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SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE PROJETOS E NORMAS TÉCNICAS PARA CÁLCULO ESTRUTURAL Prof. M. Sc. Fernando Ottoboni Pinho CURSO DE PÓS GRADUAÇÃO EM CÁLCULO ESTRUTURAL Pós Graduação 2016 Prof. Esp. Clebio Arantes Alves SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS Ementa da disciplina Segurança das estruturas, Métodos dos Estados Limites, Levantamentos das Ações, Ações do Vento em Edificações e Galpões, Combinação das Ações, Pré Dimensionamento de Elementos Estruturais e Análise Computacional das Estruturas. Carga horária 32 horas (4 aulas) Bibliografia básica: ABNT NBR 8681 – Ações e segurança das estruturas ABNT NBR 6120 – Cargas para o cálculo de edificações ABNT NBR 6123 – Forças devidas ao vento Bibliografia complementar: Edifícios de Múltiplos Andares em Aço – Ed. PINI Edifícios Industriais em Aço – Ed. PINI Concreto Armado 4° Edição – Ed.Edufscar Segurança nas Estruturas – Ed. Elsevier SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS Capítulo 1 – SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS 1.1- Normas estruturais 1.2- Segurança e vida útil de projeto 1.3- Filosofias de projeto Capítulo 2 – ABNT NBR 8681 – AÇÕES E SEGURANÇA NAS ESTRUTURAS 2.1- Identificação e objetivo 2.2- Estados limites últimos 2.3- Estados limites de serviço 2.4- Ações permanentes e variáveis 2.5- Coeficientes de ponderação 2.6- Combinações de ações e serviço 2.7- Verificação da segurança Capítulo 3 – ABNT NBR 6120 – CARGAS PARA CÁLCULO DE EDIFICAÇÕES 3.1- Identificação e objetivo 3.2- Carga permanente 3.3- Carga acidental 3.4- Condições peculiares Capítulo 4 – ABNT NBR 6123 – FORÇAS DEVIDAS AO VENTO 4.1- Identificação e objetivo 4.2- Procedimento para o cálculo das forças devidas aos ventos 4.3- Velocidade característica do vento 4.4- Coeficientes aerodinâmicos para edificações 4.5- Coeficientes de forças SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS Capítulo 5 – PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE ELEMENTOS ESTRUTURAIS 5.1- Noções de dimensionamento de lajes 5.2- Noções de dimensionamento de vigas 5.3- Noções de dimensionamento de pilares Capítulo 6 – MODELOS ESTRUTURAIS 6.1- Estruturas contraventadas 6.2- Estruturas porticadas 6.3- Estabilidade global de uma edificação 6.4- Efeitos de segunda ordem 6.5- Deformações e vibrações Capítulo 7 – ANÁLISE COMPUTACIONAL DE ESTRUTURAS 7.1- Calculadoras gráficas e programáveis 7.2- Planilhas de cálculo 7.3- Programas de cálculo estrutural 7.4- Uso correto do computador e Análise crítica dos resultados SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.1- Normas estruturais 1.2- Vida útil de projeto 1.3- Segurança e filosofias de projeto Capítulo 1 – Segurança das estruturas 1 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.1 - Normas estruturais As Normas são o resumo do resultado da experiência acumulada em cada área de conhecimento e devem estar em contínuo aperfeiçoamento. O seu emprego garante ao projetista um projeto seguro e econômico. Podemos empregar normas nacionais e estrangeiras, devendo-se entretanto tomar muito cuidado para não misturar recomendações de diferentes normas. Algumas normas nacionais aplicáveis para a projeto de estruturas: NBR 8681:2003 – Ações e Segurança nas Estruturas NBR 6120:1980 – Cargas para o cálculo de estruturas de edifícios NBR 6123:1988 – Forças devidas aos ventos em edificações NBR 6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto NBR 8800:2008 – Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de edifícios NBR 7190:1997 – Projeto de estruturas de madeira NBR 7187:2003 – Projetos de Pontes em Concreto Armado PROJETO SEGURO E ECONÔMICO SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.1 - Normas estruturais Norma é o documento estabelecido por consenso e aprovado por um organismo reconhecido, que fornece regras, diretrizes ou características mínimas para atividades ou para seus resultados, visando à obtenção de um grau ótimo de ordenação em um dado contexto. A norma é, por princípio, de uso voluntário, mas quase sempre é usada por representar o consenso sobre o estado da arte de determinado assunto, obtido entre especialistas, universidades e empresas reconhecidas. Por outro lado, fornecer um produto que não siga a norma aplicável no mercado-alvo implica esforços adicionais para introduzi-lo nesse mercado, que incluem a necessidade de demonstrar de forma convincente que o produto atende às necessidades, conduzindo para as regras básicas de engenharia que é: Segurança dos usuários e economia do investidor . Do ponto de vista legal, em muitos mercados, quando não é seguida a norma aplicável, o fornecedor tem responsabilidades adicionais sobre o uso do produto e dos métodos de dimensionamentos aplicados. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.1 - Normas estruturais Os níveis da normalização costumam ser representados por uma pirâmide, que tem em sua base a normalização empresarial, seguida da nacional e da regional, ficando no topo a normalização internacional. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.1 - Normas estruturais O processo de elaboração de uma Norma Brasileira é iniciado a partir de uma Demanda, que pode ser apresentada por qualquer pessoa, empresa, entidade ou organismo regulamentador que estejam envolvidos com o assunto a ser normalizado. A pertinência da demanda é analisada pela ABNT e, sendo viável, o tema (ou o assunto) é levado ao Comitê Técnico correspondente para inserção no Programa de Normalização Setorial (PNS) respectivo. Caso não exista Comitê Técnico relacionado ao assunto, a ABNT propõe a criação de um novo Comitê Técnico, que pode ser um Comitê Brasileiro (ABNT/CB), um Organismo de Normalização Setorial (ABNT/ONS) ou uma Comissão de Estudo Especial (ABNT/CEE). O assunto é discutido amplamente pelas Comissões de Estudo dos Comitês Técnicos, com a participação aberta a qualquer interessado, independentemente de ser associado à ABNT, até atingir um consenso, gerando um Projeto de Norma. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.1 - Normas estruturais SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.1 - Normas estruturais SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.2 - Segurança Segurança de uma estrutura é a capacidade que ela tem de suportar, ao longo da sua vida útil, as condições mais desfavoráveis, sem atingir nenhum estado limite último e mantendo as condições adequadas de funcionalidade. Portanto, as estruturas e os elementos estruturais devem ter resistência de cálculo maior do que a solicitação de cálculo, então: Segurança é também a margem que uma estrutura apresenta entre as situações previstas para o seu uso e uma situação de ruína, caminho estreito entre a insegurança e o despedício. O engenheiro é o profissional que tem a habilidade de conduzir os projetos com segurança e economia. “Engenharia é segurança com economia.” dd SR SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Alguns fatores que influenciam na segurança durante a vida útil: • Variabilidade das ações – para acima das ações previstas no projeto, incluindo: • cargas permanentes acima das empregadas no projeto;• cargas acidentais acima das previstas nas normas; • cargas de vento acima das previstas nas normas; • outras ações não previstas no projeto. portanto devemos prever um excesso de carga • Variabilidade das resistências – para abaixo da resistência prevista no projeto, incluindo: • variações da resistência do aço; • variações das dimensões e da forma da seção; • precisão do método de análise; • influências da mão-de-obra na fábrica e no campo; • Presença e variações das tensões residuais; • falta de retilinidade do elemento. portanto devemos prever uma redução da resistência 1.2 - Segurança SS fd . m u d R R SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE S R f m u . 1.2 - Segurança Para uma segurança estrutural adequada, devem ser feitas provisões para ambos os efeitos : um excesso de carga e uma redução da resistência. A inequação da segurança estrutural será então Observamos, entretanto, que as diversas solicitações tem diferentes origens e consequentemente diferentes variabilidades durante a vida útil. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.2 - Segurança Então, a inequação que estabelece a segurança das estruturas, considerando as diferentes variabilidades das solicitações durante a vida útil, será: m i ifi m u S R 1 . Método dos estados limites últimos (ELU) ou Método dos fatores de carga e resistência (LRFD) Vamos então introduzir um coeficiente de ponderação para cada uma das solicitações, ou seja: ifi S.Sf . SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.2 - Segurança A probabilidade da distribuição de R e S, pode ser representada por uma distribuição normal Quando a solicitação S excede a resistência R ocorre a ruína. A segurança de uma estrutura é função do tamanho desta região de ruína e será dependente da calibração dos coeficientes de ponderação das resistências e das solicitações. Quantificar segurança é uma tarefa extremamente complexa, que envolve problemas técnicos, éticos, políticos e econômicos. É muito difícil estabelecer números quando há vidas em jogo. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.2 - Segurança • Na formulação do método semiprobabilísticos, a solicitação e a resistência são consideradas variáveis aleatórias com distribuição normal de probabilidades. • A segurança fica garantida quando (R - S) > 0. • O gráfico mostra a distribuição da probabilidade da variável aleatória M = R - S. • A área com probabilidade de colapso depende da distância do valor médio Mm e a sua origem e é expressa pelo produto do índice de confiabilidade b pelo desvio padrão de M, sM b.sM 0 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Colapso de torres de transmissão 1.2 - Segurança SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Os coeficientes de ponderação são previstos na NBR 8681 • A escolha do índice de confiabilidade b é quase sempre ditada por razões econômicas. • Não existe segurança absoluta (probabilidade de ruína=0); • Algum risco sempre existirá, ainda que o projeto, execução e controle seja feito dentro dos mais rigorosos padrões; • Empregar os coeficientes de ponderação previstos na NBR 8681 pode fazer a distinção entre um insucesso aleatório, sem culpados, e os desastres por imperícia ou irresponsabilidade. Menor probabilidade de ruína Maior índice de confiabilidade Mais cara será a estrutura 1.2 - Segurança SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.2 – Vida útil de projeto Entende-se por vida útil de projeto-VUP, como o período de tempo durante o qual se mantêm as características das estruturas, sem exigir medidas extras de manutenção e reparo. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE PROJETO PELOS FATORES DE CARGA& RESISTÊNCIA (LRFD “Load & Resistance Factor Design”) fazendo ou PROJETO PELA RESISTÊNCIA ADMISSÍVEL (ASD “Alowable Strengh Design”) m i ifi m u S R 1 . m i if m S R 1 . m i i fm S R 1. FSfm . m i iS FS R 1 10,1m 40,1f m i iS R 154,1 o AISC adota 1,50 Fator resistência médio Fator para ações agrupadas m i iSR 1 .6,0 ou Nota Esta equação do ASD, considerando as restrições acima, atende aos requisitos da ABNT NBR 8681 e poderá ser empregada para um pré-dimensionamento rápido ou ainda quando só temos a carga total e não se conhece todas as suas parcelas e será muito mais adequada do que tentar estimar uma mistura de cargas para aplicar o LRFD. 1.3 - Filosofias de projeto SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Resistência última Coeficiente de. ponderação da resistência Combinação crítica do somatório das cargas de fatoradas m i ifi m u S R 1 . Tu RR Cu RR Mu RR Flexão Compressão Vu RR Cisalhamento Exemplo de combinação gf1.CP + gf2.CA10,1m 35,1m 10,1m 10,1m Coeficiente de ponderação das ações Tração 1.3 - Filosofias de projeto SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE ELEMENTOS TRACIONADOS ou TIRANTES – Tem como solicitação a tração axial “T”, e comportamento similar ao do corpo de prova de um ensaio de tração. Ocorrem normalmente nas cordas e diagonais de treliças, nos contraventamentos, etc. A expressão da segurança estrutural para os elementos tracionados será: ELEMENTOS COMPRIMIDOS ou PILARES – Tem como solicitação a compressão axial “C”, e ocorrem nas cordas e diagonais de treliças, e nos pilares dos edifícios. A expressão da segurança estrutural para os elementos comprimidos será: ELEMENTOS FLETIDOS ou VIGAS – Tem como solicitação o momento fletor “M” e o esforço cortante “V”, e ocorre nas vigas dos edifícios. As expressões da segurança estrutural para os elementos fletidos serão: m i ifi m T T R 1 . m i ifi m M M R 1 . m i ifi m V V R 1 . 1.3 - Filosofias de projeto m i ifi m C C R 1 . SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 2.1- Identificação e objetivo 2.2- Estados limites últimos 2.3- Estados limites de serviço 2.4- Ações permanentes e variáveis 2.5- Coeficientes de ponderação e de combinação 2.6- Combinações de ações e de serviço 2.7- Verificação da Segurança Capítulo 2 – ABNT NBR 8681:2003 2 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 2.1 – Identificação SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Prefácio 1- Objetivo 2- Referência normativa 3- Definições 4- Requisitos gerais 5- Requisitos específicos 6- Verificação da segurança 2.1 – Sumário SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.1 Esta Norma fixa os requisitos exigíveis na verificação da segurança das estruturas usuais da construção civil e estabelece as definições e os critérios de quantificação das ações e das resistências a serem consideradas no projeto das estruturas de edificações, quaisquerque sejam sua classe e destino, salvo os casos previstos em Normas Brasileiras específicas. 1.2 Os critérios de verificação da segurança e os de quantificação das ações adotados nesta Norma são aplicáveis às estruturas e às peças estruturais construídas com quaisquer dos materiais usualmente empregados na construção civil. 2.1 – Objetivo SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.1 estados limites de uma estrutura: Estados a partir dos quais a estrutura apresenta desempenho inadequado às finalidades da construção. 3.2 estados limites últimos: Estados que, pela sua simples ocorrência, determinam a paralisação, no todo ou em parte, do uso da construção. No projeto, usualmente devem ser considerados os estados limites últimos caracterizados por: a) perda de equilíbrio, global ou parcial, admitida a estrutura como um corpo rígido; b) ruptura ou deformação plástica excessiva dos materiais; c) transformação da estrutura, no todo ou em parte, em sistema hipostático; d) instabilidade por deformação; e) instabilidade dinâmica. 2.2 – Estados limites últimos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.3 estados limites de serviço: Estados que, por sua ocorrência, repetição ou duração, causam efeitos estruturais que não respeitam as condições especificadas para o uso normal da construção, ou que são indícios de comprometimento da durabilidade da estrutura. No período de vida da estrutura, usualmente são considerados estados limites de serviço caracterizados por: a) danos ligeiros ou localizados, que comprometam o aspecto estético da construção ou a durabilidade da estrutura; b) deformações excessivas que afetem a utilização normal da construção ou seu aspecto estético; c) vibração excessiva ou desconfortável. 2.3 – Estados limites de serviço SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Os estados limites de serviço decorrem de ações cujas combinações podem ter três diferentes ordens de grandeza de permanência na estrutura: a) combinações quase permanentes: combinações que podem atuar durante grande parte do período de vida da estrutura, da ordem da metade deste período; b) combinações freqüentes: combinações que se repetem muitas vezes durante o período de vida da estrutura, da ordem de 105 vezes em 50 anos, ou que tenham duração total igual a uma parte não desprezível desse período, da ordem de 5%; c) combinações raras: combinações que podem atuar no máximo algumas horas durante o período de vida da estrutura. 2.3 – Estados limites de serviço SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 2.4 – Ações permanentes Para o estabelecimento das regras de combinação das ações, estas são classificadas segundo sua variabilidade no tempo em três categorias: a) ações permanentes; b) ações variáveis; c) ações excepcionais. 4.2.1.1 Ações permanentes Consideram-se como ações permanentes: a) ações permanentes diretas: os pesos próprios dos elementos da construção, incluindo-se o peso próprio da estrutura e de todos os elementos construtivos permanentes, os pesos dos equipamentos fixos e os empuxos devidos ao peso próprio de terras não removíveis e de outras ações permanentes sobre elas aplicadas; b) ações permanentes indiretas: a protensão, os recalques de apoio e a retração dos materiais. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 2.4 – Ações variáveis 4.2.1.2 Ações variáveis: Consideram-se como ações variáveis as cargas acidentais das construções, os efeitos do vento, das variações de temperatura, etc. Em função de sua probabilidade de ocorrência durante a vida da construção, as ações variáveis são classificadas em normais ou especiais: a) ações variáveis normais: ações variáveis com probabilidade de ocorrência suficientemente grande para que sejam obrigatoriamente consideradas no projeto das estruturas de um dado tipo de construção; b) ações variáveis especiais: nas estruturas em que devam ser consideradas certas ações especiais, como ações sísmicas ou cargas acidentais de natureza ou de intensidade especiais, elas também devem ser admitidas como ações variáveis. As combinações de ações em que comparecem ações especiais devem ser especificamente definidas para as situações especiais consideradas. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 2.5 – Coeficientes de ponderação SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 2.5 – Coeficientes de ponderação 5.1.3.1 As combinações últimas normais são dadas pela expressão: onde: ggi é o coeficiente de ponderação das ações permanentes; FGi é o valor característico das ações permanentes; gqi é o coeficiente de ponderação das ações variáveis; FQ1 é o valor característico da ação variável considerada como principal para a combinação; ѱ0j é o coeficiente de combinação de cada uma das demais ações variáveis – tabela 6 n j QjjqjQq m i Gigid FFFS 2 011 1 )..(.).( SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Coeficientes de ponderação das ações permanentes (g) 2.5 – Coeficientes de ponderação SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Coeficientes de ponderação das ações permanentes (g) 2.5 – Coeficientes de ponderação SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Coeficientes de ponderação das ações variáveis (q) 2.5 – Coeficientes de ponderação SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Fatores de combinação e de redução e é o fator que leva em conta a baixa probabilidade de ocorrência simultânea dos valores característicos de duas ou mais ações variáveis de naturezas diferentes. 0 1 2 2.5 – Coeficientes de combinação SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Em um edifício de múltiplos andares comercial de escritórios, no mínimo as seguintes as combinações últimas de normais de ações devem ser investigadas: Combinação 1 gg1.CP1 + gg2.CP2 + gg3.CP3 Combinação 2 gg1.CP1 + gg2.CP2 + gg3.CP3 + gq1.CA Combinação 3 gg1.CP1 + gg2.CP2 + gg3.CP3 + gq1.CA + gq2 x ѱ0.CV Combinação 4 gg1.CP1 + gg2.CP2 + gg3.CP3 + gq1.CV + gq2 x ѱ0.CA ifi S. 2.6 – Combinação de ações SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Exercício 1- Verificar se a viga V2, simplesmente apoiada da figura, atende ao Estado Limite Último (ELU) para o momento fletor indicado. 2.6 – Combinação de ações SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Solução 2.6 – Combinação de ações SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 2.6 – Combinação de ações Exercício 2- Verificar se a viga V2 do exercício 1, atende ao Estado Limite Último (ELU) para o esforço cortante indicado. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 2.6 – Combinação de ações Exercício 4- Verificar se o pilar P1 do exercício 1, atende ao Estado Limite Último (ELU) para a carga de compressão indicada. Considerar 2 pisos iguais. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 2.6 – Combinação de ações Solução SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Sser é a combinação crítica de serviço considerada: (quase permanente, frequentes ou rara) Dmax é a deformação limite para o elemento(normas aço, concreto e madeira) 2.6 – Combinação de serviço maxserS Expressão do Estado Limite de Serviço (ELS) SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE m i n j QjjGiser FFS 1 1 2 ).( m i n j QjjQGiser FFFS 1 2 211 ).(. m i n j QjjQGiser FFFS 1 2 11 ).( Combinações quase permanentes – podem atuar durante grande parte da vida da estrutura, aprox. a metade e são Combinações freqüentes – se repetem muitas vezes durante a vida da estrutura, aprox. 5% e são utilizadas para os estados Combinações raras – podem atuar no máximo em algumas horas durante a vida da estrutura e são utilizadas para os estados limites utilizadas para a aparência da construção e efeitos de longa duração; limites reversíveis ou que não causam danos permanentes à estrutura ou outros componentes da construção, como conforto dos usuários, tais como vibrações excessivas e fissuras; irreversíveis ou que causam danos permanentes à estrutura ou outros componentes da construção, como o funcionamento adequado da estrutura, fissuras e danos aos fechamentos. 2.6 – Combinação de serviço SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Em edifício de múltiplos andares comercial ou residencial, no mínimo as seguintes as combinações de serviço devem ser investigadas: Combinação 1 (quase permanente - aparência) CP + 0,4.CA Combinação 2 (frequente – não causam danos) CP + 0,6.CA Combinação 3 (frequente – não causam danos) CP + 0,4.CA + 0,3.CV Combinação 4 (rara – causam danos) CP + CA Combinação 5 (rara – causam danos) CP + CA + 0,3.CV Combinação 6 (rara – causam danos) CP + 0,6.CA + CV Exemplo para vigas de piso “Aparência” L/350 Exemplo para vigas de piso “Não causam danos” L/300 Exemplo para vigas de piso “Causam danos” L/250 iS 2.6 – Combinação de serviço SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE IE Lq ..384 ..5 max 4 IE LP ..48 . max 3 22 .4.3. ..24 . max aL IE aP 3 22 3 . ...3 . max bL LIE bP 3 22 bL x P L a b x P P P L/2 a a q 2.6 – Combinação de serviço SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 2.6 – Combinação de serviço Exercício 3- Verificar se a viga V2 do exercício 1 atende ao Estado Limite de Serviço (ELS) para uma flecha máxima de L/350 para uma combinação frequente de carga. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Um projeto estrutural correto deve atender obrigatoriamente e simultaneamente a três condições: 1 Resistência - garantir a segurança das pessoas - uma análise estrutural correta - um dimensionamento bem ajustado 2 Utilização - deformações dentro dos limites previstos - vibrações percebidas mais não incomodam 3 Construtibilidade - materiais mais apropriados - menor desperdício de materiais e mo - ligações mais adequadas - fabricação facilitada - interfaces bem resolvidas - transporte bem aproveitado - montagem rápida e segura - construção - interfaces - durabilidade - prazos - resultado econômico engenheiro + computador engenheiro + computador arquiteto + engenheiro 2.6 – Combinação de serviço SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.1- Identificação e objetivo 3.2- Carga permanente 3.3- Carga acidental 3.4- Condições peculiares Capítulo 3 – ABNT NBR 6120:1980 3 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 31 – Identificação SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1- Objetivo 2- Condições específicas 2.1- Carga permanente 2.2- Carga acidental 3.1 – Sumário SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis para a determinação dos valores das cargas que devem ser consideradas no projeto de estrutura de edificações, qualquer que seja sua classe e destino, salvo os casos previstos em normas especiais. 1.2 Para os efeitos desta Norma, as cargas são classificadas nas seguintes categorias: a) Carga permanente (g); b) Carga acidental (q). 3.1 – Objetivo SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.2 – Carga permanente 2.1.1- Este tipo de carga é constituído pelo peso próprio da estrutura e pelo peso de todos os elementos construtivos fixos e instalações permanentes. 2.1.2- Quando forem previstas paredes divisórias, cuja posição não esteja definida no projeto, o cálculo de pisos com suficiente capacidade de distribuição transversal da carga, quando não for feito por processo exato, pode ser feito admitindo, além dos demais carregamentos, uma carga uniformemente distribuída por metro quadrado de piso não menor que um terço do peso por metro linear de parede pronta, observado o valor mínimo de 1 kN/m2. 2.1.3- Na falta de determinação experimental, deve ser utilizada a Tabela 1 para adotar os pesos específicos aparentes dos materiais de construção mais frequentes. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.2 – Carga permanente Materiais Peso específico (kN/m3) Materiais Peso específico (kN/m3) 1 Rochas Arenito Basalto Gneiss Granito Mármore e calcário 26 30 30 28 28 4 Madeiras Pinho, cedro Louro, imbuia, pau óleo Guajuvirá, guatandu, grápia Angico, cabriúva, ipê róseo 5 6,5 8 10 2 Blocos artificiais Blocos de argamassa Cimento amianto Lajotas cerâmicas Tijolos furados Tijolos maciços Tijolos sílico-calcáreos 22 20 18 13 18 20 5 Metais Aço Alumínio Bronze Chumbo Cobre Ferro fundido Estanho Latão Zinco 78,5 28 85 114 89 72,5 74 85 72 3 Revestim. e concretos Argamassa de cal,cimento e areia Argamassa de cimento e areia Argamassa de gesso Concreto simples Concreto armado 19 21 12,5 24 25 6 Materiais diversos Alcatrão Asfalto Borracha Papel Plástico em folhas Vidro plano 12 13 17 15 21 26 Tabela 1 – Peso específico dos materiais de construção SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.3 – Carga acidental É toda aquela que pode atuar sobre a estrutura de edificações em função do seu uso (pessoas, móveis, materiais diversos, veículos, etc.) 2.2.1- Condições peculiares 2.2.1.1- Nos compartimentos destinados a carregamentos especiais, como os devidos a arquivos, depósitos de materiais, máquinas leves, caixas-fortes etc., não é necessária uma verificação mais exata destes carregamentos, desde que se considere um acréscimo de 3 kN/m2 no valor da carga acidental. 2.2.1.2- As cargas verticais que se consideram atuando nos pisos de edificações, além das que se aplicam em caráter especial referem-se a carregamentos devidos a pessoas, móveis, utensílios e veículos, e são supostas uniformemente distribuídas, com os valores mínimos indicados na Tabela 2. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.3 – Carga acidental Local Carga (kN/m2) 1 Arquibancadas 4 2 Balcões Mesma carga da peça com a qual se comunicam e as previstas em 2.2.1.5 - 3 Bancos Escritórios e banheiros Salas de diretoria e de gerência 2 1,54 Bibliotecas Sala de leitura Sala para depósito de livros Sala com estantes de livros a ser determinada em cada caso ou 2,5 kN/m2 por metro de altura observado, porém com o valor mínimo de 2,5 4 6 5 Casas de máquinas (incluindo o peso das máquinas) a ser determinada em cada caso, porém com o mínimo de 7,5 6 Cinemas Plateias com assentos fixos Estúdio e plateia com assentos móveis Banheiro 3 4 2 7 Clubes Sala de refeição e de assembleia com assentos fixos Sala de assembleia com assentos móveis Salão de danças e salão de esportes Sala de bilhar e banheiro 3 4 5 2 8 Corredores Com acesso ao público Sem acesso ao público 3 2 9 Cozinhas não residenciais A ser determinada em cada caso, porém com o mínimo de 3 10 Depósitos A ser determinada em cada caso e na falta de valores experimentais conforme o indicado em 2.2.1.3 - 11 Edifícios residenciais Dormitórios, sala, copa, cozinha e banheiro Despensa, área de serviço e lavanderia 1,5 2 Tabela 2 – Valores mínimos da cargas verticais SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.3 – Carga acidental Local Carga (kN/m2) 12 Escadas Com acesso ao público (ver 2.2.1.7) Sem acesso ao público (ver 2.2.1.7) 3 2,5 13 Escolas Anfiteatro com assentos fixos, corredor e salas de aula Outras salas 3 2 14 Escritórios Salas de uso geral e banheiro 2 15 Forros Sem acesso a pessoas 0,5 16 Galerias de arte A ser determinada em cada caso, porém com o mínimo de 3 17 Galerias de lojas A ser determinada em cada caso, porém com o mínimo de 3 18 Garagens e estacionamentos Para veículos de passageiros ou semelhantes com carga máxima de 25 kN por veículo. Valores de ∅ indicados em 2.2.1.6 3 19 Ginásios esportes 5 20 Hospitais Dormitórios, enfermarias, salas de recuperação, sala de cirurgia, sala de raio X e banheiro Corredor 2 3 21 Laboratórios Incluindo equipamentos, a ser determinado em cada caso, porém com o mínimo 3 22 Lavanderias Incluindo equipamentos 3 23 Lojas 4 24 Restaurantes 3 25 Teatros Palco Demais dependências: cargas iguais às especificadas para cinemas 5 - 26 Terraços Sem acesso ao público Com acesso ao público Inacessível a pessoas Destinados a heliportos elevados: as cargas deverão ser fornecidas pelo órgão competente do Ministério da Aeronáutica 2 3 0,5 - 27 Vestíbulo Sem acesso ao público Com acesso ao público 1,5 3 Tabela 2 – Valores mínimos da cargas verticais – cont. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.3 – Carga acidental 2.2.1.3- No caso de armazenamento em depósitos e na falta de valores experimentais, o peso dos materiais armazenados pode ser obtido através dos pesos específicos aparentes que constam na Tabela 3. 2.2.1.4- Todo elemento isolado de coberturas (ripas, terças e barras de banzo superior de treliças) deve ser projetado para receber, na posição mais desfavorável, uma carga vertical de 1 kN, além da carga permanente. 2.2.1.5- Ao longo dos parapeitos e balcões devem ser consideradas aplicadas uma carga horizontal de 0,8 kN/m na altura do corrimão e uma carga vertical mínima de 2 kN/m. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.3 – Carga acidental SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.3 – Carga acidental SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.3 – Carga acidental 2.2.1.7- Quando uma escada for constituída por degraus isolados, estes devem ser calculados para suportarem uma carga concentrada de 2,5 kN, aplicada na posição mais desfavorável. Este carregamento não deve ser considerado na composição de cargas das vigas que suportam degraus, as quais devem ser calculadas para a carga indicada na Tabela 2. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 3.3 – Carga acidental 2.2.1.8- No cálculo dos pilares e das fundações de edifícios para escritórios, residências e casas comerciais não destinadas a depósitos, as cargas acidentais podem ser reduzidas de acordo com os valores indicados na Tabela 4. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.1- Identificação e objetivo 4.2- Procedimento para cálculo das forças 4.3- Velocidade característica do vento 4.4- Coeficientes aerodinâmicos para edificações 4.5- Coeficientes de forças 4.6- Exemplos Capítulo 4 – ABNT NBR 6123:1988 4 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.1 – Identificação SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.1 – Objetivo SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.2 – Procedimento para cálculo SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.2 – Procedimento para cálculo SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.2 – Procedimento para cálculo SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.2 – Procedimento para cálculo SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.2 – Procedimento para cálculo SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.2 – Procedimento para cálculo Peso específico do ar ........................................... 1.225 kg m 3 Velocidade característica do vento ..................... Vk 1 m s Pressão dinâmica do vento .................................. pressão 1 2 Vk 2 pressão 0.613 N m 2 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.2 – Procedimento para cálculo SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 2.613,0 kVq 3210 ... SSSVVk Isopletas da Velocidade Básica Vo em (m/s) Valores podem ser obtidos por interpolação -Velocidade máxima média medida sobre 3 segundos, que pode ser excedida em média uma vez em 50 anos. A 10m sobre o nível do terreno em lugar aberto e plano. ( m/s ) 0V q - Pressão dinâmica do vento. (N/m2) S1 - Fator Topográfico S2 - Fator de Rugosidade S3 - Fator Estatístico 4.3 – Velocidade característica do vento SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE S1 - FATOR TOPOGRÁFICO leva em consideração as variações do relevo do terreno e é determinado do seguinte modo: a) terreno plano ou fracamente acidentado: S1 = 1 b) taludes e morros: S1 1 (ver NBR 6123) c) vales profundos, protegidos de ventos de qualquer direção: S1 = 0,9 S2 – FATOR DE RUGOSIDADE leva em consideração as condições de vizinhança da construção e é função de três parâmetros: a) Categoria (rugosidade), b) Classe (dimensões), c) Altura acima do terreno 4.3 – Velocidade característica do vento SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.3 – Velocidade característica do vento Categoria Descrição Exemplos I Superfícies lisas de grandes dimensões, com mais de 5 km de extensão mar calmo, lagos, rios, pântanos sem vegetação II Terrenos abertos aproximadamente em nível, com poucos obstáculos isolados, como árvores e edificações baixas campos de aviação, fazendas sem muros altura média dos obstáculos inferior a 1,0 m III Terrenos planos ou ondulados com obstáculos, como muros, árvores ou edificações baixas e esparsas casasde campo, fazendas com muros, subúrbios com casas baixas e esparsas altura média dos obstáculos de 3,0 m IV Terrenos com obstáculos numerosos e pouco espaçados em zona florestal, industrial ou urbanizada cidades pequenas, subúrbios densamente construídos, áreas industriais desenvolvidas, com muros, subúrbios altura média dos obstáculos de 10,0 m V Terrenos cobertos por obstáculos numerosos, grandes, altos e pouco espaçados florestas com árvores altas, centros de grandes cidades altura média dos obstáculos igual ou superior a 25,0 m Rugosidade do terreno CATEGORIAS SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.3 – Velocidade característica do vento Categoria III SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.3 – Velocidade característica do vento Categoria IV SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.3 – Velocidade característica do vento Categoria V SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.3 – Velocidade característica do vento Classe Descrição Intervalo de tempo para cálculo da velocidade média A Todas as unidades de vedação, seus elementos de fixação e peças individuais de estruturas sem vedação. Toda edificação na qual a maior dimensão horizontal ou vertical não exceda 20 m 3 s B Toda edificação ou parte de edificação para a qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal esteja entre 20 m e 50 m. 5 s C Toda edificação ou parte de edificação para a qual a maior dimensão horizontal ou vertical da superfície frontal exceda 50 m. 10 s Dimensões da edificação CLASSES SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.3 – Velocidade característica do vento SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE S2 – FATOR DE RUGOSIDADE leva em consideração as condições de vizinhança da construção e é função de três parâmetros: a) Categoria (rugosidade), b) Classe (dimensões), c) Altura acima do terreno 4.3 – Velocidade característica do vento SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE S3 - FATOR ESTATÍSTICO considera o grau de segurança requerida e a vida útil da edificação, tendo por base o período de recorrência de 50 anos para determinação da velocidade Vo e a probabilidade de 63% de que esta velocidade seja igualada ou excedida neste período. 4.3 – Velocidade característica do vento SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.3 – Velocidade característica do vento SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.4 – Coeficientes aerodinâmicos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.4 – Coeficientes aerodinâmicos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.4 – Coeficientes aerodinâmicos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.4 – Coeficientes aerodinâmicos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.4 – Coeficientes aerodinâmicos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.4 – Coeficientes aerodinâmicos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.4 – Coeficientes aerodinâmicos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.4 – Coeficientes aerodinâmicos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.4 – Coeficientes aerodinâmicos LAC - Laboratório de Aerodinâmica das Construções - 1973 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.4 – Coeficientes aerodinâmicos LAC - Laboratório de Aerodinâmica das Construções - 1973 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos 1- Características do Edifício: NBR 6123 Calcule a carga total devida ao vento em kN/m, incidindo na metade da fachada menor de um edifício comercial com os dados abaixo. - Localização da estrutura município de São Paulo/SP. -> estimado isopletas Vo = 37 m/s - Dimensões da edificação: largura= 15 m, comprimento= 31 m e altura= 20 m. -> Classe B - Topografia do terreno: plano ou fracamente acidentado. -> S1 =1,0 - Cota média dos obstáculos no local superior a 25 m. -> Categoria V - Edificação estanque - não considerar pressão interna Comprimento -------------------------- a 31 m Largura (fachada menor)-------------- b 15 m Altura ----------------------------------- h 20 m S3 1.0 S23 0.80 S22 0.76 S21 0.72 S20 0.72 S1 1.0 Vo 144 km hr Vo 40 m sec Vento - CV (segundo a NBR-6123) 2- Cargas devidas ao vento: 40m/s SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos a b 2.07 h 20m b 15m 3 2 1.5 h b 1.33 1 2 0.5 a 31m qv 508 508 567 628 newton m 2 qv 0.613 Vk 2 newton sec 2 m 4 Vk 28.8 28.8 30.4 32 m sec Vk Vo S1 S2 S3 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos CeC 0.7 CeD 0.3 Ce_frontal CeC( ) CeD( ) Ce_frontal 1.00 Vento_Frontal qv Ce_frontal b 2 Vento_Frontal 3.8 3.8 4.2 4.7 kN m SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE # Determine as pressões do vento, para um edifício industrial com alto fator de ocupação, a ser construído na periferia de fortaleza, em um terreno com poucos obstáculos; O edifício tem cobertura e tapamento com chapa zincada. 4.5 – Exemplos SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE a) Pressão Dinâmica. 4.5 – Exemplos q= VK²/16 VK = V0 * S1 * S2 * S3 V0=30m/s S1=1,0 S2 = Categoria III / Classe C S3=1,0 S2 = 0,82 / 0,88 / 0,93 /0,96 VK5 = 30*1,0*0,82*1,0 = 24,6 => q5 = 37,80 kgf/m² = 0,378kn/m² VK5 = 30*1,0*0,88*1,0 = 26,4 => q10 = 43,60 kgf/m² = 0,436kn/m² VK5 = 30*1,0*0,93*1,0 = 27,9 => q15 = 48,70 kgf/m² = 0,487kn/m² VK5 = 30*1,0*0,96*1,0 = 28,8 => q20 = 51,80 kgf/m² = 0,518kn/m² b) Coeficiente de Pressão e de forma externos para paredes laterais e frontais. Tab.4 a= 70m b=25m h=15m h/b = 15/25 = 0,60 a/b = 70/25 = 2,80 1/2 < h/b < 3/2 2 < a/b < 4 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos c) Coeficiente de Pressão e de forma externos para cobertura – Tab. 5 h/b = 0,60 => 1/2 < h/b < 3/2 Ø=20° SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos d) Coeficiente de Pressão interna (Cpi) Como as 4 faces são igualmente permeáveis, Cpi = -0,3 e 0,0 e) Seções com os coeficientes de pressão para Ø 90°. Para efeito de Pórtico, vamos considerar a seção B. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4.5 – Exemplos # Efeitos finais da força do vento no pórtico. Obs. A força encontrada acima deve ser multiplicada pela distância entre pórticos. f) Pressões para chapas e peças de cobertura ( Seção B com Cpi = 0 e Ø=90°) SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1- Noções de dimensionamento de lajes 5.2- Noções de dimensionamento de vigas 5.3- Noções de dimensionamento de pilares Capítulo 5 – Pré-dimensionamento 5 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes Reações para lajes armadas em uma direção S1 S2 B SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes Planta do pavimento tipo SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes Elevação e fachada SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes Alternativa – Laje maciça moldada no local SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes Alternativa – Laje com pré-laje com vigotas protendidas SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes Alternativa – Laje nervurada SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes Alternativa – Laje nervurada SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes Alternativa – Laje nervurada SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes Alternativa – Laje alveolar SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes Alternativa – Laje mista com forma de aço incorporada “steel deck” SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Laje mista com fôrma de aço 5.1 – Dimensionamento de lajes SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.1 – Dimensionamento de lajes SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.2 – Dimensionamento de vigas SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.2 – Dimensionamento de vigas SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.2 – Dimensionamento de vigas SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.2 – Dimensionamento de vigas SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Por área de influência 5.3 – Dimensionamento de pilares SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.3 – Dimensionamento de pilares SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 5.3 – Dimensionamento de pilares SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 6.1- Estruturas contraventadas 6.2- Estruturas porticadas 6.3- Estabilidade global de uma edificação 6.4- Efeitos de segunda ordem Capítulo 6 – Modelos estruturais 6 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Sistemas Contraventados (Indeslocáveis) Ligações Flexíveis Sistemas em Pórticos (Deslocáveis) Ligações Rígidas 6.1 – Estruturas contraventadas SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Exemplo de Ligações flexíveis Sistemas contraventados (indeslocáveis) Ligações flexíveis 6.1 – Estruturas contraventadas SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Estruturas Indeslocáveis / Ligações flexíveis Sistemas contraventados e suas ligações 6.1 – Estruturas contraventadas SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 6.2 – Estruturas porticadas SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 6.3 – Estabilidade global SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE CP 6.3 – Estabilidade global SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE CA 6.3 – Estabilidade global SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE CV 6.3 – Estabilidade global SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE CN 6.3 – Estabilidade global SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 1,4CP + 0,98CA + 1,4CV + 1,4CN c/P∆ 848/819 = 1,035 < 1,1 Pequenadeslocabilidade 6.3 – Estabilidade global SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE CP + 0,6CA + CV (rara) 2400 / 5,68 = 422 > 400 ok 6.3 – Estabilidade global SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Quando os elementos de uma estrutura estão sujeitos à flexão, eles se deformam; E se este elemento é também submetido à compressão axial, surgem então momentos secundários, produto da carga axial pelo deslocamento, chamados de efeitos de segunda ordem. 6.4 – Efeitos de segunda ordem “Efeitos de 2ª ordem são aqueles que se somam aos obtidos numa análise de primeira ordem (em que o equilíbrio da estrutura é estudado na configuração geométrica inicial), quando a análise do equilíbrio passa a ser efetuada considerando a configuração deformada.” A verificação da estabilidade global visa garantir a segurança da estrutura perante o Estado Limite Último de Instabilidade. Vamos fazer uma analogia muito simples; Primeiramente, para entendermos de forma simplificada os efeitos de 1ª ordem e os de 2ª ordem. Imaginem um pilar engastado na base, com uma carga centrada aplicada no seu topo, em seguida, vamos aplicar uma carga horizontal também no topo, de tal forma que esta carga gerará um “momento fletor” de engastamento na base, a estrutura irá deformar e este é o efeito de primeira ordem, Sigam a ilustração a seguir. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 6.4 – Efeitos de segunda ordem Porem, após a deformação inicial, com as mesmas cargas solicitantes sobre a estrutura agora deformada, aparecerá um momento de segunda ordem, resultante do carregamento multiplicado pela distância deformada. Haverá então um processo contínuo, que cessará quando o acréscimo de deformação tender a zero. Caso não haja esta convergência a estrutura será considerada instável. No cálculo das edificações, os projetistas de estruturas utilizam diversos processos para dimensionar as peças estruturais com o efeito de 2ª ordem. Um processo bastante difundido e com resultados satisfatórios e através do cálculo do P∆, processo interativo, onde o sistema irá calcular o pórtico espacial (o edifício) diversas vezes, até que as deformações tendam a zero, dimensionando as peças estruturais para a resultante final desta estrutura deformada. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Os efeitos de segunda ordem são: decorrentes dos deslocamentos horizontais dos nós da estrutura, são ditos efeitos globais de segunda ordem (P-) decorrentes da não-retilinidade dos eixos das barras, são ditos efeitos locais de segunda ordem (P-). 6.4 – Efeitos de segunda ordem SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Efeitos de segunda ordem 6.4 – Efeitos de segunda ordem SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Efeitos que devem ser considerados na análise para a estabilidade de uma estrutura: deformações dos elementos (causadas por: flexão, cortante, axial) efeito de 2ª ordem P-∆ (causados pelo deslocamento da estrutura) efeito de 2ª ordem P-d (causados pelas deformações do elemento) imperfeições geométricas (causadas pela falta de prumo da estrutura) Redução de rigidez (causadas pelas tensões residuais e inelasticidade) Quando a análise considera todos estes efeitos, os elementos podem ser dimensionados usando m i ifi m u S R 1 . Rd ≥ Sd 6.4 – Efeitos de segunda ordem SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 6.5 – Deformações e Vibrações As deformações e vibrações são estudos importantes e que devem ser avaliados em qualquer tipo de estrutura, sejam estruturas de pequeno ou grande porte; Para isso critérios de avaliação foram desenvolvidos seguindo limites máximos aceitáveis para a utilização, visando garantir a estabilidade da estrutura e o conforto dos usuários. Deformações: Os valores máximos requeridos para deslocamentos verticais e horizontais, são limites para os casos comuns nas construções de edifícios e são valores práticos utilizados para verificação do Estado Limite de Serviço, devendo ser entendidos como valores práticos recomendados conforme tabela a seguir. Em alguns casos, limites mais rigorosos podem ser adotados, considerando, por exemplo: Uso da edificação, características dos materiais de acabamento, funcionamento adequado de equipamentos, e questões de ordem econômica e a percepção de desconforto. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 6.5 – Deformações e Vibrações O responsável técnico pelo projeto deve decidir quais combinações de serviço devem ser usadas, conforme o elemento estrutural considerado, as funções previstas para estrutura, características dos materiais de acabamento utilizados e a sequência de utilização. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 6.5 – Deformações e Vibrações Obs: L é o vão teórico entre apoios para vigas biapoiadas ou o dobro para balanço. H é a altura total do pilar (distância entre o topo e a base) H é a altura do andar (Distancia entre centro de vigas de dois pisos consecutivos) SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Vibrações: 6.5 – Deformações e Vibrações A evolução dos métodos de projeto e construção tem aumentado a resistência e reduzindo o peso dos materiais usados nas estruturas. Os ocupantes de alguns edifícios, principalmente em grandes áreas e sem divisórias, podem observar que atividades de rotina como caminhar, onde há pequenos impactos causados pelo calcanhar, podem causar vibrações consideráveis no piso. Isso pode ser consequência da alta relação resistência / peso do material e sistema estrutural e não necessariamente indica resistência inadequada ou deformação excessiva. Portanto, alem de garantir a resistência e atender aos requisitos de deformação estática, o projetista deve se preocupar com as vibrações percebidas que causam desconforto aos ocupantes. Os critérios de percepção humana às vibrações, segundo Murray, resumidos abaixo em quatros classes, sendo que apenas as Classes 1 e 2 são aceitáveis para a maiorias dos projetos. • Classe 1 - Vibrações presentes, mas não percebidas pelos ocupantes. • Classe 2 - Vibração percebida, mas não incomoda (Levemente perceptível) • Classe 3 - Vibração que incomoda e perturba (Distintamente perceptível) • Classe 4 – Vibração forte que deixa as pessoas enjoadas (Fortemente perceptível) SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 6.5 – Deformações e Vibrações Recomendações. • O uso de estruturas de pisos com vãos grandes e amortecimento reduzido pode resultar em vibrações que causem desconforto durante as atividades humanas normais. Para esse estado limite de serviço, devem utilizar as combinações frequentes de serviço. • Em nenhum caso a frequencia natural da estrutura do piso poderá ser inferior a 3Hz. Avaliação das vibrações. • Avaliação precisa: • A avaliação precisa deve ser feita através de análise dinâmica, utilizando softwares apropriados. • Avaliação Simplificada: • As regras indicadas abaixo são uma avaliação simplificada da questão da vibração em pisos causada pelas atividades humanas normais; A opção por este tipo de avaliação fica a critério do projetista e pode não se constituir em uma solução adequada para o problema. •1- Nos pisos em que as pessoas caminham regularmente, como os de residência e escritórios, a menor frequencia natural não pode serinferior a 4Hertz; Essa condição fica satisfeita se o deslocamento vertical total causado o pelas ações variáveis, calculado considerando-se a viga como biapoiada e usando-se as combinações frequentes de serviço, for menor que 20mm. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 6.5 – Deformações e Vibrações •2- Nos pisos em que as pessoas saltam e dançam de forma rítmica, como os das academias de ginástica, salões de dança, ginásios e estádios de esporte, a menor frequencia natural não pode ser inferior a 6Hertz, devendo aumentar para 8Hertz caso a atividade seja muito repetitiva, como ginástica aeróbica; Essas condições ficam satisfeitas, respectivamente, se o deslocamento vertical total causado pelas ações permanentes, excluindo a parcela dependente do tempo, e pelas ações variáveis, calculado considerando-se a viga como biapoiada e usando as combinações frequentes de serviço, for menor que 9mm e 5mm. Critério de calculo para avaliação das vibrações. •Um critério de cálculo satisfatório para avaliação das vibrações, pode ser encontrado no livro: • Edifícios de Múltiplos Andares em Aço - Fernando O.Pinho - Ed.PINI. SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 7.1- Calculadoras gráficas e programáveis 7.2- Planilhas 7.3- Programas de cálculo estrutural 7.4- Análise crítica dos resultados Capítulo 7 – Análise 7 SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 7.1 – Calculadoras gráf. e programáveis SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 7.1 – Calculadoras gráf. e programáveis SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 7.1 – Calculadoras gráf. e programáveis SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Rotinas desenvolvidas pelo engenheiro que visam ajudar nos cálculos rotineiros, podendo ser: - Calculadoras programáveis e gráficas 7.1 – Calculadoras gráf. e programáveis SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE - Planilhas 7.2 – Planilhas MATERIAIS: Aco fy = 35 fu = 40 KN/cm 2 E = 20000 KN/cm 2 Concreto fck = 3,0 Ec = 3067 KN/cm 2 VIGA MISTA - NBR 8800/08 Rev.: 1 DIMENSÕES: Sd/Rd 1,0 Encomenda: Bio Manguinhos Resp: FOP 1o. Pavimento (1/2)-> 1 <-2faces d = 61,1 cm MSd/MRd -> 0,71 OK Vão Livre= 1233 cm Ref: V1 tw = 1,27 cm VSd/VRd -> 0,41 OK 285 285 bfs = 32,4 cm 143 143 tfs = 1,90 cm Flecha -> 0,89 OK CARGAS: bfi = 32,4 cm S/contra-flecha Coef. Pond (kN/m2) (kN/m) (kN/m) tfi = 1,90 cm Vibrac -> 0,92 OK Viga de aço 1,40 0,54 2,11 CP1 R = 1,60 cm Laje&Forma 1,40 4,30 17,16 19,27 DADOS DA LAJE: <-Parcial aba esq. = 142 cm bc = 284 cm Revestimento 1,40 1,00 3,99 aba dir. = 142 cm tc = 16,0 cm Parede Fixa 1,40 h = 16,0 cm ec = 8,0 cm Divisórias 1,40 1,00 3,99 hF = cm< 7,5 Forma = 0,30 kN/m 2 Instalações 1,40 PROPRIEDADES: Mista E/Ec = 6,5 Forros 1,40 0,40 1,60 CP2 + CA A = 195,9 cm2 dm = 60,64 cm Prot. fogo 1,40 77,41 Peso = 153,8 kg/m Imx = 369925 cm4 Outros 1,40 di = 30,55 cm Wmxs = 806603 cm3 Ix = 127821 cm4 Wmxi = 6100 cm3 Wxs = 4184 cm3 Wc = 146555 cm3 CA- Acidental 1,40 17,00 67,83 Wxi = 4184 cm3 Zx = 4687 cm3 VERIFICAÇÃO b/t: OK CARREGAMENTO TRANSVERSAL: (kN/cm) bs/2ts= 8,5 < 1,00E/fy = 23,9 Distrib. CP1 -----> Esq. Dir. Qcp1 = 0,1927 h/tw= 42,6 < 3,76E/fy = 89,9 Plástica Cargas p1 = x1 = < 5,70E/fy = 136,3 Conc. P2 = x2 = VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA (distribuição plástica) (kN) p3 = x3 = Tad = 6856 kN p4 = x4 = Cad = 11587 kN C = 6856 kN CP2 -----> Esq. Dir. Qcp2 = 0,7741 a = 9,47 < tc --> Linha neutra na laje Cargas p1 = x1 = d1 = 30,55 cm d2 = 11,27 cm Conc. P2 = x2 = MSd = 183811 < MRd = 260637 kN.cm (kN) p3 = x3 = MSd_cp1 = 36617 < MRd_cp1 = 149125 kN.cm p4 = x4 = VERIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA (distribuição elástica) ESFORÇOS MÁXIMOS: (kN, cm) MSd_cp1/Wxi = 8,8 < 31,8 KN/cm 2 MSd_cp1 = 36617 kN.cm RAcp1 =118,8 MSd/Wmxi = 30,1 < 31,8 KN/cm 2 MSd_cp2 = 147195 kN.cm RAcp2 =477,2 MSd_cp1/Wxi+MSd_cp2/Wmxi = 32,88 > 31,8 MSd_CA = kN.cm RBcp1 = 118,8 VSd = 596 < VRd = 1467 kN Qsd = 596,0 kN RBcp2 = 477,2 VERIFICAÇÃO DA FLECHA: (combinações de serviço) CONECTORES DE CISALHAMENTO:Opção-> 4 _CP1 = 1,62 cm S/contra-flecha STUDS Diâmetro x h tfs No.Studs _CP2 = 0,33 1 --> 1/2" 12.5 x 50 mm 4.8 mm 140 Ψ.CA = 1,18 Ψ= 0,6 2 --> 5/8" 16.0 x 64 mm 6,3 mm 87 _CP+ Ψ.CA = 3,13 < 3,52 L / 350 3 --> 3/4" 19.0 x 76 mm 8.0 mm 62 PERFIL ADOTADO: W 610 x 155,0 4 --> 7/8" 22.4 x 89 mm 9.5 mm 46 46 STUDS-> 22 x 89mm LISTA DE MATERIAL: para 1 viga VERIFICAÇÃO DA VIBRAÇÃO: Largura x Esp. Comp. Quant. Peso Amortec.Necessario D = 3,70% (mm) (mm) (mm) (kg) Amortec. Estimado D = 4,00% CH 573 x 12,7 12330 1 704 Peso s/viga+20%sc W = 16,25 t CH 324 x 19,0 12330 1 596 Frequencia Natural f = 5,97 < 4 Hz CH 324 x 19,0 12330 1 596 Fator Dinamico DFL = 0,77606 STUDS diam.22 x 89mm 46 14 N. Efetivo Vigas Nef = 1,26 Peso Total (kg) --> 1910 Amplitude Viga Ao = 0,01456 cm <-Vesq. (Distancia) Vdireita-> <-esq. (Influencia) direita-> W 610 x 155,0 MetalFOP ENGENHARIA Estruturas Metálicas SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE - Programas de matemática e gráficos 7.2 – Planilhas SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE São programas completos desenvolvidos por uma equipe, com interfaces gráficas para modelagem e códigos das principais normas. 7.3 – Programas cálculo estrutural SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE TQS www.tqs.com.br 7.3 – Programas cálculo estrutural SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE STRAP www.sae.eng.br 7.3 – Programas cálculo estrutural SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE STRAP www.sae.eng.br 7.3 – Programas cálculo estrutural SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE XSTEEL www.tekla.com 7.3 – Programas cálculo estrutural SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE XSTEEL www.tekla.com 7.3 – Programas cálculo estrutural SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE XSTEEL www.tekla.com 7.3 – Programas cálculo estrutural SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE XSTEEL www.tekla.com 7.3 – Programas cálculo estrutural SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE BIM – “Building Information Modeling” A chave para o sucesso um empreendimento é o entendimento preciso e claro entre arquitetos, engenheiros, profissionais de construção, administradores das instalações e proprietários. A Modelagem de Informação da Construção (BIM) está derrubando as barreiras e estabelecendo a comunicação entre as equipes de projeto e construção, oferecendo informações coerentes e confiáveis para todo o escopo do empreendimento. A tecnologia BIM é um processo integrado que amplia consideravelmente a compreensão do empreendimento e viabiliza a visibilidade dos resultados, permitindo que todos os membros da equipe do empreendimento permaneçam coordenados, melhorem a precisão, diminuam o desperdício e tomem decisões fundamentadas nas etapas do processo – promovendo o sucesso do empreendimento. 7.3 – Programascálculo estrutural SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE BIM Building Information Modeling 7.3 – Programas cálculo estrutural SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE Uso indevido de computadores por engenheiros estruturais. Um perigo claro e presente A segurança do público torna-se ameaçada quando se faz mau uso do computador. Os engenheiros estruturais devem refletir seriamente sobre a crença equivocada de que os computadores: - são uma fonte de conhecimento; - são uma fonte de soluções para os problemas de engenharia; - tem a "inteligência" necessária para ser confiável. Os computadores simplesmente não podem ser confiáveis. Devemos reconhecer a necessidade de proteger o público contra as consequências do mau uso de computadores por pessoas que se dizem engenheiros estruturais, mas que usam computadores como um substituto para o conhecimento, e que escondem sua ignorância estrutural no computador. 7.4 – Análise crítica dos resultados SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE A cura para o mau uso dos computadores o início de uma solução em 10 itens Apesar de que a solução para este grave problema de desvio do uso dos computadores não ser fácil, é fundamental que todos os engenheiros estruturais sejam treinados de forma a: 1. Reconhecer os perigos extremos dos computadores. 2. Conhecer os princípios básicos de matemática, ciências, mecânica, comportamento dos materiais, comportamento dos sistema estruturais, técnicas de modelagem, métodos de análise, procedimentos de projeto e normas técnicas, avaliação, análise de risco de erro, códigos de ética e prática da engenharia. 3. Compreender o requisito absoluto de que os engenheiros devem ser capazes de projetar sem os computadores. 7.4 – Análise crítica dos resultados SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 4. Ser sempre cético em relação aos computadores, para nunca mais usar os resultados de computador sem a validação extensa, e sempre assumir que os resultados apresentados pelo computador estão errados até que se prove como correto pelo engenheiro. 5. Para "saber" a resposta e apenas usar o computador para afinar a solução. 6. Desglorificar o computador, e glorificar conhecimento, a experiência e a necessidade de estar totalmente familiarizado com todos os detalhes do comportamento do sistema de engenharia, modelagem, teoria e prática. 7.4 – Análise crítica dos resultados SEGURANÇA NBR 8681 NBR 6120 NBR 6123 PRÉ-DIMENS. MODELOS ANÁLISE 7. Evitar os cursos de engenharia que só fornecem oportunidades para aprender com o uso do computador em vez de instrução intensiva nos princípios da engenharia por educadores que tem uma experiência prática do mundo real. 8. Evitar trabalhar para os empregadores, cujo únicas oportunidades disponíveis são para aprender através do uso do computador, em vez de por meio de treinamento intensivo por engenheiros experientes e conhecedores. 9. Reconhecer que engenheiros menos experientes devem desenvolver fortes habilidades de engenharia sem a ajuda de computadores antes de usar computadores como poderoso para a modelagem e análise. 10. Reconhecer que só os engenheiros fazem engenharia, e que os computadores não. 7.4 – Análise crítica dos resultados
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