COBERTURA DE ESTRUTURA METÁLICA COM VIGAS ESTRUTURAIS

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Neste caso, vamos explorar como aplicar os conhecimentos obtidos na
Unidade 4 sobre forças internas e momentos de inércia, e principalmente os
conhecimentos sobre vigas para iniciar o projeto de um galpão com cobertura
metálica. Iniciaremos obtendo estimativas de carregamentos atuantes em
uma estrutura e vamos obter as reações nos apoios e forças internas nas
barras.
Para realizar o dimensionamento é importante buscar o máximo de
informações prévias de projeto, como: dimensões, localização geográ�ca,
índice de incidência de ventos, vão livres, estruturas �xadas na cobertura,
entre outros.
A estimativa de pressão dinâmica exercida pelo vento é feita por meio ABNT
NRB 6123 (1988), através da determinação da velocidade básica no local
escolhido ( V ) e posterior determinação da velocidade de vento característica
( V ) usando os fatores multiplicadores ( S , S , S ) indicados pela norma.
Por �m, a informação da velocidade característica é utilizada em uma equação
capaz de estimas a pressão que a estrutura deve ser capaz de suportar.
Para nosso exemplo, um galpão na cidade de Uruguaiana – RS, em que
segundo ABNT NRB 6123 (1988) a velocidade básica do vento para essa
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COBERTURA DE ESTRUTURA METÁLICACOBERTURA DE ESTRUTURA METÁLICA
COM VIGAS ESTRUTURAISCOM VIGAS ESTRUTURAIS
localização é V = 50m/s. Supondo que os fatores multiplicadores possuem
valor de S = 1, S = 0,94, S = 0,95. Então pela equação para o vento
característico, temos que
V = 50 × 1,00 × 0,94 × 0,95 = 44,65[ m/s ]
E a velocidade característica do vento permite determinar a pressão dinâmica
pela expressão a seguir (ABNT NRB 6123, 1988):
Para de�nir o tipo de estrutura utilizada, vamos considerar um sistema de
construção com pórticos ao longo de um galpão de duas águas. O chamado
pórtico é composto pela estrutura de cobertura (que neste caso poderá será
uma viga, podendo ser do tipo I) com os pilares de apoio da cobertura. A
distância entre pórticos será de�nida em 6 metros. Às terças de cobertura
(responsável por suportar o telhado e transferir suas cargas para a treliça)
serão colocados a distância linear de 1,50 metros.
Figura 1: Desenho esquemático das forças de vento em viga de cobertura.
Fonte: Fonte: Elaborado pelo autor, 2019.
Com essas informações, podemos de�nir uma área de in�uência de cobertura
para cada posição de terça de cobertura. A área de in�uência (A ) será o
retângulo formado pela distância entre pórticos (6 m ) e a distância entre
terças (1,50 m linear no banzo superior), então a área de in�uência será de 6
m × 1,50 m = 9,00 m .
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A força pontual ( F ) transferida pela terça para o pórtico será equivalente a
carga distribuída ( q ) e área de in�uência (A ) obtemos a carga para cada
localização de terça. (Obs.: Às terças nas extremidades têm metade da área de
in�uência de outras terças)
F = q × A = 1222[ N/m ] × 9,00[ m ] = 11 kN
Recomendamos utilizar a bibliogra�a complementar e pesquisas na internet
para melhor entendimento de tema: coberturas em estruturas metálicas.
Referências
ABNT, NBR 6123. Forças devido ao vento em edi�cações. Associação
Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. Rio de Janeiro, 1988. p. 66.
PRAIVA, Z. M. C.; FICANHA, R.; FABEANE, R. Projeto e cálculo de estruturas de
aço : edifício industrial detalhado. Rio de Janeiro: Elseiver, p. 235, 2013.
DALAMBERT F. Galpões em pórticos com per�s estruturados laminados.
Coletânea do uso do Aço. [S.l.]: Gerdau. 5. ed., 2012.
JUNIOR, E. M.; DREHMER, G. A.; PRAIVA, Z. M. C. Galpões para usos gerais.
Coleção: Manual de construção em aço. Instituto Aço Brasil. 4. ed. Rio de
Janeiro: IABr/CBCA, p. 74, 2010. ISBN 978-85-89819-25-1.
PFEIL, W; PFEIL, M. Estruturas de aço : dimensionamento prático de acordo
com a NBR 8800:2008. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, p. 357, 2009.
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Vamos praticar
O cálculo de cargas sobre coberturas é uma etapa fundamental para
projetos de coberturas metálicas. A partir do exemplo dado, pesquise
na internet quais as partes da cobertura de um galpão metálico; crie
uma cobertura metálica com vigas com vão escolhido e inclua os
carregamentos pontuais a cada 1,5 m . Lembre-se: os esforços são
normais à inclinação da cobertura.
Utilize os conhecimentos obtidos na unidade 4 para calcular as
reações de apoio, calcular os esforços axiais, esforço cortante e
momento �etor nas vigas. Faça também os diagramas de esforço
cortante e momento �etor para as vigas de cobertura. E, ao �nal,
disponibilize sua pesquisa e resultados no fórum da seção
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