cÁlculo estrutural viga e escada metÁlica

TOMADA DE PREÇOS nº 03/2021

Anexo VII - Memorial Descritivo do Projeto

Básico nº CPFRO-4/2021

APÊNDICE “D”

CÁLCULO ESTRUTURAL VIGA E ESCADA METÁLICA

MEMORIAL DESCRITIVO DE CÁLCULO ESTRUTURAL

Este Memorial Descritivo de cálculo das estruturas metálicas visando atender

dependência deste Tribunal.

Objeto:

MEMORIAL DESCRITIVO DE CÁLCULO ESTRUTURAL

Objetivo:

O OBJETIVO DESTE MEMORIAL DE CÁLCULO É APRESENTAR O

DIMENSIONAMENTO E SELEÇÃO DOS PERFIS METÁLICOS EM AÇO CARBONO

PARA EXECUÇÃO DE ESCADA METÁLICA E VIGA PARA SALA DESTE TRIBUNAL,

CONFORME PROJETO

Responsável pela execução do Memorial:

ENG° CIVIL MARCELO SALVADOR DE ASSIS FERNANDES.

CREA RJ: 2018113757

ART: N° 2020210206265

CÁLCULO ESTRUTURAL – VIGA E ESCADA METÁLICA

1/10

Rio de Janeiro, 10 de setembro de 2021.

SUMÁRIO

1 - CONSIDERAÇÕES INICIAIS ................................................................................................................. 2

2 - PRINCÍPIOS E RESSALVAS ................................................................................................................. 2

3 - NORMAS E CÓDIGOS APLICÁVEIS ................................................................................................... 2

4 - LIMITAÇÕES DE RESPONSABILIDADE ............................................................................................ 3

5 – PARÂMETROS ADOTADOS ................................................................................................................ 3

5.1 – MATERIAIS: ....................................................................................................................................... 3

5.2 - AÇÕES DE CARREGAMENTO: (viga metálica) ........................................................................ 4

5.3 - LIGAÇÕES SOLDADAS ................................................................................................................... 4

6 - CÁLCULO ESTRUTURAL ...................................................................................................................... 4

6.1 - COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO:............................................................................................ 4

6.2 - SELEÇÃO DAS VIGAS ..................................................................................................................... 4

6.2.1 - CÁLCULO DA CARGA TOTAL SOBRE AS VIGAS DE CARREGAMENTO E

SELEÇÃO DOS PERFIS ....................................................................................................................... 5

6.3 – LAYOUT DAS ESTRUTURAS APÓS SELEÇÃO DA VIGA ................................................. 8

7 - CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................................................. 10


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1 - CONSIDERAÇÕES INICIAIS

Este Memorial Descritivo de Cálculo Estrutural, com respectiva ART – Anotação de

Responsabilidade Técnica nº 2020210206265, anexa, tem como objetivo apresentar o

dimensionamento da estrutura metálica construção da escada metálica e verificação dos

perfis metálicos em aço carbono para as vigas de apoio da laje em concreto armado fck

25mpa.

O dimensionamento e seleção de perfis metálicos seguiram critérios técnicos

considerando as recomendações da ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas e

especificações técnicas fornecidas pelos fabricantes de perfis metálicos.

Foram avaliados os efeitos das ações dos carregamentos sobre as estruturas, com

a finalidade de efetuar verificações de estados limites últimos e de serviço. Assim sendo, a

análise permitiu observar as distribuições de esforços internos, tensões, deformações e

deslocamentos em toda a estrutura.

2 - PRINCÍPIOS E RESSALVAS

Este memorial descritivo de cálculo estrutural obedece aos princípios e critérios

descritos abaixo:

As análises e conclusões expressas neste memorial, apesar de apresentar um

conhecimento técnico, são baseadas em dados dos fabricantes de materiais e

insumos usados na construção civil;

O responsável técnico pela elaboração deste memorial assume total

responsabilidade sobre o mesmo com base nas informações estabelecidas em

normas, códigos ou regulamentações.

3 - NORMAS E CÓDIGOS APLICÁVEIS

O dimensionamento e seleção dos perfis metálicos para as estruturas atenderam

aos critérios das normatizações abaixo relacionadas:

1. NBR 8800/08 - Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto

de edifícios;

2. NBR7007/02 - Aços-carbono e microligados para uso estrutural e geral;


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3. NBR 6118 - Projeto de estruturas de concreto. Rio de Janeiro, 2003;

4. NBR 6120/80 – Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro,

1980;

5. NBR 8681 – Ações e segurança nas estruturas. Rio de Janeiro, 1984;

6. AWS D1.1-06 - American Welding Society.

4 - LIMITAÇÕES DE RESPONSABILIDADE

O escopo dos serviços prestados na elaboração do cálculo estrutural inclui:

O cálculo estrutural limitado apenas às vigas e pilares pertencentes ao patamar

técnico, logo, recomenda-se que seja avaliado o acréscimo de carga à estrutura da

edificação como um todo;

Verificação do carregamento, com base nas informações fornecidas pelo cliente,

quanto aos equipamentos e materiais que serão colocados sobre patamar técnico;

Seleção das vigas e pilares em perfis metálicos que atendam aos carregamentos.

Nota: Fica exclusa a responsabilidade técnica caso o patamar técnico for modificado

estruturalmente ou for utilizada para outros fins que excedem aos carregamentos a que

foram destinados.

5 – PARÂMETROS ADOTADOS

5.1 – MATERIAIS:

Perfis em Aço laminado A-36 - Fy = 250 Mpa;

Eaço:2100000 kgf/cm²;

Coeficiente de Poisson do aço: ν = 0,3;

Coeficiente de dilatação do aço (m/m°C): 0.000012;

Peso específico do aço (t/m³): 7.850

Chapas de ligação: Aço ASTM A 36 - Limite de escoamento fy=250 MPa;

Eletrodo: E6013 fw = 415 MPa e E7018 fw = E485 MPa;

Peso especifico do concreto - 25kn/m³;

Peso especifico madeira (cabriúva ipê) - 1.000 Kgf/m³;

Peso especifico vidro plano - 2.600 Kgf/m³;


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5.2 - AÇÕES DE CARREGAMENTO: (viga metálica)

Ações Permanentes (AP)

Peso próprio das estruturas em aço, concreto e alvenaria (estimada) – 79,80

viga kgf/m²;

Ações Variáveis (AV) – pessoas e equipamentos:

Sobrecarga – 300 Kgf/m²

5.3 - LIGAÇÕES SOLDADAS

Para as ligações soldadas deve se levar em conta as dimensões de controle

previstas em normas, tipo de eletrodo e área de contato.

As dimensões mínimas de soldagem para a solda de filete são relacionadas na

tabela abaixo:

DIMENSÕES NOMINAIS MÍNIMAS DE SOLDAGEM

MAIOR ESPESSURA DO METAL BASE NA JUNTA

DIMENSÃO NOMINAL MÍNIMA DE SOLDA DE FILETE

Até 6,35 mm 3 mm

Acima de 6,35 até 12,5 mm 5 mm

Acima de 12,5 mm até 19 mm 6 mm

Acima de 19 mm 8 mm

6 - CÁLCULO ESTRUTURAL

Foram realizados cálculos e verificações de cargas dos elementos estruturais para

a seleção dos perfis metálicos do patamar técnico.

6.1 - COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO:

1. Peso Próprio da Estrutura: 1,25

2. Ação Variável: Sobrecarga: 1,40

6.2 - SELEÇÃO DAS VIGAS

A seleção dos pilares e vigas metálicas foi baseado no método das tensões e

deformações admissíveis.


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A determinação das ações e suas combinações foi realizada de acordo com o

método das tensões admissíveis, onde as cargas são usadas sem coeficientes de

majoração (cargas de serviço).

Para a resistência a flexão, a especificação aplicável leva em conta a área bruta dos

perfis. Já para a resistência a força cortante são levados em conta os recortes feitos na

alma dos perfis e a existência de furos.

O método das tensões admissíveis utilizado na seleção dos perfis metálicos segue

as recomendações do AISC - American Institute of Steel Construction correspondente ao

aço ASTM A 36.

Supõe-se que em todos os casos que as cargas são aplicadas verticalmente,

normais ao eixo x-x indicado nas tabelas de perfis Gerdau, e que a viga se deforma

verticalmente no plano de flexão. Se as condições de carregamento incluírem forças

aplicadas fora desse plano, as tabelas não são aplicáveis.

As flechas máximas devem ser inferiores a L/360 para as vigas que suportam

elementos rígidos para a ação de cargas acidentais. Se for avaliada com ações de

carregamento acima para a carga total, será dispensada a execução de contra flecha.

Δ𝑀𝑎𝑥 = 𝐿

360 Δ =

5.𝑃.𝐿³

384.𝐸.𝐼

onde:

ΔMax= flecha admissível, cm

Δ = flecha

P = carga

L = vão da viga, cm

E = módulo de elasticidade = 2100 tf/cm2

I = momento de inércia do perfil, cm4

6.2.1 - CÁLCULO DA CARGA TOTAL SOBRE AS VIGAS DE CARREGAMENTO E

SELEÇÃO DOS PERFIS

Ações de Carregamento:


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Ações Permanentes (AP)

Peso próprio das estruturas em aço (estimada) – 79,8 kgf/m²

Laje concreto armado + acabamentos – 100 kgf/m²

Ações Variáveis (AV):

Sobrecarga (equipamentos e materiais diversos) – 300 Kgf/m²

Total

Viga de apoio mais desfavorável com carga distribuída q

Cálculo de carga sobre a viga mais desfavorável e maior vão:

Ptotal = total x L

Ptotal = 479,80 x 3,00

Ptotal = 1.439,4 kgf = 1.44 tf

Pacl = qacl x L

Ptotal = 300 x 3,00,

Ptotal = 900 kgf = 0,9 tf

Calculo da inercia necessária para uma deformação máxima de L/360 devido a carga

acidental:

Δ𝑀𝑎𝑥 = 300

360 = 0,83cm

INEC = 5𝑥 0,9𝑥 380³

384𝑥2100𝑥0,83 = 369,92 cm4

Da Tabela de Perfis W (tipo I) Gerdau, temos: UDC Enrijecido 200 x 26,6 esp. 5,80 mm

S = área de seção – 34,2 cm² P = peso estimado por metro – 26,6 kg/m Ix = momento da inércia do eixo x – 2611 cm4

Wx = 252,3 cm³

179,80 kgf/m²

1/m²

300 kgf/m²

479,80

kgf/m²


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Perfil selecionado: UDC Enrijecido W (tipo I) 200 x 26,6 esp. 5,80 mm (Ix = 2611 cm4 > Inec = 366,07 cm4)

Obs.: Como a deformação máxima foi verificada para a sobrecarga, adotaremos o perfil

selecionado W (tipo I) 200 x 26,6 esp. 5,80 mm, para compensar a deformação devido às

cargas permanentes.

Verificação do módulo resistência a flexão necessário devido a carga total:

Ptotal = 1.439,40 kgf

q = Ptotal / L

q = 1.439 kgf /283cm = 5,084 Kgf/cm

RA/B = 719,7 Kgf

M = q.L²

8

M = 50,85 Kgf.cm

Análise do módulo de resistência a flexão Wx

Wreq = 5085 Kgf.cm / (2200 / 1,40) = 1816 cm³ < Wx d = 252,3 cm³ (viga W 200 x 26,6).

Obs.: Depois de selecionadas as vigas de carregamento e definido os carregamentos, o

projeto foi modelado no software que gerou os resultados abaixo para os carregamentos,

base para seleção dos perfis restantes que serão utilizados nas estruturas.


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6.3 – LAYOUT DAS ESTRUTURAS APÓS SELEÇÃO DA VIGA


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7 - CONSIDERAÇÕES FINAIS

Declaro ter dimensionado as estruturas e selecionado os perfis metálicos para os

pilares e vigas em conformidade às normas e regulamentações brasileiras e me

responsabilizo pelas informações contidas neste memorial de cálculo estrutural.

Considero que as estruturas estão em condições satisfatórias de segurança e

estabilidade, desde que mantidas suas características apresentadas no projeto, aplicados

os materiais de acordo com as especificações técnicas.

O dimensionamento das estruturas e seleção dos perfis metálicos para as vigas e

pilares seguiu critérios técnicos e visou principalmente a estabilidade global e segurança

da edificação. Observa-se os fatores críticos de carga são acima de um modo que pode

prever-se que não haverá problemas de instabilidade e falha nas estruturas sob condições

normais de uso.

O Memorial Descritivo de Cálculo Estrutural foi elaborado em Word e emitido em arquivo

PDF – Portable Document Format, composto por 11 (onze) folhas.

Responsável Técnico:

Marcelo Salvador de Assis Fernandes

Eng° Civil CREA RJ: 2018119737

2020210206265

1ª Via - CONTRATADO

INICIAL

MARCELO SALVADOR DE ASSIS FERNANDES2017924512

2018119737

ENGENHEIRO CIVIL

--

NENHUMA

MARCELO SALVADOR DE ASSIS FERNANDES - 02345977710

TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. - 27532498000190

R$155,38 R$155,3828/09/2021 28078570001227965

TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. 27532498000190RUA SANTA LUZIA

732PRÉDIO CENTRO

RIO DE JANEIRO RJ 20030042

PESSOA JURIDICA DE DIREITO PUBLICOS/Nº

49 PROJETO20 DIMENSIONAMENTO41 EDIFICACAO COMERCIAL68 ESTRUTURA METALICA

40,00 m2 14

01/09/2021 31/10/2021

01/09/2021

R$ 14.000,00

COMERCIAL

Proprietário: TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. CPF/CNPJ: 27532498000190

TRATA-SE DE PROJETO, PARA DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA METÁLICA, PARA VIGA W DE APOIO DE LAJE ESTRUTURAL EM CONCRETO ARMADO E PERFIL U ESTRUTURAL PARA CONFECÇÃO DE ESCADA METÁLICA PARA ESTE TRIBUNAL.

RUA SANTA LUZIA 732PREDIO CINELÂNDIA


Cláusula compromissória: qualquer conflito ou litígio originado do presente contrato, bem como sua interpretação ou execução, será resolvido por arbitragem, de acordo com a Lei nº 9.307, de 23 de setembro de 1996, por meio do Centro de Mediação e Arbitragem - CMA vinculado ao Crea-RJ, nos termos do respectivo regulamento por arbitragem que, expressamente, as partes declaram concordar. Acessibilidade:Declara a aplicabilidade das regras de acessibilidade previstas nas normas técnicas da ABNT, na legislação específica e no Decreto nº 5.296, de 2 de dezembro de 2004, às atividades profissionais acima relacionadas.

Processo TCMRJ 040/101710/2021 - e-Ref P00023, Pág. 1ArquivoID 1314756 - Verificador 6f5eca60-cf55-4097-94d2-a7251065a7ad

2020210206265

2ª Via - CONTRATANTE

INICIAL

MARCELO SALVADOR DE ASSIS FERNANDES2017924512

2018119737

ENGENHEIRO CIVIL

--

NENHUMA

MARCELO SALVADOR DE ASSIS FERNANDES - 02345977710

TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. - 27532498000190

R$155,38 R$155,3828/09/2021 28078570001227965

TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. 27532498000190RUA SANTA LUZIA

732PRÉDIO CENTRO


PESSOA JURIDICA DE DIREITO PUBLICOS/Nº

49 PROJETO20 DIMENSIONAMENTO41 EDIFICACAO COMERCIAL68 ESTRUTURA METALICA

40,00 m2 14

01/09/2021 31/10/2021

01/09/2021

R$ 14.000,00

COMERCIAL

Proprietário: TRIBUNAL DE CONTAS DO MUNICIPIO DO R.J. CPF/CNPJ: 27532498000190

TRATA-SE DE PROJETO, PARA DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA METÁLICA, PARA VIGA W DE APOIO DE LAJE ESTRUTURAL EM CONCRETO ARMADO E PERFIL U ESTRUTURAL PARA CONFECÇÃO DE ESCADA METÁLICA PARA ESTE TRIBUNAL.

RUA SANTA LUZIA 732PREDIO CINELÂNDIA


Cláusula compromissória: qualquer conflito ou litígio originado do presente contrato, bem como sua interpretação ou execução, será resolvido por arbitragem, de acordo com a Lei nº 9.307, de 23 de setembro de 1996, por meio do Centro de Mediação e Arbitragem - CMA vinculado ao Crea-RJ, nos termos do respectivo regulamento por arbitragem que, expressamente, as partes declaram concordar. Acessibilidade:Declara a aplicabilidade das regras de acessibilidade previstas nas normas técnicas da ABNT, na legislação específica e no Decreto nº 5.296, de 2 de dezembro de 2004, às atividades profissionais acima relacionadas.

Processo TCMRJ 040/101710/2021 - e-Ref P00023, Pág. 2ArquivoID 1314756 - Verificador 6f5eca60-cf55-4097-94d2-a7251065a7ad

cÁlculo estrutural viga e escada metÁlica

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