ter‡as e longarinas

SISTEMAS DE FECHAMENTO

TELHAS, TERÇAS E LONGARINAS

SISTEMAS DE COBERTURA E FECHAMENTO LATERAL

Telhas metálicas(aço revestido ou alumínio)

Terças + sistema de contençãolateral (tirantes e barras rígidas)

Em geral, parafusadasàs terças

SISTEMAS DE COBERTURA E FECHAMENTO LATERAL

Telhas metálicas – conformação contínua

TELHAS DE AÇO: MATÉRIA-PRIMA

Chapas com revestimento metálico:

- zincadas (mais empregadas em telhas)

- zincalume (zinco e alumínio)

- aluzinc ou galvalume (alumínio, zinco e silício)

Chapas pintadas (pré-pintura ou pós-pintura)

Chapas em aço inoxidável

Faixa usual de espessura: 0,43mm a 1,25mm

Telha ondulada(perfil padrão da ABNT NBR 14513:2008)

Faixa usual de vão: 1,0m a 2,0m

Distância entre apoios e nãoo comprimento da telha

Telha ondulada – exemplo de aplicação

Telha trapezoidal(perfil padrão da ABNT NBR 14514:2008)

Faixa usual de vão: 1,5m a 2,5m

Distância entre apoios e nãoo comprimento da telha

Telhas termoacústicasMontadas no local – enchimento de lã de rocha ou lã de vidro

Telhas termoacústicasPré-fabricadas – enchimento de poliuretano ou EPS

Parafusadeira

Parafusos auto-atarraxantes(com ponta brocante)

Fixação das telhas

Fixação das telhas - exemplo

Fixação de telhas termoacústicas

Fixação de telhas termoacústicas

Telhas montadas no local

Telhas - acessórios

Telhas – recobrimento frontal

Telhas – recobrimento lateral

Telhas - dimensionamento

TERÇAS E LONGARINAS

Terças: apoio dos componentes de vedação da cobertura

Longarinas: apoio dos componentes de vedação do fechamento

Perfis empregados

d

bft f

tw

alma

mesa

Pouco utilizado:

solução onerosa quandocomparada aos PFFs.

U laminado

Perfis empregados

Perfis formados a frio

U simples U enrijecido

Z enrijecido a 90o Z enrijecido a 45o

LAMINADO LAMINADO x x FORMADO A FRIOFORMADO A FRIO

perfis maisperfis maiscompactoscompactos

perfis mais esbeltos:perfis mais esbeltos:maior relaçãomaior relaçãoinércia/pesoinércia/peso

Propriedade LaminadoU 152x12,20kg/m

Formado a frioU 200X75x25x2,25

Relação

peso (kg/m) 12,20 6,75 0,55Ix (cm4) 546 527 0,97ry (cm) 1,36 3,56 2,52

Exemplo: terça bi-apoiada para 6m a 7m de vãoExemplo: terça bi-apoiada para 6m a 7m de vão

Terças treliçadas (joists)

Condição de apoio: biapoiada

Faixa usual de vão:até 8m

Condição de apoio: com continuidade

Faixa usual de vão:de 8m a 15m

Iy << Ix

Contenção lateral énecessária!

Contenção lateral comtirantes e barras rígidas

tirantes barra rígida

Contenção lateral comtirantes e barras rígidas

VISTA SUPERIOR

Para pequenas inclinações (α < 15°) e telhas leves (metálicas), a flexão na menor inércia pode ser desconsiderada no cálculo,recaindo-se, portanto, num caso de flexão normal.

Fechamento lateral

qx

qy

L L

A

A

CORTE AA(ampliada)

qx

qy

L L

A

A

CORTE AA(ampliada)

L

L/ 2 L/ 2

qy (permanente)

qx (vento)

Usualmente desconsiderado no cálculo. Entretanto, atençãoespecial deve ser dada aos fechamentos laterais com longarinasde altura elevada (bw > 200mm) ou mesmo longarinas mais baixassuportando telhas pesadas (fibrocimento).

Recomendação: substituir os tirantespor barras rígidas

bw

tm = g.e

g

e

Momento de torção devido à ação gravitacional

Projeto das terças

Ações:

- Permanente:

p.p. telhas de aço (espessura 0,5mm): 0,05kN/m2

telha termoacústica: 0,12kN/m2

p.p. terças + contenção lateral:Perfil laminado: 0,05kN/m2 a 0,10kN/m2

Perfil formado a frio: 0,03kN/m2 a 0,06kN/m2

- Sobrecarga na cobertura (NBR 8800 – B.5):

q = 0,25kN/m2

Projeto das terças

Ações:

- Força concentrada em elemento isolado, conforme NBR 6120 – 2.2.1.4

F = 1kN (na posição mais desfavorável)

- Vento (conforme NBR 6123)

Projeto das terças

Hipóteses de cálculo:

Mesa superior comprimida (momento positivo): para telhas parafusadas admite-se contenção lateral contínua

Mesa inferior comprimida (momento negativo): verificar FLT com Lb definido pela contenção lateral

Para pequenas inclinações (< 15°) pode-se desconsiderara flexão oblíqua

uma linha de tirantes: Lb = L/2duas linhas de tirantes: Lb = L/3

Projeto das longarinas

Flexão oblíqua

Ação permanente: flexão na menor inércia

Ação do vento: flexão na maior inércia

0,1,

,

,

, ≤+Rdy

Sdy

Rdx

Sdx

M

M

M

M

Ações: apenas permanente e vento

Estado-limite de serviço (deslocamentos)

(longarinas)

EXEMPLOS

Exemplo 1 – terça

L = 6.250mm (vão)

a = 2.000mm (espaçamento entre terças – típico)

θ = 10° (inclinação do telhado)

sen θ = 0,985 ≈ 1

Telhas de aço termoacústicas parafusadas às terças

=10°0=10°0

travamento lateral

L

L =L/ 3b

travamento lateral

L

L =L/ 3b

Ø16mm

L cumeeiraC

Ø16mm

L cumeeiraC

Sistema de contenção lateral

Ações:

- Permanente:

p.p. terça + contenção lateral: 0,075kN/m2 x 2,0m = 0,15kN/m

p.p. telhas termoacústicas: 0,12kN/m2 x 2,0m = 0,24kN/m

g = 0,39kN/m

- Sobrecarga na cobertura:

qc = 0,25kN/m2 x 2,0m = 0,50kN/m

Ações:

- Carga acidental conforme NBR 6120:

F = 1kN (na posição mais desfavorável)

- Vento (conforme NBR 6123)

q = 0,8kN/m2 (pressão de obstrução) ΔCe = 1,2 (coeficiente de forma resultante)

qv = 1,2 x 0,8kN/m2 x 2,0m = 1,92kN/m

OBS: admite-se que não há sobrepressão nesse caso.

0,4

0,7

1,2

0,5∆Ce

0,4

0,7

1,2

0,5∆C e

Estado-limite de serviço (deslocamentos)

(longarinas)

Combinação rara de serviço

Estado-limite de serviço (deslocamentos)

1ª. verificação: permanente + sobrecarga L/180

cmL

cmqg 47,3180

58,189,069,01 =<=+=+= δδδ OK!

Testando U152x12,20kg/m

δ

g=0,39 kN/ m

=0,69 cmgδ

g=0,39 kN/ m

=0,69 cmg δ

q =0,50 kN/ m

=0,89 cm

c

qδ

q =0,50 kN/ m

=0,89 cm

c

q δ

F=1 kN

=0,45 cmF

δ

F=1 kN

=0,45 cmF

Considerar a mais desfavorável

Estado-limite de serviço (deslocamentos)

Testando U152x12,20kg/m

2ª. verificação: apenas vento de sucção L/120

cmL

v 21,5120

40,32 =<== δδ OK!

δ

q =1,92 kN/ m

=3,40 cm

v

vδ

q =1,92 kN/ m

=3,40 cm

v

v

Estado-limite último

Momento fletor positivo:

FLM

FLA

1138,06,57,8

49 ==<==y

p f

E

t

b λ

10776,3261,5

135 ==<==y

pw f

E

t

h λ

MRk = Mpl

MRk = Mpl

FLT Admite-se contenção lateral contínua MRk = Mpl

cmkNM Rd .918.1=

5076,115336,1

208 ==>==y

py

b

f

E

r

L λ

mkNxxfWM

cmkNxZfM

ryxr

yp

.255.1)257,0(7,71)(

.110.2254,84

==−=

===

σ

Tomando Cb = 1,0 resulta λr = 222

cmkNM Rd .453.1=

Estado-limite último

Momento fletor negativo:

FLT

Combinação 1: momento positivo

permanente + sobrecarga na cobertura

ou

Permanente + carga concentrada (NBR 6120)

Tomar a maisdesfavorável

mkNxxM Sd .04,644,25,190,125,1 =+=

mkNMmkNM RdSd .2,19.04,6 =<= OK!

Apenas componentes metálicos

Combinação 2: momento negativo

permanente + vento sucção

mkNxxM Sd .2,1138,94,190,10,1 −=−=

mkNMmkNM RdSd .5,14.2,11 =<= OK!

Estado-limite último

Força cortante: a verificação pode ser dispensada,pois se trata de viga com elevada relação vão/altura

Conclusão: verificado U152x12,20kg/m(duas linhas de tirantes)

Exemplo 2 – longarina

L = 6.250mm (vão)

a = 1.800mm (espaçamento entre longarinas – típico)

Telhas de aço termoacústicas parafusadas às longarinas

Contenção lateral: duas linhas de tirantes

permanente

vento

permanente

vento

Ações:

- Permanente:

p.p. longarina + contenção lateral: 0,15kN/m

p.p. telhas termoacústicas: 0,12kN/m2 x 1,8m = 0,22kN/m

g = 0,37kN/m

- Vento (conforme NBR 6123)

q = 0,8kN/m2 (pressão de obstrução) ΔCe = 0,8 (máximo coeficiente de forma resultante)

qv = 0,8 x 0,8kN/m2 x 1,8m = 1,15kN/m

0,4

0,7

1,2

0,5∆C e

Vento 90°

0,8 ∆C e

Vento 0°

0,8

0,80,8

Estado-limite de serviço (deslocamentos)

(longarinas)

Combinação rara de serviço

Perm.

Vento

Estado-limite de serviço (deslocamentos)

1ª. verificação: deslocamento no plano do fechamento (ação permanente)

cmcmEIg yg 16,1180

08,0/0069,0 4 =<== δ OK!

Testando U152x12,20kg/m

Deslocamento máximo em viga contínua de três tramoscom força uniformemente distribuída

3/L=

Estado-limite de serviço (deslocamentos)

2ª. verificação: deslocamento perpendicular ao plano do fechamento (vento)

OK!

Testando U152x12,20kg/m

cmL

cmxx

xx

EI

Lq

x

vv 21,5

12009,2

546000.20384

6250115,05

384

5 44=<===δ

Estado-limite último

Ação permanente: flexão na menor inércia

Ação do vento:flexão na maior inércia

q = 1,4x1,15 = 1,61 kN/ m

L = 6.250

vdFLEXÃO NA MAIOR INÉRCIA

0,125 q L = 7,86 kN.mvd2

M x,Sd

0,08g d2 0,025g

d2

M y,Sd

0,4 0,1g =0,20kN.md

2

q = 1,25x0,37 = 0,46 kN/ m dFLEXÃO NA MENOR INÉRCIA

= L/ 3

q = 1,4x1,15 = 1,61 kN/ m

L = 6.250

vdFLEXÃO NA MAIOR INÉRCIA

0,125 q L = 7,86 kN.mvd2

M x,Sd

0,08g d2 0,025g

d2

M y,Sd

0,4 0,1g =0,20kN.md

2

q = 1,25x0,37 = 0,46 kN/ m dFLEXÃO NA MENOR INÉRCIA

= L/ 3

Estado-limite último

Momento fletor: flexão na maior inércia

FLM

FLA

1138,06,57,8

49 ==<==y

p f

E

t

b λ

10776,3261,5

135 ==<==y

pw f

E

t

h λ

MRk = Mpl

MRk = Mpl

cmkNM Rdx .453.1, =

FLT Conforme exemplo 1 (terças)

Resulta:

Estado-limite último

Momento fletor: flexão na menor inércia

FLM 1138,06,57,8

49 ==<==y

p f

E

t

b λ

MRk = Mpl

FLA 3212,1261,5

135 ==<==y

pw f

E

t

h λ

MRk = Mpl

FLT Não aplicável – flexão na menor inércia

-

-

alma tracionada

M

+

alma comprimida

M

+

-

-

alma tracionada

M

+

alma comprimida

M

+

Estado-limite último

Momento fletor: flexão na menor inércia

Z = 18,7cm3

Wy = 8,16cm3

5,129,2 >=W

Z

cmkNxxfW

Myy

Rdy .27810,1

2516,85,1

10,1

5,1, ===

Estado-limite último

0,1,

,

,

, ≤+Rdy

Sdy

Rdx

Sdx

M

M

M

M

0,161,0072,054,0278

20

453.1

786 ≤=+=+ OK!

Conclusão: verificado U152x12,20kg/m(duas linhas de tirantes)