UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
ALLAN VINICIUS MARCA
ESTUDO DE ESTRUTURAS METÁLICAS COMPOSTAS POR PERFIS
FORMADOS À FRIO PARA COBERTURA DE GALPÕES DE USO
GERAL
SINOP - MT
2015/2
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
ALLAN VINICIUS MARCA
ESTUDO DE ESTRUTURAS METÁLICAS COMPOSTAS POR PERFIS
FORMADOS À FRIO PARA COBERTURA DE GALPÕES DE USO
GERAL
Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Orientadora: Professora Esp. Karen Wrobel Straub.
SINOP - MT
2015/2
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Fator S1. ... 13 Tabela 2 - Fator S3. ... 15 Tabela 3 - Espaçamento das estruturas entre vãos ... 20
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Isopletas velocidade básica. ... 13
Figura 2 - Fator Topográfico S1(Z) ... 14
Figura 3 – Fator S2 ... 15
Figura 4 – Treliça trapezoidal ... 19
Figura 5 - Taxa de consumo de aço para galpões médios ... 20
LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas.
Prodeurbs – Núcleo de Desenvolvimento Urbano de Sinop.
ABECE – Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural. CBCA – Centro Brasileiro da Construção em Aço.
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Estudo de estruturas metálicas compostas por perfis formados à frio
para cobertura de galpões de uso geral em Sinop – MT
2. Tema: Engenharia Civil
3. Delimitação do Tema: Estrutura Metálicas
4. Proponente(s): Allan Vinicius Marca
5. Orientador(a): Profª. Esp. Karen Wrobel Straub
6. Estabelecimento de Ensino: Universidade do Estado do Mato Grosso 7. Público Alvo: Alunos de Engenharia Civil e Profissionais da Área de
Engenharia
8. Localização: Avenida dos Ingás, n° 3001, Centro – Sinop/MT, CEP 7855000
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE FIGURAS ... II LISTA DE ABREVIATURAS ... III DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... IV 1 INTRODUÇÃO ... 6 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 7 3 JUSTIFICATIVA... 8 4 OBJETIVOS ... 9 4.1 OBJETIVO GERAL ... 9 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 9 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 10
5.1 GALPÕES DE USO GERAL ... 10
5.2 PERFIL FORMADO A FRIO ... 10
5.3 AÇÕES NAS ESTRUTURAS ... 11
5.4 AÇÃO DO VENTO NA EDIFICAÇÃO ... 12
5.5 CONCEPÇÃO ESTRUTURAL ... 16
5.5.1 Software ... 16
5.6 VÍNCULAÇÃO DA BASE ... 17
6 METODOLOGIA ... 18
6.1 ÁREA DE ESTUDO... 18
6.2 PARÂMETROS PARA O DESENVOLVIMENTO DO ESTUDO ... 18
6.3 AÇÕES ... 21 6.3.1 Ações Permanentes ... 21 6.3.2 Sobrecarga de Cobertura ... 21 6.3.3 Ação do Vento ... 21 6.3.4 Softwares ... 22 6.4 ÁBACO ... 23 7 CRONOGRAMA ... 24 8 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO ... 25
1 INTRODUÇÃO
Sinop está localizado às margens da BR-163, no norte de Mato Grosso a 500 km da capital Cuiabá, segundo estimativa do IBGE para o ano de 2015 o município possui uma população de 129.916 habitantes (IBGE,2015), sendo considerada para Vilarinho Neto (2002) uma capital regional.
De acordo com Campos (2012) Sinop destaca-se como um dos mais importantes municípios de Mato Grosso principalmente em função da grande colaboração no setor do agronegócio, segundo o Núcleo de Desenvolvimento Urbano de Sinop (Prodeurbs) foram emitidos 1.725 alvarás em 2014, dos quais 251 de galpões comercias e industriais, já em 2015 a quantidade de alvará dos meses de janeiro à setembro foi de 1.324 sendo 158 referentes à galpões, essa quantidade se dá principalmente em função do crescimento econômico da cidade, havendo assim a necessidade de construção de diversos galpões com as finalidades de comércios, indústrias, ou mesmo para armazenamento.
Com isso ressalta-se a importância de otimizar treliças de coberturas metálicas de galpões, devido à grande demanda destas construções no município de Sinop, com finalidade de proporcionar racionalização do consumo do aço que está diretamente ligado com o custo da obra, além de visar a sustentabilidade porém a matéria prima para a fabricação do o aço é extraída de fonte não renovável.
O uso da técnica construtiva em estruturas metálicas serve como uma alternativa para o acelerado mercado da construção em Sinop, entretanto falhas nas concepções estruturais podem encarecer e inviabilizar a sua utilização.
Com base nos fatos apresentados este trabalho tem como propósito avaliar a melhor concepção estrutural em treliça plana relacionando taxa de consumo de aço para Sinop, contribuindo com subsídios que podem auxiliar arquitetos e engenheiros na definição de concepções estruturais mais adequados para galpões de uso geral na região.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
As obras de estruturas metálicas servem como uma nova alternativa para o crescimento de Sinop, entretanto as falhas nas concepções estruturais podem encarecer a utilização do material inviabilizando sua aplicação.
A concepção estrutural mais adequada e econômica para galpões de uso geral ainda é um assunto pouco pesquisado, geralmente a experiência é o fator principal na tomada de decisões pelos projetista e calculista de estrutura metálica, consequentemente afetando o dimensionamento e muitas vezes inviabilizando a utilização do aço.
3 JUSTIFICATIVA
Segundo Prodeurbs (2015) 14,55% dos alvarás foram de galpões comerciais e industriais em 2014, já em 2015 de janeiro à setembro foram 11,93% do alvarás. De acordo com Campos (2012) Sinop é considerado um dos mais importantes municípios de Mato Grosso devido à grande contribuição ao setor do agronegócio, destaca-se a utilização de estruturas metálicas nas coberturas destes galpões em função da necessidade de vencer grandes vãos com soluções econômicas e proporcionando leveza na estrutura, havendo assim a necessidade de construção de diversos galpões com as finalidades de comércios, indústrias, ou mesmo para armazenamento.
Na utilização de arranjos estruturais em aço que necessitem vencer grandes vãos, destacam-se as estruturas treliçadas, que apresentam como principal característica esforços axiais, que possibilitam estruturas mais esbeltas e leves além de serem menos deformáveis em comparação com estruturas rígidas, como vigas e pórticos (NOGUEIRA, 2009).
Tendo em vista que a concepção estrutural está diretamente relacionada ao custo, em função da quantidade de aço utilizado, e ainda que o desperdício do aço é um fator preponderante no que diz respeito aos impactos ambientais, ressalta-se que a falta de diretrizes principalmente na etapa de concepção estrutural favorece o seu desperdício.
4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GERAL
Identificar as melhores concepções estruturais de cobertura de galpões de uso geral composto por perfis formado a frio, no município de Sinop.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Buscar a melhor concepção estrutural de treliça plana para redução de aço para o município de Sinop.
Fornece um catálogo das melhores concepção estrutural de treliça para redução da taxa de consumo de aço em função do vão.
Apresentar um ábaco relacionando a taxa de consumo de aço para os pórticos treliçados em função do vão livre.
5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
5.1 GALPÕES DE USO GERAL
Os galpões de duas águas são geralmente construções de um pavimento, destinados principalmente ao uso comercial, industrial e agrícola com finalidade de fechar e cobrir grandes áreas proporcionado custo reduzido e rapidez na execução. Segundo Schulte (1978), os galpões são concebidos por diversos sistemas estruturais que tem a função básica de transmitir as ações resultantes do peso próprio e as provenientes da cobertura ao pilar e em seguida para fundação.
Tendo em vista que a maioria dos galpões precisa ser construído em pouco tempo, a utilização de coberturas em estruturas metálicas possibilita a industrialização dos elementos que compõe a cobertura como treliça, terça e elementos de travamentos, além disso favorece a segurança por se tratar de um processo industrializado.
A cobertura dos galpões em estrutura de aço possibilita montagem no local da obra ou fabricação em empresa especializada, porém a industrialização torna-se viável desde que exista um controle de qualidade e uma padronização da tipologia e dos elementos estruturais garantindo rapidez, segurança e economia no processo de fabricação.
5.2 PERFIL FORMADO A FRIO
O perfil estrutural formado a frio conforme NBR 14762 são obtidos por dobragem de chapas em temperatura ambiente a partir de bobinas laminadas (ABNT, 2010), já a fabricação há dois processos segundo Centro Brasileiro da Construção em Aço (CBCA, 2014) o descontínuo e contínuo.
No processo contínuo a produção em série é realizada a partir de uma chapa de aço sobre rolete de uma linha de perfilação que faz o corte de acordo com o comprimento indicado pelo projeto sendo utilizados por fabricantes especializados. O processo descontínuo é realizado mediante uma prensa dobradeira tendo o comprimento dos perfis limitados com utilização pelo fabricante de estruturas metálicas.
Na construção civil a utilização de perfis formados a frio disponibiliza flexibilidade na execução seja pela grande variedade das formas de seções transversais que podem ser obtidas, como a boa relação massa/resistência gerando
redução no peso próprio e no custo final, assim destacando-se nas estruturas metálicas, principalmente em galpões comerciais e industriais, coberturas, mezaninos, edifícios de pequeno porte e light steel framing que são painéis estruturados por perfis formados a frio.
A flexibilidade dos perfis formados a frio torna-se possível em função da maleabilidade das chapas finas de aço que permite a fabricação de inúmeras seções transversais na qual resulta em leveza no peso próprio da estrutura, a facilidade de fabricação, de manuseio e de transporte, facilitando e diminuindo o custo de montagem, além de não necessitar de máquinas sofisticadas para içamento (CBCA, 2014).
O dobramento de uma chapa com perfilação ou dobradeira altera as características mecânicas do material causando um aumento da resistência ao escoamento e resistência à ruptura que concentrada na região das curvas quando o processo é descontínuo, com consequência, na redução de ductilidade (JAVARONI-GONÇALVES, 2002).
A NBR 6355 estabelece os requisitos exigidos dos perfis estruturais de aço formados a frio e apresenta uma série comercial com chapas de espessuras de 0,43 mm a 8,0 mm, indicando suas características geométricas, peso e tolerância de fabricação (ABNT, 2012).
Os perfis formados a frio servem como uma alternativa para solucionar diversos problemas da engenharia estrutural possibilitando uma opção a mais na concepção estrutural, e têm como base para dimensionamento as normas ABNT NBR 14762: 2010 e NBR 6355: 2012.
A grande utilização dos perfis formados a frio na construção civil se dá através do peso reduzido com maior inércia possibilitando nos projetos inúmeras concepções estruturais nas coberturas metálicas em função de menor consumo de aço que está diretamente interligado na redução do custo final da edificação viabilizando a aplicação matéria (CBCA, 2014).
5.3 AÇÕES NAS ESTRUTURAS
Na análise em estruturas são levadas em consideração as ações permanentes, variáveis e excepcionais para evitar deformação excessiva ou até mesmo o colapso das mesmas.
De acordo com Araújo (2010) as ações que atua na estrutura são permanente como peso próprio ao longo de toda a vida da construção com valores constantes podendo ter pequena variação, as variáveis apresenta variações significativas de esforços na vida útil da construção e excepcionais com pequenas propriedades de ocorrência com duração extremamente curto de grande magnitude.
5.4 AÇÃO DO VENTO NA EDIFICAÇÃO
Nas coberturas de estrutura metálica o vento é o fator de grande relevância para o dimensionamento apresentando variações significativas de esforços na vida útil da construção, devido a esbeltez e o peso próprio reduzido favorecem a instabilidade da treliça (CBCA, 2010).
Segundo Blessmann (2001) a ação do vento é responsável por vários efeitos danosos e até mesmo o colapso da edificação com maior incidência em estruturas esbeltas e leves com grandes vãos, além dos prejuízos materiais pode comprometer a integridade humana.
A redução do peso próprio das estruturas pode ocasionar inversão dos esforços normais solicitados nas barras, como o banzo inferior de uma cobertura treliçada, normalmente tracionado, por ações do vento pode inverter o esforço, caso a esbeltes do banzo inferior seja grande, uma pequena solicitação de compressão ficando sujeito a fenômeno de instabilidade (NOGUEIRA, 2009).
A etapa de concepção estrutural é o fator importante para obter maior índice de segurança e confiabilidade para estrutura, consideram-se as ações do vento para um processo preventivo com menor custo e mais eficiente (LOREDO-SOUZA, 2014). Segundo Nogueira (2009) maior parte dos processos de concepção estrutural dos galpões de uso geral está relacionada à cobertura treliçada, possibilitando inúmeras alternativas, sendo que a escolha do modelo se dá pela melhor eficiência do vão a ser vencido.
A ação do vento é primordial para o cálculo do dimensionamento de um galpão em estrutura metálica por se tratar de uma estrutura leve e com grandes vãos, sendo assim podendo ser determinada através dos parâmetros da NBR 6123 como velocidade básica, fator topográfico, rugosidade do terreno, dimensões das edificações e fator estatístico (ABNT,1988).
A velocidade básica do vento é definida no gráfico da isopletas de acordo com NBR 6123 (ABNT, 1988) que estabelece cada região com intervalo de 5 m/s, sendo uma rajada de três segundos excedida em média uma vez em cinquenta anos.
Figura 1 - Isopletas velocidade básica. Fonte: ABNT (1988).
O fator topográfico S1 considera o relevo do terreno e localidade entorno da edificação para identificar a região como terreno plano ou fracamente acidentado, taludes, morros e vales profundos conforme (ABNT,1988), mostra a Tabela 1.
Tabela 1 - Fator S1
Topografia S1
a) Terreno plano ou fracamente acidentado. 1,0
b) Taludes e morros: taludes e morros alongados, nos quais pode ser
admitido um fluxo de ar bidimensional soprando no sentido indicado
na figura 2.36. Nos pontos A e C (taludes) e no ponto A (morros). 1,0
c) Vales profundos, protegidos de vento e qualquer direção. 0,9
Figura 2 - Fator Topográfico S1(Z) Fonte: ABNT (1988).
O fator S2 considera o efeito combinado entre rugosidade do terreno classificado em cinco categorias, variação da velocidade do vento de acordo com aumentando da altura total da edificação e das dimensões ou parte dela (ABNT, 1988).
Figura 3 - Fator S2 Fonte: ABNT (1988).
O fator estatístico S3 considera o grau de segurança e a vida útil da estrutura conforme a Tabela 2.
Tabela 2 - Fator S3
Grupo Descrição S3
1 Edificações cuja ruína total ou parcial pode afetar a segurança ou
possibilidade de socorro a pessoas após uma tempestade destrutiva (hospitais, quartéis de bombeiros e de forças de segurança, centrais de comunicação etc.)
1,10
2 Edificação para hotéis e residências. Edificações para comércio e
indústria com alto fator de ocupação.
1,00 3 Edificação e instalações industriais com baixo fator de ocupação
(depósitos,silos, construções rurais etc.)
0,95
4 Vedação (telhas, vidros, painéis de vedação etc. 0,88
5 Edificações temporárias. Estruturas dos grupos 1 a 3 durante
construção.
0,83 Fonte: adaptado de BELLEI (2010).
5.5 CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
A concepção estrutural tem como objetivo satisfazer todas as condições abrangentes para as quais será construída, desde questões de segurança, condições de utilização, estética, econômica, questões ambientais que o resulta no detalhamento necessário para construção (MARTHA, 2010).
Conforme Pugliesi e Lauand, (2005, p.13) as estruturas metálicas utilizadas para soluções de alguns requisitos de engenharia como a redução do peso próprio da estrutura, logo, aliviando as cargas nas fundações gerando economia sendo mais notável em solos com baixa resistência, como também na redução do prazo de execução e organização do canteiro de obra.
A concepção estrutural de galpões de uso geral em estruturas metálicas consiste nos modelos de treliça em relação ao vão a ser vencido com o menor consumo de aço, mas também com o objetivo de atender simultaneamente os requisitos de segurança, durabilidade, estética, funcionalidade, entre outros, que as construções devem apresentar.
5.5.1 Software
A utilização de softwares nos escritórios de engenharia para projeto estrutural favorece a eficiência e agilidade no processo de concepção, com objetivo de redução de custos, faz com que seja cada vez mais necessário o uso de diversos programas disponíveis para soluções mais racionais desde o material a execução.
No projeto estrutural são diversas etapas abordadas, como definição do sistema estrutural, a identificação e quantificação de ações, a definição de condições de contorno, a escolha de materiais, a análise estrutural, o dimensionamento de seções transversais, o detalhamento, as especificações, etc. Assim resultado na concepção estrutural mais racionalizada de acordo com o projeto arquitetônico (NOGUEIRA, 2009).
Na elaboração de um projeto de estrutura metálica para galpão industrial existem inúmeras possibilidades concepções estruturais para edificação, tendo em vista a experiência do projetista ou engenheiro calculista de estrutura metálica para definir a solução mais adequada para o arranjo estrutural, dentre as diversas soluções possíveis, mesmo sem realizar inúmeras simulações de projeto, mas com o avanço dos softwares torna possível simular o comportamento de diversos modelos
estruturais antes de se tomar uma decisão final sobre a tipologia estrutural (NOGUEIRA, 2009).
5.6 VÍNCULAÇÃO DA BASE
Os pórticos com os vínculos engastados nas bases resultam em melhores distribuições dos esforços nas estruturas contribuindo no dimensionamento mais econômico, mas aumento o momento fletor na fundação (BELLEI, 2006), conforme Nogueira (2009) os pórticos com os vínculos rotulados na base tem menores momentos fletores transmitido para fundação, porém maiores esforços na estruturas necessitando-se de perfis mais robustos.
Os vínculos rotulados na base geram fundações mais econômica onde favorece a implantação em terrenos de baixa capacidade de suporte, já o de base engastada reduz o custo da fundação e tem menor deslocamento horizontal em comparação ao rotulado, porém há um aumento da dimensão dos perfis que compõe a estrutura, como também o peso próprio e o custo final (BELLEI, 2006).
6 METODOLOGIA
Para desenvolver este projeto será necessário analisar o desempenho de concepção estrutural em cobertura metálica para galpões de uso geral, no município de Sinop – MT, avaliando as tipologias de treliças e permitindo uma comparação da taxa de consumo de aço de acordo com o vão a ser vencido. A seguir serão apresentados os parâmetros para o desenvolvimento do estudo.
6.1 ÁREA DE ESTUDO
Sinop uma cidade pequena caracterizada como uma topografia plana tendo o crescimento expansivo horizontalmente onde novos loteamentos em regiões ao lado de áreas rurais favorecem a magnitude da ação devido ao vento, que exerce uma importante influência no dimensionamento dos galpões de cobertura em estrutura metálica.
Nas avenidas principais as dimensões dos terrenos geralmente são de 15X45 metros, já nos novos loteamentos de 13X35 a 17x35 metros. Percebe-se que houve uma redução do comprimento dos terrenos o que implica em edificações menores e que favorece a ação do vento com maior magnitude nas mesma.
6.2 PARÂMETROS PARA O DESENVOLVIMENTO DO ESTUDO
Para estudo deste trabalho optou-se por avaliar, exclusivamente, a influência dos seguintes parâmetros:
Tipologia das treliças de cobertura metálica em duas águas. Vão livre do pórtico treliçado transversal.
Para as demais características de projeto adotam-se valores normalmente encontrados em galpões de uso geral de duas águas:
Altura do pé direito - 6 metros. Treliça biapoida com o pilar. Pilar de concreto.
Base engastada com o pilar. Telha de aço.
Contraventamento em x e mão francesa. Agulhamento nas terças.
Comprimento total do galpão - 35 metros devido aos novos loteamentos com terrenos em avenidas serem com esse comprimento, pois os antigos geralmente tem maior predominância de 45 metros.
A abertura da edificação com duas faces oposta igualmente permeáveis e as outras faces impermeáveis, optou-se por essa escolha devido aos galpões geralmente construídos na divisa aproveitando toda área do terreno.
As demais características será feito um estudo para identificar quais melhores se adequam de acordo com o vão.
Para desenvolvimento deste estudo, adotam-se os seguintes parâmetros: Treliça trapezoidal.
Dois vãos livres múltiplos de cinco metros variando de 25 a 30 metros. Quatro relação em planta 1;15, 1;2, 1;3, 1;4.
Altura h variando entra vinte cinco centímetros de 0,5 metro a 1 metro conforme mostra a Figura 4.
Altura H variando entre meio metro de 1 metro a 2 metros conforme mostra a Figura 4.
Figura 4 - Treliça trapezoidal Fonte: O autor.
A tipologia da treliça será determinada através de várias combinações buscando a geometria que resulta em menores esforços nos elementos que compõe a estrutura principal.
De acordo com Bellei (1998) o vão estudado se caracteriza com médio conforme mostra a Tabela 3.
Tabela 3 - Tabela 3 - Espaçamento das estruturas entre vãos
Vão Espaçamento entre pórtico
Pequeno: até 15 m 3 a 5 Médio: 16 a 25 m 26 a 35 m 4 a 7 6 a 8 Longo: 36 a 45 m 8 a 10 Inércia Variável: 46 a 60 m 9 a 12
Fonte: adaptado de BELLEI (1998).
A avaliação do desempenho estrutural será de acordo com o Manual Brasileiro para Cálculo de Estruturas Metálicas (MIC/STI, 1986) que permitem estimar a taxa de consumo de aço através de gráficos incluindo todos os elementos que compõem a cobertura em estrutura metálica do galpão. Esse estudo utilizara o gráfico para galpões médios conforme a Figura 3.
Figura 5 - Taxa de consumo de aço para galpões médios Fonte: MIC/STI (1986).
6.3 AÇÕES
As ações atuantes nos modelos serão determinadas de acordo com as recomendações do Anexo B da NBR 8800 (ABNT, 2008).
6.3.1 Ações Permanentes
Nos galpões de duas águas, as ações permanentes correspondem ao peso próprio dos elementos constituintes da estrutura e dos materiais a ela ligados. O peso próprio dos elementos estruturais do pórtico treliçado transversal é determinado diretamente pelo mCalc 4.0, enquanto as demais ações são informadas separadamente. Para todos os modelos considerar-se-á uma ação permanente de 0,11kN/m², levando-se em conta o peso próprio das telhas, terças e elementos secundários de cobertura.
6.3.2 Sobrecarga de Cobertura
Para galpão com cobertura de duas águas segundo NBR8800 deve ser prevista uma sobrecarga nominal mínima de 0,25 kN/m² caso não faça levantamento das cargas provenientes de instalações elétricas, pluviais ou possíveis peso de equipamentos que vão atuar na vida útil da construção. (ABNT, 2008).
6.3.3 Ação do Vento
A ação do vento no galpão será determinada com relação a NBR 6123 onde a velocidade básica do vento é definida no gráfico da isopletas de acordo com NBR 6123 (ABNT 1988) que estabelece cada região com intervalo de 5 m/s, sendo uma rajada de três segundos excedida em média uma vez em cinquenta anos, entretanto na região que Sinop se localiza no mapa a velocidade básica é 30m/s.
Figura 6 - Gráfico das isopletas velocidade em metros por segundo. Fonte: ABNT (1988).
6.3.4 Softwares
O mCalc3D 4.0 é um software para geração, análise e dimensionamento de estrutura metálica em 3D, desenvolvido pela empresa projetista de estruturas metálicas Stabile Engenharia LTDA atuando no mercado de Engenharia Estrutural desde outubro/1975.
O sistema mCalc 3D 4.0 baseia-se na análise elástica-linear aplicando o Método da Rigidez Direta, que é uma sistematização do Método dos Deslocamentos.
O processo de análise não interage com o usuário, sendo efetuado automaticamente, logo a realização da solução do sistema de equações é possível
combinar as ações um estado com outro, com o intuito de reproduzir um carregamento real na estrutura possibilitando obter as envoltórias máximas e mínimas de cada combinação de ações, nó por nó, e barra por barra.
O processo de verificação é feito por meio de barras (uma ou um conjunto), após selecionar o tipo de perfil e suas dimensões, e o módulo de dimensionamento permite calcular as resistências de cálculo desse perfil e comparar esses resultados com as solicitações de cálculo obtidas na Análise. Esse procedimento, embora seja o de verificação, é também conhecido como dimensionamento paramétrico, ou simplesmente dimensionamento de uma barra ou um conjunto de barras.
O dimensionamento dos perfis é definido de acordo com a ABNT possibilitando a escolha dos perfis laminados ou soldados, os cálculos serão feitos com base na NBR 8800 (ABNT, 2008) ou se for perfis formados a frio os cálculos seguirão os procedimentos prescritos pela NBR 14762 (ABNT, 2010).
O sistema subdivide em módulos independentes, além do módulo Home possui os módulos:
Assistente de Projeto: para geração automática de estruturas; Geometria: entrada de dados geométricos;
Ações: permite atribuir ações concentradas nos nós e ações distribuídas sobre as barras;
Análise: combinando as ações a serem consideradas;
Dimensionamento: estabelece e verifica os perfis a serem adotados em determinadas barras da estrutura;
Ligações: declara os nós e barras que compõem as conexões;
Resultados: emite relatórios completos das Análises e do Dimensionamento, além de oferecer o desenho da deformada das diversas combinações de ações e os diagramas de esforço normal, cortante e momento fletor.
6.4 ÁBACO
A análise dos galpões de duas águas leves com diferentes modelos de treliças em relação aos vãos determinados neste trabalho resultará em ábaco e catálogo que permitem o pré-dimensionamento dos pórticos treliçados transversais indicando a melhor tipologia de treliça em função do vão a ser vencido como menor taxa de consumo de aço.
7 CRONOGRAMA
ATIVIDADES JAN FER MAR ABR MAI JUN JUL
Pesquisa e estudo bibliográfico sobre o tema
Dimensionamento das estruturas
Análise dos resultados
Correções, formatação e conclusão
Entrega do artigo científico
Defesa do Trabalho de Conclusão do Curso
8 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Forças Devidas ao Vento em Edificações - NBR-6123. Rio de Janeiro: ABNT, 1988.80p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Dimensionamento de Estruturas de Aço Constituídas por Perfis Formados a Frio. - NBR-14762. Rio de Janeiro: ABNT, 2010. 87p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Perfis Estruturais de Aço Formados a Frio. - NBR-6255. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.37p.
BLESSMANN, J. Acidentes Causados pelo Vento. 3.ed. revisado. Porto Alegre, Editora da Universidade/UFRGS, (Série Engenharia Estrutural 7), 1986.166p.
CARVALHO, P. R. M. Curso Básico de Perfis de Aço Formado a Frio. et al. Porto Alegre, 2006.
NOGUEIRA, G. S. Avaliação de Soluções Estruturais para Galpões Compostos por Perfis de Aço Formado a Frio. Ouro Preto: Editora da Universidade/ UFOP, 2009
SILVA, E. L., PIGNATTA, V. S. Dimensionamento de perfis formados a frio conforme NBR 14762 e NBR 6355. Dados eletrônico. Rio de Janeiro: IBS/CBCA, 2008. 119p. – ( Série Manual de Construção em Aço).
CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇAO EM AÇO- CBCA. Edificios Residenciais e Comerciais Em Aço – Modulo 7 – Rio de Janeiro: CBCA, 2009. 15p.
ARAÚJO, J.M. Curso de concreto armado. Rio Grande – RS. 3 ed., DUNAS, vol. 1, 257p, 2010.
IBS/CBCA – INSTITUTO BRASILEIRO DE SIDERURGIA / CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇÃO EM AÇO. Galpões para usos gerais. Rio de Janeiro, 3 ed., 78p, 2004.
