AÇÕES E COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

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1 AÇÕES E COMBINAÇÕES DAS AÇÕES 1. INTRODUÇÃO As oras brasileiras para projetos de estruturas especifica que u projeto é coposto por eorial justificativo, desehos e, tabé por plao de execução quado há particularidades do projeto que iterfira a costrução. O eorial justificativo deve coter os seguites eleetos: Descrição do arrajo global tridiesioal da estrutura. Esqueas adotados a aálise dos eleetos estruturais e idetificação de suas peças. Aálise estrutural. Propriedades dos ateriais. Diesioaeto e detalhaeto esqueático das peças estruturais. Diesioaeto e detalhaeto esqueático das eedas, uiões e ligações. Os desehos deve estar e acordo co as respectivas oras dos ateriais adotados. Deve ser atida coerêcia de oeclatura etre o eorial justificativo, os desehos e as relações etre os cálculos e detalhaetos. 2. HIPÓTESES BÁSICAS DE SEGURANÇA 2.1. Estados liites São os estados assuidos pela estrutura, a partir dos quais apreseta desepehos iadequados às fialidades da costrução. Estados liites últios Estados que por sua siples ocorrêcia deteria a paralisação, o todo ou e parte, do uso da costrução. Estados liites de utilização Estados que por sua ocorrêcia, repetição ou duração, causa efeitos estruturais que ão respeita as codições especificadas para o uso oral da costrução, ou que são idícios de coproetieto da durabilidade da costrução. 1

2 3. AÇÕES A ora brasileira NBR 8681 (Ações e seguraça as estruturas) defie ações coo as causas que provoca esforços ou deforações as estruturas. As ações pode ser de três tipos: a) Ações peraetes: são aquelas que apreseta pequea variação durate praticaete toda a vida da costrução. b) Ações variáveis: ao cotrário das ações peraetes as ações variáveis apreseta variação sigificativa durate a vida da costrução. c) Ações excepcioais: são aquelas que apreseta duração extreaete curta, e co baixa probabilidade de ocorrêcia, durate a vida da costrução. Para a elaboração dos projetos, as ações deve ser cobiadas, co a aplicação de coeficietes sobre cada ua delas, para levar e cota a probabilidade de ocorrêcia siultâea. A aplicação das ações deve ser feita de odo a se coseguire as situações ais críticas para a estrutura. No caso específico de estruturas feitas e adeira e co a fialidade de levar e cota o bo coportaeto estrutural deste aterial quado solicitado por ações de curta duração, a verificação da seguraça e relação a estados liites últios, pode-se fazer ua redução de 25% sobre as solicitações. No caso da verificação de peças etálicas, iclusive os eleetos de ligação, deve ser cosiderada a totalidade dos esforços devidos à ação do veto Classes de carregaeto A classe de carregaeto de qualquer cobiação de ações é defiida pela duração acuulada prevista para a ação variável toada coo pricipal a cobiação. As classes de carregaeto estão especificadas a tabela abaixo. TABELA - Classes de carregaeto (Fote: NBR 7190:1997) Classe de carregaeto Peraete Loga duração Média duração Curta duração Duração istatâea 3.2. Carregaetos Carregaeto oral Ação variável pricipal da cobiação Duração acuulada Peraete Loga duração Média duração Curta duração Duração istatâea Orde de gradeza da duração acuulada da ação característica vida útil da costrução ais de 6 eses 1 seaa a 6 eses eos de 1 seaa uito curta 2

3 U carregaeto é oral quado iclui apeas as ações decorretes do uso previsto para a costrução, é cosiderado de loga duração e deve ser verificado os estados liites últio e de utilização. Coo exeplo podeos citar para coberturas a cosideração do peso próprio e do veto e para potes o peso próprio juto co o tre-tipo. Carregaeto especial Neste carregaeto estão icluídas as ações variáveis de atureza ou itesidade especiais, superado os efeitos cosiderados para u carregaeto oral. Coo, por exeplo, o trasporte de u equipaeto especial sobre ua pote, que supere o carregaeto do tre-tipo cosiderado. A classe de carregaeto é defiida pela duração acuulada prevista para a ação variável especial. Carregaeto excepcioal Na existêcia de ações co efeitos catastróficos o carregaeto é defiido coo excepcioal, e correspode à classe de carregaeto de duração istatâea. Coo exeplo teos a ação de u terreoto. Carregaeto de costrução Outro caso particular de carregaeto é o de costrução, ode os procedietos de costrução pode levar a estados liites últios, coo por exeplo, o içaeto de ua treliça. Deteria-se a classe de carregaeto pela duração acuulada da situação de risco Situações de projeto São três as situações de projeto que pode ser cosideradas: duradouras, trasitórias e excepcioais. Nas situações duradouras são verificados os estados liites últios e de utilização, deve ser cosideradas e todos os projetos e tê a duração igual ao período de referêcia da estrutura. Para os estados liites últios cosidera-se as cobiações orais de carregaeto (ite 5.3.2), equato que para os estados liites de utilização deve ser verificadas as cobiações de loga ou édia duração. Quado a duração for uito eor que o período de vida da costrução te-se ua situação trasitória. Deve ser verificada quado existir u carregaeto especial para a costrução e a aioria dos casos pode-se verificar apeas estados liites últios. Caso seja ecessária a verificação dos estados liites de utilização, ela deve ser feita co cobiações de édia ou curta duração. As situações co duração extreaete curta são cosideradas excepcioais e soete são verificadas para os estados liites últios. 3

4 3.4. Cobiações de ações Estados liites últios Cobiações últias orais d gi gi, Q Q 1, 0 j Qj, j 2 Neste caso as ações variáveis são divididas e dois grupos, as pricipais (F q1, ) e as secudárias (F qj, ) co seus valores reduzidos pelo coeficiete 0j, que leva e cota a baixa probabilidade de ocorrêcia siultâea das ações variáveis. Para as ações peraetes deve ser feitas duas verificações, a favorável e a desfavorável, por eio do coeficiete g. Cobiações últias especiais ou de costrução d gi gi, Q Q1, 0 j, ef Qj, j 2 A úica alteração e relação às cobiações últias orais está a cosideração do coeficiete 0j, que será o eso, a eos que a ação variável pricipal F Q1 teha u tepo de atuação uito pequeo, este caso 0j,ef = 2j. Cobiações últias excepcioais d gi gi, Q, exc Q 0 j, ef Qj, j 1 Neste caso a difereça está a cosideração da ação trasitória excepcioal se coeficietes. Estados liites de utilização Cobiações de loga duração F F F d, uti gi, 2 j Qj, j 1 Esta cobiação é utilizada o cotrole usual de deforações das estruturas. As ações variáveis atua co seus valores correspodetes à classe de loga duração. Cobiações de édia duração d, uti gi, 1 Q1, 2 j Qj, j 2 4

5 Utiliza-se esta cobiação o caso de existire ateriais frágeis ão estruturais ligados à estrutura. Nestas codições a ação variável pricipal atua co valores de édia duração e as deais co os valores de loga duração. Cobiações de curta duração d, uti gi, Q1, 1 j Qj, j 2 São utilizadas quado for iportate ipedir defeitos decorretes das deforações da estrutura. Neste caso a ação variável pricipal atua co seus valores referetes a édia duração. Cobiações de duração istatâea d, uti gi, Q, esp 2 j Qj, j 1 Neste caso te-se a ação variável especial e as deais ações variáveis agido co valores referetes a cobiações de loga duração Coeficietes para as cobiações de ações Cobiações últias Para as cobiações os estados liites últios são utilizados os seguites coeficietes: g = coeficiete para as ações peraetes Q = coeficiete de ajoração para as ações variáveis 0 = coeficiete de ioração para as ações variáveis secudárias 0,ef = coeficiete de ioração para as ações variáveis secudárias de loga duração Os valores dos coeficietes apresetados pela ora são os seguites: Ações peraetes ( g ) Ações peraetes de pequea variabilidade A ora brasileira cosidera coo de pequea variabilidade o peso da adeira classificada estruturalete cuja desidade teha coeficiete de variação ão superior a 10%, e especifica para este caso os seguites valores: 5

6 TABELA - Ações peraetes de pequea variabilidade (Fote: NBR 7190:1997) Cobiações para efeitos(*) desfavoráveis favoráveis Norais g = 1,3 g = 1,0 Especiais ou de Costrução g = 1,2 g = 1,0 Excepcioais g = 1,1 g = 1,0 ( * ) pode ser usados idifereteete os síbolos g ou G Ações peraetes de grade variabilidade Quado o peso próprio da estrutura ão supera 75% da totalidade dos pesos peraetes, adota-se os valores apresetados a tabela 6. TABELA 6 - Ações peraetes de grade variabilidade (Fote: NBR 7190:1997) Cobiações para efeitos desfavoráveis favoráveis Norais g = 1,4 g = 0,9 Especiais ou de Costrução g = 1,3 g = 0,9 Excepcioais g = 1,2 g = 0,9 Ações peraetes idiretas Para as ações peraetes idiretas, coo os efeitos de recalques de apoio e de retração dos ateriais, adota-se os valores idicados a tabela abaixo. TABELA - Ações peraetes idiretas (Fote: NBR 7190:1997) Cobiações para efeitos desfavoráveis favoráveis Norais = 1,2 = 0 Especiais ou de Costrução = 1,2 = 0 Excepcioais = 0 = 0 6

7 Ações variáveis ( Q ) A ora brasileira especifica os seguites valores para q e aálise de cobiações últias: TABELA - Ações variáveis (Fote: NBR 7190:1997) Cobiações ações variáveis e geral icluídas as cargas acidetais óveis efeitos da teperatura Norais Q Especiais ou de Costrução Q = 1,4 = 1,2 = 1,2 = 1,0 Excepcioais Q = 1,0 = 0 Ações variáveis secudárias ( 0) Este coeficiete varia de acordo co a ação cosiderada, coo pode ser visto a tabela de fatores de ioração. Ações variáveis secudárias de loga duração ( 0,ef) O coeficiete de ioração para ações variáveis secudárias ( 0,ef) é igual ao coeficiete de ioração para ações variáveis ( 0) adotado as cobiações orais, salvo quado a ação variável pricipal F Q1 tiver u tepo de atuação uito pequeo, caso este, e que 0,ef pode ser toado co o correspodete valor de 2, utilizado as cobiações de estados liites de utilização. Cobiações de utilização Para as cobiações os estados liites de utilização são utilizados os seguites coeficietes: 1 = coeficiete para as ações variáveis de édia duração 2 = coeficiete para as ações variáveis de loga duração Os valores de 1 e 2 são apresetados a seguir. 7

8 TABELA - Fatores de ioração (Fote: NBR 7190:1997) Ações e estruturas corretes Variações uifores de teperatura e relação à édia aual local - Pressão diâica do veto Cargas acidetais dos edifícios - Locais e que ão há predoiâcia de pesos de equipaetos fixos, e de elevadas cocetrações de pessoas - Locais ode há predoiâcia de pesos de equipaetos fixos, ou de elevadas cocetrações de pessoas - Bibliotecas, arquivos, oficias e garages Cargas óveis e seus efeitos diâicos - Potes de pedestres - Potes rodoviárias - Potes ferroviárias (ferrovias ão especializadas) 0,6 0,5 0,4 0,7 0,8 0,8 0,5 0,2 0, ,3 0,6 0,7 0,2 0,4 0, ,4 0,3 0,2 * 0,6 0,4 0,2 * * Adite-se 2=0 quado a ação variável pricipal correspode a u efeito sísico Para o caso de estruturas executadas e aço, a NBR 8800/2008 apreseta os seguites valores de coeficietes para as cobiações das ações: 0,6 0,4 * 8

9 Cobiações Norais Tabela Valores dos coeficietes de poderação das ações (Fote NBR 8800/2008) Peso próprio de estruturas etálicas 1,25 Peso próprio de estruturas préoldadas 1,30 Ações peraetes ( g) a c Diretas Peso próprio de estruturas oldadas o local e de eleetos costrutivos idustrializados e epuxos peraetes 1,35 Peso próprio de eleetos costritutivos idustrializados co adições i loco 1,40 Peso próprio de eleetos costrutivos e geral e equipaetos 1,50 Idiretas 1,20 (0) Especiais ou de costrução Excepcioais 1,15 1,10 1,20 1,15 1,25 1,15 1,30 1,20 1,40 1,30 1,20 (0) 0 (0) Ações variáveis ( q) a d Efeito da teperatura b Ação do veto Ações trucadas e Deais ações variáveis, icluido as decorretes do uso e ocupação Norais 1,20 1,40 1,20 1,50 Especiais ou de 1,00 1,20 1,10 1,30 costrução Excepcioais 1,00 1,00 1,00 1,00 a Os valores etre parêteses correspode aos coeficietes para as ações peraetes favoráveis à seguraça; ações variáveis e excepcioais favoráveis à seguraça ão deve ser icluídas as cobiações. b O efeito de teperatura citado ão iclui o gerado por equipaetos, o qual deve ser cosiderado ação decorrete do uso e ocupação da edificação. c Nas cobiações orais, as ações peraetes diretas que ão são favoráveis à seguraça pode, opcioalete, ser cosideradas todas agrupadas, co coeficiete de poderação igual a 1,35 quado as ações variáveis decorretes do uso e ocupação fore superiores a 5 N/ 2, ou 1,40 quado isso ão ocorrer. Nas cobiações especiais ou de costrução, os coeficietes e poderação são respectivaete 1,25 e 1,30, e as cobiações excepcioais, 1,15 e 1,20. d Nas cobiações orais, se as ações peraetes diretas que ão são favoráveis à seguraça fore agrupadas, as ações variáveis que ão são favoráveis à seguraça pode, opcioalete, ser cosideradas tabé todas agrupadas, co coeficiete de poderação igual a 1,5 quado as ações variáveis decorretes do uso e ocupação fore superiores a 5 N/ 2, ou 1,40 quado isso ão ocorrer (eso esse caso, o efeito da teperatura pode ser cosiderado isoladaete, co seu próprio coeficiete de poderação). Nas cobiações especiais ou de costrução, os coeficietes de poderação são respectivaete 1,30 e 1,20, e as cobiações excepcioais, sepre 1,00. e Ações trucadas são cosideradas ações variáveis cuja distribuição de áxios é trucada por u dispositivo físico, de odo que o valor dessa ação ão possa superar o liite correspodete. O coeficiete de poderação ostrado esta tabela se aplica a este valor liite. Tabela Valores dos fatores de cobiação 0 e de redução 1 e 2 para as ações variáveis (Fote NBR 8800/2008) Ações 0 1 d 2 e Locais e que ão há predoiâcia de pesos e de equipaetos que peraece fixos por logos períodos de 0,5 0,4 0,3 Ações variáveis tepo, e de elevadas cocetrações de pessoas b causadas pelo Locais e que há predoiâcia de pesos e de equipaetos uso e ocupação que peraece fixos por logos períodos de tepo, ou de 0,7 0,6 0,4 elevadas cocetrações de pessoas c Bibliotecas, arquivos, depósitos, oficias e garages e 0,8 0,7 0,6 sobrecargas e coberturas (ver B.5.1) Veto Pressão diâica do veto as estruturas e geral 0,6 0,3 0 Teperatura Variações uifores de teperatura e relação à édia aual 0,6 0,5 0,3 local Cargas óveis e Passarelas de pedestres 0,6 0,4 0,3 seus efeitos Vigas de rolaeto de potes rolates 1,0 0,8 0,5 diâicos Pilares e outros eleetos ou subestruturas que suporta vigas 0,7 0,6 0,4 de rolaeto de potes rolates a Ver alíea c) de b Edificações resideciais de acesso restrito. c Edificações coerciais, de escritório e de acesso público. d Para estado liite de fadiga (ver aexo K), usar 1 igual a 1,0. e Para cobiações excepcioais ode a ação pricipal for siso, adite-se adotar para 2 o valor zero. f2 a 9

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