ESTRUTURAS METÁLICAS II

Transcrição

1 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL ESTRUTURAS METÁLICAS II NOTAS DE AULAS 007 Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 0.1

2 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 0.

3 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL 01. Concepção Esruural A concepção esruural ou lançameno de uma esruura é a escolha de um sisema esruural que consiua a pare resisene de um ediício. Implica na escolha dos elemenos que comporão a esruura, assim como na deerminação dos esorços auanes sobre essa esruura. A solução esruural uilizada deverá aender aos requisios das Normas perinenes, assim como à eséica, desempenho esruural e durabilidade, denre ouros aores. A base dos projeos, como viso aneriormene pág. 15 da Aposila Esruuras Meálica I inicia-se pelo Projeo Arquieônico, onde são delineados o esudo da obra, sua inalidade e sua composição. Na seqüência naural, segue-se o Projeo Esruural, que inicia-se exaamene pela analise do Projeo Arquieônico, seguido pela concepção esruural, analise de cargas e dimensionameno das peças esruurais. Se o Projeo Arquieônico delineia as linhas básicas de uma obra, a esruura dá a conormação àquelas linhas. Nessa linha naural de analise, é preciso esabelecer-se uma regra coerene de rabalho, organizado e meodológico. As premissas que envolvem um projeo esruural de um Galpão Indusrial Meálico, objeo de nossos esudos, devem obedecer ao seguine esquema geral: a) Analise do Projeo Arquieônico: Dimensões da ediicação; Caracerísicas da ediicação; Coberura, echamenos ou apamenos da ediicação; Caracerísicas gerais da esruura proposa. Em linhas gerais, exisem dois ipos básicos de galpões: esruuras reiculadas ou esruuras em pórico. Em qualquer dos casos, essas esruuras podem ser moldadas por peris de alma cheia ou reliçados. Podemos er uma esruura reiculada cujos pilares sejam consiuídos por peris de alma cheia, enquano que a coberura pode ser ormada por reliças ransversais; a mesma esruura reiculada poderá er alem das reliças de coberura, ambém os pilares em orma de reliças; ou ainda, uma esruura de Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 1.1

4 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL pilares e vigas de coberura em peris de alma cheia ormando um pórico ou mesmo pilares e vigas de coberura em reliças, ambém ormando um pórico em seu conjuno. No presene caso, vamos esabelecer como premissas básicas, que a nossa esruura deverá ser composa por pilares e vigas de coberura do ipo reliçados, ormando uma esruura reiculada, ou seja, as vigas de coberura serão simplesmene apoiadas sobre os pilares meálicos que, por sua vez, serão devidamene ancorados em blocos de undações, a im de absorver os esorços a eles lançados. Ouras considerações que devem ser observadas são em relação à alura do ediício (pé-direio), composição das alvenarias de vedação, elhas de apameno da coberura e dos echamenos laerais; aberuras ixas nas aces ronais e laerais ais como poras, janelas ou venilações de qualquer espécie. PILARES DE ALMA CHEIA VIGAS TRELIÇADAS (RETICULADA OU PÓRTICO) PILARES DE ALMA CHEIA VIGAS TRELIÇADAS (RETICULADA OU PÓRTICO) PILARES TRELIÇADOS VIGAS TRELIÇADAS (RETICULADA OU PÓRTICO) PILARES TRELIÇADOS VIGAS TRELIÇADAS (RETICULADA OU PÓRTICO) PILARES DE ALMA CHEIA VIGAS DE ALMA CHEIA (RETICULADA OU PÓRTICO) Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 1.

5 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL GALPÃO INDUSTRIAL - PLANTA BAIXA (TIP.) PORTA A A ECHAMENTO LATERAL METÁLICO PORTA Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 1.3

6 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL ACHADA RONTAL COBERTURA METÁLICA PAREDE DE ALVENARIA CORTE A-A COBERTURA METÁLICA PAREDE DE ALVENARIA Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 1.4

7 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL b) Pré-Analise esruural Tipo de uilização; Localização da obra; Descrição geral; Normas a serem uilizadas; Tipos de maeriais a serem empregados na obra, ec. A obra será uilizada para deposio de maéria prima de uma indusria de médio pore. A localização proposa será na cidade de Campinas, S.P. Traa-se de um ediício composo de elhado de duas águas com coberuras em elhas meálicas de aço galvanizado, assim como o apameno laeral composo por alvenarias aé a alura de 1,50 m. e o resane em elhas meálicas iguais às da coberura. As normas que serão uilizadas serão deinidas poseriormene. Com relação aos ipos de maeriais que serão empregados na obra, o primeiro iem a ser abordado é o dos aços que serão uilizados. É muio comum nas obras desse pore Galpão Indusrial a uilização de, ao menos, dois ipos de aço. Para peris laminados vigas U, canoneiras ou mesmo vigas I uilizaremos o aço ASTM A-36 ( 5 kn/cm ), e para os peris ormados a rio, ambém denominados de peris em chapas dobradas, uilizaremos o aço ASTM A570 Grau 30 ( 3 kn/cm ). As especiicações écnicas desses aços podem ser enconrados na aposila de Esruuras Meálicas I. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 1.5

8 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Porano, como resumo dessa pré-analise, devemos considerar: DESCRIÇÕES GERAIS OBRA: Galpão Indusrial (Armazém de Maéria Prima) LOCALIDADE: Campinas S.P. DIMENSÕES DO EDIÍCIO: Comprimeno: 51,0 m. Largura:,80 m. Alura: 7,50 m. Disância enre pilares: 6,40 m. COBERTURA: Telhado em duas águas com elhas de aço galvanizado padrão rapezoidal 5 / 100, com inclinação mínima de 10%. ECHAMENTOS: Alvenaria aé 1,50 m. e elhas de aço galvanizado padrão rapezoidal 5 / 100 aé a coberura ABERTURAS: Poras de 5,00 m. x 5,00 m. nas aces ronais e aberuras de 0,40m. nas aces laerais e ronais (enre poras) MATERIAIS: Aço carbono ASTM A-36 e ASTM A 570 Grau 30 NORMAS: NBR 613 orças Devido ao Veno em Ediicações, NBR 610 Cargas para Calculo de Esruuras, NBR 8800 Projeo e Execução de Esruuras de Aço de Ediícios, AISI / 86 Chapas dobradas e AISC / 89 Peris laminados. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 1.6

9 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL 0. - Cargas Auanes na Esruura Uma vez delineada a pré-análise da esruura, deve-se prosseguir esabelecendo as cargas que serão auanes sobre a esruura. O sisema esruural de um ediício deve ser capaz de resisir às variadas ações que auam sobre ele: ações vericais e ações horizonais. Essas cargas podem agir denro de deerminadas circunsâncias, que podemos classiicá-las, mediane a sua ocorrência durane a vida da consrução em carregamenos normal, especial, excepcional e de consrução. O primeiro desses carregamenos, o normal, exise em unção do uso que se preende dar à obra; o carregameno especial é ransiório e de pequena duração, al como o veno; o carregameno excepcional, como o próprio nome indica, provém de ações excepcionais de duração exremamene cura e, muias vezes, de eeios caasróicos. Por sua vez, o carregameno de consrução reere-se à ase de execução da obra, cessada essa eapa, cessam esses carregamenos que ambém são ransiórios nas esruuras meálicas são consideradas na monagem dos elhados um carregameno desse ipo considerando-se o peso de um homem (1,00 kn) aplicado em condições desavoráveis, nos vãos das erças da coberura. No presene rabalho, esaremos a considerar as cargas normais, especiais e de consrução. Quano ao primeiro iem, o das cargas normais, esaremos analisando dois ipos undamenais: as cargas permanenes e as cargas acidenais vericais Cargas Permanenes: composa pelo peso próprio da esruura em análise e o peso próprio dos maeriais de composição da obra: chapas de apameno, de coberuras, insalações hidráulicas e eléricas. Nesse caso, algumas considerações de cargas, em especial as de peso próprio da esruura, serão esabelecidas por uma cera experiência proissional ou mesmo pela comparação com ouras obras similares. Ao inal do dimensionameno das peças esruurais, o iem reerene ao peso próprio da esruura deverá esar denro de limies em orno de 10%, enre o peso esimado inicialmene e o peso obido em projeo. Caso isso não ocorra, deve-se eeuar nova veriicação no dimensionameno a parir dos novos valores enconrados. As cargas permanenes serão sempre consideradas como de projeção horizonal em sua aplicação. Como esimaiva, podemos considerar uma cera classiicação quano ao ipo de Galpão Indusrial e sua carga permanene de peso próprio. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.1

10 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL TIPO DE ESTRUTURA PESOS EM kn / m ELEMENTO MUITO LEVE LEVE MÉDIO PESADO COBERTURA 0,05 a 0,10 0,10 a 0,0 0,0 a 0,30 0,30 a 0,60 PILARES E ECHAMENTOS 0,05 a 0,10 0,10 a 0,0 0,0 a 0,30 0,30 a 0,60 No caso presene, adoaremos para eeio de peso próprio da esruura de coberura, o valor de 0,1 kn/m, esimando-se uma esruura do ipo leve. Com relação ao cálculo somene das erças, esse valor deverá ser reduzido para algo em orno de 0,06 a 0,07 kn/m, assim como para o echameno laeral. Para as demais cargas permanenes, eremos as elhas de coberura e de echameno, cujo peso admiido será de 0,06 kn/m, reerenes a uma elha rapezoidal 5/100, com espessura de 0,50 mm. espessura mais recomendável em esruuras do ipo leve. Nas abelas a seguir, poderão ser veriicadas as recomendações écnicas para as elhas de diversos ipos, inclusive o vão máximo a ser vencido por esses elemenos, que dependerá, ainda, da deerminação dos esorços provenienes da ação do veno. Os pesos próprios das elhas, de acordo com sua espessura são: ESPESSURA (mm) PESO (kn/m ) 0,43 0,043 0,50 0,050 0,65 0,065 Ouras cargas que podem ser consideradas de ordem permanene, são aquelas provenienes, como já oi mencionado, das insalações eléricas ou hidráulicas, assim como as insalações de ar-condicionado, que devem ser analisadas caso a caso, podendo sorer variações de cargas desde 0,05 kn/m aé 0,50 kn/m, diicilmene ulrapassando esse limies. No caso do presene esudo, de um Galpão Indusrial desinado a armazenameno de maéria prima, em visa de apenas exisirem cargas provenienes de insalações eléricas, esaremos adoando a carga mínima de 0,05 kn/m, auando sobre a coberura em geral erças e esouras. Essas cargas permanenes serão convencionadas por C.P. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.

11 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL TELHA ONDULADA 17/980 SOBRECARGAS (KG/M ) ES- PES- SURA APO- IOS DISTANCIA ENTRE APOIOS (mm) (mm) C C C C C C C C C , , , PARA TRANSORMAR EM N/m MULTIPLICAR POR 10 Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.3

12 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL TELHA TRAPEZOIDAL 5/100 SOBRECARGAS (KG/M ) ES- PES- SURA APO- IOS DISTANCIA ENTRE APOIOS (mm) (mm) C C C C C C C C C , , , PARA TRANSORMAR EM N/m MULTIPLICAR POR 10 Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.4

13 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL TELHA TRAPEZOIDAL 40/100 SOBRECARGAS (KG/M ) ES- PES- SURA APO- IOS DISTANCIA ENTRE APOIOS (mm) (mm) C C C C C C C C C , , , PARA TRANSORMAR EM N/m MULTIPLICAR POR 10 Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.5

14 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL TELHA TRAPEZOIDAL SANDUICHE 40/100 SOBRECARGAS (KG/M ) ES- PES- SURA APO- IOS DISTANCIA ENTRE APOIOS (mm) (mm) C C C C C C C C C 0, , , , , , PARA TRANSORMAR EM N/m MULTIPLICAR POR 10 Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.6

15 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Cargas Acidenais Vericais: o anexo B da NBR 8800 esabelece que nas coberuras comuns, não sujeias a acúmulos de quaisquer maeriais e, na ausência de especiicação em conrário, deve ser previsa uma carga nominal mínima de 0,5 kn/m. É, porano, carga que não havendo oura especiicação deverá ser adoada como mínima. No enano, em Galpões Indusriais de médio e pequeno pore médio no nosso caso, pode-se adoar uma carga acidenal verical, que denominamos sobrecarga, da ordem de 0,15 kn/m. Essas cargas acidenais serão convencionadas por C.A. Assim como as cargas permanenes, as acidenais serão consideradas como de projeção horizonal Cargas das Ações dos Venos: as ações do veno sobre as esruuras, esão inclusas nas denominadas cargas especiais; ouras cargas ambém poderiam ser incluídas nessa classiicação, al qual cargas provenienes de pones rolanes. Para o projeo em análise, esaremos apenas considerando as cargas da ação dos venos, já que não eremos pones rolanes no Galpão Indusrial e, ao conrário das demais permanenes e acidenais sua ação não se dá por projeção horizonal e sim por projeção local. A ação do veno nas esruuras meálicas é de undamenal imporância, e para que se esabeleçam os criérios dessa análise, é preciso conhecer-se as aplicações na NBR 613 orças Devidas ao Veno nas Ediicações. Essas cargas especiais serão convencionadas por C.V. Para se deerminar as componenes das cargas de veno, é necessário o conhecimeno de rês parâmeros iniciais. Em primeiro lugar, deermina-se a denominada pressão dinâmica, que depende da velocidade do veno, esipulada aravés de gráico especiico, chamado isopleas, que deermina a velocidade básica do veno medida sob condições analisadas. Ouros aores deerminanes no calculo da pressão dinâmica, são o aor opográico leva em cona as variações do erreno; aor rugosidade considera como o próprio nome deine, a rugosidade do erreno, assim como a variação da velocidade do veno com a alura do erreno e das dimensões da ediicação e aor esaísico leva em cona o grau de segurança requerido e a vida úil da ediicação. Daí a necessidade de se esabelecer, com cera precisão, a localidade da obra e as condições de uilização da mesma. O segundo parâmero a ser considerado é o dos coeicienes de pressão (Cpe) e de orma (Ce) exernos, para ediicações das mais variadas ormas e como erceiro parâmero, considera-se o coeiciene de pressão inerna (Cpi), que considera as condições de auação do veno nas pares inernas de uma ediicação, sob as mais variadas condições. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.7

16 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Pressão Dinâmica Para que se possa deerminar a pressão dinâmica carga de veno (C.V.) é preciso, em primeiro lugar, deerminar-se a Velocidade Básica do Veno (V 0 ), obida aravés da localidade da obra analisada no denominado Gráico das Isopleas. Os dados que compõem esse gráico oram obidos aravés de algumas condições peculiares: a) Velocidade básica para uma rajada de rês segundos. b) Período de reorno de 50 anos. c) Probabilidade de 63% de ser excedida, pelo menos uma vez, no período de reorno de 50 anos. d) Alura de 10 meros. e) Terreno plano, em campo abero e sem obsruções. Uma vez deerminada a velocidade básica do veno (V 0 ) prossegue-se o cálculo da pressão dinâmica do veno, deerminando-se a velocidade caracerísica do veno (V k ), recomendado pela NBR 613 aravés da equação: Onde: V K V 0. S 1. S. S 3 V o Velocidade Básica do Veno S 1 aor Topográico S aor Rugosidade S 3 aor Esaisico E, por sua vez, a pressao dinamica do veno (q v ) será deerminada por: CV 0,613. V k (em N/m ) Muio embora a NBR 613 seja de undamenal imporância para a análise das esruuras correnes, especialmene as meálicas, esaremos dando apenas ênase aos ópicos da Norma que se relacionam com o desenvolvimeno do projeo apresenado, muio embora alguns dos iens que serão apresenados sejam de uilização para os demais ipos de obras não analisadas por agora. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.8

17 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL VELOCIDADE BÁSICA DO VENTO TABELA 1 Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.9

18 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL aor Topográico S 1 O aor Topográico S 1 Tabela leva em consideração as variações do relevo do erreno, apresenando-se com caracerísicas próprias para algumas diversidades, considerando o aumeno ou diminuição da velocidade do veno em unção, como a própria denominação esabelece, da opograia do erreno. ATOR TOPOGRÁICO S 1 TABELA CASO TOPOGRAIA S 1 a) Terreno plano ou racamene acidenado 1,0 b) Vales proundos, proegidos de venos de qualquer direção 0,9 c) Taludes e morros; aludes e morros alongados (locais de aceleração do veno) 1,1 Na necessidade de conhecimeno mais preciso da inluência do erreno, ou mesmo pela complexidade do relêvo, recomenda a NBR 6118, por exemplo, o recurso a ensaios de modelos opográicos em unel de veno aor Rugosidade S O aor Rugosidade S leva em consideração o eeio combinado da rugosidade condições de vizinhança da consrução, da variação da velocidade do veno com a alura acima do erreno e das dimensões da ediicação ou pare da ediicação em consideração. No que se reere ao iem de rugosidade, a NBR 6118 esabelece uma classiicação em cinco dierenes condições Tabela 3 onde se pode veriicar em qual siuação se enconra a obra/projeo que se esá desenvolvendo. No iem das dimensões da ediicação Tabela 4, essas esão relacionadas com a rajada de veno que deverá envolver o ediício. Quano maior or o ediício maior deve ser a rajada ou urbilhão que o envolverá e, por conseguine, menor deverá ser a velocidade média do veno nessas condições. No que se reere a alura da ediicação Tabela 5, sabemos que em venos ores, a velocidade do veno aumena conorme sua alura relaiva em relação ao erreno (solo) e esse aumeno ambém esá relacionado com as condições de Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.10

19 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL rugosidade da ediicação o numero de obsáculos naurais ou ariiciais aumena ou diminui, mediane as condições em que se apresenam, os esorços provenienes da ação do veno. ATOR RUGOSIDADE DO TERRENO S TABELA 3 CATEGORIA I: Superícies lisas de grandes dimensões, com mais de 5 km. de exensão, medida na direção e senido do veno incidene (mar calmo, lagos e rios, pânanos sem vegeação). CATEGORIA II: Terrenos aberos em nível ou aproximadamene em nível, com poucos obsáculos isolados, ais como árvores e ediicações baixas (zonas coseiras planas, pânanos com vegeação rala, campos de aviação, pradarias e charnecas, azendas sem sebes ou muros). A coa média dos obsáculos é considerada inerior ou igual a 1,00 m. CATEGORIA III: Terrenos planos ou ondulados com obsáculos, ais como sebes e muros, poucos quebra-venos de árvores, ediicações baixas e esparsas (granjas e casas de campo com exceção das pares com maos, azendas com sebes e/ou muros, subúrbios a considerável disância do ceno com casas baixas e esparsas). A coa média dos obsáculos é considerada igual a 3,00 m. CATEGORIA IV: Terrenos coberos por obsáculos numerosos e pouco espaçados, em zona loresal, indusrial ou urbanizada (zonas de parques e bosques com muias árvores, cidades pequenas e seus arredores, subúrbios densamene consruídos de grandes cidades, áreas indusriais plena ou parcialmene desenvolvidas). A coa média dos obsáculos é considerada igual a 10,00 m. CATEGORIA V: Terrenos coberos por obsáculos numerosos, grandes, alos e pouco espaçados (loresas com árvores alas de copas isoladas, cenros de grandes cidades, complexos indusriais bem desenvolvidos). A coa média dos obsáculos é considerada igual ou superior a 5,00 m. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.11

20 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL ATOR RUGOSIDADE DO TERRENO S TABELA 4 CLASSE A: Toda ediicação na qual a maior dimensão horizonal ou verical não exceda 0 m. CLASSE B: Toda ediicação ou pare da ediicação para a qual a maior dimensão horizonal ou verical da superície ronal eseja enre 0 m. e 50 m. CLASSE C: Toda ediicação ou pare da ediicação para a qual a maior dimensão horizonal ou verical da superície ronal exceda 50m. ATOR RUGOSIDADE DO TERRENO S TABELA 5 CATEGORIA I II III IV V H CLASSE CLASSE CLASSE CLASSE CLASSE (m) A B C A B C A B C A B C A B C < Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.1

21 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL aor Esaísico S 3 O aor Esaísico S 3 Tabela 6 leva em consideração o grau de segurança necessário à ediicação considerando, nesse senido, relações de probabilidade do ipo da ediicação no que se reere à sua uilização. A NBR 613 prevê, como já mencionado aneriormene, como vida úil da ediicação um período de cinqüena anos e uma probabilidade de sessena e rês por ceno de a velocidade básica do veno ser excedida ao menos uma vez durane esse período. ATOR ESTATÍSTICO S 3 TABELA 6 GRUPO DESCRIÇÃO S 3 1 Ediicações cuja ruína oal ou parcial pode aear a segurança ou possibilidade de socorro a pessoas após uma empesade desruiva (hospiais, quaréis de bombeiros e de orças de 1,10 segurança, cenrais de comunicação, ec.) Ediicações para hoéis e residências. Ediicações para comércio e indúsria com alo aor de ocupação. 1,00 3 Ediicações e insalações indusriais com baixo aor de ocupação (depósios, silos, consruções rurais, ec.) 0,95 4 Vedações (elhas, vidros, painéis de vedação, ec.) 0,88 5 Ediicações emporárias. Esruuras dos grupos 1 a 3 durane a consrução. 0,83 Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.13

22 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Exemplo Práico a) Deerminar a pressão dinâmica do veno auane em um Galpão Indusrial com as dimensões da igura abaixo, a ser consruído na cidade de Curiiba (PR), em erreno plano e em zona indusrial cuja inalidade é para uncionameno de uma indúsria mealúrgica de médio pore. PLANTA CORTE 5 m 10 m 4m 5 m 60 m Resolução: Consulando-se o Gráico das Isopleas, eremos para a cidade de Curiiba: Velocidade Básica do Veno: V o 40 m/s (Tabela 1) aor Topograico: S 1 1,00 (Tabela Terreno Plano) aor Rugosidade: S (Tabelas 3, 4 e 5) VENTO O VENTO 9O VENTO VENTO VENTO Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.14

23 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Caegoria IV: subúrbios densamene consruídos de grandes cidades, áreas indusriais plena ou parcialmene consruídas. ace 0 o Classe B e ace 90 o Classe C VALORES DE S H (m) Veno 0 o Veno 90 o 5 0,76 0, ,83 0, ,88 0,81 aor Esaísico: S 3 1,00 (Tabela 6 Indúsria com alo aor de ocupação) Porano, onde: V K V 0. S 1. S. S 3 e CV 0,613. V k VALORES DE V k e CV para V 0 40 m/s H (m) Veno 0 o V k CV Veno 90 o V k CV S 1 / S /S 3 (m/s) (N/m ) S 1 / S /S 3 (m/s) (N/m ) 5 1,0/0,76/1,0 30, ,0/0,73/1,0 9, ,0/0,83/1,0 33, 675 1,0/,80/1, ,0/0,88/1,0 35, 760 1,0/0,81/1,0 3, Coeicienes Aerodinâmicos para Ediicações Correnes Uma vez deerminados os esorços provenienes da pressão dinâmica, é preciso deerminar de que maneira essa pressão ou carga de veno aua sobre um ediício. E essa pressão ou carga de veno age sobre uma esruura de um ediício a parir dos Coeicienes Aerodinâmicos, que são divididos em dois ipos, no cálculo de ediícios: Coeiciene de Pressão e de orma Exernos (C e ) e Coeiciene de Pressão Inerno (Cp i ). Os valores desses coeicienes são deerminados aravés de Tabelas especíicas. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.15

24 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL COEICIENTES DE PRESSÃO E DE ORMA EXTERNOS PARA PAREDES EDIICAÇÕES DE PLANTA RETANGULAR TABELA 7 ALTURA RELATIVA H / B 1< A / B <1.5 A1 e B1 A e B VALORES DE Ce PARA 0º 90º C D A B C1 e D1 C e D CPE MÉDIO < < H / B < < H / B <6 1.5 < A / B < <A / B< < A / B < < A / B < < A / B < H 0 B A1 C B1 C1 C B/3 ou A/4 A A3 B B3 A B D D1 D B B Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.16

25 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL COEICIENTES DE PRESSÃO E DE ORMA EXTERNOS PARA TELHADOS EDIICAÇÕES DE PLANTA RETANGULAR TABELA 8 ALTURA RELATIVA H / B < < H / B < < H / B < 6 GRAUS (INCLINAÇÃO) VALORES DE Ce PARA 90º 0º E GH EG H θ H VENTO a E G H A>B B/3 ou A/4 SEMPRE < H B I J B Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.17

26 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL COEICIENTES DE PRESSÃO E DE ORMA INTERNOS EDIICAÇÕES DE PLANTA RETANGULAR TABELA 9 CASO ESQUEMA CPi OBSERVAÇÕES A A A B -0.3 ou 0.0 C Ad / As 1.0 Ad / As 1.5 Ad / As.0 Ad / As 3.0 Ad / As > 6.0 C C C C.3 C Ad / As < 0.5 Ad / As < 0.50 Ad / As < 0.75 Ad / As < 1.00 Ad / As < 1.50 Ad / As < 3.00 Linhas raçejadas: aces permeáveis Linhas cheias: aces impermeáveis Os coeicienes de pressão exernos para paredes e coberuras, quando aparecem com o sinal negaivo (-) indicam o senido de sucção de denro para ora, enquano que para os coeicienes de pressão inernos o sinal negaivo (-) indicam o senido de pressão de ora para denro. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.18

27 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL TABELA 10 CASO A: Consruções com duas aces oposas igualmene permeáveis e as ouras aces impermeáveis. A.1: Veno perpendicular a uma ace permeável. A.: Veno perpendicular a uma ace impermeável. CASO B: Consruções com quaro aces igualmene permeáveis. CASO C: Consruções com permeabilidade igual em odas as aces, exceo por uma aberura dominane em uma delas. C.1: Aberura dominane na ace de Barlaveno C.: Aberura dominane na ace de Soaveno C.3: Aberura dominane siuada em ace paralela à direção do veno C.3.1: Aberura ora da zona de alo valor de Cpe C.3.: Aberura em zona de ala sucção exerna IMPERMEÁVEIS: são considerados impermeáveis os seguines elemenos consruivos e de vedação: lajes e corinas de concreo armado ou proendido; paredes de alvenaria, de pedra, de ijolos, de blocos de concreo e ains, sem poras, janelas ou quaisquer ouras aberuras. PERMEÁVEIS: odos os demais elemenos consruivos são considerados permeáveis e deve-se à presença de aberuras ais como junas enre painéis de vedação e enre elhas, resas em poras e janelas, venilações em elhas e elhados, vãos aberos de poras e janelas, chaminés, lanernins, ec. BARLAVENTO: região de onde sopra o veno, em relação à ediicação. SOTAVENTO: região oposa àquela de onde sopra o veno, em relação à ediicação. As: área oal de odas as aberuras em odas as aces submeidas a sucções exernas e deve ser maior ou igual à area oal de odas as ouras aberuras que consiuem a permeabilidade sobre a supericie exerna da ediicação. Ad: área de odas as aberuras na ace de barlaveno. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.19

28 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Exemplo Práico b) Para o mesmo exemplo anerior, deerminar os coeicienes aerodinâmicos auanes sobre o ediício em quesão, assim como as cargas inais auanes sobre a esruura. Resolução: Dados numéricos do ediício H m e H oal m A m (comprimeno) e B 5.00 m (largura) θ g (4.00 / 1.50) 17,5 º (ângulo de inclinação do elhado) Porano: A / B 60 / <.4 < 4 e H / B 10 / < Coeicienes de pressão e de orma exernos para paredes (resumido) Tabela 7 VENTO 0 C +0.7 C A B -0.8 VENTO A B -0.5 D -0.3 D -0.9 Coeicienes de pressão e de orma exernos para coberuras (resumido) Tabela 8 VENTO 0 VENTO Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.0

29 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL 3 Coeicienes de pressão e de orma inernos: esaremos admiindo, para eeio de simpliicação do calculo, nesse caso, as quaro paredes igualmene permeáveis Tabela ou A recomendação da NBR 613 é que se ome para valores de calculo, o mais nocivo denre esses valores, ou seja, omaremos como Cpi, o valor de 0.0, endo em visa que o valor de -0.3 é de pressão e, porano, em senido conrário aos demais coeicienes de pressão e de orma exernos ano para paredes quano para a coberura, à exceção das paredes que recebem coeicienes de pressão. Esse casos especíicos, serão uilizados quando do dimensionameno das esruuras de echameno laeral e ronal (erças e pilares). 4 Cargas inais auanes sobre a esruura: 4.a Coeicienes para a pior hipóese de calculo para paredes e coberuras: VENTO 0 VENTO Para as piores hipóeses do esquema acima, esaremos deerminando as cargas do esquema abaixo: CV1 CV CV3 CV4 CV5 CV6 5m 5m Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.1

30 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL 4.b Cargas inais aplicadas na esruura laeral do ediício, onde CV n CV vn. C, onde os valores de CV n consam da abela de calculo e C (coeicienes) consam do esquema da igura acima: VALORES DE CV (aplicado) CARGA (N/m ) Veno 0 o Veno 90 o CV x x CV -0.8 x x CV x x CV x x CV x x CV x x Uma vez deerminadas as cargas de veno auanes na abela acima, por quesões didáicas é conveniene ranscrevê-las na orma da igura abaixo, a im de que se possa melhor visualizar a composição oal, não se esquecendo de que al coniguração reere-se às cargas auanes por mero linear de comprimeno da esruura. VENTO 0 VENTO Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.

31 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Galpão Indusrial Podemos agora deerminar os valores das cargas auanes de veno no Galpão Indusrial do projeo proposo. PLANTA CORTE.80 m 7.50 m.5m.80 m 51.0 m Nas Descrições Gerais do galpão, oram esabelecidas as premissas básicas a im de se desenvolver o projeo esruural. Sabemos raar-se de um galpão para armazenagem de maéria prima, localizado na cidade de Campinas S.P. Resolução: Consulando-se o Gráico das Isopleas, eremos para a cidade de Campinas: Velocidade Básica do Veno: V o 45 m/s (Tabela 1) aor Topográico: S 1 1,00 (Tabela Terreno Plano) aor Rugosidade: S (Tabelas 3, 4 e 5) VENTO O VENTO 9O H10m Lronal.80m VENTO H10m Lronal51.0m VENTO VENTO Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.3

32 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Caegoria IV: subúrbios densamene consruídos de grandes cidades, áreas indusriais plena ou parcialmene consruídas. ace 0 o Classe B (largura de,80 m.) e ace 90 o Classe C (largura de 51,0 m.) VALORES DE S H (m) Veno 0 o Veno 90 o 5 0,76 0, ,83 0,80 aor Esaísico: S 3 0,95 (Tabela 6 Indusria com baixo aor de ocupação) Porano, onde: V K V 0. S 1. S. S 3 e CV 0,613. V k VALORES DE V k e CV para V 0 45 m/s H (m) Veno 0 o V k CV Veno 90 o V k CV S 1 / S /S 3 (m/s) (N/m ) S 1 / S /S 3 (m/s) (N/m ) 5 1,0/0,76/0,95 3, ,0/0,73/0,95 31, ,0/0,83/0,95 35, ,0/,80/0,95 34, 70 Dados numéricos do ediício H 7.50 m e H oal m A m (comprimeno) e B 3.00 m (largura) Adoamos inclinação de 17.5%, ou seja, θ 10 o elhado) (ângulo de inclinação do Porano: A / B 50 / <. < 4 e H / B 7.5 / < 0.5 Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.4

33 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL 1 Coeicienes de pressão e de orma exernos para paredes (resumido) Tabela 7 VENTO 0 C +0.7 C A B -0.8 VENTO A B D -0.3 D -0.9 Coeicienes de pressão e de orma exernos para coberuras (resumido) Tabela 8 VENTO 0 VENTO Coeicienes de pressão e de orma inernos: Tabela 9 Caso a) duas aces oposas igualmene permeáveis e as ouras aces impermeáveis não ocorre Caso b) quaro aces igualmene permeáveis são odas as aces permeáveis pela exisência de uma venilação laeral (0.40 m) assim como dois porões de cada lado nas achadas dos oiões. Teremos para venos a 0 o ou 90 o, os mesmo valores de Cpi -0.3 ou 0.0. Caso c) permeabilidade igual nas quaro aces exceo por uma aberura dominane. Para que se considere uma das aberuras dominane na ace de barlaveno, essa aberura deve ser maior ou igual à soma das áreas das demais aberuras que compõem a permeabilidade do prédio. A permeabilidade nesse caso compõe-se das aberuras das poras ou porões nos oiões e ambém as venilações nos oiões e nas laerais do ediício. Assim sendo, as áreas de aberura de cada ace serão assim composas: Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.5

34 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Área da aberura nos oiões porão+venilação A(5x5)+(,8-5)x0.403 m Área da aberura nas laerais venilação A (51,x0.4) 0,5 m Área oal das aberuras A (3x) + (0,5x) 105 m Dessa maneira, nenhuma das aberuras, seja nos oiões ou nas laerais pode ser considerada dominane. Não havendo ocorrência dos casos a) e c), resringimos nossa análise ao caso b), ou seja, eremos de considerar como coeicienes de pressão inerna o mais nocivo enre Cpi -0.3 e Cpi 0.0 e, conorme já veriicamos, a segunda hipóese é mais desavorável e, assim como b]no caso anerior, exceção deverá ser eia em relação às cargas de pressão, quando o coeiciene 0,3 será deerminane dimensionameno de erças e pilares de echameno laeral e ronal. Porano, Cpi Cargas inais auanes sobre a esruura: 4.a Coeicienes para a pior hipóese de calculo para paredes e coberuras: VENTO 0 VENTO Para as piores hipóeses do esquema acima, esaremos deerminando as cargas do esquema abaixo: CV1 CV CV3 CV4 CV5 CV6 5m.5m Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.6

35 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL 4.b Cargas inais aplicadas na esruura laeral do ediício, onde CV n CV vn. C, onde os valores de CV n consam da abela de calculo e C (coeicienes) consam do esquema da igura acima: VALORES DE CV (aplicado) CARGA (N/m ) Veno 0 o Veno 90 o CV x x CV -0.8 x x CV x x CV x x CV x x CV x x Uma vez deerminadas as cargas de veno auanes na abela acima, por quesões didáicas é conveniene ranscreve-las na orma da igura abaixo, a im de que se possa melhor visualizar a composição oal, não se esquecendo de que al coniguração reere-se às cargas auanes por mero linear de comprimeno da esruura e expressas em N/m. VENTO 0 VENTO E como resumo das demais cargas auanes permanenes e acidenais podemos concluir a esquemaização de cargas auanes sobre o Galpão Indusrial em esudo e expressas em N/m. CARGA PERMANENTE CARGA ACIDENTAL (peso) +60 (elhas) +150 (sobrecarga) Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO.7

36 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL 03 - Esruura de Coberura e Tapameno - lexão Deinições Gerais: A necessidade de se susenar as chapas de coberura de uma obra, esabelece a exisência das denominadas erças de coberura, assim como a necessidade de se esruurar os echamenos laerais, quando são composos ambém por chapas meálicas, nos leva à exisência das erças de echameno laeral ou vigas de apameno. Essas vigas erças, esejam na coberura ou no echameno laeral, são sujeias a esorços de lexão dupla, provocados pelas ações das cargas permanenes, acidenais e de veno, o que nos leva a eeuarmos as veriicações necessárias a im de se dimensionar correamene os peris que comporão a obra. Correnemene são empregadas erças abricadas em peris laminados ou mesmo em chapas dobradas, sendo essas úlimas mais comuns, cujo processo de abricação se dá a rio, ou seja, oma-se de chapas de aço e, aravés de processo indusrial apropriado, eeua-se o dobrameno das chapas aé que se obenha um deerminado peril desejado. Os denominados peris ormados a rio, ou simplesmene de chapa dobrada, são execuados com espessuras a parir de 0,4 mm e, embora enham um limie ixado em 8 mm, podem aingir chapas aé 19 mm. em alguns casos. As erças ormadas a rio apresenam algumas vanagens com relação às erças laminadas, pois em primeiro lugar, é possível ormar-se qualquer ipo de peril que se necessie a im de aender aos esorços solicianes; a sua produção é de cuso relaivamene baixo, viso o processo de abricação empregado e que permie, em deerminadas condições ser dobrada no próprio caneiro de obras; para sua conecção não há necessidade de se maner esoques elevados de peris como no caso dos peris laminados, pois basa haver duas ou rês dierenes espessuras de chapas e pode-se dobrar um grande numero de seções de peris; e, inalizando, para cargas e vãos médios, as esruuras composas por peris ormados a rio resulam mais leves e, por conseqüência, mais econômicas. Os méodos de produção desses peris podem ser aravés de basicamene duas maneiras: prensagem e calandragem. No primeiro caso, a prensagem é execuada por uma dobradeira, que ambém pode ser chamada viradeira, consisindo de uma mesa cujo ormao deve ser o da peça que se preenda dobrar e um punção ou barra biselada, que aua sobre a mesa, pressionando-a a im de se ober a dobra. Posicionando-se a chapa coninuamene se obém o peril desejado. No caso de calandragem ou periladeira, a chapa de aço que se Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-1

37 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL preende dobrar passa por um sisema composo de uma serie de cilindros, cada um deles impondo a dobra desejada. Os ipos usuais de peris enconrados comercialmene para erças são: PERIL ' U ' b PERIL ' U ' ENRIJECIDO b h h : ALTURA b : LARGURA DA MESA : ESPESSURA h a h : ALTURA b : LARGURA DA MESA a : ABA : ESPESSURA b PERIL ' Z ' PERIL CARTOLA b h : ALTURA h : ALTURA h b : LARGURA DA MESA a : ABA h b : LARGURA DA MESA a : ABA a : ESPESSURA a : ESPESSURA 03.0 Uilização Geral: Tendo em visa que os peris ormados a rio são mais econômicos, em especial nos Galpões Indusriais de pore médio, esaremos uilizando em nosso projeo esses ipos de peris que deverão compor as erças, ano de coberura quano de echameno laeral. Para o cálculo das erças cosuma se considerar a condição de simples apoio, podendo em alguns casos, serem calculadas como coninuas. E como já exposo aneriormene, pelo ao dessas peças esruurais esarem sujeias a esorços de dupla lexão, ou seja, lexão em relação aos seus dois eixos ransversais, é comum uilizar-se a colocação de barras inermediárias, denominadas linhas de correne, cuja inalidade é a diminuição do vão eórico das erças no senido da sua menor rigidez ou inércia. Em geral, nos vãos de erças aé 5,00 m., uiliza-se apenas uma linha cenral e acima desse valor uilizam-se duas linhas de correnes. Isso para os vãos convencionais aé 6,00 ou 7,00 m., pois acima desses valores as erças convencionais podem se ornar ani-econômicas, necessiando composições especiais. Ouro aor que pode conribuir com a diminuição dos vão eórico, agora no senido da maior inércia do peril, é a uilização das denominadas mãos rancesas, que além de diminuírem o vão da erça, propiciam um ravameno nas vigas de coberura esouras, em geral. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-

38 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Nos casos comuns, podemos resumi-los conorme as iguras abaixo: Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-3

39 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL DETALHE DA MÃO RANCESA TELHA MÃO RANCESA MÃO RANCESA TERÇA VIGA DE COBERTURA A deerminação do espaçameno enre as erças de uma esruura provém da capacidade porane das elhas que deverão ser uilizadas. Se, por exemplo, omarmos nas abelas do capiulo 0 Cargas Auanes na Esruura elhas rapezoidais Padrão 5/100 com espessura de 0,5 mm. e, para eeio de veno os valores deerminados pelo exemplo práico, eremos um esorço auane, na siuação mais nociva ou desavorável, de 608 N/m, que nos levaria a um vão máximo das elhas enre.000 a.50 mm, omando-se como reerência 3 apoios. Assim sendo, podemos admiir um vão de.000 mm. enre as erças a im de aender as necessidades esruurais. No caso do Galpão Indusrial cujo projeo esamos desenvolvendo, eremos como carga auane de veno o valor de 864 N/m, que nos levaria a um vão máximo das elhas de mm, omando-se como reerência 3 apoios. Uma vez deerminado o espaçameno enre as erças, é preciso deinir-se seu posicionameno na coberura, aravés do lançameno da esruura que se preende para essas erças. No lançameno dessa esruura de coberura, devemos nos recordar que as erças em quesão deverão esar apoiadas em vigas de coberura, cujo espaçameno icou deerminado nas Descrições Gerais Capíulo 01, ser de mm., que equivale ao espaçameno enre os pilares, proposo na ocasião. Dessa maneira, eremos um espaçameno enre erças em orno de mm. e seu vão eórico deverá ser de mm., que, como já vimos, poderá ser diminuído aravés da inrodução de mãos rancesas. Com relação ao vão máximo das elhas, a im de se esabelecer medidas racionais para a obra podemos ajusá-lo, se or o caso, para um pouco acima do deerminado, em visa de que as abelas consuladas salam de valores de mm. para.000 mm. se adoarmos, por exemplo, mm., esaremos denro dos padrões aceios. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-4

40 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL ESTRUTURA DE COBERTURA - TERÇAS 80 P.M (TIP.) RECHAL LINHA DE CORRENTE P.M.1 P.M.1 P.M.1 P.M.1 P.M.1 P.M.1 P.M P.M.1 P.M P.M.1 P.M.1 P.M.1 P.M.1 P.M.1 P.M TERÇA TERÇA P.M.1 P.M.1 80 Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-5

41 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Dimensionameno: O dimensionameno dos peris ormados a rio será eeuado aravés das Tensões Admissíveis a im de aender as necessidades das ações das cargas auanes. Para desenvolvermos esse dimensionameno é necessário aenarmos para os aspecos eóricos principais no que diz respeio a esses ipos de peris. Deinições iniciais: Elemeno comprimido não enrijecido (NE): é o elemeno plano comprimido que é apoiado em apenas uma exremidade paralela à direção das ensões. Elemeno comprimido enrijecido (E): é o elemeno plano comprimido que é apoiado em duas exremidades. Largura da parede (w): é a pare rea do elemeno não incluída a pare curva. Nos peris ormados a rio, ao se eeuar a dobra, essa cria nos canos do dobrameno uma cera curvaura deerminada por um raio r e pela espessura da chapa. r+ w r+ w r+ r+ h r+ h r+ r raio de dobradura espessura da chapa Para eeio de cálculo adoaremos sempre r Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-6

42 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Relação Largura Espessura (w / ): é a relação enre a largura da mesa (w) e a espessura (). Relação Alura Espessura (h / ): é a relação enre a alura da alma (h) e a espessura (). Tensão básica de Projeo (): é a ensão limie de escoameno do aço dividida por um coeiciene de segurança igual a 1,67 e assim: 0,60 x. Em nosso caso correne, esaremos admiindo o aço ASTM A570 Grau 30, cuja ensão de escoameno 3 kn/cm. Tensão Básica de Cisalhameno (v): é a ensão limie de escoameno do aço esabelecida pela relação: v 0,40 x lambagem Local: Conorme já esabelecido, as erças sorem eeios de lexão. No caso dessas erças, a análise da lexão pode se eeuada por processos que deerminem a largura úil da mesa de compressão, uma vez que oda peça sujeia a lexão sore conseqüência de compressão localizada. O cálculo de uma viga em peril ormado a rio, consise na veriicação das condições de esabilidade local dos elemenos que sorem os eeios da compressão localizada, ou seja, as mesas e as almas desses peris, assim como na veriicação da esabilidade global como um odo, ou seja, as condições de lambagem laeral com orção. Os valores das relações largura-espessura variam de acordo com o ipo de peril uilizado. Para aços com limie de escoameno >,8 kn/cm, eremos para seções ransversais que não sejam canoneiras: a) mesa comprimida enrijecida: w w lim b w w w 11 > b < w b 1 lim Onde b largura eeiva de projeo. w lim 14 0,60 Uma vez sendo b<w, as caracerísicas geoméricas da seção deverão ser recalculadas. w 46 Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-7

43 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-8 < > w b w b w w 0, w w b w w lim lim lim Para o cálculo dos deslocamenos (lechas), o procedimeno é o mesmo para a deerminação da seção eeiva. No enano, desconsidera-se, nesse caso, o eeio do aor de segurança ou de ponderação. Assim: b) mesa comprimida não enrijecida: No caso de peris com mesa comprimida não enrijecida, adoa-se o valor b w.

44 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL lexão Simples: Para o dimensionameno das erças, é necessário, inicialmene, adoarmos os procedimenos de cálculo para lexão simples. Nesses casos, deve-se proceder a veriicação de um peril adoado a im de suporar as cargas auanes, aravés de rês siuações: lambagem Local da Mesa (LM); lambagem Local da Alma (LA) e lambagem Laeral com Torção (LT) lambagem Local da Mesa (LM) a) mesa comprimida enrijecida: nesses casos a resisencia à lexão deverá ser deerminada pelas propriedades geoméricas da seção eeiva, ou seja, deverá ser calculado o Módulo Resisene Eeivo (W xe ou W x ) e pela ensão básica de projeo ( 0,60 x ). A máxima ensão de lexão auane nesses casos deverá ser obida por: Quando a relação largura-espessura não ulrapassar os valores limies (bw), a seção eeiva será a mesma da seção brua da peça. Em caso conrário, (b<w), deve-se proceder a veriicação da área úil ou eeiva da mesa comprimida (A ), omando-se por base a área brua (A g ) dessa mesma mesa comprimida para, em seguida, proceder-se o calculo das demais caracerísicas geoméricas da seção eeiva Para se calcular as caracerísicas geoméricas da seção eeiva, pode-se proceder conorme indicação abaixo, iniciando-se pela área eeiva da mesa comprimida e, em seguida, eeuar o cálculo do Momeno de Inércia e Módulo Resisene. Assim sendo: A A g A e A área brua da seção ransversal Cenro de gravidade da seção eeiva: M sx A go e g Msx A A Momeno de Inércia da seção eeiva I xe Ixo + A ( g) A ( go + Mx Wxe g) w Ygo Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-9

45 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL Módulo Resisene da seção eeiva: W xe Ixe (go + g) Para o cálculo de I x e W x, valem as mesmas equações acima. b) mesa comprimida não enrijecida: nesses casos a Tensão Admissível à lambagem da mesa comprimida ( c ) deverá ser deerminada pelas equações assim deinidas: w 53 c 0,60 53 < w 10 c w 0,767 0,003 0,60 10 < w 60 c 13,65 0,193 w 0,60 A máxima Tensão Admissível nesses casos ( ) deverá ser o menor valor enre (Tensão Básica de Projeo) ou c (Tensão Admissível à lambagem da mesa comprimida). Dessa maneira, a ensão de lexão auane será: M W x x M x momeno leor aplicado e W x módulo resisene bruo da peça esruural. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-10

46 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL lambagem Local da Alma (LA) As Tensões Admissíveis para a lambagem local da alma devem ser deerminadas a parir de: h 150 w a) mesa comprimida enrijecida: h 1,1 0, ,6 A ensão auane de lexão, nesses casos, deverá ser: 0,60. M x momeno leor aplicado e W xe módulo resisene eeivo da peça esruural ver cálculo das caracerísicas geoméricas para seção eeiva. b) mesa comprimida não enrijecida: W Mx d h xe h 1,6 0,0006 0,6 0,60. A ensão auane de lexão, nesses casos, deverá ser: Mx d W' x h M x momeno leor aplicado e W x módulo resisene calculado para a área brua da alma e área eeiva da mesa ver cálculo das caracerísicas geoméricas para seção eeiva, adoando, nesse caso: A Ag c Para ambos os casos, d alura oal da seção ransversal; h alura livre enre as mesas da seção ransversal. Nesses casos de lambagem Local da Alma, ambém deverá ser considerada a quesão dos esorços de cisalhameno auanes, que deverão ser analisados de orma apropriada, conorme será viso adiane. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-11

47 PUC-CAMPINAS CEATEC AC. DE ENGENHARIA CIVIL lambagem Laeral com Torção (LT) As Tensões Admissíveis para a lambagem laeral com orção, deverão ser deerminadas aravés das seguines equações: λ b Cb 3,55 E 0,60 C 3,55 E b λ b Cb 17,80 E 0,67 53,3 E Cb λ b λ b Cb > 17,80 E 5,9 E Cb λ b Onde: λ b Wx L d I b c L b esbelez laeral em ; d alura oal da seção ransversal e I c I /, e A ensão de lexão auane nesses casos será: a)mesa comprimida enrijecida: M W x xe M x momeno leor aplicado e W xe módulo resisene eeivo da peça esruural ver cálculo das caracerísicas geoméricas para seção eeiva. b)mesa comprimida não enrijecida: M W x x M x momeno leor aplicado e W x módulo resisene da peça esruural. Pro.º AUGUSTO CANTUSIO NETO 3-1