trabalho 2 - pre moldado completa

30
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL Josenildo Gomes da Fonseca Maria Aliny de Morais Holanda Laerte Rodrigues Soares de Oliveira Ronei Alves Melo ANÁLISE DA ESTABILIDADE PELOS METÓDOS z E HOGESLAG MOSSORÓ-RN 2015

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Análise estabilidade Pré moldado

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  • UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-RIDO

    DEPARTAMENTO DE CINCIAS AMBIENTAIS E TECNOLGICAS

    CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

    Josenildo Gomes da Fonseca

    Maria Aliny de Morais Holanda

    Laerte Rodrigues Soares de Oliveira

    Ronei Alves Melo

    ANLISE DA ESTABILIDADE

    PELOS METDOS z E HOGESLAG

    MOSSOR-RN

    2015

  • Josenildo Gomes da Fonseca

    Maria Aliny de Morais Holanda

    Laerte Rodrigues Soares de Oliveira

    Ronei Alves Melo

    ANLISE DA ESTABILIDADE

    PELOS METDOS z E HOGESLAG

    Trabalho apresentado Universidade Federal Rural

    do Semirido UFERSA, Departamento de Cincias

    Ambientais e Tecnolgicas, contemplando a nota

    parcial da primeira unidade, da disciplina T.E.E.C

    Estruturas de Concreto Pr-Moldado.

    Professor (a): MSc. Christiane Mylena Tavares de

    Menezes Gameleira.

    MOSSOR-RN

    2015

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 1-1 Problema inicial - Caso 1 ....................................................................................... 8

    Figura 1-2 Problema inicial - Caso 2 ....................................................................................... 8

    Figura 2-1 Representao da situao de clculo - Caso 1...................................................... 9

    Figura 2-2 Representao da situao de clculo - Caso 2.................................................... 10

    Figura 2-3 Momento de tombamento Caso 1 ..................................................................... 10

    Figura 2-4 Momento de tombamento Caso 2 ..................................................................... 10

    Figura 2-5 Deslocamento no topo dos pilares Caso 1 ........................................................ 11

    Figura 2-6 Deslocamento no topo dos pilares Caso 2 ........................................................ 11

    Figura 2-7 Representao da estrutura Caso 1 ...................................................................... 13

    Figura 2-8 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 1 ........ 13

    Figura 2-9 Representao da estrutura Caso 2 ...................................................................... 13

    Figura 2-10 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 2 ...... 13

    Figura 2-11 Representao da estrutura Caso 1 .................................................................... 14

    Figura 2-12 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 1 ...... 14

    Figura 2-13 Representao da estrutura considerando efeitos de 2 ordem - Caso 1 ............ 15

    Figura 2-14 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 2 ordem - Caso 1 .... 15

    Figura 2-15 Representao da estrutura Caso 2 .................................................................... 15

    Figura 2-16 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 2 ...... 15

    Figura 2-17 Representao da estrutura considerando efeitos de 2 ordem - Caso 2 ............ 16

    Figura 2-18 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 2 ordem Caso 2 ... 16

    Figura 2-19 Representao da estrutura Caso 1 .................................................................... 16

    Figura 2-20 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 1 ...... 16

    Figura 2-21 Representao da estrutura considerando efeitos de 2 ordem Caso 1 .............. 17

    Figura 2-22 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 2 ordem Caso 1 ...... 17

    Figura 2-23 Representao da estrutura Caso 2 .................................................................... 17

    Figura 2-24 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 2 ...... 18

    Figura 2-25 Representao da estrutura considerando efeitos de 2 ordem Caso 2 .............. 18

    Figura 2-26 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 2 ordem Caso 2 ...... 18

    Figura 2-27 Esforos cortantes nos pilares Situao 1 e 2 ................................................. 22

    Figura 2-28 Esforos cortantes nos pilares Situao 3 ....................................................... 23

    Figura 2-29 Representao da estrutura da Situao 2 (G, Q e W) considerando efeitos de 2

    ordem - Caso 1 - HOGESLAG ................................................................................................. 25

  • Figura 2-30 Diagrama de momentos fletores da Situao 2 (G, Q e W) considerando efeitos

    de 2 ordem Caso 1 HOGESLAG ...................................................................................... 25

    Figura 2-31 Representao da estrutura da Situao 2 (G, Q e W) considerando efeitos de 2

    ordem - Caso 2 - HOGESLAG ................................................................................................. 26

    Figura 2-32 Diagrama de momentos fletores da Situao 2 (G, Q e W) considerando efeitos

    de 2 ordem Caso 2 HOGESLAG ...................................................................................... 26

    Figura 2-33 Representao da estrutura da Situao 3 (G e W) considerando efeitos de 2

    ordem - Caso 1 - HOGESLAG ................................................................................................. 27

    Figura 2-34 Diagrama de momentos fletores da Situao 3 (G e W) considerando efeitos de

    2 ordem Caso 1 HOGESLAG ........................................................................................... 27

    Figura 2-35 Representao da estrutura da Situao 3 (G e W) considerando efeitos de 2

    ordem - Caso 2 - HOGESLAG ................................................................................................. 28

    Figura 2-36 Diagrama de momentos fletores da Situao 3 (G e W) considerando efeitos de

    2 ordem Caso 2 HOGESLAG ........................................................................................... 28

  • LISTA DE TABELAS

    Tabela 2-1 Comprimento de flambagem de pilares de prticos de um andar com pilares

    engastados e viga apoiadas ....................................................................................................... 21

    Tabela 3-1 Resumo do clculo da estabilidade global, considerando os efeitos de 1 ordem

    .................................................................................................................................................. 29

    Tabela 3-2 Resumo do clculo da estabilidade global, considerando os efeitos de 2 ordem

    .................................................................................................................................................. 29

  • SUMRIO

    1 APRESENTAO ............................................................................................................ 7

    1.1 DADOS FORNECIDOS ................................................................................................... 7

    2 RESOLUO DO PROBLEMA .................................................................................... 8

    2.1 MTODOS DO COEFICIENTE Z () ........................................................................... 8

    2.1.1 Rigidez flexo dos pilares e vigas ........................................................................... 8

    2.1.2 Cargas majoradas ....................................................................................................... 9

    2.1.3 Momento de tombamento () ............................................................................ 10

    2.1.4 Deslocamento horizontal dos pilares ....................................................................... 11

    2.1.5 Determinao do coeficiente e avaliao dos efeitos globais de 2 ordem ......... 12

    2.1.5.1 Situao 1 (G e Q) ............................................................................................. 13

    2.1.5.2 Situao 2 (G, Q e W) ........................................................................................ 14

    2.1.5.3 Situao 3 (G e W)............................................................................................. 16

    2.2 PROCESSO DE HOGESLAG ....................................................................................... 20

    2.2.1 Carga crtica de Euler () ...................................................................................... 20

    2.2.2 Deformabilidade da fundao () ......................................................................... 21

    2.2.3 Fora de referncia () ...................................................................................... 22

    2.2.4 Somatrio das foras verticais ................................................................................. 22

    2.2.5 Coeficientes ........................................................................................................... 23

    2.2.6 Determinao do coeficiente e avaliao dos efeitos globais de 2 ordem .......... 24

    2.1.6.1 Situao 1 (G e Q) ............................................................................................. 24

    2.1.6.2 Situao 2 (G, Q e W) ........................................................................................ 25

    2.1.6.3 Situao 3 (G e W)............................................................................................. 26

    3 CONSIDERAES FINAIS ......................................................................................... 29

    REFERNCIAS ..................................................................................................................... 30

  • 7

    1 APRESENTAO

    Este trabalho tem por objetivo principal, a verificao da estabilidade global por dois

    mtodos o z e pelo processo de Hogeslag.

    O primeiro tem objetivo principal de classificar as estruturas quanto a importncia dos

    esforos de 2 Ordem, levando em considerao o momento de tombamento (M1,tot,d), que a

    soma dos momentos provocados pelas cargas horizontais com relao base da estrutura,

    geralmente provocadas pelo vento; e, a soma dos produtos de todas as foras verticais, atuantes

    na estrutura, por seus respectivos deslocamentos, dos pontos de aplicao de carga, obtidos na

    anlise de 1 ordem (Mtod,d). Para isso todos os esforos da verificao adotados, j devem

    estar com seus respectivos coeficientes de majorao de carga (Fd, Md, etc.). A norma ABNT

    6118/2014, no seu item 15.5.3, define o coeficiente e o limita em 1,10 para estruturas de ns

    fixos, onde os efeitos de 2 Ordem no so considerados no clculo das peas de concreto

    armado (item 15.6), e ns moveis, quando o valor de z for maior que 1,10, nesse caso os efeitos

    de 2 Ordem devem ser obrigatoriamente considerados para o dimensionamento das estruturas

    de concreto armado, alm da considerao da no linearidade fsica e geomtrica dos materiais

    (item 15.7.1).

    O segundo, pelo processo de Hogeslag, tambm leva em considerao o momento de

    tombamento e um coeficiente .

    1.1 DADOS FORNECIDOS

    i) Caso 1: Ligaes perfeitamente rgidas;

    ii) Caso 2: Ligaes com rigidez Kf = 72 MN.m (para cada pilar);

    iii) Situaes de clculo consideradas:

    1) G e Q;

    2) G, Q e W;

    3) G e W,

    Onde , e correspondem, respectivamente, a carga permanente ( = 12 /),

    sobrecarga ( = 9 /) e a carga referente ao do vento ( = 85 ).

    iv) Mdulo de elasticidade do concreto () de 30 ;

    v) Excentricidade da reao da viga at o eixo do pilar de 0,40 ;

  • 8

    vi) Seo dos pilares 35 35 ;

    vii) Altura dos pilares () de 6 ;

    viii) Seo da viga 40 70 .

    Na Figura 1-1 e Figura 1-2 tem-se os dados do problema inicial dos dois casos.

    Figura 1-1 Problema inicial - Caso 1

    Fonte: Ftool

    Figura 1-2 Problema inicial - Caso 2

    Fonte: Ftool

    2 RESOLUO DO PROBLEMA

    2.1 MTODOS DO COEFICIENTE Z ()

    2.1.1 Rigidez flexo dos pilares e vigas

    = ( 3

    12)

    Onde,

    : Mdulo de elasticidade do concreto.

    Rigidez do pilar:

    = 30000000 / {(0,35 ) (0,35 )3

    12}

  • 9

    = 37515,625 .

    Rigidez da viga:

    = 30000000 / {(0,40 ) (0,70 )3

    12}

    = 343000 .

    De acordo com El Debs (2000), no clculo dos deslocamentos de estruturas pode-se

    considerar a rigidez das vigas () = 0,4, e rigidez flexo dos pilares a 0,4 no caso

    de pilares engastados na base e vigas articuladas (Caso do problema em questo).

    Rigidez reduzido do pilar:

    () = 0,4 37515,625 . =

    () = 15006,25 .

    Rigidez reduzido da viga:

    () = 0,4 343000 . =

    () = 137200 .

    2.1.2 Cargas majoradas

    Considerando o coeficiente de majorao () de 1,4.

    a) Carga permanente:

    16,8 /

    b) Sobrecarga:

    12,6 /

    c) Carga referente ao do vento:

    119

    Na Figura 2-1 e Figura 2-2 tem-se as situaes de clculo dos dois casos.

    Figura 2-1 Representao da situao de clculo - Caso 1

  • 10

    Fonte: Ftool

    Figura 2-2 Representao da situao de clculo - Caso 2

    Fonte: Ftool

    2.1.3 Momento de tombamento ()

    1 = ()

    Figura 2-3 Momento de tombamento Caso 1

    Fonte: Ftool

    Figura 2-4 Momento de tombamento Caso 2

    Fonte: Ftool

    i) Caso 1: Ligaes perfeitamente rgidas

    1 = 714 kN. m

    ii) Caso 2: Ligaes com rigidez = 72.

  • 11

    1 = 714 kN. m

    2.1.4 Deslocamento horizontal dos pilares

    i) Caso 1: Ligaes perfeitamente rgidas

    O deslocamento pode ser determinado a partir da equao abaixo ou utilizando o

    software FTOOL (Figura 2-5):

    = 3

    3 (),

    Onde,

    : Carregamento horizontal majorado ():

    : Altura do pilar ();

    (),: Rigidez a flexo dos pilares (Reduzida).

    Em virtude da disponibilidade do software FTOOL resolvemos utiliz-lo para

    obteno dos deslocamentos, cujo resultado est representado na Figura 2-5 e descrito abaixo

    o deslocamento mximo encontrado na anlise.

    Figura 2-5 Deslocamento no topo dos pilares Caso 1

    Fonte: Ftool

    Deslocamento mximo obtido foi de , no primeiro n (Pilar 1).

    ii) Caso 2: Ligaes com rigidez = 72.

    Assim como no caso anterior, utilizamos o software FTOOL com as peculiaridades do

    modelo do Caso 2, demostrado na Figura 2-6, para obteno dos deslocamentos referentes a

    essa nova estrutura e, assim como na anterior, est descrito seu valor mximo abaixo.

    Figura 2-6 Deslocamento no topo dos pilares Caso 2

  • 12

    Fonte: Ftool

    Deslocamento mximo obtido foi de , no primeiro n (Pilar 1).

    Os valores obtidos para o Caso 1 e para o Caso 2, so perfeitamente compreensveis

    j que a estrutura do caso 2 apresenta maior flexibilidade com relao aos primeiro caso,

    obtendo assim deslocamento maiores da estrutura.

    2.1.5 Determinao do coeficiente e avaliao dos efeitos globais de 2 ordem

    De acordo com NBR 6118:2014, o coeficiente vlido para estruturas reticuladas

    de no mnimo quatro andares.

    =1

    1 1

    Onde,

    1: Momento de tombamento, ou seja, a soma dos momentos de todas as foras horizontais

    da combinao considerada, com seus valores de clculo, em relao base da estrutura;

    : Soma dos produtos de todas as foras verticais atuantes na estrutura, na combinao

    considerada, com seus valores de clculos, pelos deslocamentos horizontais de seus respectivos

    pontos de aplicao, obtidos da anlise de 1 ordem.

    A NBR 6118:2014 especifica ainda que a estrutura de ns fixos quando obedecida a

    condio:

    1,1.

    Tendo em vista a condio em que 1,1 <

    < 1,3, os esforos horizontais devero

    ser multiplicados por 0,95.

    . Para esse caso, de forma didtica, ser considerado para as

    estrutura com valores de z maiores que , a atuao de % do valor obtido, como

    fator de majorao dos esforos horizontais atuante na estrutura.

    Para obteno dos demais fatores da equao do z, ser utilizado as formulaes

    abaixo:

    1 = ()

    =

  • 13

    Onde:

    (): Altura do pilar no pavimento analisado;

    : Esforo horizontal atuante na estrutura;

    : Cargas verticais atuantes na estrutura;

    : deslocamento mximo do pavimento.

    2.1.5.1 Situao 1 (G e Q)

    Figura 2-7 Representao da estrutura Caso 1

    Fonte: Ftool

    Figura 2-8 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 1

    Fonte: Ftool

    Figura 2-9 Representao da estrutura Caso 2

    Fonte: Ftool

    Figura 2-10 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 2

    Fonte: Ftool

  • 14

    Para ambos os casos, na situao 1 no h desaprumo considervel na estrutura em

    virtude da ausncia de esforos horizontais nas mesmas, os desaprumos existentes so

    decorrentes das excentricidades de aplicao das cargas, o que so para esse caso desprezveis

    no que diz respeito aos efeitos globais de 2 ordem.

    2.1.5.2 Situao 2 (G, Q e W)

    i) Caso 1: Ligaes perfeitamente rgidas

    Figura 2-11 Representao da estrutura Caso 1

    Fonte: Ftool

    Figura 2-12 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 1

    Fonte: Ftool

    227,82 . e 1 = 714 .

    Dessa forma, obtm-se 1,47. Logo h necessidade para situao 2 de considerar

    os efeitos de 2 Ordem.

    Sendo assim, de acordo com Equao abaixo, tem-se:

    , =

    Obtemos assim, uma ao horizontal levando-se em considerao o z de

    , 174,93 .

    A Figura 2-13 e Figura 2-14 apresentam a representao a estrutura e o diagrama dos

    momentos fletores levando em considerao os efeitos de 2 ordem.

  • 15

    Figura 2-13 Representao da estrutura considerando efeitos de 2 ordem - Caso 1

    Fonte: Ftool

    Figura 2-14 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 2 ordem - Caso 1

    Fonte: Ftool

    ii) Caso 2: Ligaes com rigidez = 72.

    Figura 2-15 Representao da estrutura Caso 2

    Fonte: Ftool

    Figura 2-16 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 2

    Fonte: Ftool

    251,48 . e 1 = 714 .

    Dessa forma, obtm-se 1,54. Mais uma vez, para o caso 2 na situao 2 h

    necessidade de se considerar os esforos de 2 ordem.

    Sendo assim, de acordo com Equao abaixo, tem-se:

  • 16

    , =

    Obtemos assim, uma ao horizontal levando-se em considerao o z de

    , 183,26 .

    A Figura 2-17 e Figura 2-18 apresentam a representao da estrutura e o diagrama dos

    momentos fletores levando em considerao os efeitos de 2 ordem.

    Figura 2-17 Representao da estrutura considerando efeitos de 2 ordem - Caso 2

    Fonte: Ftool

    Figura 2-18 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 2 ordem Caso 2

    Fonte: Ftool

    2.1.5.3 Situao 3 (G e W)

    i) Caso 1: Ligaes perfeitamente rgidas

    Figura 2-19 Representao da estrutura Caso 1

    Fonte: Ftool

    Figura 2-20 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 1

  • 17

    Fonte: Ftool

    130,18.

    Dessa forma, obtm-se 1,22. Logo, h necessidade de considerarmos os efeitos

    de segunda ordem nesse caso, porm como o valor de z ficou dentro do intervalor de 1,1 e 1,3,

    usaremos o fator de majorao reduzido em 5%, como demostrado pela Equao abaixo:

    , = 0,95

    Obtemos assim, uma ao horizontal de , 137,92. Com um fator de

    majorao reduzido de 1,159.

    A Figura 2-21 e Figura 2-22 apresentam a representao da viga e o diagrama dos

    momentos fletores levando em considerao os efeitos de 2 ordem.

    Figura 2-21 Representao da estrutura considerando efeitos de 2 ordem Caso 1

    Fonte: Ftool

    Figura 2-22 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 2 ordem Caso 1

    Fonte: Ftool

    ii) Caso 2: Ligaes com rigidez = 72.

    Figura 2-23 Representao da estrutura Caso 2

  • 18

    Fonte: Ftool

    Figura 2-24 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 1 ordem Caso 2

    Fonte: Ftool

    143,7. e 1 = 714.

    Dessa forma, obtm-se 1,25. Tambm h necessidade de considerarmos os efeitos

    de 2 ordem e, tambm, de forma reduzida j que verificou-se que o resultado de z ficou dentro

    do intervalor de 1,1 e 1,3. Obtido a partir da equao abaixo:

    , = 0,95

    Obtemos assim, uma ao horizontal de , = 141,31. Com um fator de

    majorao reduzido de 1,1875.

    A Figura 2-25 e Figura 2-26 apresentam a representao da viga e o diagrama dos

    momentos fletores levando em considerao os efeitos de 2 ordem.

    Figura 2-25 Representao da estrutura considerando efeitos de 2 ordem Caso 2

    Fonte: Ftool

    Figura 2-26 Diagrama de momentos fletores considerando efeitos de 2 ordem Caso 2

  • 19

    Fonte: Ftool

    Vimos ento que, para a situao 1, tanto no caso 1 quando no caso 2 no foi necessrio

    a considerao dos esforos de 2 ordem, em virtude do demonstrado anteriormente. J para as

    situaes 2 e 3, tambm para ambos os casos, houve a necessidade da considerao dos esforos

    de segunda ordem cada um com sua peculiaridade, em virtude de estarem ou no dentro do

    intervalo para os valores de z (1,1 1,3).

    Podemos observar a influncia, que a considerao do esforos de segunda ordem

    podem trazer as estruturas, nesse caso apesar da altura total da estrutura ser baixa se

    verificarmos os momentos nas bases dos pilares, observamos para a situao 2 (G+Q+W) no

    caso 1 um aumento do momento na base dos pilares de 39,94%, 31,95%, 31,97% e 26,63%

    para P1, P2, P3 e P4, respectivamente; j para a mesma situao no caso 2 os aumentos foram:

    para o P1 de 42,38%, P2 35,04%, P3 35,09% e P4 29,86%. Considerando agora a situao 3

    (G+W), observando o mesmo parmetro, verifica-se na caso 1 um aumento de 16,05% para o

    P1, 13,67% para P2, 13,71% para P3 e 11,93% para P4; e, no caso 2, obtemos os seguintes

    resultados de acrscimos: P1=18,11%, P2=15,79%, P3=15,78% e P4=13,96%.

    Se observarmos os dados acima, v-se que na situao 2 (G+Q+W), tanto para o caso

    1 quando para o caso 2, verificou-se um aumento nos momentos nas bases dos pilares maiores

    do que os apresentados na situao 3 (G+W), em virtude do fator majorador (z) ser maior para

    essa situao, concluindo que a estrutura na situao 2 apresentar maior instabilidade para

    ambos os casos, influenciado pelo momento provocado pelas cargas verticais (,). Eles

    so maiores para a situao 2, pois a mesma considera todos os carregamentos atuantes na

    estrutura (aumento de 42,86% no carregamento da situao 3 para a situao 2).

    No foram observados nenhum aumento de esforo (momentos) no caso das vigas e

    no topo dos pilares, j que estes permaneceram sob as mesmas condies de carregamento, no

    sendo afetados pelo fator de estabilidade global (z) que majora apenas as cargas horizontais

    da estrutura, sendo esse novo esforo absorvido pela fundao engastada (caso1) ou semi-rgida

    (caso 2) para as situaes 2 e 3.

  • 20

    2.2 PROCESSO DE HOGESLAG

    O processo de Hogeslag consiste tambm em multiplicar os momentos de primeira

    ordem, que tendem a produzir o tombamento da estrutura, pelo coeficiente , obtido a partir da

    Equao abaixo:

    =

    1

    Onde,

    : Coeficiente calculado em relao carga crtica de flambagem.

    2.2.1 Carga crtica de Euler ()

    A carga crtica de Euler () considerada a parcela correspondente fundao

    indeformvel e ser obtida a partir da Equao abaixo.

    =2()

    2

    onde,

    : Comprimento de flambagem;

    (): Rigidez flexo reduzida.

    A rigidez flexo reduzida da estrutura pode ser obtida de acordo com Equao

    abaixo:

    () =

    3

    Portanto;

    () =4

    30000000 2

    0,35 (0,35 )3

    123

    =

    () 50020,833 .

    Enquanto o comprimento de flambagem () ser obtido recorrendo-se aos valores

    indicados na Tabela 2-1 que o associa ao nmero de vos da estrutura.

  • 21

    Tabela 2-1 Comprimento de flambagem de pilares de prticos de um andar com pilares engastados e viga apoiadas

    N de vos 1 2 3 4 5

    Comprimento de flambagem 2h 1,8h 1,6h 1,4h 1,2h 1,0h

    h altura dos pilares.

    1 Pilar isolado em balano.

    Fonte: El Debs (200)

    A estrutura formado por trs vos, assim:

    = 1,4 =

    = 1,4 6 =

    = 8,4

    Portanto, tem-se:

    = 2 50020,833 .

    (8,4 )2=

    6996,681

    A carga crtica de Euler () ser a mesma para o caso 1 (Ligaes perfeitamente

    rgidas) e caso 2 (Ligaes com rigidez = 72 . ).

    2.2.2 Deformabilidade da fundao ()

    A parcela correspondente a deformabilidade da funo pode ser obtida a partir da

    Equao abaixo:

    =

    onde,

    : Rigidez da fundao (momento para reduzir giro unitrio);

    : Altura do pilar.

    i) Caso 1: Ligaes dos pilares perfeitamente rgidas

    Como as ligaes so perfeitamente rgidas temos que a deformabilidade da fundao

    () ser:

    = 0

  • 22

    ii) Caso 2: Ligaes dos pilares com rigidez = 72 .

    =72 .

    6 = 12 = 12000

    2.2.3 Fora de referncia ()

    A fora de referncia () ser determinada a partir da Equao abaixo:

    1

    =

    1

    +

    1

    i) Caso 1: Ligaes dos pilares perfeitamente rgidas

    1

    =

    1

    6996,681

    6996,681

    ii) Caso 2: Ligaes dos pilares com rigidez = 72 .

    1

    =

    1

    6996,681 +

    1

    12000

    4419,729

    2.2.4 Somatrio das foras verticais

    Situao 1 e 2:

    Figura 2-27 Esforos cortantes nos pilares Situao 1 e 2

    Fonte: Ftool

  • 23

    = 246,6 + 529,2 + 529,2 + 246,6 =

    = 1587,6

    Situao 3:

    Figura 2-28 Esforos cortantes nos pilares Situao 3

    Fonte: Ftool

    = 151,2 + 302,4 + 302,4 + 151,2 =

    = 907,2

    2.2.5 Coeficientes

    O coeficiente calculado em relao a carga crtica de flambagem () expresso por:

    =

    Situao 1 e 2:

    i) Caso 1: Ligaes dos pilares perfeitamente rgidas

    =6996,681

    1587,6

    4,41

    ii) Caso 2: Ligaes dos pilares com rigidez = 72 .

    =4419,729

    1587,6

    2,78

    Situao 3:

  • 24

    i) Caso 1: Ligaes dos pilares perfeitamente rgidas

    =6996,681

    907,2

    7,71

    ii) Caso 2: Ligaes dos pilares com rigidez = 72 .

    =4419,729

    907,2

    4,87

    2.2.6 Determinao do coeficiente e avaliao dos efeitos globais de 2 ordem

    O coeficiente ser obtido de acordo com a Equao abaixo descrita anteriormente.

    =

    1

    2.1.6.1 Situao 1 (G e Q)

    i) Caso 1: Ligaes dos pilares perfeitamente rgidas

    =4,41

    4,41 1

    1,29

    Como na Situao 1 o valor referente ao carregamento horizontal () desprezado

    no h efeitos de 2 ordem.

    ii) Caso 2: Ligaes dos pilares com rigidez = 72 .

    =2,78

    2,78 1

    = 1,56

    Como na Situao 1 o valor referente ao carregamento horizontal () desprezado

    no h efeitos de 2 ordem.

  • 25

    2.1.6.2 Situao 2 (G, Q e W)

    i) Caso 1: Ligaes dos pilares perfeitamente rgidas

    =4,41

    4,41 1

    1,29

    De acordo com a Equao abaixo, tem-se:

    , =

    , = 1,29 119

    , = 153,51

    A Figura 2-29 e Figura 2-30 apresentam a representao da viga e o diagrama dos

    momentos fletores levando em considerao os efeitos de 2 ordem.

    Figura 2-29 Representao da estrutura da Situao 2 (G, Q e W) considerando efeitos de 2 ordem - Caso 1 - HOGESLAG

    Fonte: Ftool

    Figura 2-30 Diagrama de momentos fletores da Situao 2 (G, Q e W) considerando efeitos de 2 ordem Caso 1 HOGESLAG

    Fonte: Ftool

    .

    ii) Caso 2: Ligaes dos pilares com rigidez = 72 .

  • 26

    =2,78

    2,78 1

    = 1,56

    De acordo com a Equao abaixo, tem-se:

    , =

    , = 1,56 119

    , = 185,64

    A Figura 2-31 e Figura 2-32 apresentam a representao da viga e o diagrama dos

    momentos fletores levando em considerao os efeitos de 2 ordem.

    Figura 2-31 Representao da estrutura da Situao 2 (G, Q e W) considerando efeitos de 2 ordem - Caso 2 - HOGESLAG

    Fonte: Ftool

    Figura 2-32 Diagrama de momentos fletores da Situao 2 (G, Q e W) considerando efeitos de 2 ordem Caso 2 HOGESLAG

    Fonte: Ftool

    2.1.6.3 Situao 3 (G e W)

    i) Caso 1: Ligaes dos pilares perfeitamente rgidas

    =7,71

    7,71 1

  • 27

    = 1,15

    De acordo com a Equao abaixo, tem-se:

    , =

    , = 1,15 119

    , = 136,85

    A Figura 2-33 e Figura 2-34 apresentam a representao da viga e o diagrama dos

    momentos fletores levando em considerao os efeitos de 2 ordem.

    Figura 2-33 Representao da estrutura da Situao 3 (G e W) considerando efeitos de 2 ordem - Caso 1 - HOGESLAG

    Fonte: Ftool

    Figura 2-34 Diagrama de momentos fletores da Situao 3 (G e W) considerando efeitos de 2 ordem Caso 1 HOGESLAG

    Fonte: Ftool

    .

    ii) Caso 2: Ligaes dos pilares com rigidez = 72 .

    =4,87

    4,87 1

    = 1,26

  • 28

    De acordo com a Equao abaixo, tem-se:

    , =

    , = 1,26 119

    , = 149,94

    A Figura 2-35 e Figura 2-36 apresentam a representao da viga e o diagrama dos

    momentos fletores levando em considerao os efeitos de 2 ordem.

    Figura 2-35 Representao da estrutura da Situao 3 (G e W) considerando efeitos de 2 ordem - Caso 2 - HOGESLAG

    Fonte: Ftool

    Figura 2-36 Diagrama de momentos fletores da Situao 3 (G e W) considerando efeitos de 2 ordem Caso 2 HOGESLAG

    Fonte: Ftool

  • 29

    3 CONSIDERAES FINAIS

    Tabela 3-1 Resumo do clculo da estabilidade global, considerando os efeitos de 1 ordem

    Situaes de

    carregamento

    Estabilidade global de estruturas de concreto pr-moldado

    Mtodo do coeficiente z Processo de Hogeslag

    Ligao

    perfeitamente

    rgida

    Ligao com

    rigidez Kf

    Ligao

    perfeitamente

    rgida

    Ligao com

    rigidez Kf

    G + Q No considerar No considerar No considerar No considerar

    G +Q + W 1,47 1,54 1,29 1,56

    G + W 1,22 1,25 1,15 1,26

    Tabela 3-2 Resumo do clculo da estabilidade global, considerando os efeitos de 2 ordem

    Situaes de

    carregamento

    Estabilidade global de estruturas de concreto pr-moldado

    Mtodo do coeficiente z Processo de Hogeslag

    Ligao

    perfeitamente

    rgida

    Ligao com

    rigidez Kf

    Ligao

    perfeitamente

    rgida

    Ligao com

    rigidez Kf

    G + Q No possui No possui No possui No possui

    G +Q + W 174,93 kN 183,26 kN 153,51 kN 185,64 kN

    G + W 137,92 kN 141,31 kN 136,85 kN 149,94 kN

  • 30

    REFERNCIAS

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS - ABNT NBR 6118:2014. Projeto

    de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2014.

    EL DEBS, M. K. Concreto Pr-Moldado: Fundamentos e Aplicaes. So Carlos, EESC-

    USP, Projeto REENGE, 2000.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS - ABNT. NBR 9062. 2006. Projeto

    e Execuo de Estruturas de concreto Pr-Moldado. Rio de Janeiro, ABNT, 2006. 42p.