trabalho 2 - pre moldado completa
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Análise estabilidade Pré moldadoTRANSCRIPT
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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
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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
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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
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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
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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
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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.