,37kNFora normal resistente de clculo compresso 0,00< 1,00OK! 3. Clculo da Resistncia Flexo - eixo Y 3.1. Clculo do momento resistente devido ao incio do escoamento efetivo 0,00mrea efetiva da seo 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo Y 0,00mRebaixamento total do eixo baricntrico 0,05mPosio final do eixo baricntrico 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo baricntrico 0,00mMdulo elstico efetivo 14,13kN.mResistncia de clculo flexo para o incio do escoamento 3.2. Clculo do momento resistente devido ao estado limite Flambagem Lateral com Toro 30,08kN.mMomento fletor de flambagem lateral com toro 0,00mMdulo de resistncia elstico da seo bruta em relao fibra comprimida 0,72ento 0,95Fator de reduo associado flambagem lateral com toro Clculo de na tenso327924,30 kN/m 0,00mrea efetiva da seo 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo Y 0,00mRebaixamento total do eixo baricntrico 0,05mPosio final do eixo baricntrico 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo baricntrico 0,00mMdulo elstico efetivo 13,43kN.mResistncia de clculo flexo para o estado limite FLT 13,43kN.mResistncia de clculo flexo em relao ao eixo Y 0,38< 1,00OK! 72 4. Clculo da Resistncia Flexo - eixo Z 4.1. Clculo do momento resistente devido ao incio do escoamento efetivo 0,00mrea efetiva da seo 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo Z 0,00mRebaixamento total do eixo baricntrico 0,05mPosio final do eixo baricntrico 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo baricntrico 0,00mMdulo elstico efetivo 5,23kN.mResistncia de clculo flexo em relao ao eixo Z 4.2. Clculo do momento resistente devido ao estado limite Flambagem Lateral com Toro -1,00 1,00 0,07mParmetro da seo transversal conforme Anexo E - NBR 14762:2010 9,65kN.mMomento fletor de flambagem lateral com toro 0,00mMdulo de resistncia elstico da seo bruta em relao fibra comprimida 0,77ento 0,93Fator de reduo associado flambagem lateral com toro Clculo de na tenso319498,01 kN/m 0,00mrea efetiva da seo 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo Z 0,00mRebaixamento total do eixo baricntrico 0,05mPosio final do eixo baricntrico 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo baricntrico 0,00mMdulo elstico efetivo 4,84kN.mResistncia de clculo flexo para o estado limite FLT 4,84kN.mResistncia de clculo flexo em relao ao eixo Y 0,04< 1,00OK! 5. Clculo da Resistncia ao cortante - eixo Y 9,90Parmetro de esbeltez 73 5,00Coeficiente de flambagem local por cisalhamento 58,15Parmetro de esbeltez limite para plastificao 75,37Parmetro de esbeltez limite para para incio de escoamentoento 147,96kNResistncia ao esforo cortante em relao ao eixo Y 0,00< 1,00OK! 11.3.3 Oites 1 e 2 O perfil escolhido para as teras dos oites 1 e 2foi perfil U formado a frio100 x 40 x 6,3 e as resistncias de calculo esto apresentadas abaixo. Figura 28 - Perfil Oites Perfil U (Formado a frio) Perfil: [ 100 x 40 x 6.3 Ao: ASTM A572 GR50fy = 345 MPafu = 450 MPa COMPRIMENTOS DA BARRA KxLx = 1,33 mKzLz = 1,33 m KyLy = 5,33 mLb = 1,33 m 74 1. Clculo da Trao 1,00Coeficiente de reduo da rea lquida 305,87kNResistncia de escoamento 265,97kNResistncia ruptura 265,97kNResistncia trao 0,00< 1,00OK! 2. Clculo da Compresso 89,21kN 153,89kN 693,25kN 0,77 86,35kN 86,35kN 1,97 0,23 a) Clculo da resistncia compresso devido flambagem global 0,00mrea efetiva devido flambagem global 63,10kNResistncia compresso devido flambagem global b) Clculo da resistncia compresso devido flambagem local 0,00mrea efetiva devido flambagem local 280,38kNResistncia compresso devido flambagem local 63,10kNFora normal resistente de clculo compresso 0,00< 1,00OK! 75 3. Clculo da Resistncia Flexo - eixo Y 3.1. Clculo do momento resistente devido ao incio do escoamento efetivo 0,00mrea efetiva da seo 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo Y 0,00mRebaixamento total do eixo baricntrico 0,05mPosio final do eixo baricntrico 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo baricntrico 0,00mMdulo elstico efetivo 8,05kN.mResistncia de clculo flexo para o incio do escoamento 3.2. Clculo do momento resistente devido ao estado limite Flambagem Lateral com Toro 14,38kN.mMomento fletor de flambagem lateral com toro 0,00mMdulo de resistncia elstico da seo bruta em relao fibra comprimida 0,79ento 0,92Fator de reduo associado flambagem lateral com toro Clculo de na tenso317345,20 kN/m 0,00mrea efetiva da seo 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo Y 0,00mRebaixamento total do eixo baricntrico 0,05mPosio final do eixo baricntrico 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo baricntrico 0,00mMdulo elstico efetivo 7,41kN.mResistncia de clculo flexo para o estado limite FLT 7,41kN.mResistncia de clculo flexo em relao ao eixo Y 0,60< 1,00OK! 4. Clculo da Resistncia Flexo - eixo Z 4.1. Clculo do momento resistente devido ao incio do escoamento efetivo 0,00mrea efetiva da seo 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo Z 0,00mRebaixamento total do eixo baricntrico 0,03mPosio final do eixo baricntrico 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo baricntrico 0,00mMdulo elstico efetivo 76 1,54kN.mResistncia de clculo flexo em relao ao eixo Z 4.2. Clculo do momento resistente devido ao estado limite Flambagem Lateral com Toro -1,00 1,00 0,05mParmetro da seo transversal conforme Anexo E - NBR 14762:2010 6,90kN.mMomento fletor de flambagem lateral com toro 0,00mMdulo de resistncia elstico da seo bruta em relao fibra comprimida 0,49ento 1,00Fator de reduo associado flambagem lateral com toro Clculo de na tenso345000,00 kN/m 0,00mrea efetiva da seo 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo Z 0,00mRebaixamento total do eixo baricntrico 0,03mPosio final do eixo baricntrico 0,00m4Momento de incia efetivo da seo em relao ao eixo baricntrico 0,00mMdulo elstico efetivo 1,54kN.mResistncia de clculo flexo para o estado limite FLT 1,54kN.mResistncia de clculo flexo em relao ao eixo Y 0,04< 1,00OK! 5. Clculo da Resistncia ao cortante - eixo Y 4,35Parmetro de esbeltez 5,00Coeficiente de flambagem local por cisalhamento 58,15Parmetro de esbeltez limite para plastificao 75,37Parmetro de esbeltez limite para para incio de escoamentoento 64,97kNResistncia ao esforo cortante em relao ao eixo Y 0,00< 1,00OK! 77 12 ESFOROS 12.1 Esforos do prtico Astabelsaabaixorepresentamoresumodosesforosnoprticoeosesforos mximos. Esforos VigaNormal kNCortante kNMomento kNm Combinao 124,4759,06-123,53 Combinao 2-10,41-11,07-8,47 Combinao 3-10,0616,36-8,47 Combinao 411,04-27,72-60,22 Combinao 512,05-38,95-84,26 Combinao 613,1138,08-77,16 Combinao 723,41-57,68-120,65 Combinao 84,58-21,729,5 Combinao 94,6920,67-42,71 Combinao 1021,29-52,91-111,6 Mximo24,4759,06-123,53 Tabela 10 - Resumo esforos viga Esforos ColunaNormal kNCortante kNMomento kNm Combinao 170,5316,74-117,2 Combinao 2-14,48-6,8120,85 Combinao 3-13,767,6325,1 Combinao 435,68,73-57,25 Combinao 548,5916,64-79,5 Combinao 647,7-13,63-72,34 Combinao 767,6216,68-114,46 Combinao 830,3312,28-47,72 Combinao 929,29-11,1-39,41 Combinao 1063,5115,69-105,98 Mximo70,5316,74-117,2 Tabela 11 - Resumo esforos coluna 12.1.1 Fora Normal Os esforos normais submetidos aos prticos do pavilho esto ilustrados abaixo de acordo com suas respectivas combinaes.-Combinaes de 1 at a 10 ELU; -Combinaes de 11 at a 14 ELS. 78 a)Combinao 1: b)Combinao 2: c)Combinao 3: 79 d)Combinao 4: e)Combinao 5: f)Combinao 6: 80 g)Combinao 7: h)Combinao 8: i)Combinao 9: 81 j)Combinao 10: k)Combinao 11: l)Combinao 12: 82 m)Combinao 13: n)Combinao 14: 12.1.2 Fora Cortante no eixo Z Osesforoscortantesnoeixozsubmetidosaosprticosdopavilhoesto ilustrados abaixo de acordo com suas respectivas combinaes. -Combinaes de 1 at a 10 ELU; -Combinaes de 11 at a 14 ELS. 83 a)Combinao 1: b)Combinao 2: c)Combinao 3: 84 d)Combinao 4: e)Combinao 5: f)Combinao 6: 85 g)Combinao 7: h)Combinao 8: i)Combinao 9: 86 j)Combinao10: k)Combinao 11: l)Combinao 12: 87 m)Combinao 13: n)Combinao 14: 12.1.3 Momento no eixo Y Os esforos demomento no eixo Y submetidos aos prticos do pavilho esto ilustrados abaixo de acordo com suas respectivas combinaes. -Combinaes de 1 at a 10 ELU; -Combinaes de 11 at a 14 ELS. 88 a)Combinao 1: b)Combinao 2: c)Combinao 3: 89 d)Combinao 4: e)Combinao 5: f)Combinao 6: 90 g)Combinao 7: h)Combinao 8: i)Combinao 9: 91 j)Combinao 10: k)Combinao 11: l)Combinalao 12: 92 m)Combinao 13: n)Combinao 14: 12.2 Esforos das teras A tabela abaixo apresenta o resumo dos esforos mximos das peas da tera. Esforos Tera Cob. 1 e 2NormalCortante kNMomento kNm Mximo-4,43-6,64 Esforos Tera Lat. 1 e 2NormalCortanteMomento Mximo--1,061,59 Esforos Tera Oit. 1 e 2NormalCortanteMomento Mximo--0,831,10 Tabela 12 - Resumo esforoes teras 93 12.2.1 Coberturas 1 e 2 12.2.1.1Momentos fletores -ELU: Valores mximos: Tramo 1-6.64 kN.mApoio 12.4E-6 kN.m Apoio 22.5E-6 kN.m -ELS: Valores mximos: Tramo 1-3.28 kN.mApoio 16.6E-7 kN.m Apoio 26.6E-7 kN.m 94 12.2.1.2Cortantes -ELU: Valores mximos: Apoio 1 Direita-4.43 kN Apoio 2 Esquerda4.43 kN -ELS: Valores mximos: Apoio 1 Direita-2.19 kN Apoio 2 Esquerda2.19 kN 95 12.2.2 Laterais 1 e 2 12.2.2.1Momentos fletores -ELU: Valores mximos: Tramo 11.59 kN.mApoio 1-3.8E-7 kN.m Apoio 2-3.0E-7 kN.m -ELS: Valores mximos: Tramo 11.28 kN.mApoio 1-3.1E-7 kN.m Apoio 2-2.4E-7 kN.m 96 12.2.2.2 Cortantes -ELU: Valores mximos: Apoio 1 Direita1.06 kN Apoio 2 Esquerda-1.06 kN -ELS: Valores mximos: Apoio 1 Direita0.85 kN Apoio 2 Esquerda-0.85 kN 97 12.2.3 Oites 1 e 2 12.2.3.1 Momentos fletores -ELU: Valores mximos: Tramo 11.10 kN.mApoio 14.1E-7 kN.m Apoio 23.9E-7 kN.m -ELS: Valores mximos: Tramo 11.19 kN.mApoio 14.4E-7 kN.m Apoio 24.2E-7 kN.m 98 12.2.3.2 Cortantes -ELU: Valores mximos: Apoio 1 Direita0.83 kN Apoio 2 Esquerda-0.83 kN -ELS: Valores mximos: Apoio 1 Direita0.89 kN Apoio 2 Esquerda-0.89 kN 99 13 DEFORMAES Paraaverificaodoslimitesdedeformaonoprtico,utilizaram-seos parmetros estabelecidos na NBR 8800/2008. O limite dado segundo o anexo C, tabela C.1 e de L/250 para vigas de cobertura para o deslocamento vertical da viga.J para o deslocamento horizontal o limite e de L/300. 13.1 Deformaes do prtico Asdeformaesdavigadecoberturaforamtiradasdoncentraldacumeeira, conformemostraroasfiguras.Asdeformaesdospilaresforamtiradasdoncom cota mais elevada das colunas, como apresentaro as figuras a seguir. 13.1.1Deformaes das vigas de coberturas O deslocamento mximo das vigas de cobertura igual a:

Osdeslocamentossofridopelasvigasdosprticosdopavilhoso,emtodasas combinaesdeEstadoLimitedeServio,igualoumenoresdoqueadeformao mxima e, por isso, as vigas esto corretamente dimensionadas.Os deslocamentos estoilustrados abaixo de acordo com as combinaes. -Combinaes de 1 at a 10 ELU; -Combinaes de 11 at a 14 ELS. 100 a)Combinao 1: b)Combinao 2: c)Combinao 3: 101 d)Combinao 4: e)Combinao 5: f)Combinao 6: 102 g)Combinao 7: h)Combinao 8: i)Combinao 9: 103 j)Combinao 10: k)Combinao 11: l)Combinao 12: 104 m)Combinao 13: n)Combinao 14: 13.1.2 Deformaes dos pilares do prtico O deslocamento mximo do topo dos pilares igual a:

105 Osdeslocamentossofridopelospilaresdosprticosdopavilhoso,emtodasas combinaesdeEstadoLimitedeServio,igualoumenoresdoqueadeformao mxima e, por isso, os pilares esto corretamente dimensionadas.Os deslocamentos estoilustrados abaixo de acordo com as combinaes. -Combinaes de 1 at a 14 ELU; -Combinaes de 11 at a 14 ELS. a)Combinao 1: b)Combinao 2: c)Combinao 3: 106 d)Combinao 4: e)Combinao 5: f)Combinao 6: 107 g)Combinao 7: h)Combinao 8: i)Combinao 9: 108 j)Combinao 10: k)Combinao 11: l)Combinao 12: 109 m)Combinao 13: n)Combinao 14: 110 13.2 Deformao nas teras Para a determinao dos estados limites de servio das teras de cobertura foram utilizadas as combinaes do Estado Limite ltimo. De acordo com o anexo C da NBR 8800:2008,odeslocamentomximoparaterasdecobertura,considerandoas combinaesrarasdeserviocomaesvariveisdemesmosentidodasaes permanentes, deve ser L/180, e com aes variveis de sentido oposto aos permanentes, L/120, sendo L o vo livre da tera. -Situao 1:

-Situao 2:

As deformaes so,em todasas combinaesde EstadoLimite de Servio, igual oumenoresdoqueadeformaomximae,porisso,asterasdecoberturaesto corretamente dimensionadas.Os deslocamentos estoilustrados abaixo de acordo com as peas e combinaes. 13.2.1 Coberturas 1 e 2 -ELU: Combinao 1 111 Combinao 2 Combinao 3 Combinao 4 -ELS: Combinao 1 Combinao 2 Combinao 3 Combinao 4 112 13.2.2 Laterais 1 e 2 -ELU: Combinao 1 Combinao 2 Combinao 3 -ELS: Combinao 1 Combinao 2 Combinao 3 113 13.2.3 Oites 1 e 2 -ELU: Combinao 1 Combinao 2 Combinao 3 -ELS: Combinao 1 Combinao 2 Combinao 3 114 14 COLUNAS DE TAPAMENTO FRONTAL 14.1 Dimensionamento oites frontal -Dados: Ao do vento: 0,4534KN/m2 Coeficientedepressodaparede(maiorcpe+cpidaparedes)=1,6 (sobrepresso) Considerar coluna de tapamento em perfil I soldado ASTM A 572 Grau 50: Peso prprio das teras + tirantes + travamentos = 0,070 KN/m2 Peso das telhas trapezoidais 33 de ao 0,50mm = 0,0448 Kn/m2 Peso estimado para as colunas: 0,32 KN/m -Soluo: Aes:

Permanente: Fg1

A carga de compresso aplicada no topo da coluna. Obs.:Foramdesconsideradososefeitosdasexcentricidadesdevidoaopeso prprio das vigas, tirantes e telhas de fechamento. Ento:

115 Considerandoacolunacomosimplesmenteapoiadanosseusdoisextremos,a combinao de dimensionamento flexo-compresso dada por: ( ) 3 5 , 1 2 1 25 , 1,Fg Fg Fg NSd C+ + = ( ) KN NSd C1 , 9 736 , 1 . 5 , 1 1925 , 5 25 , 1,= + = Momento de clculo: mm KN Msdm KnFg l qMSd. 2336 , 38056. 125 , 38875 , 7 . 6272 , 3 . 4 , 1875 , 7 . 4 , 18.2 2 2== = = = Cortante de clculo: KNl qVSd6775 , 19275 , 7 . 6272 , 3 . 4 , 12. . 4 , 1= = = Comprimento de flambagem da coluna: -Direo de maior inrcia = comprimento da coluna: Lx = 7,75metros -Direo de menor inrcia: Ly = Lz = espaamento entre teras = 1,50 metros Neste eixo as teras de fechamento funcionam como contenes laterais a) Verificao da fora resistente de clculo da fora para a conteno lateral e sua rigidez necessria: Conforme item 4.11.2.2 da NBR 8800:2008 KN KN N Fsd br0364 , 0 1 , 9 . 004 , 0 004 , 0 = = = bcSD rbrLNS. 2= Onde: r = coeficiente de ponderao da rigidez igual a 1,35; Ndc = fora axial de compresso solicitante de clculo no pilar; Lbc = distncia entre contenes, observando-se o item 4.11.2.4 da NBR 8800:2008. 116 KNmKNSbr4195 , 3550 , 16775 , 19 . 35 , 1 . 2= = ( )RD c br Sd cN S N Ento, ,: s OK KN Ento .... 4195 , 35 6775 , 19 : s Apartirdisso,realiza-seopr-dimensionamentodacolunaparaestimaro tamanho do perfil, calcula-se o Cb e segue-se com o clculo da coluna a compresso, flexo, cortante, esforo combinado e flecha (L/300). Adotou-seCb=1,0poisseestafavordasegurana,ousejaomomento resistente para Cb com valores acima de 1,0, sempre superior ao do cb=1,0. 117 118 119 120 121 Em acordo com o Anexo C da NBR 8800, tabela C.1 para galpes em geral o deslocamento horizontal no topo dos pilares em relao a base :

Operfil,W310x52,0,escolhidoparaooitofrontalatendetodasas verificaesderesistnciaedeslocamento.Abaixosegueumailustraofrontaldo galpo. Figura 29-Coluna do Oito 122 15 DIMENSIONAMENTO DE TIRANTES DE COBERTURA E TAPAMENTOS LATERAL Ao se dimensionar os tirantes tanto das teras de cobertura como das teras de tapamento lateral, e importante que se trave adequadamente os lances mais extremos das linhas de tirantes para que sejam efetivos. Para o dimensionamento considerou-se as seguintes caractersticas: Barras de ferro redondo ASTM A572 GR50 (fy=345 Mpa; fu= 450Mpa); Extremidades rosqueadas conforme a figura abaixo: 15.1 Dimensionamento dos tirantes de cobertura Adotou-se dimetro de 3/8 barra: 9,53 mm Aes consideradas: Peso prprio da estrutura do prtico = 0,32 KN/m2 Peso prprio das teras e pecas metlicas acessrias = 0,070 KN/m2 Peso das telhas metlicas = 0,0448 KN/m2 Peso prprio total = 0,4388 KN/m2 Sobrecarga: 0,25 KN/m2 -Clculo da rea efetiva da barra rosqueada Conforme item 6.3.2.2 para barra rosqueada e necessrio verificar: rea bruta da seo transversal:

rea efetiva da seo rosqueada:

123 -Calculo da forca de trao resistente conforme item 6.3.3.1: -Ruptura da seo efetiva Adotar

-Verificao da resistncia ao escoamento da seo bruta: Adotar

-Adota-se a menor resistncia -Aes atuantes nos tirantes da cobertura Para as aes atuantes nos tirantes de cobertura, utiliza-se: Combinao 1: Permanente + Sobrecarga

124

FD= COMBINACAO 01

-Forca atuante no tirante T1

-Forca atuante no tirante T2 Tabela 13 - Clculo T2

125

Divide-se por dois:

-Verificao Tem-se: OK! Sendo assim, podemos utilizar tirantes com dimetro de 3/8 e barrar de 9,53 mm sendo o ao ASTM A572 GR50. 126 Figura 30 - Planta Tirantes de cobertura Figura 31 - Corte tirante de cobertura 127 15.2 Dimensionamento dos tirantes de tapamento lateral Adotou-se dimetro de 3/8 barra: 9,53 mm Aes consideradas: Peso prprio da estrutura do prtico = 0,32 KN/m2 Peso prprio das teras e pecas metlicas acessrias = 0,070 KN/m2 Peso das telhas metlicas = 0,0448 KN/m2 Peso prprio total = 0,4388 KN/m2 -Clculo da rea efetiva da barra rosqueada Conforme item 6.3.2.2 para barra rosqueada e necessrio verificar: rea bruta da seo transversal:

rea efetiva da seo rosqueada:

-Calculo da forca de trao resistente conforme item 6.3.3.1: -Ruptura da seo efetiva Adotar

-Verificao da resistncia ao escoamento da seco bruta: Adotar

128

-Adota-se a menor resistncia -Aes atuantes nos tirantes laterais Para as aes atuantes nos tirantes de cobertura, utiliza-se: Combinao 1: Permanente

FD= COMBINACAO 01

-Forca atuante no tirante T1

129 -Forca atuante no tirante T2 Tabela 14 - Clculo T2

Divide-se por dois:

-Verificao Tem-se: OK! 130 Sendo assim, podemos utilizar tirantes com dimetro de 3/8 e barrar de 9,53 mm sendo o ao ASTM A572 GR50. Figura 32 - Tirantes Laterais 131 Figura 33 - Tirantes Laterais 132 16 DIMENSIONAMENTOS DOS ELEMENTOS DE CONTRAVENTAMENTOS Oscontraventamentosdosplanosdacoberturaserocolocadosnosvo extremos, entre os eixos 1 e 2, e 6e 7 ( vide figuras 34 e 35), de maneira que possam resistiraaesdevidasaoventoincidentesnostapamentosfrontais.Almdisso,o contraventamento da cobertura deve dar apoio s colunas do tapamento frontal. O espaamento entre contraventamentos p inferior a 25 metros e, por isso, no h necessidade de executar contraventamentos no meio do pavilho.Arigidezdoplanodecontraventamentoobtidapordiagonaiscolocadasna forma de X, atuando o vento; havendo solicitao do contraventamento, uma diagonal trabalhar tracionada e a outra, comprimida. 16.1 Dimensionamento contraventamento lateral Adotar Cpe mdio da cobertura= -1,4; Contraventos em barra de ferro redondo ASTM A572 GR50; Adotou-se dimetro de 3/8 barra: 9,53 mmCarga de vento = 0,45 kN/m;Distancia entre prticos = 6,00 m; Definio das foras na diagonal do contraventamento:

-Clculo da rea efetiva da barra rosqueada Conforme item 6.3.2.2 para barra rosqueada e necessrio verificar: rea bruta da seo transversal:

133 rea efetiva da seo rosqueada:

-Calculo da forca de trao resistente conforme item 6.3.3.1: -Ruptura da seo efetiva Adotar

-Verificao da resistncia ao escoamento da seo bruta: Adotar

-Adota-se a menor resistncia -Verificao Tem-se: OK! 134 Sendo assim, podemos utilizar tirantes com dimetro de 3/8 e barras de 9,53 mm sendo o ao ASTM A572 GR50. Figura 34 - Contraventamento Lateral 135 16.2 Dimensionamento contraventamento cobertura Adotar Cpe mdio da cobertura= -1,4; Adotou-se dimetro de 3/8 barra: 9,53 mm Contraventos em barra de ferro redondo ASTM A572 GR50; Carga de vento = 0,45 kN/m;Distancia entre prticos = 6,00 m; Definio das foras na diagonal do contraventamento:

-Comprimento da diagonal

-Clculo da rea efetiva da barra rosqueada Conforme item 6.3.2.2 para barra rosqueada e necessrio verificar: rea bruta da seo transversal:

rea efetiva da seo rosqueada:

-Calculo da forca de trao resistente conforme item 6.3.3.1: 136 -Ruptura da seo efetiva Adotar

-Verificao da resistncia ao escoamento da seo bruta: Adotar

-Adota-se a menor resistncia -Verificao Tem-se: OK! Sendo assim, podemos utilizar contraventamentos de cobertura com dimetro de 3/8 e barras de 9,53 mm sendo o ao ASTM A572 GR50. 137 Figura 35 - Contraventamento de Cobertura 138 17 CALCULO DO PESO PROPRIO DA ESTRUTURA Para o calculo do peso-prprio da estrutura, utilizou-se os pesos que osoftware Mcalc3D gerou para cada estrutura. Para as estruturas feitas manualmente ou atravs do excel o peso dos elementos foi calculado da seguinte maneira: -Pegou-se os componentes da estrutura de ao e levantaram-se quais seus comprimentos, multiplicados pela rea, achou-se o volume, para todos os vo.Sabendo-sequeopesoespecficodoaode7850Kg/m3, encontrou-seopesodecadacomponente.Aofinal,estespesosforam somados com o restante da estrutura. Encontrou-se um peso total da estrutura de ao de aproximadamente 22.000 Kg. Os valores esto mostrados na tabela a seguir: Resumo dos Perfis Tipo Dimenses Transversal (mm)Tipo de ao Comprimento (m)Peso (kgf) Quantidade (un) Vigas310 x 44,5 ASTM A572 GR50 112,87 5022,79 7 Colunas310 x 52ASTM A572 GR50 98509614 Colunas do oito310 x 52ASTM A572 GR50 31 392,2802 4 Teras de cobertura100 x 75 ASTM A572 GR50 504 4341,16 84 Teras laterais100 x 75 ASTM A572 GR50 3604002,360 Teras de oito100 x 40 ASTM A572 GR50 360 2756,02 30 Tirantes de cobertura9,53 ASTM A572 GR50 509,28 285,16036 24 Tirantes laterais9,53 ASTM A572 GR50 122,904 68,817446 12 Contraventamentos de cobertura 9,53 ASTM A572 GR50 248,4 139,08623 20 Contraventamentos laterais 9,53 ASTM A572 GR50 67,84 37,985546 4 Total2414,294 22141,6 259 Tabela 15- Peso total da estrutura 139 18 LIGAES Para as ligaes foi utilizado ao ASTM A 572 GR50. 18.1 Viga Viga Figura 36 - Detalhe ligao Viga - Viga Figura 37 - Detalhe ligao viga - viga 140 18.2 Viga Pilar Figura 38 - Detalhe ligao viga - pilar 18.3 Pilar - Fundao -Clculo de ligao de coluna com fundao rotulada - NBR 8800:2008 -Esforos atuantes na coluna: Nt = 70,53KN Hc = 16,74KN Nt = 14,48KN Ht = 13,63KN Fck do concreto da fundao = 20MPa 141 -Clculo dos chumbadores: Considerar chumbadores com extremidade inferior dobrada a 90. Clculodoschumbadorescomextremidadesdobradasa90naextremidade inferior: Utilizamos ferro redondo , 9,05 mm, ASTM A572, sendo os chumbadores verificados para resistir aos esforos de arrancamento da coluna. De acordo com a NBR 8800 item 6.3.3.2 (a), a rea necessria do chumbador s atuando ao cisalhamento dada por:

Ab = Fv,rd/0,3 . fu Ab = Hc / 0,3 . fu Fv,Rd fora de cisalhamento Considerandofu=450MPa=45KN/cm2=450N/mm2paraaoASTMA572 GR50, para cisalhamento apenas o dimetro do chumbador : Hc = 16,74 kN e dois chumbadores (nc = 2)

Considerando = = 19,05mm

Adotar dc = 10 mm Na trao a rea necessria dada por item 6.3.3.1 NBR 8800:2008

142

= 0,6 cm = 6 mm -Comprimento de ancoragem: OcomprimentodeancoragememacordocomoAISCparachumbadorescom extremidades inferior a 90 com porca ou chapa + arruela : u b Rd tf A F . 56 , 0,= cthd fcks chumbadore NL. . 7 , 02 /= cRd t thd fcks chumbadore F NL. . 7 , 02 /,== c ckRd t thd fF NL. . 4 , 1,== Onde;Ab = rea da seo transversal de um chumbador; dc = dimetro da barra do chumbador; Fck = resistncia caracterstica do concreto da base aos 28 dias; Fu = limite de ruptura do ao; Lc = comprimento vertical de ancoragem do chumbador. Lh = comprimento horizontal do chumbador Nt = carga axial de trao u b Rd tf A F . 56 , 0,= 143 kN KNmmNrd FtdcmKNFRd t825 , 71 78 , 718225405 , 19 .. 450 . 56 , 0 ,4.. 45 . 56 , 02222,= = ==tt mm cmcmcmKNKNdc fF NLckRd t th7 , 134 47 , 13905 , 1 . 2 . 4 , 1825 , 71. 4 , 12,= = === Adotar Lh = 135 mm. Para determinao de Lc utiliza-se a tabela 7 do Manual de Construo em ao Interface Ao-Concreto, 2 edio 2010. Tabela 16 - Tabela 7 do Manual de Contruo em ao Assim:Lc = 12dc = 12.19,05 = 228,6mm = 23cm Sendo o comprimento total do chumbador: L = Lc + Lh + espessura arruela + espessura porca + no mnimo 3 fios de rosca. L = 230 + 135 + 20,9 + 7,6 = 393,5 mm = 39,35 cm 144 Tabela 17 - Tabela porca + arruela e folga 3 fios de rosca A distncia entre chumbadores segue o critrio da tabela 7 do Manual de Construo em ao Interface Ao-Concreto, 2 edio 2010: 5dc 100mm 5.19,05 = 95,25 mm> 100 mm No, ento, adotar no mnimo 100 mm. Figura 39 - Detalhamento chumbador 145 -Verificao final para o chumbador submetido trao: Averificaofinalparaochumbadorsubmetidotraopodeserfeitode acordo com o item 6.3.3.1 NBR 8800:2008 a) Resistncia trao pela ruptura da seo na rosca: 2.,aub beRd tf AF= 35 , 14.. 75 , 02,uRd tfdF||.|

\|=t 35 , 1450405 , 19 .. 75 , 022,mmNFRd t||.|

\|=t KN N FRd t256 , 71 74 , 71255,= = b) Resistncia trao pelo escoamento da seo maica da barra (rea bruta): 1.,ay bRd tf AF= 10 , 1345405 , 19 .22,mmNFRd t||.|

\|=t KN N FRd t39 , 89 56 , 898393,= = Adotar Ft,Rd = 71,256 kN -Esforo solicitante de clculo trao: KNs chumbadoreNNtsd24 , 7248 , 142= = = RD t sdF N,s . , 39 , 89 24 , 7 Atende OK KN KN s -Determinao da tenso efetiva no concreto e espessura da chapa: 146 Aespessuradaplacabasedeterminadaemfunodeumpercentualda resistncia caracterstica do concreto.De posse da carga axial compresso Nc, determina-se a rea mnima da chapa, cujas dimenses devem ser um pouco maiores que as dimenses do perfil. Determinam-se a seguir a tenso efetiva no concreto e a espessura da chapa. Considerando fck de 2KNcm2 e Nc = 70,53KN 22138 , 500 , 2 . 7 , 053 , 707 , 0cmcmKNKNfNAckc= = = Pelo clculo o valor de A1 pequeno, proporcional ao valor reduzido da reao compresso na base. Considerandoqueasdimensesdaplacadebasedevamserumpoucomaiores que as do perfil da coluna (d = 317 mm e bf = 167 mm). Conforme AISC: Dimenses da chapa de base Vamos deixar de 30 mm cada extremidade. Podemos adotar c = 377 mm e B = 227 mm em ao ASTM A36 mmd Cm 925 , 372317 . 95 , 0 377295 , 0=== mmbf Bn 7 , 462167 . 8 , 0 227280 , 0=== mmb dnf52 , 574167 . 3174.' = = = Usar o maior valor = 59,87 mm = 5,987cm = l A espessura da placa base seria dada por: Apndice C AISC 2084 , 07 , 22 . 3753 , 70cmKN KNANAFfcc= = = = 147 mm cmcmKNKNcm tn B FNl tyc65 , 0 065 , 07 , 46 . 7 , 22 . 5 , 34 . 9 , 053 , 70 . 2987 , 5. . 9 , 022= = == recomendvel usar pelo menos chapa de espessura de no mnimo 12mm. Figura 40 - Detalhamento placa da base e perfil pilar 148 19 DETALHAMENTOS 19.1 Viso 3D da estrutura Figura 41 - VIso 3D estrutura completa 149 19.2 Planta contraventamentos e tirantes Figura 42 - Contraventamentos e Tirantes 150 19.3 Corte Transversal Figura 43 - Corte Transversal 151 20 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS NBR 8800/ 2008 Projeto de estruturas de ao e de estruturas mistas de ao e concreto de edifcios;NBR 6123/1988 Foras devidas ao vento em edificaes;NBR14762/2010Dimensionamentodeestruturasdeaoconstitudasporperfis formados a frio;NBR 8681/2003 Aes e segurana nas estruturas Procedimento;NBR6120/1980Cargasparaoclculodeestruturasdeedificaes; CHAMBERLAIM. Z. DHREMER. G. MESACASA. E. Manual de construo em ao. Janeiro, 2010.Notas de Aula. Estrutura de Ao e Madeira II. Universidade de Passo Fundo, 2015.