módulo 2 - dimensionamento de estruturas básico

  • Published on
    17-Sep-2015

  • View
    12

  • Download
    7

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Mdulo 2 do curso do cbca de dimensionamento de estruturas metlicas. Nele voc encontra a teoria embasada no dimensionamento seguindo a NBR 8800/08 juntamente com exemplos.

Transcript

<ul><li><p>Dimensionamentode Estruturas em Ao </p><p>Mdulo2</p><p>Parte 1</p><p>1 parte </p></li><li><p>Mdulo 2: 1 ParteMezaninos estruturados em Ao</p><p>2.1 Definio pgina 3</p><p>2.2 Estrutura de Piso dos Mezaninos pgina 3</p><p>2.3. Os vigamentos da estrutura de mezaninos pgina 7</p><p>2.4. Anlise da estrutura de Mezaninos pgina 8</p><p>2.4.1. Uso de lajes pgina 9</p><p>2.4.2. Discusso das solues pgina 12</p><p>2.5 Mezaninos com formas irregulares pgina 13</p><p>Sumrio</p></li><li><p>Dimensionamento de Estruturas em Ao parte 1</p><p>3</p><p>A palavra Mezanino uma corruptela da palavra italiana mezzanino, que diminutivo de mezzano,e que em portugus significa mediano (dic. Aurlio). Alm de poder tambm significar uma espcie de janela, o significado que nos interessa aquele de um pavimento colocado entre dois outros. </p><p>Apesar de existirem mezaninos de concreto armado ou madeira, sua estruturao mais freqente em estrutura de ao. Isso acontece por duas razes: leveza e facilidade de execuo, principalmente se eles forem inseridos posteriormente execuoda estrutura principal.</p><p>A arquitetura dos mezaninos pode ser das mais variadas, desde um simples retngulo a formas mais complexas, como as amebides. Os apoios do mezanino podem ser previamentedeterminados pelos apoios da estrutura principal, com pilares metlicos ou de concreto.</p><p>A estrutura de piso dos mezaninos pode serdos mais diversos materiais: </p><p>a. lajes pr moldadas de concreto; b. painis pr moldados de concreto protendido; c. painis de concreto celular;d. painis leves mistos de chapas cimentciase madeira.</p><p>a. lajes pr moldadas de concreto </p><p>O uso de laje pr-moldada de concreto armado, painis protendidos e de concreto celular, ocorre em mezaninos permanentes internos ou externos, sujeitos s intempries. </p><p>As lajes pr-moldadas so as de menor custo, porm so mais pesadas e exige mais tempode obra devido necessidade de cura da capa</p><p>Podem, ainda, ser determinados independen-temente da estrutura principal, sendo neste ltimo caso composto de pilares adequadamente locados sobre vigas da estrutura principal. Este o caso mais comum nos mezaninos de Shopping Center, nos quais os vigamentos da estrutura principal so previamente dimensionados para suportarem car-gas concentradas de valores limitados. Neste caso devem ser sempre consultados os regulamentosdo Shopping, quanto instalao de mezaninos. </p><p>Normalmente, neste caso, as cargas admitidas vo de 1,0 Tf a 3,0 Tf. Esses valores vo orientar a quan-tidade e posicionamento dos pilares, resultando nos vos das vigas do mezanino.</p><p>2.1. Definio</p><p>2.2. Estrutura de Piso dos Mezaninos</p><p>Vdeo 16 Mezaninos assista on-line</p><p>Vdeo 17 Os tipos de piso assista on-line</p><p>de concreto lanada in-loco. </p></li><li><p>Mdulo 2 : 1 parte</p><p>4</p><p>Figura 20a</p><p>Figura 20b</p><p>Figura 20c</p><p>Figura 20d</p><p>b. painis pr moldados de concreto protendido </p><p>Os painis protendidos so mais caros, porm sua instalao muito rpida, cerca de 250 m por dia. Necessitam de gruas para levantamento e lana-mento sobre a estrutura.</p><p>c. painis de concreto celular</p><p>Os painis de concreto celular so os mais leves entre essas trs opes, podendo ser alados e lanados sobre a estrutura metlica manualmente. Entretanto, estes painis apresentam limitao de vo de 3 m.</p><p>As lajes pr-moldadas exigem alguns cimbramen-tos durante a cura de sua capa, o que no ocorre com os painis de concreto protendido e celular. </p><p>d. painis mistos de chapas cimentcias e madeira </p><p>No caso do uso deste tipo de painel interessante que se estude seu melhor aproveitamento j que suas dimenses so padronizadas e no permitem adaptaes a dimenses variadas, a no ser pelo corte dos painis.</p></li><li><p>Dimensionamento de Estruturas em Ao parte 1</p><p>5</p><p>Nas figuras a seguir so apresentadas, como exemplo, duas solues emque a direo adotada para os painis pode representar maior ou menorperda de material.</p><p>Anlise da melhor direo de disposio dos painis</p><p>Soluo 2</p><p>Soluo1</p><p>Figura 27a</p><p>Figura 27b</p></li><li><p>Mdulo 2 : 1 parte</p><p>6</p><p>Figura 27c</p><p>Exemplos de chapas:</p><p>Painis cimentcios e de madeira</p><p>Painel Masterboard - Brasilit</p><p>Tabela de Carga mxima distribuda por painel (Kg/m)</p><p>O Painel WALL MADEIRIT resiste at 700 Kgf/m, com mdulo de elasticidade na direo paralela de 5.218 MPa (mdia).</p><p>Cargas Admissveis (Flecha Admissvel L/350)</p><p>Referncias nos links:</p><p>www.brasilit.com.brwww.eternit.com.br</p><p>Tabela de cargas lajes alveolares protendidasLajes Alveolares protendidashttp://www.tatu.com.br/download.asp</p><p>Painis de concreto celular autoclavadohttp://www.siporex.com.br</p><p>Obs.: Os links apresentados acima tem carter exclusivo de exemplificar o assunto do item 2.2., no havendo qualquer responsabilidade sobre o eventual uso destes produtos.</p><p>Produto Largura (mm) Comprimento (mm) Espessura (mm) Peso Kg/m</p><p>Masterboard Slim 1200 2400 14 18</p><p>Masterboard Medium 1200 2400 23 23</p><p>Masterboard Extra 1200 2400 40 32</p><p>Distncia entreapoios (mm)</p><p>Espessura dos painis (mm)</p><p>14 23 40</p><p>400 1400 4200 14000</p><p>600 400 1200 4000</p><p>800 - 500 1700</p><p>1000 - 250 850</p><p>1200 - - 500</p></li><li><p>Dimensionamento de Estruturas em Ao parte 1</p><p>7</p><p>Os vigamentos que compem uma estruturade mezanino so normalmente de duas espcies: </p><p>a. vigamento principal b. Vigamento secundrio ou nervuras. </p><p>No caso de lajes, normalmente dispensa-se as vigas secundrias, apoiando-se a laje no vigamento principal.</p><p>No caso dos painis mistos, h necessidade de um vigamento secundrio espaados a cada 1.250 mm. Neste caso deve-se estudar a melhor direo de distribuio desse vigamento para que se evitem recortes e perdas de material dos painis.(Ver Figura 27/27b)</p><p>Quanto s vigas de suporte da laje, elas podem ser as mais variadas: a. perfis U de chapa dobrada;b. perfis U laminadosc. perfis I laminados;d. perfis I de chapa soldada;e. trelias compostas de perfis U de chapa dobrada e cantoneiras de chapa dobrada ou laminadas;f. viga vierendeel; g. viga vago. </p><p>Os perfis U so usados para vigas secundrias; os perfis I para vigas secundrias de maior vo e vigas principais. Os demais tipos, trelia, vierendeel e vago so usados para vigas principais de grande vo (acima de 7 m), ou quando a soluo em perfilI tornar-se muito pesada.</p><p>Quanto aos pilares, os perfis mais utilizados so:a. perfil tubular de chapa dobrada ou estrudado;b. perfil tubular formado por dois perfis de chapa dobrada;c. perfil I e o H, sendo estes dois ltimos paracargas mais elevadas.</p><p>Este exerccio visa mostrar diversas possibilidades estruturais de mezanino e seus resultados quanto a custos. Parte-se de uma mesma rea de mezanino (12,0 m por 9,0 m), estruturada de diversas formas e com diversos tipos de lajes e verificam-se os custos obtidos. Os resultados dessa anlise so mostrados aps os desenhos a seguir:</p><p>Figura22</p><p>Figura23</p><p>2.3. Os vigamentos da estrutura de mezanino</p><p>2.4. Analise da estrutura deMezaninos</p><p>Vdeo 18 Os vigamentos assista on-line</p></li><li><p>Mdulo 2 : 1 parte</p><p>8</p><p>Figura 24 a</p><p>Figura 24 b</p><p>2.4.1. Uso de lajes</p><p>Vdeo 19 O Custo final</p><p>Vdeo 20 A laje pr</p><p>assista on-line</p><p>assista on-line</p><p>Vamos iniciar pelo lanamento da estrutura. Por se tratar de lajes sero usadas apenas vigas principais. </p><p>As possibilidades estruturais so as seguintes:</p><p>a) Laje pr</p><p>a)</p><p>b)</p></li><li><p>Dimensionamento de Estruturas em Ao parte 1</p><p>9</p><p>Figura 24 d</p><p>Figura 24 c</p><p>Figura 25 a</p><p>Vdeo 21 A laje alveolar assista on-line</p><p>c)</p><p>d)</p><p>a)</p><p>b) Laje protendida</p></li><li><p>Mdulo 2 : 1 parte</p><p>10</p><p>Figura 25 b c d</p><p>b)</p><p>c)</p><p>d)</p></li><li><p>Dimensionamento de Estruturas em Ao parte 1</p><p>11</p><p>Figura 26 a b c</p><p>Vdeo 22 Os painis de concreto celular assista on-line</p><p>c) Laje de painis de concreto celular</p><p>a)</p><p>b)</p><p>c)</p></li><li><p>Mdulo 2 : 1 parte</p><p>12</p><p>Figura 26 d e f</p><p>d)</p><p>e)</p><p>f)</p></li><li><p>Dimensionamento de Estruturas em Ao parte 1</p><p>13</p><p>Figura 28 a b c d e f</p><p>Vdeo 23 Os painis mistos assista on-line</p><p>d) Painel Misto (Wall ou similar)</p></li><li><p>Mdulo 2 : 1 parte</p><p>14</p><p>2.5. Mezaninos com formas irregulares</p><p>Vdeo 25 - Mezaninos com formas irregulares assista on-line</p><p>3. Lajes de concreto celular</p><p>As solues menos econmicas ficam com as lajes de concreto celular. O resultado mais econmico, para essas lajes, se d quando as lajes vencem o seu vo mximo de 3,00m e so apoiadas sobre cinco linhas de vigas com vos de 4,50 m.</p><p>4. Painis Mistos</p><p>Apesar de muito usados em mezaninos, os painis mistos (wall ou similar) no resultam em solues muito econmicas. No entanto, uma soluo seca e rpida de ser executada e, portanto, muitas vezes vantajosa sobre as demais. Por isso seu uso to freqente. </p><p>Para esses painis a soluo mais econmica ocorre com lajes apoiadas com seu vo mximo de 1,25 m, sobre nervuras que vencem vos de 4,50 m, e que, por sua vez, apiam-se em trs linhas de vigas principais com vos de 4,00 m.</p><p>Apesar de no ser muito freqente a utilizaode formas irregulares em mezaninos, possvela ocorrncia de formas diferenciadas. </p><p>Podemos resolver esta situao de duas maneiras:</p><p>A primeira, criando uma malha regular interna com pilares e as vigas principais, deixando que as vigas secundrias, em balano, se ocupem da resoluo da forma irregular do mezanino.</p><p>No caso dos painis mistos de madeira e chapa ci-mentcia, cujas dimenses encontradas no mercado tm normalmente 1200 mm por 2500 mm, estes so muito leves, da ordem de 45 kgf/m, sendo, no mnimo, metade do peso das lajes mais leves (con-creto celular). </p><p>Suportam cargas de at 700 kgf/m. Em compen-sao, esses painis exigem uma maior quantidade de vigamento que os anteriores j que precisam ser apoiados a cada 1250 mm. Apesar disso so os elementos de piso mais usados, por serem os mais leves, de fcil manuseio e aplicao.</p><p>Figura 29b</p></li><li><p>Dimensionamento de Estruturas em Ao parte 1</p><p>15</p><p>A segunda, utilizando pilares que acompanhem os limites do mezanino e vigas que tenham a mesma forma do permetro do mezanino. Ocorre que esta soluo implica em aplicar esforos de toro nas vigas perifricas, alm da necessidade de que estas sejam calandradas, o que aumenta consideravelmenteo custo desta soluo.</p><p>Analisar como se fossem uniformes, de acordo com o item 2.4.</p><p>Figura 29c</p><p>Figura 29b</p><p>Figura 29c</p></li></ul>