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Page 1: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Projeto: Cobertura em duas águas

Construções  metálicas 1Construções  metálicas 1

José Jairo de SálesJorge Munaiar NetoMaximiliano MaliteRoberto M. GonçalvesAlex Sander C. de SouzaJaneiro, 2010

Page 2: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Itens do Projeto

1.

Análise da arquitetura2.

Lançamento concepção estrutural

a.

Sistema estruturalb.

Posicionamento pilares e bases

c.

Seção transversal –

treliça principal e terçasd.

Contraventamento cobertura

e.

travamento banzo inferiorf.

Elevação lateral –

contraventameto

e longarinas de fechamento

3.

Normas e materiais4.

Pré‐dimensionamento

5.

Resumo do sistema estrutural6.

Ações na estrutura

7.

Carregamentos e combinações

Page 3: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Itens do ProjetoItens do Projeto

8.

Análise da estrutura9.

Dimensionamento treliça

10.

Dimensionamento  terças e longarinas11.

Dimensionamento monovia

12.

Dimensionamento vigas do mezanino13.

Dimensionamento Pilares

14.

Dimensionamento das ligações15.

Dimensionamento das bases

Page 4: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

1 Análise da Arquitetura

Page 5: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

x

A

A

A

B

A

A

B

C

D

x

A=6100mm

B=7800mm

1 Análise da Arquitetura

Page 6: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

A

B

A

D

B

C

A

1 3 52 4 6

A=6100mm C=6250mmB=7800mm

1 Análise da Arquitetura

Page 7: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

A=6100mm B=7800mm

D=3000mm Q=30kN

1 Análise da Arquitetura

Page 8: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

1 Análise da Arquitetura

Page 9: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

1 Análise da Arquitetura

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2 Normas e materiais

• Normas

• NBR 8800:2003 texto base de revisão• NBR 6123 – Ação do vento nas estruturas• NBR 8681 – Ações e segurança

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2 Normas e materiais• Materiais• Aço ASTM A36• Eletrodos E60XX• Parafusos ASTM A307 e A325• Telha termo acústica tipo sanduiche

(12kg/m2)

• Divisórias tipo painel wall

(25kg/m2)• Forro em paineis

de madeira (10kg/m2)

• Alvenaria em blocos cerâmicos (2,5Kg/m2) –

acabada• Brises (25kg/m2)• Monovia

com capacidade nominal de 30kN

Page 12: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

3 ‐

Lançamento e concepção estrutural

• Direção transversal

– pórtico engastado na base com viga  treliçada e pilares de alma cheia.

• Direção longitudinal

estrutura contraventada, bases rotuladas  (contraventamento vertical)

• Contraventamento no plano da cobertura (contraventamento  horizontal) 

• Travamento do banzo inferior coincidindo com pilares da  fachada

• Pilar da fachada biapoiado• Pilares do mezanino rotulados• Vigas do mezanino rotuladas (análise em separado)

Page 13: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins
Page 14: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Lançamento da seção transversal ‐

treliça

300

9850mm

600

(0 a

200

0)

2200

(L/1

5 a

L/8)

)15 a 5 (de 23,9

%24,169850

6002200i

000

9970mm

5590 3900

3285700

3800151

6028

3951

19001900

19001900

1900

10.000mm

1100 1100 1875 1875 1875 2025

(H/30 @ H/15)=300mm

150 @ 250mm300 @ 500mmcalha

8800

mm

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4 ‐

Pré‐dimensionamento4 ‐

Pré‐dimensionamento

Pilar – h=300mm VS 300 x 33A = 41,9cm2

Ix = 6320cm2

Banzosmax =200

proj < 140 Pre-dimensionar para =120

x

xx r

kL

cm25,3

120390kL

ry

yy

cmkLrx

xx 68,1

1205,202

2L 76 x 4,75

A = 14,06cm2

Ix = 80cm2

2L 3” x 3/16”

Page 22: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Diagonais e montantesmax =200

proj < 160 Pre-dimensionar para =160

x

xx r

kL

cm

kLr

y

yy 72,1

160276

cmkLrx

xx 72,1

160276

2L 63 x 4,75 A = 11,6cm2

Ix = 46cm22L 2 1/2” x 3/16”

Page 23: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilar : VS 300 x 33Ix = 6320cm4

A = 41,9cm2

Banzos 2L 76 x 4,75 A = 14,06cm2

Ix = 80cm4

Diag. emontantes 2L 63 x 4,75 A = 11,6cm2

Ix = 46cm4

Page 24: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Terças

Vigas

Pré-dimensionamento: h =h = /40 @ /40 @

/60/60

mmh 15640

6250mmh 104

606250

@ U 152x12,2

Pré-dimensionamento: h =h = /30 @ /30 @

/15/15

mmh 41515

6250mmh 208

306250

@ VS 325x35Mezanino

Fachada mmh 26030

7800 mmh 520

157800

@ CVS 250 x33

mmh 40615

6100mmh 203

306100

@ VS 325x35Mezanino

mmh 41515

6250@Monovia mmh 208

306250

I 12”x60,6

Page 25: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Esticadores – contraventamento do plano da cobertura

Contraventamentos Pré-dimensionar para =200 (só tração)

2L 100x6,3Pré-dimensionar para =140

Usar o mesmo no contraventamento do Banzo inferior

Barras redondas com diâmetros de 9,5mm a 16mm

Usar

9,5mm

Barras rígidas nos esticadores

L 50x3

Page 26: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

5 – Resumo do sistema estrutural5 – Resumo do sistema estrutural

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Page 33: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

6 – Ações na estrutura6 – Ações na estrutura

Ação permanenteCobertuta• peso próprio telha (termo-acústica): 0,12kN/m2

• Peso próprio estrutura (terças +tesoura + acessórios): 0,15kN/m2

Tapamentos Laterais

• peso próprio telha (termo-acústica): 0,12kN/m2

•Peso próprio estrutura (terças + acessórios): 0,15kN/m2

•Peso próprio estrutura (pilares): 0,25kN/m2

•Alvenaria 2kN/m2

Page 34: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Ação permanente

Mezanino - piso• P.P laje em concreto (h=10cm) – 250kg/m2 2,5kN/m2• P.P revestimento + regularização -50kg/m2 0,5kN/m2

• P.P das divisórias (distribuído na laje) 0,25kN/m2

• P.P forro (distribuído na laje) 0,1kN/m2Total---------------------------------------------------------- 3,35kN/m2

• Alvenarias (h=2,6m ; e=15cm) ------------------- 2x 2,6 = 5,2kN/m

Page 35: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Sobrecarga na cobertura 0,25kN/m2

Monovia Q=30kN (capacidade nominal)P = (Q + 0,1Q)*1,25

Peso da talha

Coeficiente de impacto

P = (30+ 0,1*30)*1,25 = 41,25kN

Ação do vento: conforme NBR 6123

Sobrecarga no piso 2,5kN/m2

Ação variável

Page 36: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Ação do Vento

20m

9,4m

1,6m

20m

6,25 x 5 = 31,25m

Local da obra: São Carlos–SPVo = 40m/s

Faces igualmente permeáveis

Inclinação do telhado= 9,230

Dados

Cálculo da ação do vento pelo programa visual ventosPressão de obstrução do vento q=0,7kN/m2

Page 37: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Ação do Vento

Vento 0oCoeficiente de pressão externa nas paredes

Vento 90o

Page 38: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Ação do Vento

Vento 0oCoeficiente de pressão externa telhado

Vento 90o médio

Page 39: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Ação do Vento

Vento 0oCoeficiente de pressão externa com coeficiente interno

Vento 90o

Page 40: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Ação do Vento

Vento 0o Carregamento resultante

Vento 90o

Page 41: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Ação do Vento

Vento I - Vento 0o

Carregamentos críticos

Vento II - Vento 90o

Vento III - Vento 90o

Page 42: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

7–

Carregamentos e combinações7–

Carregamentos e combinaçõesCarregamentos

1.

Ação permanente – PP1 (Est. Metálicas)

2.

Ação permanente – PP2 (lajes e divisórias)

3.

Sobrecarga ‐SC

4.

Monovia

M

5.

Vento I 00 ‐

VI

6.

Vento II 900 –

VII

7.

Vento III 900 –

VIII

1.

1,25PP1+ 1,35PP2 +1,5(SC+M)

2.

1 (PP1+PP2) +1,4VI 

3.

1 (PP1+PP2) +1,4VII

4.

1 (PP1+PP2) +1,4VIII

Combinações de ações 

Carregamentos básicos

Page 43: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

CarregamentoPermanente-PP1

P1=21,4P2=3,2

3,23,2 3,2

P3=3,46

kN46,3051,225,6)15,012,0(PkN2,39,125,6)15,012,0(P

kN4,214,925,625,0

325,6)15,012,0()29,1328,0(25,6)15,012,0(P

2

2

1

telhado Fechamento lateral -brise

Pilares + contraventos + vigas laterais

Page 44: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

CarregamentoPermanente-PP2

kN4,966,225,6221,625,6)1,025,05,05,2(P1

P1=96,4kN

Laje + piso + revestimento + forro Alvenaria fechamento

Page 45: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

CarregamentoSobrecarga-SC

P1=2P2=2,97

2,972,97 2,97

P3=3,2

P4=47,65

kN65,4721,625,65,2P

kN2,3051,225,625,0PkN97,29,125,625,0P

kN2)29,1328,0(25,625,0P

4

3

2

1

Page 46: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

CarregamentoMonovia - M

41,25kN

Page 47: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

CarregamentoVento - VI

3,51kN/m (1) 3,51kN/m (1)

3,51kN/m (2) 3,51kN/m (3)

qx=3,48kN/mqy=-0,56kN/m

qx=3,48kN/mqy=0,56kN/m (8)

Page 48: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

CarregamentoVento - VII

5,03kN/m (4) 1,76kN/m (5)

3,07kN/m (6) 2,15kN/m (7)

qx=1,73kN/mqy=0,28kN/m

qx=4,96kN/mqy=0,81kN/m

Page 49: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

CarregamentoVento - VIII

3,711kN/m (8) 0,44kN/m (9)

4,391kN/m (10) 0,83kN/m (11)

Page 50: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

8–

Análise estrutural8–

Análise estruturalSeção transversal – numeração de barras e nós

Pilar : VS 300 x 33Ix = 6320cm4

A = 41,9cm2

Banzos 2L 76 x 4,75 A = 14,06cm2

Ix = 80cm4

Diag. emontantes 2L 63 x 4,75 A = 11,6cm2

Ix = 46cm4

Page 51: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

no  coord

x (cm) coord

y (cm)

1 0,0 0,0

2 2000,0 0,0

3 0,0 320,0

4 2000,0 320,0

5 0,0 880,0

6 125,0 880,0

7 235,0 880,0

8 422,5 880,0

9 610,0 880,0

10 797,5 880,0

11 1000,0 880,0

12 1202,5 880,0

13 1390,0 880,0

14 1577,5 880,0

15 1765,0 880,0

no  coord

x (cm) coord

y (cm)

16 1875,0 880,0

17 2000,0 880,0

18 0,0 937,5

19 125,0 957,8

20 235,0 975,7

21 422,5 1006,2

22 610,0 1036,6

23 797,5 1067,1

24 1000,0 1100,0

25 1202,5 1067,1

26 1390,0 1036,6

27 1577,5 1006,2

28 1765,0 975,7

29 1875,0 957,8

30 2000,0 937,5

Seção transversal Coordenadas

Page 52: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Seção transversal Incidências de barras

n. da barra nó inicial no final A (cm2) I(cm4)1 1 3 41,9 63202 3 5 41,9 63203 5 18 41,9 63204 2 4 41,9 63205 4 17 41,9 63206 17 30 41,9 63207 5 6 14 808 6 7 14 809 7 8 14 8010 8 9 14 8011 9 10 14 8012 10 11 14 8013 11 12 14 8014 12 13 14 8015 13 14 14 8016 14 15 14 8017 15 16 14 8018 16 17 14 8019 18 19 14 8020 19 20 14 8021 20 21 14 8022 21 22 14 8023 22 23 14 8024 23 24 14 8025 24 25 14 8026 25 26 14 8027 26 27 14 80

n. da barra nó inicial no final A (cm2) I(cm4)28 27 28 14 8029 28 29 14 8030 29 30 14 8031 18 6 11,6 4632 19 7 11,6 4633 20 8 11,6 4634 21 9 11,6 4635 22 10 11,6 4636 23 11 11,6 4637 11 25 11,6 4638 12 26 11,6 4639 13 27 11,6 4640 14 28 11,6 4641 15 29 11,6 4642 16 30 11,6 4643 6 19 11,6 4644 7 20 11,6 4645 8 21 11,6 4646 9 22 11,6 4647 10 23 11,6 4648 11 24 11,6 4649 12 25 11,6 4650 13 26 11,6 4651 14 27 11,6 4652 15 28 11,6 4653 16 29 11,6 46

Page 53: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Seção transversal deslocamentos

Avaliação dos deslocamentos

Tesoura: deslocamento vertical nó central

=25,2mm

para - (CP+0.3SC+Monovia+ 0.2Vento1)

max =L/250 = 20.000/250 =80mm (ok)!

CP+SC+0,4monovia +0,2ventomax = L/250

p/ combinação

CP+Monovia+0,3SC+0,2vento

NBR 8800:2003-Anexo C

Page 54: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Seção transversal deslocamentos

Pilar: deslocamento horizontal

=13,4mm (deslocamento na estrutura para: CP+0,3SC +0,2ventoII)

max =H/300 = 9100/300 =30mm (ok)

CP+0,2vento+0,3SCmax =H/300

p/ combinação

CP+0,3SC+0,4equipamantos

NBR 8800 - Anexo C

Page 55: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Seção transversal Esforços

Barra Comprimento(mm)

Envoltória

Tração compressão

Banzo inferior7 1100 114 -73

8 1100 51 -0

9 1875 120 -31

10 1875 180 -34

11 1875 207 -69

12 2025 216 -76

13 2025 216 -67

14 1875 207 -70

15 1875 180 -73

16 1875 121 -74

17 1100 51 -75

18 1100 79 -74

Page 56: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Seção transversal Esforços

Barra Comprimento(mm)

EnvoltóriaTração compressão

Banzo superior19 1114,5 59 -15

20 1114,5 32 -130

21 1900 70 -190

22 1900 81 -217

23 1900 78 -226

24 2051,7 66 -226

25 2051,7 66 -226

26 1900 69 -226

27 1900 73 -216

28 1900 75 -190

29 1114,5 77 -130

30 1114,5 77 -60

Page 57: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Seção transversal Esforços

Barra Comprimento(mm)

EnvoltóriaTração compressão

Diagonais31 1375,9 137 -108

32 1347,3 85 -58

33 2105,1 66 -41

34 2262,4 33 -14

35 2439,1 12 -0

36 2757 17 -0

37 2757 5 -0.8

38 2439,1 12 -0

39 2262,4 32 -8

40 2262,4 67 -26

41 2105,1 85 -35

42 1375,9 137 -67

Page 58: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Seção transversal Esforços

Barra Comprimento(mm)

EnvoltóriaTração compressão

Montantes43 778 47 -59

44 957 33 -49

45 1266 19 -30

46 1566 7 -18

47

1871,1 -7,5

48 2200 63 -15

49

1871,1 -8

50 1566 5 -18

51 1266 12 -30

52 957 20 -49

53 778 29 -59

Page 59: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Seção transversal Esforços

Page 60: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Contraventamento Vertical

1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 12 13

14 15 16 17 18 19

20 21 22 24 25 26

1

3

16

18

19 24

25 29

30 35

36 37

38 39

40 41

11

P

P=1,4{ 0,89 x 0,7 x [(11+9,4) x10/2]} =89kN

Pressão de obstrução do vento q=0,7kN/m2

Pilar : VS 300 x 33Iy = 451cm4

A = 41,9cm2

vigas : VS 300 x 33Ix = 6320cm4

A = 41,9cm2

Contraventamento: =140 – r=3,19cmPré-dimensionamento

2L 100 x 6,3Iy = 250cm4

A = 25cm2

3200

2600

3300

Obs. As cargas nas vigas devido a alvenaria já foram consideradas na seção transversal

Page 61: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Contraventamento Vertical

Esforços e reações de interesse

1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 12 13

14 15 16 17 18 19

20 21 22 24 25 26

1

3

16

18

19 24

25 29

30 35

36 37

38 39

40 41

11

P

3200

2600

3300+65kN-

+65kN-

130KN 130KN

-89KN

Dados para dimensionamento

kNNkNN

sdc

sdt

6565

,

,

mmkL

mmkLmmkL

z

y

x

4472

44724472

76x6,3mm 2L Usar

Page 62: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

9–

Dimensionamento Treliça9–

Dimensionamento TreliçaBarras da treliça:Banzo inferior

2L 76 x 4,75mm – pré-dimensionamento

Travamentos laterais

mmkL

mmkLmmkL

z

y

x

2024

39002024

2024mm1876mm

Envoltória de esforços

Propriedades geométricas da seção

0 2,08cmy

2,08cmXy1,5cmr

09,1

65,160

0

cgcg

z

4

4

w

t

y

C

cmI

cmI

kNNkNN

sdc

sdt

78215

,

,

Comprimentos de flambagem

Page 63: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Barras da treliça:Banzo inferior

2L 76 x 4,75mm – Verificação da traçãoEstado limite de escoamento da seção bruta

Estado limite de ruptura da seção efetiva

y

Rdt

AfN , kNN Rdt 5,319

1,12506,14

,

unt

RdtfACN ,

254,122,015,025,1475,0206,14 cmAn

cc

teC

1

mmd pc 5,375,1233

mmye cgc 8,20

72,05,1268,201

xCt

kNN Rdt 5,26835,1

4054,1272,0,

72,0tC

y na tabela de perfisPosição do cg.

Ligação com 3 parafusos de 12,5mm na direção da solicitação

Page 64: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Barras da treliça:Banzo inferior

2L 76 x 4,75mm – Verificação da traçãoResistência da seção kNN Rdt 5,268,

(ok) 215,, sdtRdt NN

Estado limite de serviço 300

1355,1

4,202

z

zz r

300z OK

cmcmrzzz 4,2024505,1300max,max,

Raio de giro mínimo de uma cantoneira isolada

OK

Page 65: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Barras da treliça:Banzo inferior

2L 76 x 4,75mm – Verificação da compressão

7,1225

2000045,0 p 1lim sQ

0,1675,4

76

tb

yfE

45,0lim

Flambagem local - FL (elemento AL – grupo 3)

Verificar flambagem local

yy

s

yy

ys

fE

tb

tbf

EQ

fE

tb

fE

Ef

tbQ

91,0 para 53,0

91,045,0 para 76,034,1

2

7.2591,07,1245,0 yy f

Etb

fE

Parâmetro de flambagem local

91,0 sa QQQ91,020000

2504,1676,034,1 76,034,1 sy

s QEf

tbQ

Page 66: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Barras da treliça:Banzo inferior

2L 76 x 4,75mm – Verificação da compressãoFlambagem global

NeNplQ

0

kNfyANpl 5,3512506,14

Seções monosimétricas:Flambagem por flexão no eixo de não simetria Flambagem por flexo-torção

T2

zz

w2

2o

ez GI)LK(

ECr1N 2

o2o

2y

2xo yxrrr

2

2

)( xx

xex LK

EIN

eN

2

2

2 )(])/(1[4

11])/(1[2 ezey

ooezey

oo

ezeyeyz NN

ryNNry

NNN

Page 67: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Barras da treliça:Banzo inferior

2L 76 x 4,75mm – Verificação da compressão

kNNN

ryNNry

NNN

ezey

ooezey

oo

ezeyeyz 06,178

)(])/(1[4

11])/(1[2 2

2

2

Flambagem global

kNGILK

ECr

N Tzz

w

oez 6,38909,17700

)4,2021(020000

63,41

)(1

2

2

22

2

2

cmyxrrr ooyxo 63,408,2038,339,2 2222222

kNNLKEIN ex

xx

xex 09,385

)4,2021(8020000

)( 2

2

2

2

kNNe 06,178

kNNLKEI

N eyyy

yey 3,208

)3901(65,16020000

)( 2

2

2

2

Flambagem por flexo-torção

Page 68: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Barras da treliça:Banzo inferior

2L 76 x 4,75mm – Verificação da compressãoFlambagem global – curva única AISC/NBR8800:2008

34,106,178

5,35191,00

NeNplQ

5,1 877,05,1 658,0

20

20

o

o

para

para

472,0

Page 69: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Barras da treliça:Banzo inferior

2L 76 x 4,75mm – Verificação da compressãoFlambagem global – curva única AISC/NBR8800:2008

Resistência de cálculo

1,1fyAQRcrd

kNRcrd 2,1371,1

2506,14472,091,0

Verificação

(OK) 782,137 , kNNkNR sdccrd

Page 70: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Barras da treliça:Banzo inferior

2L 76 x 4,75mm – Verificação da compressão

5811521

21

max

conjunto domax

max

rkL

Estado limite de serviço

200

1355,1

4,202

z

zz r

58z Usar presilhas

(870mm) 875,158max,max, cmrzzz

Usar presilhas, 2 chapa de presilha

Raio de giro mínimo de uma cantoneira isolada

Para o conjunto

115

38,3390

y

yy r

kL

cmr

kL

x

xx 85

39,24,202 OK

Para uma cantoneira isolada

2187020241

max,

presilhasz

presilhas nLn

Page 71: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Barras da treliça:Banzo superior

2L 76 x 4,75mm – pré-dimensionamentoTravamentos lateraisPontos coincidentes com o contraventamento

mmkL

mmkLmmkL

z

y

x

2051

39512051

2024mm1876mm

Envoltória de esforços

kNNkNN

sdc

sdt

22678

,

,

Comprimentos de flambagem

(NãoOK) 226135 , kNNkNR sdccrd

100x6,3mm 2L Usar

Page 72: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Barras da treliça:

Barras da treliça – dimensionamento final Banzo Inferior

Banzo Superior

Diagonais e montantes

2L 100 x 6,3

2L 76 x 4,75

2L 64 x 4,75Contraventamento vertical

2L 76 x 6,3

Page 73: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

10–

Dimensionamento Terças e longarinas10–

Dimensionamento Terças e longarinasDimensionamento:

Terças

Ações nas terças

• peso próprio telha (termo-acústica): 0,12kN/m2

• Peso próprio estrutura (terças + acessórios): 0,10kN/m2

• SC (NBR 8800): 0,25kN/m2

Ações permanentes

Sobrecarga:

Ação do vento:

• Pressão de obstrução do vento q=0,7kN/m2

Coeficientes de pressão vento 90o

Page 74: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Terças

300

9850mm

600

(0 a

200

0)

2200

(L/1

5 a

L/8)

)15 a 5 (de 23,9

%24,169850

6002200i

000

9970mm

5590 3900

3285700

3800151

6028

3951

19001900

19001900

1900

10.000mm

1100 1100 1875 1875 1875 2025

(H/30 @ H/15)=300mm

150 @ 250mm300 @ 500mmcalha

8800

mm

Page 75: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Terças

Ações nas terças

Combinações de Ações

m/kN22,1)23,9cos(9,125,05,1)23,9cos(9,122,025,1Qm/kN2,0)23,9(sen9,125,05,1)23,9(sen9,122,025,1Q

00y1

00x1

m/kN2,29,1)7,04,1(4,1)23,9cos(9,122,00,1Qm/kN067,0)23,9(sen9,122,00,1Q

0y2

0x2

Combinação 1: 1,25CP + 1,5SC

Combinação 2: 1,0CP + 1,4 Vento

07,012

08,220,0 95,58

25,622,1 22

NmMkNmM sdysdx

kNm22,012

25,6067,0M kNm74,108

25,62,2M2

sdy

2

sdx

Travada pela telha para FLT

Duas linhas de corrente para FLT

Page 76: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Terças

Verificação terça – flexão simples

kNcm74,108

25,62,2M2

sdx

Duas linhas de corrente: Lb=2090mm (vão central)

kNm74,10MM kNm44,10MM

maxb

ca

Momentos no vão central para cálculo do Cb

Pré-dimensionamento

56mm1 a 104h 40L a

60Lh 6250mmL

Testar U 152 x 12,2kg/m

Combinação 2: 1,0CP + 1,4 Vento

Page 77: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Terças

Verificação terça – flexão simples kNcmM sdx 74,10Comb 2: 1,0CP + 1,4 Vento

U 152 x 12,2kg/m

64 8,657 9,2 cmCcmI wt

Page 78: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Terças

8,1025

2000038,0 p

1a

plRdpf

MM

Flambagem local da mesa FLM

6,57,86,48

f

ff t

b

fyE

p 38,0

kNcmM

fZM

pl

yxpl

2151257,712,1

rp

rM

Flambagem inelástica

f

plM

nM

Plastificação

Cla

sse

1

Cla

sse

2

Cla

sse

3

Classe 4

Flambagem elástica

kNcmM

Ma

plRd 1955

1,12151

1

Page 79: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Terças

Flambagem local da alma FLA

3008,5

4,152

ww t

h

4,10625

2000076,376,3 fyE

p

1a

plRdpw

MM

kNcmM

fZM

pl

yxpl

2151257,712,1

kNcmM

Ma

plRd 1955

1,12151

1

Page 80: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Terças

Flambagem lateral com torção - FLT

7,15336,1

209

y

bb r

L 8,4925

2000076,176,1 fyE

p

y

w

ty

tyr I

CIr

II 21

1

271138,1

02,01

W

EIf

t

ry

15,213r

rbr

pr

pbrplpl

aRd MMMCbM

1

yr f3,064 8,657 9,2 cmCcmI wt

Page 81: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Terças

Flambagem lateral com torção - FLT

8,4915,2138,4968,15375,125421512151

1,101,1

RdM

kNcmM Rd 1457

kNcmffWM ryxr 75,1254)253,025(7,71)(

pr

pbrplpl

aRd MMMCbM

1

144,10374,10444,10374,105,2

74,105,123435,2

5,12

max

max

mCBA

b RMMMM

MC

01,1bC

kNcmM

fZM

pl

yxpl

2151257,712,1

Page 82: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Terças

FLA: kNcmM Rd 1955

FLM:

FLT: kNcmM rd 1457

kNcmM rd 1457

kNmM rd 57,14

(ok) 74,10 kNmMM sdrd Seção dimensionada: U 152 X 12,2kg/m

Momento Resistente de cálculo

kNcmM Rd 1955

Page 83: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Terças

Deslocamentos

cm47,3180625

180L

max

Combinação de ações para estados limites de serviço

m/kN04,09,1)7,04,1(2,0)23,9cos(9,122,0QV2,0cpQm/kN88,0)23,9cos(9,125,0)23,9cos(9,122,0QsccpQ

02

001

(OK)47,3 6,154620000384625)1088,0(5

max

42

cmcm

Page 84: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Longarinas

Carga permanente Vento sobrepressãoVII-90 0 (cp=0,7 )

Vento sucção VI-0 0 (cp=-0,8)

Pressão de obstrução do vento q=0,7kN/m2

xy

- +

xy

-+

xy

Flexão no eixo de menor (4 apoios) inércia y - FLT não

se aplica

Flexão no eixo de maiorinércia x – mesa comprimida

travada pela telha

Flexão no eixo de maiorinércia x – mesa comprimida

destravada (2 correntes)

2000

1600

Page 85: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Longarinas

Momentos de cálculo

kNm0,68

25,6)8,17,07,0(4,1Msdx2

Vento sobrepressãoVII-90 0 (cp=0,7 )

kNm9,68

25,6)8,17,08,0(4,1Msdx2

Vento sucção VI-0 0 (cp=-0,8)

Carga permanente kNm4,28

25,6]8,1)10,012,0[(25,1Msdy2

Testar U 152 x 12,2kg/m com: Msdx=6,9kNmMsdy=2,4kNmLb=2084mm (vão central entre correntes)

Page 86: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Longarinas

Verificação Flexão no eixo x

Mesmo da terça

kNcm690kNm9,68

25,6)8,17,08,0(4,1Msdx2

(OK)!ok MM sdRd

kNmM rd 57,14

Page 87: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Longarinas

Verificação Flexão no eixo y

FLT Não se aplica: flexão no eixo de menor inércia

8,1025

2000038,0 p

1a

plRdpf

MM

Flambagem local da mesa FLM

6,57,86,48

f

ff t

b

fyE

p 38,0

kNcmM

fZM

pl

yxpl

8,2442516,82,1

kNcm

MM

a

plRd 5,222

1,18,244

1

Page 88: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Dimensionamento:Longarinas

Verificação Flexão no eixo yFlambagem local da alma FLA

3008,5

4,152

ww t

h

7,3125

2050012.112.1 fyE

p

1a

plRdpw

MM

6,3925

200004.14.1 fyE

r

kNcmM

fZM

pl

yxpl

8,2442516,82,1

kNcm

MM

a

plRd 5,222

1,18,244

1

Page 89: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Verificação

Flexão no eixo y

Flexão no eixo xkNmM rd 57,14 kNmM xsd 9,6, > OK

kNmM rd 2,2 kNmM xsd 4,2, < Não OKEquação de interação

56,12,240,2

57,1490,61

Rdy

Sdy

Rdx

Sdx

MM

MM (Não OK)

Usar U 203 x 17,1kg/m

Dimensionamento:Longarinas

Page 90: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Ações permanentes• P.P laje em concreto (h=10cm) – 250kg/m2 2,50kN/m2

• P.P revestimento + regularização -50kg/m2 0,50kN/m2

• P.P das divisórias (distribuído na laje) 0,25kN/m2

• P.P forro (distribuído na laje) 0,10kN/m2

Total---------------------------------------------------------- 3,35kN/m2

• Alvenarias (h=2,6m ; e=15cm) ------------------- 2x 2,6 = 5,2kN/mSC = 2,5kN/m2

Pre-dimensionamentomm406hmm305

156100h

206100

15Lh

20L

VS 400 x 49kg/m

Ações nominais - VM2

m/kN8,7125,35,2qm/kN49,0pp

m/kN5,10125,335,3g

Ações nominais VM1

VM2)de (reação kN8,23Fq VM2)de (reação kN5,33Fg

m/kN49,0ppm/kN2,5galvenaria

Page 91: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

11.1 Dimensionamento - VM2 VS 400 x 49kg/m

Ações nominais - VM2

mkNSCmkNPP

mkNCP

/8,7125,35,2/49,0

/5,10125,335,3

m/kN5,268,75,15,1035,149,025,1Q

25,123 kNmMd 80,82kN

8,93 kNmMMa b

125,35,135,125,1 SCCPPPCombu

Combinação última norma

SCCPPPCombS 3,0

Combinação de serviço – quase permanente

mkNQ /3,138,73,05,1049,0

74,0 cm

(OK) 74,078,1350max cmcmL

Page 92: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

VS 400 x 49kg/mlargura da mesa bf 200 mm

altura total d 400 mm

Espessura da mesa tf 9.5 mm

Espessura da alma tw 6.3 mm

11.1 Dimensionamento - VM2Propriedades geométricas

Aço ASTM A36

A 62 cm2

Ix 17393.01 cm4

Iy 1267.46 cm4

rx 16.75 cm

ry 4.52 cm

It 14.61 cm4

Cw 483188.45 cm6

wx 869.65 cm3

Page 93: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

8,1025

2000038,0 p

1a

plRdpf

MM

Flambagem local da mesa FLM

5,105,92

2002

f

ff t

b

fyE

p 38,0

kNcmM

fZM

pl

yxpl

22,243502565,86912,1

rp

rM

Flambagem inelástica

f

plM

nM

Plastificação

Cla

sse

1

Cla

sse

2

Cla

sse

3

Classe 4

Flambagem elástica

kNcmM

Ma

plRd 22136

1,122,24350

1

11.1 Dimensionamento - VM2

Page 94: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Flambagem local da alma FLA

5,603,6

381

ww t

h

3,10625

2000076,376,3 fyE

p

1a

plRdpw

MM

kNcmM

fZM

pl

yxpl

22,243502565,86912,1

kNcmM

Ma

plRd 22136

1,122,24350

1

11.1 Dimensionamento - VM2

Page 95: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

11.1 Dimensionamento - VM2Flambagem lateral com torção - FLT

9,13452,4

610

y

bb r

L 8,4925

2000076,176,1 fyE

p

y

w

ty

tyr I

CIr

II 21

1

271138,1

05,01

W

EIf

t

ry

8,137r

rbr

pr

pbrplpl

aRd MMMCbM

1

yr f30,0 Tensões residuais na seção

Page 96: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

11–

Dimensionamento vigas mezanino11–

Dimensionamento vigas mezanino

Flambagem lateral com torção - FLT

4,509,1394,503,1389,1521822,2435022,24350

1,113,1

RdM

kNcmM Rd 4,15939

kNcmffWM ryxr 9,15218)5,725(65,869)(

pr

pbrplpl

aRd MMMCbM

1

19380312325493803123255,2

123255,123435,2

5,12

max

max

mCBA

b RMMMM

MC

13,1bC

11.1 Dimensionamento - VM2

kNcmM

fZM

pl

yxpl

22,243502565,86912,1

Page 97: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

11.1 Dimensionamento - VM2

FLA: kNcmM Rd 22136

FLM:

FLT:

(ok) 25,123 kNmMM sdrd Seção dimensionada: VS 400x49

Momento Resistente de cálculo

kNcmM Rd 22136

kNcmM Rd 4,15939

kNcmM Rd 4,15939

kNcmM Rd 159

Page 98: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

11.1 Dimensionamento - VM2Resistente de cálculo a força cortante

5,603,6

381

ww t

h

Coeficiente de flambagem por cisalhamento

4,16381

6250

ha

255

ha

Kv

3 se ha

3 se ha

5vK

5vK

43,7025250051,11,1

fy

EKvp

1a

plRdp

VV

ywpl fthV 6,0

kNVpl 3602563,01,386,0

kNVVV rdrd

rd 3271,1

(ok) 8,80 kNVV sdrd

Seção dimensionada: VS 400x49

Page 99: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

12–

Dimensionamento monovia12–

Dimensionamento monovia

mmh 41515

6250@ I 12”x60,6Monovia pré-dimensionamento mmh 208

306250

Capacidade nominal – Q=30kN

Momento de cálculo kNmM sd 6,91

4250,63025,15,1

8250,6606,025,1

2

Cortante de cálculo

kNVsd 5,302

3025,15,12

250,6606,025,1

mmLb 6250Comprimento destravado

Page 100: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

I 12”x60,6Monovia

62

1176374

cmtfdI

C yw

43 14931 cmtbI iit

Page 101: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

I 12”x60,6Monovia

8,1025

2000038,0 p

1a

plRdpf

MM

Flambagem local da mesa FLM (elemento AL – grupo 5)

25,47,1624,133

2

f

ff t

b

fyE

p 38,0

rp

rM

Flambagem inelástica

f

plM

nM

Plastificação

Cla

sse

1

Cla

sse

2

Cla

sse

3

Classe 4

Flambagem elástica

kNcmM

fZM

pl

yxpl

208042574312,1

kNcmM

Ma

plRd 7,18192

1,120804

1

Page 102: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

I 12”x60,6Monovia

kNcmM

fZM

pl

yxpl

208042574312,1

kNcmM

Ma

plRd 7,18192

1,120804

1

Flambagem local da alma FLA

4,237,114,273

ww t

h

3,10625

2000076,376,3 fyE

p

1a

plRdpw

MM

Page 103: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

I 12”x60,6Monovia

Flambagem lateral com torção - FLT5,231

7,2625

y

bb r

L 8,4925

2000076,176,1 fyE

p

y

w

ty

tyr I

CIr

II 21

1

271138,1

01,01

W

EIf

t

ry

8,202r

rb 1a

RdMcrM

yr f30,0 Tensões residuais na seção

Page 104: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

I 12”x60,6MonoviaFlambagem lateral com torção - FLT

kNcmM Rd 13346

kNcmffWM ryxr 5,13002)5,725(743)(

w

bt

y

w

b

ycr C

LIIC

LEICb

M2

2

2

039,01

166,4536,91466,4536,915,2

6,915,123435,2

5,12

max

max

mCBA

b RMMMM

MC

32,1bC

kNcmM

fZM

pl

yxpl

208042574312,1

1,1McrM Rd

kNcmM cr 14681

Page 105: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

I 12”x60,6Monovia

FLA: kNcmM Rd 7,18192

FLM:

FLT: kNmM rd 5,133

(ok) 6,91 kNmMM sdrd Seção dimensionada: I 12” x 60,6

Momento Resistente de cálculo

kNcmM Rd 7,18192

kNcmM Rd 13346

kNcmM Rd 13346

Page 106: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

I 12”x60,6Monovia

Estado limite de serviço - flecha

cm73,0113302000048

625301133020000384

62510606.05 342

04,1600max L

max OK

Page 107: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

13–

Dimensionamento Pilares13–

Dimensionamento PilaresPilares – Esquema estático

x

y

x

y

9100

mm

Pré-dimensionamentoVS 300x33

2,1xK

1yK

1zK

Page 108: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Esforços

Esforços nos pilares principaisBarra combinação Esforço

Normal (kN)Momento Fletor

(kNcm)

1 1,25PP1+ 1,35PP2 1,5(SC+M) 229 2254

1 (PP1+PP2) +1,4VI 84+130=214 30471 (PP1+PP2) +1,4VII 68+130=198 12348

2 1,25PP1+1,35PP2 1,5(SC+M) 229 22541 (PP1+PP2) +1,4VI 84+130=214 30471 (PP1+PP2) +1,4VII 101+130=231 10082

Page 109: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a compressão – VS 400x44

VS 400 x 44kg/m Propriedades geométricas

Aço ASTM A36

largura da mesa bf 200 mm

altura total d 400 mm

Espessura da mesa tf 9.5 mm

Espessura da alma tw 4.75 mm

A 56.1 cm2

Ix 16678.64 cm4

Iy 1267.01 cm4

rx 17.24 cm

ry 4.75 cm

It 12.79 cm4

Cw 483015.51 cm6

wx 833.93 cm3

Page 110: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a compressão – VS 400x44

Compressão

763,035,0 cK

1,12447,025

2000064,0lim lim f

5,105.92

2002

f

ff t

b

Kcf

Ey

64,0lim

Flambagem local da mesa FLM (elemento AL – grupo 5)

447,075,4/381

4/

4

wc th

KEsbeltez de plastificação

1sQ

Page 111: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a compressão – VS 400x44

Compressão

Flambagem local da alma FLA (elemento AA – grupo 2) 2,80

75,4381

w

w th 14,42

252000049,149,1lim

fyE

87,0187,0 sa QQQ

limw Verificar flambagem local

mmbEEtbt

bef 8,22525

200002,80

34,0125

2000075,492,134,0192,1

27,48475,0)58.221,38(1,56 cmtbbAA efef 87,0

1,567,48

AA

Q efa

Parâmetro de Flambagem local

Page 112: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a compressão – VS 400x44

Compressão

Flambagem global

NeNplQ

0

kNfyANpl 44,1402251,56

Seções duplamente simétricas:Flambagem por flexão Flambagem por torção

2xx

x2

ex )LK(EIN

T2

zz

w2

2o

ez GI)LK(

ECr1N 2

o2o

2y

2xo yxrrr

2yy

y2

ey )LK(EI

N

eN

Page 113: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a compressão – VS 400x44

Compressão

kNLKEIN

xx

xex 2758

)9102,1(64,1667820000

)( 2

2

2

2

T2

zz

w2

2o

ez GI)LK(

ECr1N

cmro 89,170075,424,17 22

kNLKEI

Nyy

yey 8,2439

)3201(01,126720000

)( 2

2

2

2

kNNez 52,321579,127800)3201(

51,4830152000089,171

2

2

2

kNNe 8,2439 Flambagem por flexão em y

2,1xK

1yK

1zK

Page 114: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a compressão – VS 400x44

Compressão

Flambagem global – curva única AISC/NBR8800:2007

71,08,2439

44,140287,00

NeNplQ

5,1 877,05,1 658,0

20

20

o

o

para

para

81,0

Page 115: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a compressão – VS 400x44

Compressão

Resistência de cálculo

1,1fyAQRcrd

kNRcrd 5,8981,1

251,5681,087,0

Verificação

(OK) 1985,898 , kNNkNR sdccrd

Page 116: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a flexão – VS 400x44

Flexão

8,1025

2000038,0 p

1a

plRdpf

MM

Flambagem local da mesa FLM

5,105,92

2002

f

ff t

b

fyE

p 38,0

kNcmM

fZM

pl

yxpl

2,23349259,83312,1

rp

rM

Flambagem inelástica

f

plM

nM

Plastificação

Cla

sse

1

Cla

sse

2

Cla

sse

3

Classe 4

Flambagem elástica

kNcmM

Ma

plRd 21226

1,12,23349

1

Page 117: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a compressão – VS 400x44

Flexão

Flambagem local da alma FLA

2,8075,4

381

ww t

h

3,10625

2050076,376,3 fyE

p

1a

plRdpw

MM

kNcmM

fZM

pl

yxpl

2,23349259,83312,1

kNcmM

Ma

plRd 21226

1,12,23349

1

Page 118: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a compressão – VS 400x44

Flexão

Flambagem lateral com torção – FLT com Lb =320cm

4,6775,4

320

y

bb r

L 8,4925

2000076,176,1 fyE

p

y

w

ty

tyr I

CIr

II 21

1

271138,1

06,01

W

EIf

t

ry

8,132r

rbr

pr

pbrplpl

aRd MMMCbM

1

yr f30,0 Tensões residuais na seção

Page 119: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a compressão – VS 400x44

Flexão

Flambagem lateral com torção - FLT

8,498,1328,494,6725,145932,233492,23349

1,10,1

RdM

kNcmM Rd 19544

kNcmffWM ryxr 25,14593)5,725(9,833)(

pr

pbrplpl

aRd MMMCbM

1

0,1bC

kNcmM

fZM

pl

yxpl

2,23349259,83312,1

Page 120: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Verificação a compressão – VS 400x44

Flexão

FLA: kNcmM Rd 23349

FLM:

FLT:

(ok) 48,123 kNmMM sdrd

Momento Resistente de cálculo

kNcmM Rd 23349

kNcmM Rd 4,195kNcmM Rd 19544

kNcmM Rd 19544

Page 121: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Efeito de 2ª ordem – VS 400x44

Equações de interaçãoEfeitos de 2ª ordem local

0,1

NN1

CB

e

sd

m1

Ne = força normal de flambagem elástica com K=1Nsd = Força normal solicitante de cálculo na barra em análise de 1ª ordemCm = coeficiente de equivalência de momentos

2

1m M

M4,06,0C Momentos nas extremidades das barras consideradas em análise de 1ª ordem

1Cm Em barras com forças transversais

odsods MBM 1,12,

Page 122: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Efeito de 2ª ordem – VS 400x44

Equações de interaçãoEfeitos de 2ª ordem local

0,11

1

e

sd

m

NN

CB

1mC kNNsd 198kNLKEIN

xx

xex 62,3971

)9101(64,1667820000

)( 2

2

2

2

05,1

62,39711981

11

B

kNmM ods 65,12948,12305,12,

Page 123: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilares – Equações de interação – VS 400x44

Equações de interaçãoEfeitos de 2ª ordem local

Equações de interação

2,0NN

Rd

Sd 0,1MM

MM

98

NN

y,Rd

y,Sd

x,Rd

x,Sd

Rd

Sd

2,0NN

Rd

Sd 0,1MM

MM

N2N

y,Rd

y,Sd

x,Rd

x,Sd

Rd

Sd

2,022,05,898

198

Rd

Sd

NN

181,04,19565,129

98

5,898198

Pilar OK

Seção dimensionada: VS 400 x 44

Page 124: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Viga - Pilar

VS 400 x 49kg/m

VS 300 x 55kg/m

Vsd=80,82kN

Vsk=0,7Vsd =56,6kN

L 76x76X6.3

Parafuso ASTM A325 diâmetros de 12,5mm – ligação por contato (fu =835MPa)Eletrodo E60XX – fw =415MPaAço A36Folga de 10mm entre viga e pilar

Vsd

2Vsd

2Vsd

Viga - Pilar14–

Ligações 14–

Ligações  Viga - Pilar

Page 125: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

a) Estimativa do número de parafusos2

b cm22,1Amm5,12 Parafuso

.parf/kN8,2935,1

5,8222,14,035,1

fA4,0R ubRdv

tração) nto(cisalhame parafusos 6 adotar38,29

82,80n

66

120

e1

7644 32

2040

40

120

20

e2

Viga - Pilar

Page 126: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

b) Verificação da solda na cantoneira de alma

Dimensão da solda de filete – em função da espessura das chapas

Mínima: 3mm – espessura na junta t=6,3mm

Máxima: 6,3mm mm5,3b7,0amm5b adotar

66

200

e2

Vsd

1sd

1 e2

VM

x

cg120

Viga - Pilar

Page 127: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

b) Verificação da solda na cantoneira de almab1) Propriedades geométricas das seção da solada

cm9,57,116,6e

cm7,135,01235,06,62

26,635,06,6

26,635,06,6

x

3323

cm2,20712

1235,02

35,01235,06,612

35,06,62Ix

2ii cm82,8)126,66,6(35,0aLA

3323

cm4,3812

1235,07,126,635,06,6

1235,06,62Iy

3cm6,2454,382,207IyIxIp

Viga - Pilar

Page 128: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

66

e

120

b) Verificação da solda na cantoneira de almab2) tensões na solda – ponto crítico

2/6,482,82

82,802

cmkNA

Vdfv

rIMf

p

1m 1

p1 e

2V

M

cm9,57,116,6e

cm24,62

127,12Lxr

22

22

kNcm4,2389,5282,80e

2V

M 1p

1

2

p

1m cm/kN0,624,6

6,2454,238r

IMf

2mx cm/kN8,5f

2my cm/kN7,1f

2mx

2myvs cm/kN5,8ffff Na seção efetiva da solda

Viga - Pilar

Page 129: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

66

e

120

b) Verificação da solda na cantoneira de almab2) tensões na solda – ponto crítico

2mx

2myvs cm/kN5,8ffff

Tensão resultante na seção efetiva da solda

Tensão resultante na face de fusão – metal base

2smb cm/kN65,87,0f

baf

Viga - Pilar

Page 130: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

66

e

120

b) Verificação da solda na cantoneira de almab3) Resistência da solda

Ruptura da seção efetiva da solda – fw=41,5KN/cm2

Escoamento do metal base na face de fusão – fy =25kN/cm2

Rrds 0.6fw

1.35 Rrds 18.44 kN/cm2

Rrdmb 0.6fy1.1

Rrdmb 13.63 kN/cm2

2mbrdMB cm/kN6fR OK

2srds cm/kN5,8fR OK

Viga - Pilar

Page 131: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

C) Verificação da parte parafusada

2p

2 e2V

M

C1) Esforços

d=80

mm

M2

Fv2

kN25,248

194d

MF 22v

2) Momento lateral – gera cisalhamento nos parafuso

kNcm1948,4282,80e

2V

M 2p

2

)cm8,4(mm482844e2

1) Cisalhamento devido a força cortante –

kNV

F pv 5,13

682,80

61

7644 32

2040

40

120

20

e2

M2

Viga - Pilar

Page 132: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

C) Verificação da parte parafusadaC1) EsforçosCisalhamento resultante

d=80

mm

Fv2

Fv2Fvd

kN75,2725,245,13FFF 2222v

2Svd 1v

Viga - Pilar

Page 133: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

C) Verificação da parte parafusadaC1) Esforços

3) Momento de extremidade – gera tração nos parafuso

66

e

120

1sd

1 e2

VM

kNcm4,2389,5282,80e

2V

M 1p

1

Linha neutra da ligação parafusada

M1

T1

T2

,supsinf,s MM

y622,1y1022,12y6,7

2

(19,7mm) cm97,1y

Viga - Pilar

Page 134: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

C) Verificação da parte parafusadaC1) Esforços

3) Momento de extremidade – gera tração nos parafuso

Momento de inércia da ligação parafusada

43

22 cm3,10312

97,16,7)97,16(22,1)97,110(22,1I

kNAydpI

MF bt 5,1822,197,1103,1034,238

11

Força de tração no parafuso mais solicitado

Viga - Pilar

Page 135: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

C) Verificação da parte parafusada

C2) Resistência dos parafusos

Cisalhamento

.parf/kN8,2935,1

5,8222,14,035,1

fA4,0R ubRdv

Ruptura do parafuso

kN75,27FSvd kN75,27FR SvdRvd OKPressão de contato

35,10,3

35,15,1 ubuc

RdctfdtfR

kNRR

R

RdcRdc

Rkd

56705635,1

4063,025,1335,1

4063,025,1

Viga - Pilar

Page 136: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

C) Verificação da parte parafusada

C2) Resistência dos parafusos

Pressão de contato

SvdRdc FR OK

Resistência a tração (fu =82,5kN/cm2)

kN75,27FSvd

bbebe

Rd A75,0A35,1

fuAR kN9,5535,1

5,8222,175,0RRd

kN5,18Ft tRd FR OK

kNRRdc 56

Viga - Pilar

Page 137: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Treliça - Pilar

7

19

31

Treliça - Pilar

Page 138: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

1 Verificação da parte parafusadaa) Ligação por atrito

kN91Tb 35,0

2s

kNR TRd 102512,

Nd = 114 / -73kN

Nk = 79,8 / -51,1kN

kNNR kTRd 8,79, OK

2L 76 x 4,75

Treliça - Pilar

Deslizamento como ELSDeslizamento como ELS

tb

tSkstbhfRk F

FnFCR

8,018,0 ,

,

Em ligações com furo padrão e com furos alongados com alongamento perpendicular a direção da solicitação

kNR fRk 5108,0

01291135,08,0,

Page 139: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

1 Verificação da parte parafusada

b) Ligação por contato

.parf/kN8,9735,1

5,8224,035,1

fA4,0R ubRdv

kN6,1958,972R T,Rd Resistência total da ligação

kN114NR dT,Rd OK

b1) Resistência do parafuso

2L 76 x 4,75

Treliça - Pilar

Nd = 114 / -73kN

Nk = 79,8 / -51,1kN

Page 140: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

1 Verificação da parte parafusada

b) Ligação por contato

kNRR

tfdtfR

RkcRkc

ubucRkc

6,712,6735,1

4063,06,14,235,1

4063,032,135,1

4,235,1

2,1

kN4,1342,672R T,Rd Resistência total da ligação

kN114NR dT,Rd OK

b2) Pressão de contato na chapa

./2,67 parafkNpRRDc

chapa

Treliça - Pilar

30 3050

2L 76 x 4,75

Page 141: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

1 Verificação da parte parafusada

c) Verificação da chapa - tração

95,1b63,02,015,0dbtA bn

b 114

35,195,1b63,040Nd

35,1fAN un

trd

cm2,9b

2L 76 x 4,75

Treliça - Pilar

Nd = 114 / -73kN

Nk = 79,8 / -51,1kN

Page 142: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

12.2 Treliça - Pilar

2 Verificação da parte soldada

Nd = 114 / -73kN

2L 76 x 4,75

120m

m

120m

m

B=5mm

Seção da junta soldada na face de fusão

Garganta efetiva a=0,7b a=3,5mm

Eletrodo E60xx – fw =41,5kN/cm2

Treliça - Pilar

Page 143: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

12.2 Treliça - Pilar

2 Verificação da parte soldada

120m

m

b=5mm

Seção da junta soldada na face de fusão

a=3,5mm

a) Ruptura da solda

35,1fA6,0R ww

Rd 2

w cm4,8)212(35,0LaA

kN15535,1

5,414,86,0RRd

b) Escoamento do metal base

1,1fA6,0

R yMBRd

2MB cm12)212(5,0LbA

kN1641,1

25126,0RRd

kN114NR dRd OK

kN114NR dRd OK

Treliça - Pilar

Page 144: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

15–

Bases15–

BasesQuadro de Cargas nas bases

Carregamento Base I  ‐

Pilar do pórtico Base II ‐

Pilar do mezanino

N (kN) V (kN) M (kNcm) N (kN) V (kN) M (kNcm)

PP1 36 1,4 436 6 ‐ ‐

PP2 96,4 ‐ ‐ 95,8 ‐ ‐

SC 15,5 1,3 405 48 ‐ ‐

Monovia 20,6 2,3 734 ‐ ‐ ‐

Vento I ‐34,6 14,2 1865 ‐ ‐ ‐

Vento II ‐46 30 9132 ‐ ‐ ‐

Base Combinação N (kN) V (kN) M (kNcm)

I 1,25PP1+ 1,35PP2 1,5(SC+M) 229,3 7,15 2253,5

1 (PP1+PP2) +1,4VI 84 21 3047

1 (PP1+PP2) +1,4VII 68+130 43,4 12348

II 1,25PP1+ 1,35PP2 1,5SC 208,8 ‐ ‐

Esforços de cálculo nas bases

Page 145: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Pilar VS 200x24kg/m

d=200mm

bf=120mm

tf=8mm

tw=6,3mm

Nd=208,8kN

Vd=10kN

Concreto C20Aço placa de base A36

Aço placa de chumbador A36

Chumbador - =12,5mm

Base rotulada

Page 146: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

220mm

120m

m

2cm264A

Adotar : B=120mm e H=220mm

21 AA

p

ck

p

ckd

fAAfR

70,185,0

1

2 7,1

270,117,1

285,0 dR

2/0,1 cmkNRd

Área mínima

2min 8,208

18,208 cm

RNA

d

d

Base rotulada

Page 147: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Base rotulada

Pressão de cálculo na placa de base

Verificação dos balanços externos

mm152

20095,02202

d95,0Hm

mmbfBn 122

1208,01202

8,0

mmfpmt

y

dm 4

1,125

791,0215

1,1

2

2/791,012228,208 cmkN

HBNp d

d

mmfpnt

y

dm 2,3

1,125

791,0212

1,1

2

Page 148: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Base rotulada

Verificação dos balanços internos

cm8,1801,05

189,84 N 2

0

0 p

AH

c14

d b tf d b tf( )2 4 Ah b tf( ) 5,35 mmc

kNdbpN d 84,1892012791,00 2

1 240cmdbA 2

2 264cmHBA

2

1

2 /05,1240264

7,1285,085,0 cmkN

AAfR

p

ckd

mmfpct

ym 8,10

1,125

05,125,35

1,1

2 0

0dR p

Page 149: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Base rotulada

Espessura final da placa de base

mmfpct

ym 8,10

1,125

05,125,35

1,1

2 0

mmfpmt

y

dm 4

1,125

791,0215

1,1

2

mmfpnt

y

dm 2,3

1,125

791,0212

1,1

2

Adotar placa de base com t=12,5mm

Page 150: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Engastada

M=12348kNcmN=198kN

Pilar CVS 300x55kg/m

d=300mm

bf =250mm

tf =9.5mm

tw =8mm

Concreto C20Aço placa de base A36

Aço placa de chumbador A36

Usar 4 chumbadores de 32mm

H=550

6060

B=5

00

430

215

V=44kN

2cm27505550HBA

Page 151: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Engastada

M=12348kNcmN=198kN

cm62198

12348NMe )cm3,8(mm83

6500

6H

e=62cm

h/6

WM

ANpd

Pressão máxima na placa de base

2cm25005050HBA 322

cm2083365050

6HBW

2dd cm/kN67,0p

2083312348

2500198p

Carga fora do núcleo central haverá tração nos chumbadores

Procedimento semelhante a base rotulada

Adotar placa de base com t=38mm

Page 152: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Engastada

M=12348kNcmN=198kN

cm62198

12348NMe )cm17,9mm7,91

6550

6H

Carga fora do núcleo central haverá tração nos nos chumbadores

e=62cm

h/3

N=198kN

Page 153: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Engastada

Posição da LN

G

2HKK 23

0KYKYKY 322

13

2He3K1 )eG(

BnA6K cs

2

8EEn

c

mm215G cm62e

Acs – área de chumbador na parte tracionada2

cs cm08,1604,82A

59,104K1 71,1292K2 88,63342K3

cm06,18y

H=550

6060

B=5

00

430

215

Page 154: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Engastada

H=550

6060

B=5

00

430

215

Tração nos chumbadores

kN34,1885,213

02,182

552

5562306,18

198G3

Y2

H2

He3Y

NT d

Máxima pressão de contato na chapa

2dmax cm/kN86,0

5003,18)19834,188(2

B.Y)NT(2p

Verificação da pressão de contato

21 AA placa e base com as mesmas dimensões

ck2

1

nc

ckRd,c f

AAf

2max

2Rd,c cm/kN86,0pcm/kN02,1 OK

2Rd,c cm/kN02,1

27502750

4,14,12

Page 155: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Engastada

Determinação da espessura da chapa

Para os balanços externos

mm5,1322

25095,05502

d95,0Hm

mm1502

2508,05002

bf8,0Bn

mm4,361,1

2586,025,132

1,1fp2mty

maxm

mm1,421,1

2586,02150

1,1fp2nty

maxn

Adotar chapa com espessura superior a 42 mmAdicionar enrijecedores para reduzir a espessura.

Page 156: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Engastada

Dimensionamento dos chumbadores

kN34,188T (em dois chumbadores)

chumbadores 38mm Acs =8,04cm2

Cisalhamento

kN3,9535,1

4004,84,035,1

fA4,0R ucsRdv

kN44H (nos quatro chumbadores)

kN114HkN44RRdv OK

Tração

kN6,17835,1

4004,875,035,1

fAR ue,cs

Rdt

cse,cs A75,0A 2TkN6,178RRdt OK

Page 157: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Engastada

Comprimento de ancoragem dos chumbadores – NBR 6118

Resistência de cálculo do concreto a tração

23 23 2ckctm cm/kN22,0 MPa2,2203,0f3,0f

2ctminf,ctk cm/kN154,0 MPa54,12,27,0f7,0f

2inf,ctkctd cm/kN11,0 MPa1,1

4,154,1

4,1f

f

Resistência de aderência ctd321bd ff

11

12

Barras lisa

Situação de boa aderência

mm32 13 MPa1,1ff ctdbd

Page 158: Exemplo de Edificio Industrial - Unilins

Engastada

Comprimento de ancoragem dos chumbadores – NBR 6118

MPa1,1ff ctdbd

Comprimento básico de aderência

mm9,165211,041,1

2532

f41,1

f

Lbd

cs,y

b

Comprimento final de aderência

mm6106,1782

34,1887,16527,0

RN

LLRdt

ch,Stdb1bn

ganchoc/ barra para 7,01

Comprimento do chumbador

mm610Lcs


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