Memorial de Calculo estrutura metálica

Trabalho 01

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FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

PROJETO DE UM GALPO METLICODisciplina: Estruturas de aoProfessor:

Acadmicos: SUMRIO

41.CARACTERSTICAS GERAIS

41.1.Definio da obra:

41.2.Definies da obra e de seu entorno:

41.3.Caractersticas do Galpo:

51.4.Geometria:

62.SISTEMA ESTRUTURAL

62.1.1.Sistema Transversal:

62.2.Sistema Longitudinal:

62.3.Sistema Secundrio:

63.ESPECIFICAO DO MATERIAL

74.NORMAS ADOTADAS

75.PROGRAMAS COMPUTACIONAIS

76.CLCULO DA AO DO VENTO

76.1.Dimenses do Galpo:

76.2.Determinao das Foras Estticas Devido ao Vento:

96.3.Coeficientes de presso externa paredes

106.4.Coeficientes de presso externa telhados

126.5.Coeficientes de presso externa mais desfavorvel

136.6.Coeficientes de presso interna

146.7.Combinaes dos coeficientes de presso

156.8.Cargas atuantes nos prticos (KN/m)

167.CARGAS ADOTADAS

167.1.Carga permanente (G)

167.2.Carga acidental - sobrecarga (Q1)

167.3.Presso dinmica do vento (Q2)

168.COMBINAES

178.1.COMBINAO 01

188.2.COMBINAO 02

188.3.COMBINAO 03

198.4.COMBINAO 04

208.5.COMBINAO 05

218.6.COMBINAO 06

228.7.COMBINAO 07

238.8.DESLOCAMENTOS

249.DIMENSIONAMENTO A TRAO

249.1.BANZOS

249.2.DIAGONAIS

259.3.MONTANTES

2610.DIMENSIONAMENTO A COMPRESSO, FLEXO, CISALHAMENTO E FLEXO-COMPRESSO

2610.1.BANZOS

2610.2.DIAGONAIS

2610.3.MONTANTES

2711.DIMENSIONAMENTO DA TERA

2812.FLECHA DA TESOURA

2813.LISTAGEM DE MATERIAL

1. CARACTERSTICAS GERAIS1.1. Definio da obra:

Obra: Galpo Industrial para fabricao de mveisLocal: Nova Bassano - RS1.2. Definies da obra e de seu entorno:

O projeto visa construo de um galpo industrial para fabricao de mveis.

A obra ser executada na cidade de Nova Bassano RS, apresentando como entorno terreno que configura zona industrial tradicional.

1.3. Caractersticas do Galpo:

Abaixo est apresentadas as caractersticas do prdio em estudo:rea: 2.418 m

Largura entre Eixos das Colunas: 30 m

Comprimento: 78 m

Espaamento entre Prticos: 6 m

P direito Livre: 7 m

Altura mxima do Galpo (na cumeeira): 9,00 m

Quantidade de guas: 02 guas

ngulo de inclinao do telhado: 8% (7,6)Cobertura e Fechamentos Laterais: Telhas trapezoidais (LR40) em ao galvanizado, espessura 0,50 mm na cobertura e em ao galvanizado pr-pintado, espessura 0,50 mm no fechamento lateral (ver especificaes - Anexo A).1.4. Geometria:

2. SISTEMA ESTRUTURAL

2.1.1. Sistema Transversal:

Prticos metlicos treliados, formados por perfis U laminados, engastados na base modulados a cada 6m. Os pilares das extremidades com altura de 7 m e as vigas de cobertura vencendo 01 vo de 30 m engastadas no topo dos pilares.

2.2. Sistema Longitudinal:

Contraventos Verticais e Horizontais, contraventados em X, usando barras redondas de ao ASTM A36.

2.3. Sistema Secundrio:

Sistema de cobertura e fechamento, formado por teras metlicas em perfil U, contraventadas e totalmente aparafusadas.3. ESPECIFICAO DO MATERIAL

Estrutura: Ao ASTM A572

Fy = 345 MPa

Fu = 490 MPa

Contraventos: Ao ASTM A36

Fy = 250 MPa

Fu = 400 MPa.

4. NORMAS ADOTADAS

NBR 6123/1988 Foras devidas ao Vento

NBR 8800/2008 Projeto e Execuo de estruturas de ao e de estruturas mista de ao e concreto de edifcios NBR 8681/2003 Aes e Segurana nas Estruturas

NBR 6120/1988 Cargas para Clculo de Estruturas em Edificaes5. PROGRAMAS COMPUTACIONAIS

Mastan2 v3 Anlise Estrutural Autocad 2009: - Desenhos

Visualventos 2.0.2. Foras Devido ao Vento Ftool Verso educacional 2.11 Anlise Estrutural Programas elaborados no Microsoft Excel verso 20076. CLCULO DA AO DO VENTO

6.1. Dimenses do Galpo:

6.2. Determinao das Foras Estticas Devido ao Vento:

Velocidade Bsica do Vento (V0)

NBR 6123/88, captulo 4.2, item a, figura 1, pgina 6.

Dada em funo da localizao geogrfica.

Cidade de Nova Bassano: V0 = 45 m/s

Velocidade Caracterstica do Vento

NBR 6123/88, captulo 4.2, item b.

Dada em funo dos fatores S1, S2 e S3.

Vk = V0 x S1 x S2 x S3

S1 Fator topogrfico - NBR 6123/88, captulo 5.2, item a.

Terreno plano ou fracamente acidentado.

S1 = 1

S2 Fator de rugosidade - NBR 6123/88, captulo 5.3.1

Terreno com poucos obstculos, com cota mdia do topo igual a 3m.Categoria III

NBR 6123/88, captulo 5.3.2 e 5.3.3

Dimenso horizontal ou vertical maior que 50 m.

Classe C

Fatores a considerar Tabela 1 Parmetros meteorolgicos

b = 0,93

p = 0,115

Fr = 0,95

Z = 9 m

S2 = b x Fr x (Z / 10)pS2 = 0,93 x 0,95 x (9 / 10)0,115S2 = 0,87S3 Fator estatstico - NBR 6123/88, captulo 5.4, Tabela 3 Valores mnimos do fator estatstico S3.

Para grupo 2 Edificaes para indstria com alto fator de ocupao

S3 = 1

Vk = V0 x S1 x S2 x S3

Vk = 45 x 1 x 0,87 x 1

Vk = 39,28 m / s

Presso dinmica do vento (q)

NBR 6123 / 1998, captulo 4.2 item c.

Dada em funo da velocidade caracterstica do vento (Vk).

q = 0,613 x Vk2q = 0,613 x (39,15) 2q = 945,81 N/m = 0,946 KN/m

6.3. Coeficientes de presso externa paredes

Para paredes laterais e frontaisNBR 6123/88, captulo 6.1 Tabela 4 Coeficientes de presso e de forma, externos, para paredes de edificaes de planta retangular.

a = 78 m; b = 30 m; h = 7 m

Relaes para entra na Tabela 4

h/b = 7/30 = 0,23-h / b < 1/2-0,23 < 0,50

a/b = 78/30 = 2,6

- 2 < a/b < 4 - 2 < 2,6 < 4

Tabela 4 Coeficientes de presso e de forma, externos, para paredes de edificaes de planta retangular.

Valores de Ce paraCpe mdio

= 0 = 90

A1 e B1A2 e B2CDABC1 e D1C2 e D2

-0,8-0,4+0,7-0,3+0,7-0,5-0,9-0,5-1,0

Notas: b)Para vento a 0 , nas partes A3 e B3, o coeficiente de forma Ce tem o seguinte valor: -para a/b > 2 (2,6): Ce = -0,2Vento a 0

Vento a 90

6.4. Coeficientes de presso externa telhados Para telhados com duas guas, simtricosNBR 6123/88, captulo 6.1 Tabela 5 Coeficientes de presso e de forma, externos, para telhados com duas guas, simtricos, em edificaes de planta retangular.

Relaes para entrar na Tabela 5

Altura relativa: h/b = 7/30 = 0,23 - h/b < 1 / 2-0,23 < 0,50

Tabela 5 Coeficientes de presso e de forma, externos, para telhados com duas guas, simtricos, em edificaes de planta retangular.

Valores de Ce paraCpe mdio

= 90 = 0

EFGHEGFH

7,6-1,06-0,4-0,8-0,50-1,40-1,30-0,58-1,10

Notas: d) Para vento a 0, nas partes I e J o coeficiente de forma Ce tem os seguintes valores:

a / b = 78 / 30 = 2,6, ento Ce = -0,2

y = h ou 0,15 x b (o menor dos dois)

Logo: y = 0,15 x b = 4,5b/3 ou a/4 (o maior dos dois, porm 2h

logo: usar 2h = 2*7 = 14m

Vento a 0

CPE Mdio

Vento a 90

CPE Mdio

Coeficiente de dimensionamento para as teras: - 1,4

6.5. Coeficientes de presso externa mais desfavorvel

6.6. Coeficientes de presso interna

Considerando-se duas faces opostas igualmente permeveis e as outras duas impermeveis, temos Cpi = -0,30 ou +0,20 (usar o mais nocivo), conforme NBR 6123/88, item 6.2.5.

6.7. Combinaes dos coeficientes de presso

Abaixo as combinaes de presso, para vento a 0 e 90, combinando presso interna e externa, conforme calculado acima.

6.8. Cargas atuantes nos prticos (KN/m)

Sero analisadas apenas as combinaes VI e VIII, por serem visualmente mais nocivas. As combinaes V e VII sero descartadas.

Carga: Coeficiente x q x d (N/m)

Vento 1Q1= 1,26 x 946 x 6 = 7152 N/m

Q2 = 0,6 x 946 x 6 = 3406 N/m

Q3 = 0,5 x 946 x 6 = 2838 N/m

Q4 = 0,7 x 946 x 6 = 3973 N/m

Vento 2Q1 = 1 x 946 x 6 = 5676 N/m

Q2 = 1 x 946 x 6 = 5676 N/m

Q3 = 1 x 946 x 6 = 5676 N/m

Q4 = 1 x 946 x 6= 5676 N/m

7. CARGAS ADOTADAS

7.1. Carga permanente (G)

Conforme norma nbr6123/80, tabela 1 Peso especfico dos materiais de construo, metais, para o ao com peso especfico aparente de 78,5 KN/m, tem os seguintes valores abaixo:

Peso Prprio da Telha = 0,05 kN/m

Peso Prprio da Teras de Cobertura = 0,05 kN/m

Peso Prprio da Estrutura de Cobertura = 0,50 kN/m7.2. Carga acidental - sobrecarga (Q1)

Conforme NBR8800 / 08, item B.5.1 (sobrecargas em cobertura cobertura comum): Sobrecarga de Norma = 0,25 kN/m.Segundo a norma NBR8800/08, item B.5.1: Nas coberturas comuns (telhados), na ausncia de especificao mais rigorosa, deve ser prevista uma sobrecarga caracterstica mnima de 0,25 kN/m, em projeo horizontal. Admitese que essa sobrecarga englobe as cargas decorrentes de instalaes eltricas e hidrulicas,de isolamentos trmico e acstico e de pequenas peas eventualmente fixadas na cobertura,at um limite superior de 0,05 kN/m.7.3. Presso dinmica do vento (Q2)

Conforme NBR 6123 / 88: q = 0,946 kN/m x Cpe Conforme clculo realizado no item 6 deste relatrio.8. COMBINAES

Conforme tabela 1-Valores dos coeficientes de ponderao das aes , da pgina 26 da NBR8800/2007, foram adotados os seguintes coeficientes:

para aes permanentes (peso prprio) = 1,25;

para aes variveis de uso e ocupao (sobrecarga) = 1,50;

para