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Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Você vai aprender um processo de seis etapas que os engenheiros calculistas utilizam para dimensionar qualquer estrutura metálica. LEÔNIDAS MÜLLER SOBRE O LIVRO 02 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 03 Proteção de Direitos Todos os direitos autorais desta obra são reservados e protegidos pela Lei nº 9.610/98. É proibida a reprodução de qualquer parte deste material didático, sem autorização prévia expressa por escrito do autor e da editora, por quaisquer meios empregados, sejam eletrônicos, mecânicos, videográficos, fonográficos, reprográficos, microfílmicos, fotográficos, gráficos ou quaisquer outros que possam vir a ser criados. Essas proibições também se aplicam à editoração da obra, bem como às suas características gráficas. Capa Wallyck Borges Imagens Acervo do Autor Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com ESTRUTURAS METÁLICAS Leônidas Muller de Oliveira Como encontrar as cargas atuantes em galpões em 3 simples passos 04 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com AGRADECIMENTOS INTRODUÇÃO - CONCEPÇÃO ESTRUTURAL - CARGAS ATUANTES NAS ESTRUTURAS - CARREGAMENTOS NA ESTRUTURA - COMO ENCONTRAR AS FORÇAS ATUANTES NA ESTRUTURA? – COMO DIMENSIONAR A ESTRUTURA? CONCLUSÃO PASSO 1 PASSO 2 PASSO 3 PASSO 4 PASSO 5 05 08 16 26 34 48 74 97 SUMÁRIO 04 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com #_Toc121757663 © 2023 LEÔNIDAS MÜLLER DE OLIVEIRA Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste livro pode ser reproduzida, armazenada em um sistema de recuperação ou transmitida de qualquer forma ou por qualquer meio eletrônico, mecânico, fotocópia, gravação, digitalização ou outro, exceto para breves citações em revisões críticas ou artigos, sem a previa permissão por escrito da editora. 05 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com AGRADECIMENTOS Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com São tantas pessoas para agradecer, porque tudo isso não vem de um único evento ou aprendizado, mas sim de uma soma de informações adquiridas e unidas para dar clareza, fazendo as peças se encaixarem. Porém, existem alguns nomes que eu não poderia deixar de citar, visto que tudo o que está neste livro é uma soma de conhecimentos transmitidos por eles: Edson S., Jorge A., Edemar S., Fábio L. Agradeço a Deus por todas as coisas, pois eu sou o fim e o começo. 07 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com INTRODUÇÃO Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com E muitas outras perguntas que sempre me mandam: Esse livro vai servir para você descobrir como são calculadas as Estruturas Metálicas em um escritório de engenharia de projetos ou em indústrias fabricantes de estruturas e equipamentos. Para dimensionar e chegar nos perfis a serem utilizados em uma estrutura nós utilizamos seis passos e eu vou revelar aqui para você, todos eles, pois eu já fui como você e sei que os engenheiros não te contam como fazer, para que você possa finalmente calcular qualquer estrutura metálica. E até o último passo você aprenderá a como calcular passo a passo um perfil e assim ter a sua primeira vitória dentro do dimensionamento de estruturas metálicas de forma concreta e segura. Mas já quero recomendar para você não pular para o último passo, pois aí está o erro da maioria das pessoas, 09 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com pois elas não aprender o que é mais importante antes mesmo de pensar em escolher qual perfil será utilizado em uma estrutura. Muitas graduações e cursos ensinam somente o que é necessário para encontrar a resistência de um perfil a um determinado tipo de solicitação, mas acabam enchendo somente de fórmulas e processos de decisão que no final das contas só confundem a cabeça dos alunos, não fazendo com que eles tenham o conhecimento de todo o processo. Tornando assim as pessoas inseguras ao lidar com o resultado encontrado, pois elas simplesmente ignoraram o fato de que existem outras etapas antes mesmo de se quer pensar em quanto de fato resistirá um perfil a compressão ou qual será o momento que está em uma determinada viga. Assim como muitos sabem qual é o peso de uma pessoa a ser considerado sobre uma laje ou o peso por metro quadrado de uma telha, mas não sabem lançar essas cargas em cima de uma viga ou uma terça. Então esse livro tem o objetivo de lhe ensinar todos os passos necessários para calcular estruturas metálicas, para que você saiba de uma 10 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com E muitas outras perguntas que sempre me mandam: vez por todas o que fazer, por onde começar e se no final você chegou a um resultado aprovado ou não dos elementos a serem utilizados em uma estrutura. O que eu devo considerar no cálculo?... Como eu encontro o peso da telha distribuído na terças?... Como eu encontro à altura de uma tesoura ou a inclinação correta de um telhado?... Fique tranquilo que durante essa jornada eu vou responder todos esses seus questionamentos. 11 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Mas afinal de contas como eu comecei nessa jornada? Eu iniciei a primeira graduação em engenharia de controle e automação, ou mecatrônica, como muitos gostam de dizer e desde pequeno eu era apaixonado por robôs e achava que essa seria a solução para eu trabalhar e desenvolver equipamentos e estruturas. Mas o que não me contaram é que as peças entregues durante a graduação e responsabilidade técnica não seriam suficientes para eu ter tudo o que eu precisava, mas isso eu fui descobrir alguns quatro anos depois de formado e ainda batendo muito a cabeça. Ao final da minha primeira graduação eu fui contratado como projetista de equipamentos e também com a missão de desenvolver uma máquina de corte de plasma, então lá eu sozinho na empresa, tive que ser gestor, projetista, comprador e dentre outras muitas atribuições que são necessárias para se conceber um projeto do início de sua criação até a sua execução e validação. Mas o que mais me doeu em todo esse processo e que me despertou para o dimensionamento dos elementos metálicos foi na fase de projeto da 12 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Quando eu me perguntei, tá e com qual espessura vamos fazer os pés da máquina? Qual era de fato o processo para chegar à espessura de um perfil a ser utilizado em uma estrutura? Ai aquele silêncio total... Eu não sabia, ninguém sabia e quem sabia ou poderia ajudar estava longe já a algum tempo da empresa e vou abrir um parênteses aqui, em todos os outros lugares depois que eu passei era sempre a mesma coisa... Faz desse jeito mesmo, ou alguém definiu essa espessura agora é só aumentar um pouco, ou deixa assim mesmo... mesa de suporte de corte das chapas. 13 Onde tem um manual que me fala como eu devo fazer? Como que eu faço isso? Quem já fez? Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Como você faz para calcular estruturas metálicas? E a pior quando eu encontrei todas essas respos- tas, até chegar na pessoa que já tinha feito isso, eu na maior humildade fui pedir ajuda ou orientação, eu fui inocentemente perguntar: Ele respondeu, sendo engenheiro... E eu prontamente respondi, sim, mas eu sou engenheiro... Então faz o seguinte, pega esse manual aqui e se vira, pois eu não ganho para ensinar ninguém! Foi então que a partir desse “manual secreto” eu passei dois anos debruçado tentando entender cada etapa do processo de cálculode perfis de aço. E quando eu finalmente fui solicitado para dimensionar a minha primeira estrutura completa, onde novamente me vi frustrado ao não conhecer um software adequado para o dimensionamento de uma estrutura conforme as normas técnicas. Mas por final da jornada eu recebi orientação dessa nova pessoa que foi contratada para revisar 14 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com meu processo de cálculo e me entregou a última peça que faltada do quebra cabeça e leia com atenção todos os passos que eu vou te revelar tudo na prática como eu aprendi e você também poderá aprender de uma vez por todas a calcular estruturas metálicas. 15 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com CONCEPÇÃO ESTRUTURAL Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com A concepção estrutural é a base para a construção de qualquer estrutura metálica. Ela envolve a escolha dos materiais, a definição das cargas e a seleção dos elementos estruturais. Para aqueles que estão iniciando no campo, é importante familiarizar-se com as estruturas comuns, como mezaninos, escadas, galpões de 2 águas, galpões de 1 água, galpões em arco, torres, passarelas, silos e armazéns. Cada uma dessas estruturas tem sua concepção básica, que é usada de forma consistente e se adapta às solicitações ou cargas específicas. Além disso, cada uma dessas estruturas possui seus próprios elementos e ligações, como banzos, diagonais, montantes, terças, pilares, contraventamento, agulhas ou correntes. É importante lembrar que, em alguns casos, as tesouras são apoiadas em pilares de alvenaria, o que requer uma análise adicional. Um exemplo disso é 17 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com a concepção de uma tesoura para uma cobertura de duas águas, onde é necessário levar em consideração o vão, o comprimento da estru-tura, a altura dos pilares e o tipo de telha a ser utilizada. É importante destacar que, normalmente, os clien- tes já possuem uma ideia do resultado final e das estruturas a serem utilizadas. Portanto, é essencial que o calculista de estruturas metálicas tenha informações precisas sobre as dimensões do projeto, como o vão, o comprimento da estrutura, a altura dos pilares e o tipo de telha a ser utilizada. Dessa forma, é possível garantir que a estrutura seja projetada de forma segura e eficiente. Além desses aspectos, é importante levar em conta as cargas que atuam na estrutura, como cargas permanentes, sobrecargas e cargas de vento. Estas cargas devem ser calculadas de acordo com as normas e regulamentos aplicáveis, como a NBR 8800:2008, que fornece recomenda- ções para o cálculo das cargas em estruturas metálicas. Outro aspecto importante a ser considerado é a seleção dos materiais. Os materiais utilizados na construção de estruturas metálicas devem ser de boa qualidade e devem atender aos requisitos de resistência e durabilidade. Os perfis metálicos 18 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com utilizados para a construção de estruturas metálicas devem ser selecionados de acordo com as solicitações e cargas aplicadas. Por fim, é importante lembrar que a concepção estrutural é uma etapa crucial na construção de estruturas metálicas. Ela deve ser realizada com precisão e atenção aos detalhes, para garantir que a estrutura seja projetada de forma segura e eficiente. O processo para determinar a inclinação de um telhado de 2 águas é composto por algumas etapas: . Seleção da telha: A telha é um dos elementos mais importantes na concepção estrutural de um telhado de 2 águas, pois ela define a inclinação mínima da cobertura. É importante escolher uma telha que atenda aos requisitos de resistência e durabilidade, além de ser adequada para a região onde a estrutura será construída. Determinação da inclinação mínima: Com base na telha selecionada, é possível determinar a inclinação mínima da cobertura. Esta inclinação deve ser seguida para garantir que a telha funcione corretamente e evitar problemas como vazamentos. Cálculo da altura máxima da cumeeira (h): A altura máxima da cumeeira é calculada com base na inclinação mínima da cobertura. Ela deve ser suficiente para garantir que a água da chuva escoe adequadamente. Cálculo da distância entre as terças (t): A distância entre as terças é calculada com base na inclinação mínima da cobertura, altura máxima da cumeeira e distância entre os montantes. A distância entre as terças é importante para garantir a estabilidade e segurança da estrutura. 1 2. 3. 4. 19 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 5 6 . Cálculo da distância entre montantes (m): A distância entre os montantes é calculada com base na inclinação mínima da cobertura, altura máxima da cumeeira, distância entre as terças e as cargas aplicadas na estrutura. A distância entre os montantes deve ser suficiente para garantir a estabilidade e segurança da estrutura, além de garantir que as cargas sejam distribuídas de forma adequada. . Verificação das normas e regulamentos: Por fim, é importante verificar se as especificações calculadas atendem as normas e regulamentos aplicáveis, como a NBR 8800:2008, para garantir a segurança e eficiência da estrutura. 20 É importante lembrar que essas etapas devem ser realizadas com precisão e atenção aos detalhes, para garantir que a estrutura seja projetada de forma segura e eficiente. Além disso, é recomendável sempre trabalhar com profissionais capacitados e experientes no campo para garantir o sucesso do projeto. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 21 A determinação da inclinação de um telhado de 2 águas é um processo importante para garantir que a estrutura seja projetada de forma segura e eficiente. Conforme um fabricante de telha trapezoidal zincada, a inclinação de caimento mínima exigida é de 5% (i = 0,05). Isso significa que a inclinação do telhado deve ser no mínimo 5%. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 22 Para calcular a altura da cumeeira (hf), utilizamos a seguinte equação: Onde L é o vão do telhado e hi é a altura inicial da tesoura. Considerando que o vão do telhado é de 20 metros e a altura inicial da tesoura é de 1,0 metros, podemos calcular a altura da cumeeira da seguinte maneira: hf = ( i + hi2L. ( hf =( + 1,02 200,05 . ( hf = ( + 1,0100,05 . ( hf = + 1,00,5 hf = 1,5 m Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 23 Assim, a altura da cumeeira no telhado seria de 1,5 metros. Todos os dados devem levantados devem sempre ser separados em planilhas que irão nos auxiliar em futuras alterações e melhorando o nosso desempenho de dimensionamento, utilizando o método automatizado você sempre poderá refazer o levantamento das cargas rapidamente. Essa planilha ilustra como a altura da cumeeira muda de acordo com o vão do telhado e a inclinação escolhida. É importante notar que a altura inicial da tesoura foi mantida constante em 1,0 m para fins de exemplo. É importante lembrar que esses cálculos devem ser realizados com precisão e atenção aos detalhes, para garantir que a estrutura seja projetada de forma segura e eficiente. Além disso, é sempre recomendável trabalhar com profissionais capacitados e experientes no campo Inclinação (i) 0,05 10 m 1,0 m 1,25 m 1,0 m 1,38 m 1,0 m 1,50 m 1,0 m 1,63 m 1,0 m 1,75 m 0,05 15 m 0,05 20 m 0,05 25 m 0,05 30 m Vão (L) Altura Inicial (Hi) Altura da Cumeeira (Hf) Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 24 para garantir o sucesso do projeto. Este capítulo trouxe uma visão geral sobre a concepção estrutural de estruturas metálicas.Foi discutido como é importante reutilizar o que já existe e seguir os padrões estabelecidos pelos fabricantes de estruturas. Além disso, foi apresentada uma lista de estruturas que é essencial dominar para se tornar um calculista de estruturas metálicas. É importante lembrar que esses cálculos devem ser realizados com precisão e atenção aos detalhes, para garantir que a estrutura seja projetada de forma segura e eficiente. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 25 Além disso, é sempre recomendável trabalhar com profissionais capacitados e experientes no campo para garantir o sucesso do projeto. Este foi apenas o início do nosso estudo sobre concepção estrutural. No próximo capítulo, vamos entrar em detalhes sobre como calcular as cargas e como utilizar esses cálculos para dimensionar os elementos estruturais. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com CARGAS ATUANTES NAS ESTRUTURAS Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 27 Este capítulo irá discutir como calcular as cargas que atuam em uma estrutura metálica. É importante compreender as cargas a serem consideradas no projeto de uma estrutura, pois a partir delas vamos determinar a capacidade resistente dos elementos estruturais e elas afetam diretamente a segurança e desempenho da estrutura. A norma brasileira NBR 8800 é a norma principal que regulamenta o cálculo das cargas para estruturas metálicas no Brasil. Além disso, as normas NBR 6120 e NBR 6123 também devem ser consideradas, pois fornecem informações adicionais sobre cargas específicas e técnicas de projeto. De acordo com essas normas, as cargas a serem consideradas em uma estrutura metálica incluem cargas de vento, cargas de impacto, cargas de vida útil, entre outros. As normas também descrevem os procedimentos para calcular essas cargas, incluindo as fórmulas e tabelas a serem utilizadas. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 28 É importante seguir as normas NBR 8800, NBR 6120 e NBR 6123, e as normas adicionais de projeto para garantir que as cargas estejam sendo calculadas corretamente e que a estrutura esteja projetada de forma segura e eficiente. Além disso, é importante levar em consideração as características climáticas e geográficas do local onde a estrutura será construída, pois isso pode afetar as cargas que atuam na estrutura. A norma NBR 6120 especifica as ações para estruturas metálicas, incluindo cargas permanentes e variáveis, enquanto a NBR 6123 fornece informações sobre as cargas de vento a serem consideradas no projeto. É fundamental realizar o cálculo das cargas com precisão e atenção aos detalhes, pois ele é a base para o dimensionamento dos elementos estruturais e para garantir a segurança e desempenho da estrutura. Não só é importante seguir as normas e regulamentações, mas também é necessário considerar as condições climáticas e geográficas do local para garantir que todas as cargas relevantes Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 29 estejam sendo consideradas no projeto. As cargas que atuam em uma estrutura metálica são basicamente separadas em dois tipos: cargas permanentes e cargas acidentais. Cargas permanentes são aquelas que atuam continuamente na estrutura, como o peso próprio da estrutura. Já as cargas acidentais são aquelas que ocorrem de forma esporádica ou imprevista, como cargas de vento, cargas de neve, cargas sísmicas e cargas de pessoas e equipamentos. De acordo com a norma brasileira NBR 6120, todas as cargas acidentais devem ser consideradas no projeto de uma estrutura metálica. A norma descreve os procedimentos para calcular essas cargas, incluindo as fórmulas e tabelas a serem utilizadas. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 30 É importante notar que as cargas acidentais podem ser mais difíceis de serem calculadas, pois são imprevisíveis e podem variar de acordo com as condições climáticas e geográficas do local onde a estrutura será construída. Portanto, é essencial seguir as normas e procedimentos descritos na NBR 6120 para garantir que as cargas estejam sendo calculadas corretamente e que a estrutura esteja projetada de forma segura e eficiente. É importante lembrar de considerar cargas de pessoas e equipamentos como cargas acidentais, pois elas podem ser consideradas nas estruturas metálicas, seja em uma estrutura de mezanino, escada, galpão, torres, passarelas, silos, armazéns, entre outros. Essas cargas devem ser levadas em consideração para garantir que a estrutura possa suportar o uso previsto e evitar problemas de segurança. A norma NBR 6120 fornece as diretrizes para o cálculo de cargas acidentais e é fundamental seguir essas diretrizes para garantir que a estrutura seja projetada de forma segura e eficiente, levando em consideração cargas de pessoas e equipamentos como cargas acidentais. A carga de vento é uma das cargas acidentais mais importantes a serem consideradas nas estruturas metálicas, pois pode causar grandes Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 31 De acordo com a NBR 6123, é necessário considerar a velocidade do vento, a direção do vento e a pressão do vento sobre a estrutura. A norma também descreve os procedimentos para calcular essas cargas, incluindo as fórmulas e tabelas a serem utilizadas. É importante levar em consideração as características climáticas e geográficas do local onde a estrutura será construída, pois isso pode afetar as cargas de vento que atuam na estrutura. As ações de vento são combinadas com as cargas permanentes e acidentais para se obter a carga total que atua na estrutura. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 32 De acordo com a NBR 6123, é necessário considerar a velocidade do vento, a direção do vento e a pressão do vento sobre a estrutura. A norma também descreve os procedimentos para calcular essas cargas, incluindo as fórmulas e tabelas a serem utilizadas. É importante levar em consideração as características climáticas e geográficas do local onde a estrutura será construída, pois isso pode afetar as cargas de vento que atuam na estrutura. As ações de vento são combinadas com as cargas permanentes e acidentais para se obter a carga total que atua na estrutura. A norma NBR 6120 é a principal fonte de regulamentação para o cálculo das cargas em estruturas metálicas no Brasil. Ela descreve as cargas permanentes, como a carga de telhas e equipamentos, e as cargas acidentais, como a carga de vento e impacto. Além disso, a norma NBR 6123 é também importante para consideração da carga de vento. É importante seguir essas normas e outras normas adicionais de projeto para garantir que as cargas estejam sendo calculadas corretamente e que a estrutura esteja projetada de forma segura e eficiente. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 33 No próximo capítulo, vamos abordar sobre como determinar os valores de carregamentos a serem aplicados na estrutura metálica. Esses carregamentos incluem o peso próprio da estrutura, as sobrecargas e as cargas de vento. Vamos discutir as fórmulas e tabelas utilizadas para realizar esses cálculos. É importante compreender esses carregamentos para garantir que a estrutura seja projetada de forma segura e eficiente. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com CARREGAMENTOS NA ESTRUTURA Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 35 Neste capítulo, vamos explorar como chegar aos valores de carregamentos a serem lançados na estrutura, considerando as cargas de peso próprio, sobrecarga e vento. Então o nosso primeiro passo é levantas quais são as cargasque serão aplicadas nas terças, separando as três hipóteses de cargas: · Carga Permanente (CP) · Sobrecarga (SC) · Vento (VT) O primeiro passo é determinar os valores de carregamentos permanentes que atuam na estrutura, como por exemplo, nos galpões, temos a telha, as terças, as correntes, o contraventamento, as tesouras e os pilares, ou seja, tudo que sempre estará atuando durante todo o ciclo de vida da estrutura e descarregando permanentemente essa carga na fundação da edificação. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 36 As peças de aço que fazem parte da estrutura dependerão exclusivamente de suas dimensões e do seu peso específico. Vamos adotar o peso específico do aço como 7.800 kg/m³ e inicialmente usaremos um peso próprio estimado para os perfis, os quais serão corrigidos na etapa de otimização da estrutura. No nosso exemplo, vamos realizar o levantamento de cargas atuantes nos nós da tesoura, que serão os pontos de apoio das terças. Esses elementos transmitem os carregamentos atuantes e, ao defini- los, poderemos fazer o dimensionamento da tesoura. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com AÇÕES DEVIDO AO PESO PRÓPRIO O primeiro passo é levantarmos o peso próprio da telha a ser utilizada. Esse elemento é o que temos controle inicialmente, pois quem determinará isso é a necessidade do projeto. Portanto, vamos utilizar uma telha, conforme o catálogo de um fornecedor, que terá o peso próprio de 5,0 kgf/m² ou 0,5 kN/m². Para organizar a nossa sequência de cálculo vamos colocar os dados conforme a tabela abaixo, dos carregamentos permanentes: 37 Hipótese CP-1 Telha 5,00 kgf/m² 5,00 kgf/m² 10,00 kgf/m² CP-2 Terças e Correntes CP Ação Permanente Total Descrição Valor Unidade Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com AÇÕES DEVIDAS AS SOBRECARGAS O próximo passo é determinar o carregamento da sobrecarga característica em galpões, conforme a NBR 8800, que recomenda a utilizar esse carregamento devido as ações causadas pelo uso e ocupação da edificação no dimensionamento de estrutura de aço. Além disso, devemos considerar um carregamento concentrado, além das demais ações variáveis, como uma força concentrada aplicada na posição mais desfavorável, como o peso de uma pessoa ou mais, sendo no centro das terças ou nos banzos da treliça. Conforme a NBR 6120, adotaremos o valor de 1 kN ou 100 kgf. Em coberturas comuns, como telhados, deve ser prevista uma sobrecarga característica mínima de 0,25 kN/m² ou 25 kgf/m², em projeção horizontal. Essa sobrecarga engloba as cargas devidas às instalações hidráulicas, elétricas, forros e eventuais peças fixadas na cobertura. Para organizar a nossa sequência de cálculo vamos colocar os dados conforme a tabela abaixo, dos carregamentos acidentais de sobrecarga: 38 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 39 Hipótese SC-1 Característica 25,00 kgf/m² 25,00 kgf/m²Ação Sobrecarga Total Descrição Valor Unidade Hipótese SC-1 Característica 0,25 kN/m² 0,25 kN/m²Ação Sobrecarga Total Descrição Valor Unidade Hipótese SC-2 Concentrada 100,00 kgf/m² 100,00 kgf/m²Ação Sobrecarga Total Descrição Valor Unidade Hipótese SC-2 Concentrada 1,00 kN/m² 1,00 kN/m²Ação Sobrecarga Total Descrição Valor Unidade A sobrecarga concentrada será lançada em outra hipótese de carregamento não combinável com a ação de sobrecarta característica. Sobrecarga característica conforme NBR-8800 Sobrecarga concentrada conforme NBR-6120 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 40 A terceira etapa do levantamento de cargas é a carga de vento, que atua em estruturas que são suscetíveis a este tipo de ação. Para determinar a força de vento a ser aplicada em galpões de duas águas, devemos seguir os procedimentos descritos na norma NBR 6123. O primeiro passo é definir o local de instalação da estrutura, pois isso determinará a velocidade básica do vento de acordo com o mapa de isopletas. AÇÕES DEVIDAS AO VENTO Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 41 A determinação das forças estáticas causadas pelo vento é feita da seguinte forma: o primeiro passo é identificar a velocidade básica do vento, V0, apropriada para a localização onde a estrutura será construída, utilizando o mapa de isopletas. A velocidade básica é multiplicada por fatores S1, S2 e S3 para obter a velocidade característica do vento, Vk (m/s): E finalmente temos a pressão dinâmica (kN/m²) é então determinada utilizando a equação: O fator topográfico S1 é determinado conforme o terreno onde será construída a edificação, variando entre plano, taludes ou morros e vales, sendo assim vamos adotar no nosso exemplo o terreno plano, considerando o fator S1 igual 1,0 ou conforme a tabela abaixo: Vk = V0.S1.S2.S3 0,613.Vk2 1000 q = Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 42 O próximo fator S2, é a rugosidade do terreno, que leva em consideração as dimensões da edificação a altura sobre o terreno, calculado pela equação abaixo: Como esse fator depende de vários dados de entrada, deveremos utilizar uma planilha automatizada para encontrar esses valores, pois cada vez que mudamos as dimensões da edificação, a sua altura e a altura média das proteções ao seu redor, esse valor sofrerá alterações, senão temos que verificar várias vezes os valores contidos nas tabelas da NBR 6123. Vamos considerar as seguintes características para o nosso projeto, um galpão de 20,0m de vão com 30,0m de comprimento e altura dos pilares até o final da tesoura de 7,0m e com uma cota média de 10,0m do topo dos obstáculos, S1 Fator Topográfico 1,0 Terrenos Planos com poucas ondulações 0,9 CALCULAR Vales protegidos do vento em todas as direções Taludes e Morros S2 = (b Fr z p 10. ( Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 43 resultando em um fator S2 igual a 0,8. A categoria do terreno é determinada pela altura média das cotas de proteções aos redores da instalação da edificação, conforme a tabela abaixo: Valor da Categoria Categoria do Terreno II III IV V I Superfícies lisas de grandes dimensões, com mais de 5km de extensão, medida na direção e sentido do vento incidente. Exemplos: mar calmo; lagos e rios; pântanos sem vegetação. Edificações baixas. A cota média do topo dos obstáculos é considerada inferior ou igual a 1m. Exemplos: zonas costeiras planas; pântanos com vegetação rala; campos de aviação; pradarias e charnecas; fazendas sem sebes ou muros. Terrenos planos ou ondulados com obstáculos, tais como sebes e muros, poucos quebra-ventos de árvores, edificações baixas e esparsas. A cota média do topo dos obstáculos é considerada igual a 3m. Exemplos: granjas e casas de campo, com exceção das partes com matos, fazendas com sebes e/ou muros, subúrbios a considerável distância do centro, com casas baixas e esparsas. Terrenos cobertos por obstáculos numerosos e pouco espaçados em zona florestal, industrial ou urbanizada. A cota média do topo dos obstáculos é considerada igual a 10m. Exemplos: zonas de parques e bosques com muitas árvores; cidades pequenas e seus arredores; subúrbios densamente construídos de grandes cidades; áreas industriais plena ou parcialmente desenvolvidas. Terrenos cobertos por obstáculos numerosos, grandes, altos e pouco espaçados. A cota média do topo dos obstáculos é considerada igual ou superior a 25m. Exemplos: florestas com árvores altas de copas isoladas; centros de grandes cidade; complexo industriais bem desenvolvidos. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 44 A classe da edificação é determinada pela tabela abaixo conforme a sua maior dimensão em planta:E em seguida encontraremos os fatores meteorológicos, considerando sempre Fr como categoria II. Classe Descrição B C A Todas as unidades de vedação, seus elementos de fixação e peças individuais de estruturas sem vedação. Toda edificação ou parte da edificação na qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal não exceda 20 metros. Toda edificação ou parte da edificação para a qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal esteja entre 20 e 50 metros. Toda a edificação ou parte da edificação para a qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal exceda 50 metros. Categoria zg (m) 250 b p 1,10 0,06 1,11 0,065 1,12 0,07 1,00 1,00 0,085 1,00 0,98 0,09 1,00 0,95 0,10 0,94 0,10 0,94 0,105 0,93 0,115 0,86 0,12 0,85 0,125 0,84 0,135 0,74 0,15 0,73 0,16 0,71 0,175 b Fr p b p b p b p 300 350 420 500 Parâmetro A B C Classes II III IV V I Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 45 Seguindo a seleção das tabelas acima teremos os seguintes valores: O fator S3 será definido conforme o tipo da ocupação da estrutura, ou seja, conforme a sua finalidade de uso, se ela é para fins industriais, residenciais e até mesmo para quarteis e hospitais, sendo que para cada um terá seu fator de ponderação. Classe B IV 0,85 0,98 7,5 0,125 0,8 b Fr z p S2 Categoria Descrição S3 1,00 0,95 1,00 0,83 1,10 Estruturas 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 controle e de comunicação etc.). Obras de infraestrutura rodoviária e ferroviária. Edificações para hotéis e residências. Edificações para comércio e indústria com alto fator de ocupação. Estruturas destinadas a uso e ocupação humana. Estruturas ou elementos estruturais desmontáveis com vistas a reutilização. Edificações e instalações industriais com baixo fator de ocupação (depósitos, silos, construções rurais etc.) e baixa circulação de pessoas no entorno. Vedações (telhas, vidros, painéis de vedação etc.). Edificações temporárias não reutilizáveis. Estruturas dos Grupos 1 a 3 durante a construção. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 46 Para o nosso exemplo vamos considerar um galpão para uso industrial, sendo assim o fator S3 terá o valor de 0,95. Por fim ao juntarmos todos os dados conseguimos determinar a velocidade característica do local de instalação e a pressão dinâmica do vento. Por fim vamos descrever o resumo dos valores dos levantamentos das cargas atuantes na estrutura. Vk = V0.S1.S2.S3 Vk = 35.1,0.0,8.0,95 Vk = 26,6m/s q = 0,613.(26,6)2 1000 q = 0,43 kN/m2 Descrição UnidadeValor 0,10 0,25 0,43 b kN/m² Fr kN/m² CP kN/m² Descrição UnidadeValor 10,0 25,0 43,0 b kN/m² Fr kN/m² CP kN/m² Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 47 Os valores acima representam os carregamentos por área que serão distribuídos no telhado em kN/ m² e kgf/m². Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com COMO ENCONTRAR AS FORÇAS ATUANTES NA ESTRUTURA? Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 49 Neste capítulo, vamos explorar as forças atuantes na estrutura, considerando as ações encontradas no capítulo anterior. Vamos discutir como encontrar as forças que afetam a estrutura, como a carga de peso próprio, sobrecargas e vento. A partir dessas informações, vamos desenvolver uma metodologia para calcular as forças atuantes, para que possamos avaliar a capacidade resistente da estrutura posteriormente, pois de nada adianta saber o quanto resistirá um perfil se não sabemos corretamente quais são os esforços internos solicitantes. Este capítulo será importante para projetistas, engenheiros e arquitetos que desejam entender melhor como as forças atuantes afetam a estrutura e como elas podem ser consideradas no projeto. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 50 A força de peso próprio atuante na estrutura é uma das principais forças a serem consideradas no projeto estrutural. Segundo a NBR 6120, é necessário levar em conta o peso dos materiais utilizados na edificação. A norma também estabelece critérios para o cálculo do peso próprio, incluindo o uso de densidades específicas para diferentes tipos de materiais. No decorrer deste capítulo, vamos ver como o peso próprio pode ser calculado de acordo com a NBR 6120 e como encontrar a força atuante a ser lançada no projeto de cálculo. A força de peso próprio é composta pelo peso do material da treliça, o peso das telhas e o peso de outros elementos como, correntes, contraventamento, mão francesas etc. É importante levar em conta todos esses fatores na definição da força de peso próprio, pois eles podem afetar significativamente a capacidade resistente da treliça. FORÇA DE PESO PRÓPRIO Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 51 Para calcular a força de peso próprio, primeiramente deve-se definir a geometria da treliça, incluindo a altura, a largura e a espessura das vigas e do telhado. Em seguida, deve-se determinar o tipo de material utilizado na treliça, bem como sua densidade e peso específico. A partir dessas informações, é possível calcular o peso da treliça utilizando fórmulas matemáticas específicas. É importante notar que, de acordo com a NBR 8681, é necessário considerar o fator de segurança na definição da força de peso próprio. Isso significa que é preciso adicionar um fator de segurança adicional à força de peso próprio calculada, a fim de garantir que a treliça possa suportar cargas adicionais além da força de peso próprio. Para definir o Peso Próprio (PP) relacionado as telhas que estarão instaladas na estrutura, deve-se seguir o valor conforme o catálogo da telha do fornecedor, no nosso exemplo vamos utilizar uma telha galvanizada de 0,43 mm de espessura, onde o peso próprio é de 0,04 kN/m² ou 4,0 kgf/m². Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com 52 Outros elementos que serão apoiados nas treliças, serão estimados com o valor de 6,0 kgf/m² ou 0,06 kN/m² e o peso próprio da treliça será verificado posteriormente através de uma análise computacional. Neste primeiro passo devemos fazer a determinação das forças que serão lançadas nos nós da treliça, onde encontram-se as terças, pois são elas que distribuição os esforços atuantes até a tesoura. Então seguimos a seguinte equação para determinar a força atuante devido ao peso próprio: No nosso exemplo temos a distância das terças (dterças) como 1,67m e distância entre pórticos (dpórticos) como 5,0 m. PP = dterças . dpórticos. (PPtelha + PPoutros) PP = 1,67m.5,0m. (0,4+0,6) kN m2 PP = 8,35 m2.0,10 kN m2 PP = 0,84 kN ou 83,5 kgf Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com PPlateral = kN 0,84 2 As terças laterais, no começo e no final da cobertura, possuem somente metade da área de influência então vamos sempre dividir o valor central encontrado por 2. 53 PPlateral = 0,42 kN ou 42 kgf Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Uma das principais preocupações na projeto de estruturas metálicas é o lançamento das sobrecargas, que podem ser geradas por vários fatores, como o uso da edificação, a instalação de equipamentos, ou a ocupação humana. É importante considerar as sobrecargas na projeto para garantir a segurança da estrutura e evitar colapso ou deformações excessivas. A NBR 8800 estabelece as regras para o cálculo das sobrecargas em treliças de estruturas metálicas e deve ser seguida pelos projetistas, engenheiros e arquitetos. Nestaetapa, vamos explorar a definição de sobrecargas, sua importância e como são calculadas de acordo com a norma NBR 8800 que sugere a utilização em coberturas de telhados, uma sobrecarga de 0,25 kN/m² ou 25,0 kgf/m² em projeção horizontal. Então seguimos a seguinte equação para determinar a força atuante devido a sobrecarga característica: FORÇA DE SOBRECARGA SC = dterças.dpórticos.SCcaracterística 54 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com No nosso exemplo temos a distância das terças (dterças) como 1,67m e distância entre pórticos (dpórticos) como 5,0 m. As terças laterais, no começo e no final da cobertura, possuem somente metade da área de influência então vamos sempre dividir o valor central encontrado por 2. 55 PP = 1,67m 5,0m 0,25 KNm2. . PP = 8,35m2 0,25 KNm2 . PP = 2,1kN ou 210 kgf PPlateral = kN KN m2 PPlateral = 1,05 kN ou 105 kgf Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com FORÇA DE VENTO Neste capítulo, vamos abordar a força de vento e sua importância na estrutura metálica. Segundo a NBR 6123, é necessário considerar as ações do vento nas estruturas metálicas para garantir a segurança e a durabilidade da estrutura. Vamos começar com a determinação da velocidade básica do vento, levando em conta as características topográficas e os fatores de habitação da região. Em seguida, vamos analisar a dimensão da estrutura e calcular a pressão do vento, levando em conta os coeficientes de pressão interno e externo. Estas informações serão importantes para o cálculo da força de vento atuante na estrutura, garantindo a segurança e a durabilidade da estrutura. 56 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com O primeiro passo é definir o local de instalação da estrutura, pois isso definirá a velocidade básica do vento conforme o mapa de isopletas. O próximo passo é definir os fatores necessários para chegarmos à velocidade característica que ocorrerá no local da estrutura instalada. Define-se o fator topográfico, a cota média dos obstáculos, qual categoria e classe da edificação, parâmetros meteorológicos, altura máxima e tipo de ocupação. VELOCIDADE BÁSICA DO VENTO 57 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Então teremos que definir os fatores S1, S2 e S3 para encontrarmos a velocidade característica Vk. O fator topográfico S1, será definido conforme a topográfica do terreno, variando de plano, vale ou a definir conforme descrito na norma. O fator S2, dependerá da cota média do topo dos obstáculos, da classe da edificação, que é definida conforme as suas dimensões, para a maior largura de até 20m temos a classe A, até 50m classe B e acima teremos a classe C. O fator S3 será definido conforme o tipo da ocupação da estrutura, ou seja, conforme a sua finalidade de uso, se ela é para fins industriais, residenciais e até mesmo para quarteis e hospitais, sendo que para cada um terá seu fator de ponderação. Depois de definidos todos os fatores, velocidade básica do vento, consegue-se chegar na velocidade característica, que é a velocidade que será aplicada na estrutura, naquele local, conforme aquele terreno, tipo de ocupação e a partir da velocidade característica encontra-se pôr fim a pressão do vento que será o carregamento por área de influência da estrutura. 58 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Vamos tomar como exemplo os seguintes dados para encontrarmos a pressão de obstrução do vento (q) e com isso concluiremos a etapa dos levantamentos de carga. Vo = 30 m/s S1 = 1,0 S2 = 0,9 S3 = 0,95 Vk = Vo . S1 . S2 . S3 Vk = 26 m/s q = 0,613 . Vk² q = 0,40 kN/m² ou 40 kgf/m² 59 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com A força do vento é determinada pela diferença de pressão entre as faces opostas da estrutura em questão. Por isso, os coeficientes de pressão são dados para as superfícies externas e internas. Segundo a Norma NBR 6123, a pressão efetiva, ∆p, em um ponto da superfície de uma edificação é definida como: O valor da pressão efetiva pode ser determinado pela diferença de pressão entre as faces opostas de uma estrutura. Os coeficientes de pressão são dados para as superfícies externas e internas. Quando o valor do coeficiente de pressão é positivo, Onde: ∆pe = pressão efetiva externa ∆pi = pressão efetiva interna Portanto: ∆p = ∆pe - ∆pi ∆p = (cpe- cpi) . q COEFICIENTES DE PRESSÃO 60 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com há uma sobrepressão, enquanto que um valor negativo indica uma sucção. Um valor positivo para a pressão efetiva representa uma pressão externa adicional, enquanto um valor negativo representa uma pressão de sucção externa. 61 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com As edificações que são completamente vedadas ao ar, não serão afetadas pela velocidade do vento externo e a pressão interna permanecerá constante. Entretanto, é comum que paredes e telhados de edificações consideradas fechadas permitam a entrada de ar, o que afeta as condições ideais supostas. De acordo com a NBR 6123, os elementos construtivos e as vedações que são considerados impermeáveis incluem lajes e cortinas de concreto armado ou protendido, bem como paredes de alvenaria, pedra, tijolos, blocos de concreto e similares que não possuem portas, janelas ou qualquer outra abertura. Já os elementos construtivos e vedações que possuem aberturas, como juntas entre painéis de vedação, frestas em portas e janelas, ventilações em telhas e telhados, vãos abertos de portas e janelas, chaminés e lanternins, são considerados permeáveis. Para edificações com paredes internas permeáveis, a pressão interna pode ser COEFICIENTE DE PRESSÃO INTERNA 62 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com considerada uniforme. Os valores para o coeficiente de pressão interna cpi: poderão ser adotados segundo as condições de impermeáveis, permeáveis, aberturas dominantes. Para facilitar seu entendimento inicial vamos trazer aqui apenas duas condições e os seus seguintes valores, sendo que adotaremos posteriormente ao nosso exemplo prático o item b, considerando as quatro fáceis permeáveis. a) duas faces opostas igualmente permeáveis; as outras faces impermeáveis: - Vento perpendicular a uma face permeável: cpi = + 0,2 - Vento perpendicular a uma face impermeável: cpi = - 0,3 b) quatro faces igualmente permeáveis: cpi = 0,3 ou 0,0 - Abertura dominante na face de barlavento - Abertura dominante na face sotavento - Abertura dominante situada em zona de alta sucção externa. 63 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Os coeficientes de pressão externa são considerados como um dos fatores importantes para o cálculo da força do vento atuante em uma estrutura. Eles são determinados com base nas características aerodinâmicas da edificação e na velocidade do vento. Os coeficientes de pressão externa são utilizados para avaliar a pressão do vento sobre a superfície externa da estrutura, e assim, determinar a força atuante e são influenciados por fatores como a forma e a altura da edificação, a posição e a orientação da superfície externa, entre outros. COEFICIENTE DE PRESSÃO EXTERNO Altura Relativa h b < 1 2 Valores de Ce para θ α = 90° EFEF GH I J EG FH I J α = 0° -0,8 -0,9 -1,2 -1,0 0° 5° 10° 15° -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,80 -0,90 -1,20 -1,00 -0,40 -0,40 -0,40 -0,40 -0,8 -0,8 -0,8 -0,8 -0,4 -0,4 -0,6 -0,6 -0,35 -0,35 -0,50 -0,50 -0,35 -0,35 -0,50 -0,50 Primeiro necessita-se determinar o ângulo do telhado, pela equação: 64 Licensed to AdenilsonRodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Os valores de ângulos intermediários deverão ser interpolados conforme o ângulo da inclinação da estrutura, conforme a equação abaixo, para encontrarmos o valor de Ce da região EG para o vento na direção α = 0°. Primeiro determinamos a altura relativa (h/b), sendo h a Altura Total da Parede (Pilar + Final da α = arctg (hf - hi)[ [L 2( ( α = arctg (1,5 - 0,5)[ [20 2( ( α = arctg (1,5 - 0,5)[ [20 2( ( α = arctg 10 10( ( α = arctg 0,1( ( α = 5,71° y = y1 + * (y2 - y1) x - x1 x2 - x1[ [ 65 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Tesoura) (h), dividido pela Largura Frontal (b). Substituindo os valores da tabela: 0,39 Altura Relativa Valores de Ce para θ α = 90° EFEF GH I J EG FH I J α = 0° -0,8 (y1) y -1,2 (y2) 5° (x1) 5,71° (x) 10° (x2) -0,4 (y1) y -0,4 (y2) -0,80 (y1) y -1,20 (y2) -0,40 (y1) y -0,40 (y2) -0,8 (y1) y -0,8 (y2) -0,4 (y1) y -0,6 (y2) -0,35 (y1) y -0,50 (y2) -0,35 (y1) y -0,50 (y2) h b = 6 20 h b = 7,75 20 h b = 0,39 x - x1 x2 - x1 (y2 - y1)*[[y = y1 + 5,71° - 5° 10° - 5° (-1,20 - (-0,90))*)(EF = -0,90 + 66 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Repetindo o procedimento de interpolação encontramos os outros valores, chegando na tabela abaixo: Distribuindo os valores em cada região da cobertura, teremos os coeficientes de pressão externa são utilizados para avaliar a pressão do vento sobre a superfície: Altura Relativa Valores de Ce para θ α = 90° EFEF GH I J EG FH I J α = 0° -0,945,71° -0,40 -0,94 -0,40 -0,80 -0,43 -0,37 -0,37 VENTO 0° E -0,80 F -0,43 I -0,31 G -0,80 H -0,43 J -0,31 VENTO 90° E -0,94 F -0,94 I -0,94 G -0,40 H -0,40 J -0,40 0,71° 5° -0,30*))EF = -0,90 + -0,90 - 0,04EG = -0,94EG = 67 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Então seguimos a seguinte equação para determinar a força atuante devido ao vento no sentido 0°: VT_0° = dterças.dpórticos.q. (Ce - Ci) No nosso exemplo temos a distância das terças (dterças) como 1,67m e distância entre pórticos (dpórticos) como 5,0 m. As terças laterais, no começo e no final da cobertura, possuem somente metade da área de influência então vamos sempre dividir o valor central encontrado por 2. KN m2 (-0,80 - 0,0)VT0° = 1,67m 5,0m 0,40. . . KN m2 -0,80VT0° = 8,35m 2 0,40. . VT0° = -2,68 kN ou 268 kgf -1,34 kn ou -134 kgfVT0°lateral = -2,68 2 kNVT_0°lateral = 68 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Também devemos lançar as forças de ventos laterais devido ao impacto do vento frontal na estrutura, que vão ser lançadas nos nós do primeiro e último montante, simulando a abertura da cobertura e usando o coeficiente externo das paredes conforme a NBR 6123. VT_0°montante esquerdo/direito = -0,6 kN ou - 60 kgf VT_0°montante esquerdo/direito = hmontante inicial dpórticos q (Ce - Ci) 2 . . . VT_0°montante esquerdo/direito = 0,75 5,0m 0,40 (-0,80 - 0,0) 2 .. .KN m2 VT_0°montante esquerdo/direito = 0,75 5,0m 0,40 (-0,80 - 0,0) 2 .. .KN m2 69 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Então tem-se que encontrar a força nos dois lados da cobertura, conforme os coeficientes de cada água, pois vamos simular a passagem do vento lateral por cima da cobertura. Continuando, conforme o nosso exemplo, temos a distância das terças (dterças) como 1,67m e distância entre pórticos (dpórticos) como 5,0 m. As terças laterais, no começo e no final da cobertura, possuem somente metade da área de influência então vamos sempre dividir o valor central encontrado por 2. VT_90° = dterças.dpórticos.q. (Ce - Ci) VT_90°esquerda lateral = kN-3,14 2 VT_90°esquerda lateral = -1,57 kN ou - 157 kgf ..VT_90°esquerda = 8,35 m2 0,40 kN m2 -0,94 VT_90°esquerda = 1,67m 5,0m 0,40 kN m2 (-0,94 - 0,0). . 70 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Para a água da “direita” utiliza-se o coeficiente “menor”, que representa o vento que já passou e foi absorvido pela água “esquerda”, simulando a perda de energia pelo impacto na parte de maior exposição, conforme as equações abaixo: As terças laterais, no começo e no final da cobertura, possuem somente metade da área de influência então vamos sempre dividir o valor central encontrado por 2. No nó central existe a transição entre as duas águas, com isso tem-se a média entre a força da água da “esquerda” mais a da “direita” divido por dois, conforme as equações abaixo: VT_90°direita lateral = -0,67 kN ou - 67 kgf VT_90°central = -2,24 kN ou -224 kgf VT_90°central = (-3,14 + (-1,34)) 2 VT_90°direita lateral = kN -1,34 2 VT_90°direita = 1,67m 5,0m 0,40 (-0,40 - 0,0). . .KN m2 VT_90°direita = 8,35m2 0,40 -0,40. .KN m2 VT_90°direita = -1,34 kN ou 134 kgf 71 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Também devemos lançar as forças de ventos laterais devido ao impacto do vento lateral na estrutura, que vão ser lançadas nos nós do primeiro e último montante, simulando a abertura da cobertura, utilizando os coeficientes de parede conforme a NBR 6123. VT_90°montante_esquerda = 0,525 kN ou 52,5 kgf VT_90°montante_esquerda = hmontante inicial dpórticos q (Ce_parede_esquerda - Ci) 2 . . . VT_90°montante_esquerda = 0,75m 5,0m 0,40 (-0,70 - 0,0) 2 .. . KN m2 VT_90°montante_esquerda = 0,75m 5,0m 0,40 (-0,70 - 0,0) 2 .. . KN m2 VT_90°montante_direita = 0,30 kN ou 30 kgf VT_90°montante_direita = hmontante inicial dpórticos q (Ce_parede_direita - Ci) 2 . . . VT_90°montante_direita = 0,75m 5,0m 0,40 (-0,40 - 0,0) 2 .. . KN m2 VT_90°montante_direita = 0,75m 5,0m 0,40 (-0,40 - 0,0) 2 .. . KN m2 72 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Em resumo, neste capítulo abordamos os principais temas relacionados às cargas atuantes nas estruturas metálicas, incluindo as cargas de telhas, o peso próprio, as sobrecargas características e o vento. Foi destacado a importância de se realizar um levantamento rigoroso e preciso dessas cargas, a fim de garantir a segurança e a durabilidade da estrutura. Além disso, foi mencionada a norma NBR 6123, que estabelece as diretrizes para o cálculo da força de vento, e a NBR 8800, que trata da determinação da sobrecarga característica. Ao finalizarmos esse capítulo, ficou evidente que, para garantir a qualidade do projeto, é essencial realizar um levantamento minucioso de todas as cargas que atuam na estrutura, levando em conta as normas técnicas e as condições específicas do local. 73 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com COMO DIMENSIONAR A ESTRUTURA? Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Neste capítulo, vamos abordar o dimensionamento das estruturas, através do uso de softwares automatizados para o dimensionamento de estruturas metálicas. Vamos ver como os programas permitem uma especificação precisa dos perfis de estrutura, bemcomo a análise dos esforços internos das barras. A automação do processo de dimensionamento ajuda a garantir que as estruturas estejam dentro das normas e regulamentos, ao mesmo tempo em que otimiza o tempo e a precisão dos cálculos. Além disso, o uso de softwares modernos permite aos projetistas, engenheiros e arquitetos uma visualização tridimensional da estrutura, o que facilita a identificação de possíveis problemas antes da construção. A conclusão deste capítulo, vamos discutir as vantagens e desvantagens de utilizar softwares automatizados na especificação de estruturas metálicas, e como eles podem ser aplicados no dia a dia dos profissionais da área. 75 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com O uso de softwares para o dimensionamento de estruturas metálicas é cada vez mais comum em projetos de engenharia e arquitetura. Estes programas permitem uma avaliação mais precisa e eficiente dos esforços internos nas barras e na especificação dos perfis. Alguns exemplos populares incluem o Ftool, DimPerfil, AutoMetal, CPE3D, Strap, entre outros. Estes softwares oferecem uma série de recursos, como modelagem 3D, análise de elementos finitos, simulação de cargas e esforços internos, além de serem capazes de gerar relatórios e gráficos para uma análise mais clara dos resultados. Eles também são muito úteis para o cálculo de conexões estruturais, o que pode ser feito de forma automatizada, otimizando o tempo e a precisão do projeto. 76 O USO DE SOFTWARES NOS ESCRITÓRIOS DE ENGENHARIA E INDÚSTRIAS Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Além disso, estes softwares permitem ao projetista comparar diferentes opções de perfis e conexões, o que pode levar a soluções mais econômicas e eficientes. Eles também ajudam a identificar problemas estruturais precocemente, evitando possíveis erros no projeto e na construção. Em resumo, o uso de softwares para o dimensionamento de estruturas metálicas é uma ferramenta valiosa para projetistas, engenheiros e arquitetos, que buscam aprimorar seus projetos, aumentar a eficiência e garantir a segurança da estrutura. 77 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com O uso de softwares automatizados para o dimensionamento de estruturas metálicas tem se tornado cada vez mais comum no setor da engenharia de estruturas. Esses programas são projetados para ajudar na otimização do tempo de trabalho, garantir precisão nos cálculos e ajudar a garantir que as estruturas sejam projetadas de forma adequada e segura. Os softwares permitem a automação do processo de dimensionamento, o que significa que muitos cálculos e verificações podem ser feitos automaticamente, o que economiza tempo e esforço. Além disso, os programas também oferecem uma ampla variedade de recursos e ferramentas, incluindo a especificação dos perfis e o cálculo dos esforços internos das barras. Esses programas são projetados para atender a uma ampla variedade de aplicações e necessidades, desde projetos pequenos até projetos complexos. AUTOMATIZAÇÃO DOS PROCESSOS 78 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Esses programas são projetados para atender a uma ampla variedade de aplicações e necessidades, desde projetos pequenos até projetos complexos. Embora os softwares tenham muitas vantagens, também há algumas desvantagens a serem consideradas. Por exemplo, o uso de softwares requer conhecimento técnico e habilidades de programação, e pode ser difícil para algumas pessoas usarem com eficiência. Além disso, nem todos os softwares são igualmente eficientes e precisos, e é importante fazer uma pesquisa cuidadosa antes de escolher um programa. No entanto, é importante avaliar cuidadosamente as vantagens e desvantagens antes de decidir se um programa específico é adequado para as suas necessidades. Além disso, os softwares de dimensionamento permitem que o projeto seja revisado com facilidade, possibilitando a identificação de possíveis erros ou omissões. A automação do processo também ajuda a garantir a conformidade com normas e regulamentos, já que os programas são atualizados regularmente para incorporar mudanças e melhorias nas normas de segurança e projeto. 79 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com No entanto, é importante notar que o uso de softwares de dimensionamento não substitui completamente a experiência e o conhecimento humano. É necessário que o projetista tenha compreensão profunda do funcionamento do software e dos cálculos por trás dele para que possa interpretar corretamente os resultados e fazer ajustes quando necessário. A dependência excessiva em softwares pode tornar o projetista menos habilidoso em fazer cálculos manuais e compreender as forças atuantes nas estruturas. Por isso, é importante equilibrar o uso de tecnologia com a formação técnica e o conhecimento tradicional. Lembrando sempre que é importante, que seja utilizado de forma equilibrada com a formação técnica e o conhecimento tradicional para garantir resultados confiáveis e seguros. 80 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com O uso de softwares para dimensionamento de estruturas metálicas também permite a visualização tridimensional da estrutura. Isso pode ajudar na compreensão mais clara da estrutura e nas tomadas de decisão, especialmente em termos de design. Além disso, os softwares permitem a geração de relatórios e memoriais de cálculo detalhados, que podem ser usados para comprovação dos cálculos. Isso também pode ajudar na transmissão de informações claras e precisas para outras equipes, como instaladores, fabricantes e proprietários. Outra vantagem é a capacidade de listagem de materiais, permitindo uma estimativa mais precisa do custo da estrutura. No entanto, é importante lembrar que, apesar de todas as vantagens dos softwares, é importante verificar a precisão dos dados e configurações de entrada, pois isso pode afetar os resultados. Além disso, nem todos os softwares são igualmente eficientes e pode ser necessário experimentar vários antes de encontrar o que melhor atenda às suas necessidades. Mas em geral, o uso de softwares para o dimensionamento de estruturas metálicas pode ser uma grande vantagem para garantir 81 QUAL SOFTWARE DEVO UTILIZAR? Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com garantir a eficiência, precisão e qualidade do projeto. O uso de softwares para o dimensionamento de estruturas metálicas também possibilita a geração de relatórios detalhados sobre o projeto, incluindo o dimensionamento de cada barra, verificações de esforços internos, deformações e deflexões. Esses relatórios são importantes para a verificação da conformidade do projeto com as normas técnicas e para documentar o processo de dimensionamento da estrutura. Além disso, a geração de listagem de materiais e memórias de cálculo torna mais fácil a gestão do orçamento e a identificação dos materiais necessários para a construção da estrutura. A visualização tridimensional da estrutura é outra vantagem importante do uso de softwares. Isso permite que o projetista visualize e teste diferentes soluções de projeto antes da construção, o que ajuda a identificar possíveis problemas e a otimizar o projeto. Além disso, a visualização tridimensional facilita a comunicação entre os envolvidos no projeto, incluindo clientes, engenheiros e construtores, e permite que eles tenham uma compreensão clara da estrutura antes da construção. 82 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com No entanto, é importante lembrar que o uso de softwares para o dimensionamento de estruturas metálicas também tem algumas desvantagens. Por exemplo, a dependência excessiva de softwarespode levar a erros no processo de dimensionamento se o projetista não tiver conhecimento adequado das normas técnicas e do funcionamento do software. Além disso, o investimento inicial em licenças de softwares pode ser alto e pode não ser viável para pequenos projetos ou escritórios de engenharia. Em conclusão, o uso de softwares para o dimensionamento de estruturas metálicas é uma ferramenta valiosa que pode ajudar a otimizar o tempo de trabalho, aumentar a precisão dos cálculos e a visualizar e comunicar o projeto de forma clara. No entanto, é importante ter conhecimento adequado das normas técnicas e do funcionamento dos softwares para garantir que os resultados sejam confiáveis e precisos. 83 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com As combinações de estado limite último (ELU) são uma parte importante do processo de verificação dos esforços internos máximos nas barras de uma estrutura metálica. A combinação ELU representa as condições mais adversas de carga que a estrutura pode enfrentar durante sua vida útil, garantindo assim a sua segurança e desempenho. É importante considerar a combinação adequada de cargas para garantir que as barras da estrutura estejam adequadamente dimensionadas para suportar os esforços internos máximos. Para coberturas as combinações de ELU devem incluir as cargas permanentes, sobrecargas e , cargas de vento. O uso de softwares de dimensionamento de estruturas metálicas pode ajudar a simplificar o processo de verificação das combinações ELU e garantir a precisão dos cálculos. De acordo com a NBR 8681, as combinações de estado limite último são essenciais para verificar os esforços internos máximos nas barras de estruturas metálicas. As principais ponderações e as combinações estão listadas na tabela abaixo: 84 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES E SEGURANÇA NA ESTRUTURA Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com as combinações estão listadas na tabela abaixo: O objetivo é garantir que as estruturas atendam às condições de segurança e estabilidade necessárias para sua função. Por meio da análise dessas combinações, é possível determinar o dimensionamento adequado das barras, otimizando o projeto e evitando falha. Alguns softwares como o Cype3D geram as combinações de ELU automaticamente, mas caso você utilize outro que não tenha, basta inserir conforme a tabela anterior e ainda se no seu caso, se quiser fazer o levantamento dos esforços internos das COMBINAÇÃO SC -1 SC - 2 VT-0 VT-0PP 1,25 1,25 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 2 1,50 1,00 1,00 3 4 5 6 7 8 1,40 0,84 0,84 1,40 0,84 0,84 1 1,50 1,00 1,00 85 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com das barras no software gratuito FTOOL, deverá inserir os valores do capítulo anterior já majorados conforme os estados limites últimos e para isso basta substituir os valores na tabela de combinações, multiplicando por seus fatores de ponderação, lembrando de recalcular o peso próprio estivado no levantamento de cargas permanentes, considerando o peso próprio da tesoura, terças, correntes, contraventamentos etc. O peso próprio da tesoura pode ser estimado pela fórmula de Pratt: Onde (L) é o vão da tesoura. Em resumo as cargas de peso próprio, podem ser consideradas como a tabela abaixo: 86 gt = 2,3 , (1 + 0,33 l)kgf / m2. gt = 2,3 , (1 + 0,33 20)kgf / m2. gt = 17,5 ou 0,17 kN m2 kN m2 Telhas 4,0 kgf/m²0,04 kN/m² 0,06 kN/m² 6,0 kgf/m² 0,01 kN/m² 1,0 kgf/m² 0,17 kN/m² 17,5 kgf/m² 0,28 kN/m² 28,5 kgf/m² Correntes e Contraventamento Tesoura Total Terças Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Considerando os valores encontrados, recalcula-se a carga de peso próprio e aplica no software FTOOL, onde ele gerará os esforços internos das barras e após isso você deverá elaborar uma planilha com o esforço de cada barra, para cada combinação. Parece muito esforço, não é mesmo? Sim, de fato realmente é muito esforço! Por isso eu vou te mostrar a metodologia automatizada de geração de esforços internos e combinados das barras, através do software Cype3d na próxima etapa. Primeiramente por que não dimensionar estruturas na mão? Usando lápis e papel? Se você quiser aprender, para praticar é valido, mas na vida profissional não compensa, pois para calcular os esforços de todas as barras e com precisão, sem nenhum auxilio de automatização você levaria dias para conseguir concluir. E hoje em dia as variações de vão, altura e testes que você poderia fazer, inviabilizam esse processo, principalmente com os prazos de entrega que 87 EXEMPLO PRÁTICO Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com atualmente os clientes tem exigido. Então vamos ver como podemos ter os resultados do dimensionamento da tesoura analisada conforme um dos softwares comerciais encontrados no mercado, Metálicas Cype 3D, de maneira prática e automatizada seguindo os passos que utilizamos aqui no nosso livro. O primeiro passo é definir a concepção estrutural e modelar a nossa tesoura no software conforme a imagem abaixo: Para você ter uma ideia de como é poderoso o método automatizado junto com um software, já fiz a simulação de três posições de diagonais e poderemos ter a análise conjunta dos três modelos e ver qual será mais eficiente para o nosso cliente. 88 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com E após todas as cargas incluídas conforme as hipóteses que abordamos anteriormente, o software automaticamente calcula todos os esforços internos nas barras e já verifica se o perfil escolhido previamente resistirá aos esforços solicitantes em estado limite último. Conforme as normas técnicas de dimensionamento de estruturas metálicas, as solicitantes devem ser menores que as resistências das peças, onde as solicitantes são majoradas pelas combinações e as resistências são minoradas pelos coeficientes de ponderação da resistência. Após calculada a estrutura, o software imediatamente, após poucos segundos processando, entrega o resultado: 89 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Podemos agora também verificar em qual combinação foi obtida a solicitação máxima em estado limite último e o programa ainda gera um relatório de todas as análises realizadas. Conforme a imagem acima, as barras vermelhas são as que não passaram no cálculo, ou seja a sua resistência para a combinação de maior esforço interno não atende a essa solicitação. Com isso devemos substituir a largura ou espessura da peça, conforme as possibilidades de fabricação das peças. 90 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Podemos ver que na barra selecionada a solicitação máxima foi na compressão e na combinação de 1.25 PP + 1.5 SC. Após a análise, basta clicar na barra e verificar quais são as possibilidades de substituição que atenderão as solicitações máximas. 91 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Podemos ver que na barra selecionada a solicitação máxima foi na compressão e na combinação de 1.25 PP + 1.5 SC. Após a análise, basta clicar na barra e verificar quais são as possibilidades de substituição que atenderão as solicitações máximas. No exemplo o perfil inicial selecionado foi um U100 x 40 x 2.00 que está com a resistência em 166,11% então poderíamos substituir pelo perfil 92 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com U100 x 40 x 3.35 ou ainda poderíamos verificar outros perfis com almas diferentes que poderiam atender com uma espessura menor. E entramos na etapa de otimização, onde podemos substituir as barras que não atendem as solicitações e alterar as barras internas dos montantes e diagonais paraencaixarem dentro dos banzos inferiores e superiores. Podendo criar os perfis que forem necessários, conforme a lista do fornecedor ou personalizado caso você consiga realizar o processo de corte e dobra. E entramos na etapa de otimização, onde podemos substituir as barras que não atendem as solicitações e alterar as barras internas dos montantes e diagonais para encaixarem dentro dos banzos inferiores e superiores. Podendo criar os perfis que forem necessários, conforme a lista do fornecedor ou personalizado caso você consiga realizar o processo de corte e dobra. 93 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Vamos comparar o peso da estrutura usando os banzos com dois tamanhos diferentes de perfis, buscando a estrutura mais leve e otimizada. Para isso vamos utilizar a grande vantagem do software, podendo assim, rapidamente copiar e alterar a estrutura, obtendo-se os dois resultados conforme as imagens abaixo: Banzos com perfil U127x 50 x 2.65: 94 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Banzos com perfil U100 x 40 x 3.35: Tabela Resumo Material Tipo Aço dobrado A - 36 Série U Perfil U127X50X2.66 U120X40X2.00 Comprimento Perfil (m) 40.100 66.205 Série (m) 106.305 Série (m3) 0.049 Série (kg) 383.67 Material (m) 106.305 Material (m3) 0.049 Material (kg) 383.67 Perfil (m3) 0.023 0.026 Perfil (kg) 182.68 200.99 Volume Peso Designação 95 Tabela Resumo Material Tipo Aço dobrado A - 36 Série U Perfil U100X40X3.35 U90X38X2.00 Comprimento Perfil (m) 40.100 66.205 Série (m) 106.305 Série (m3) 0.044 Série (kg) 343.74 Material (m) 106.305 Material (m3) 0.044 Material (kg) 343.74 Perfil (m3) 0.023 0.026 Perfil (kg) 178.09 165.65 Volume Peso Designação Observa-se nas tabelas acima que, mesmo utilizando um perfil de maior espessura, obteve-se uma tesoura 40kg mais leve, podendo gerar uma economia de material, mesmo que aos olhos do leigo esse perfil do banzo sendo mais “pesado”. Então antes de finalizar um orçamento ou projeto é sempre interessante, realizar algumas simulações para buscar a estrutura mais leve para o cliente. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Claro que temos a questão de possibilidade de fornecimento da espessura de 3.35, que não é comum de todos os fornecedores ou regiões, mas com essa análise você terá um material dimensionado corretamente para entregar para seu cliente. Por fim ainda podemos observar que o peso de 340 kg por tesoura, divido pelo vão de 20m é de 17kg/m conforme a fórmula que estima o peso da estrutura. Lembrando que foi considerado para uma região com ação do vento de 30 m/s e outras regiões com índice maior, obteremos estruturas mais pesadas. 96 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com CONCLUSÃO Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Neste livro, abordamos os principais conceitos de estruturas metálicas, desde a sua história até os processos mais modernos de dimensionamento e análise. Discutimos a escolha dos materiais, os tipos de estruturas, os sistemas de conexão e as ações atuantes nas estruturas, com destaque para as cargas de peso próprio, sobrecargas e forças de vento. Também falamos sobre o uso de softwares automatizados para o dimensionamento e especificação dos perfis, bem como as combinações de estado limite último para a verificação dos esforços internos máximos nas barras. Ao longo do livro, ressaltamos a importância da normatização na área, em especial as normas brasileiras que regem o projeto, execução e manutenção de estruturas metálicas. Dentre elas, destacamos a NBR 8800 - Projeto e execução de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios, a NBR 6120 - Cargas para o cálculo de estruturas de edificações e a NBR 6123 - Forças devidas ao vento em edificações. Foi possível observar que a escolha correta dos perfis e conexões, bem como a correta análise das cargas e combinações, são fundamentais para garantir 98 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com garantir a segurança e a durabilidade das estruturas metálicas. Além disso, o uso de softwares automatizados pode ajudar a otimizar o tempo de trabalho e a precisão dos cálculos, permitindo uma melhor visualização tridimensional da estrutura, geração de relatórios, memoriais de cálculo e listagem de materiais. No entanto, é importante destacar que, mesmo com a automação do processo de dimensionamento, ainda é fundamental que os profissionais envolvidos tenham conhecimento técnico aprofundado na área, a fim de garantir a qualidade e segurança da estrutura. Além disso, ao longo do livro também foi apresentado o processo de dimensionamento de estruturas metálicas, incluindo o levantamento de cargas atuantes, o cálculo de esforços internos nas barras, e a verificação de estados limites. Foi discutido o uso de softwares automatizados para auxiliar nesse processo, e apresentadas diversas opções disponíveis no mercado. Outro aspecto importante abordado no livro foi a importância da segurança e da qualidade nas estruturas metálicas. 99 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com qualidade nas estruturas metálicas. Foi enfatizada a necessidade de seguir as normas e padrões técnicos, bem como a importância de realizar testes e inspeções para garantir a integridade das estruturas. Por fim, é importante destacar que este livro não esgota todos os assuntos relacionados às estruturas metálicas. Existem muitos outros temas relevantes, como a análise de vibrações, o dimensionamento de ligações e o projeto de estruturas mistas, que podem ser aprofundados em outros estudos. Em resumo, este livro teve como objetivo apresentar os conceitos básicos de estruturas metálicas, desde a escolha do material até o dimensionamento das barras. Esperamos ter contribuído para o aprimoramento do conhecimento dos profissionais que atuam na área, bem como para a formação de novos engenheiros e estudantes que se interessam pelo tema. 99 Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com Foi enfatizada a necessidade de seguir as normas e padrões técnicos, bem como a importância de realizar testes e inspeções para garantir a integridade das estruturas. Por fim, é importante destacar que este livro não esgota todos os assuntos relacionados às estruturas metálicas. Existem muitos outros temas relevantes, como a análise de vibrações, o dimensionamento de ligações e o projeto de estruturas mistas, que podem ser aprofundados em outros estudos. Licensed to Adenilson Rodrigues da Silva - adenilsonengenharia@hotmail.com
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