COBERTURA DE ESTRUTURA METÁLICA TRELIÇADA

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COBERTURA DE ESTRUTURA METÁLICA TRELIÇADA
Coberturas feitas em estruturas metálicas são muito utilizadas devido às qualidades de boa relação resistência/peso, facilidade em padronização dos perfis e montagem.
Iremos explorar a aplicação dos conhecimentos obtidos sobre treliças para iniciar o projeto de um galpão com cobertura metálica. Primeiro obtendo estimativas de carregamentos atuantes na estrutura para obter as reações nos apoios e forças internas nas barras e posterior dimensionamento dos perfis a serem utilizados.
A norma ABNT NRB 6123/1988 fornece informações da intensidade do vento no Brasil e da atuação do mesmo sobre estruturas diversas.
A estimativa de pressão dinâmica exercida pelo vento é feita por meio da determinação da velocidade básica no local escolhido (V 0) e posterior determinação da velocidade de vento característica (V k) usando os fatores multiplicadores (S 1, S 2, S 3) indicados pela norma. Por fim, a informação da velocidade característica é utilizada em uma equação capaz de estimas a pressão que a estrutura deve ser capaz de suportar.
Nosso exemplo será a cidade de Florianópolis/SC, que segundo ABNT NRB 6123 (1988) a velocidade básica do vento é V 0 = 45m/s. Supondo que os fatores multiplicadores tem valor de S 1 = 1, S 2 = 0,94, S 3 = 0,95. Pela equação para o vento característico, temos:
V k = 45 × 1,00 × 0,94 × 0,95 = 40,185[m/s]
A velocidade característica do vento permite determinar a pressão dinâmica pela expressão a seguir (ABNT NRB 6123, 1988):
Considerando um sistema de construção com pórticos, com distância entre eles de 5 metros, distribuídos longitudinalmente ao longo de um galpão de duas águas. O pórtico é composto pela estrutura de cobertura (que neste caso poderá ser uma treliça de cobertura do tipo Howe) com os pilares de apoio da cobertura.
Definiremos uma área de influência de cobertura para cada nó, isto é, a região em metros quadrados a qual a carga de cobertura será transferida para cada nó localizado no banzo superior da treliça. Por exemplo, um nó localizado superiormente em região mediana da treliça, a área de influência (A i) será o retângulo formado pela distância entre pórticos (5 m) e a distância entre terças (neste caso coincidente com a distância de 1,25 m entre os nós do banzo superior), então a área de influência será de 5 m × 1,25 m = 6,25 m 2. De posse dessa informação de carga distribuída e área de influência obtemos a carga para cada nó superior da treliça. Por exemplo, para um nó mediano, temos:
 P = q × A i = 990[N/m 2] × 6,25[m 2] = 6,187kN
Referências
BNT, NBR 6123. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Forças devido ao vento em edificações. 1. Rio de Janeiro, p. 66, 1988.
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.
D’ALAMBERT, F. Galpões em pórticos com perfis estruturados laminados. Coletânea do uso do Aço. Gerdau, 5. ed., 2012.
PFEIL, W. Estruturas de aço: dimensionamento prático de acordo com a NBR 8800:2008. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, p. 357, 2009.
Vamos Praticar
O cálculo de cargas sobre estruturas treliçadas é uma etapa fundamental para projetos de coberturas metálicas. A partir do exemplo, crie uma treliça de cobertura do tipo Howe ou Pratt e inclua os carregamentos nodais (podem ser diferentes do exemplo). Lembre-se: os esforços são normais à inclinação da cobertura, se for necessário realize uma pesquisa sobre o assunto. Utilize os conhecimentos obtidos na unidade 3 para calcular as reações de apoio e os esforços axiais nas barras. Ao final, disponibilize sua pesquisa e resultados no fórum da seção “Compartilhe”.