TCC Christopher. ESTUDO COMPARATIVO ENTRE PÓRTICOS DE EDIFÍCIOS INDUSTRIAIS EM AÇO
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TCC Christopher. ESTUDO COMPARATIVO ENTRE PÓRTICOS DE EDIFÍCIOS INDUSTRIAIS EM AÇO


DisciplinaEdificios Industriais em Estruturas de Aço2 materiais93 seguidores
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no elemento estrutural. 
Em geral, esse problema está relacionado com as condições de contorno do elemento 
estrutural, com a curvatura inicial da barra (imperfeições geométricas) e com a 
existência de tensões residuais (imperfeições de material). Segundo Fakury (2009), 
através da influência desses parâmetros a barra comprimida poderá sofrer flambagem 
em regime elástico ou em regime inelástico. 
Segundo a ABNT NBR 8800:2008, ao verificar um elemento solicitado à tração 
a inequação a seguir deve ser satisfeita (Equação 9): 
RdcSdc NN ,, \uf0a3 Eq. 9 
Onde SdcN , é a força axial de compressão solicitante de cálculo, obtida a partir 
da combinação de ações adequada, e RdcN , a força axial de compressão resistente de 
cálculo. 
 A força axial de compressão resistente de cálculo RdcN , , associada aos Estado-
limite Último de instabilidade por flexão, por torção ou flexo-torção pode ser 
determinada pela Equação 10. 
1
,
a
yg
Rdc
fAQ
N
\uf067
\uf063 \uf0d7\uf0d7\uf0d7
\uf03d Eq. 10 
Onde \uf063 é fator de redução associado à resistência à compressão da barra, Q é o 
fator de redução total associado à flambagem local e gA é a área bruta da seção. 
 O fator de redução associado à resistência à compressão \uf028 \uf029\uf063 é dado por 
(Equação 11 e Equação 12): 
 
25 
\u2014 5,10 \uf0a3\uf06c : 
 
2
658,0 o\uf06c\uf063 \uf03d Eq. 11 
\u2014 5,10 \uf03e\uf06c : 
2
0
877,0
\uf06c
\uf063 \uf03d Eq. 12 
Sendo 0\uf06c o índice de esbeltez reduzido, dado pela Equação 13: 
e
yg
N
fAQ \uf0d7\uf0d7
\uf03d0\uf06c Eq. 13 
Onde eN é a força axial de flambagem elástica. 
As equações para determinação da força axial de flambagem elástica \uf028 \uf029eN 
variam de acordo com a seção transversal da peça. Assim, a ABNT NBR 8800:2008 
prescreve no seu anexo E as equações específicas para cada caso. 
Na Equação 13, Q é um fator de redução total associado à flambagem local dos 
elementos comprimidos sendo determinado a partir da Equação 14. 
sa QQQ \uf0d7\uf03d Eq. 14 
O fator de redução Qa leva em consideração à flambagem dos elementos do tipo 
AA, isto é, elementos apoiados nas duas extremidades, e o fator de redução Qs leva em 
conta à flambagem dos elementos do tipo AL, elementos apoiados em uma extremidade 
e livre na outra extremidade. Para o cálculo desses fatores deve-se utiliza as prescrições 
do anexo F da ABNT NBR 8800:2008 
2.6.3. Elementos solicitados à flexão e à força cortante 
2.6.3.10. Elementos solicitados à flexão 
As barras submetidas à flexão são caracterizadas, principalmente, pelas vigas, 
que são elementos estruturais horizontais responsáveis por transmitir os esforços das 
lajes para a colunas. Na maioria das vezes, utilizam-se nesses elementos perfis do tipo I 
fletido em torno do eixo de maior momento de inércia, isto é, o eixo perpendicular à 
alma. 
A ABNT NBR 8800:2008 prescreve que para o dimensionamento à flexão 
devem ser considerados, conforme o caso, os seguintes Estados-limites Últimos: 
 
26 
\u2014 Estado-limite Último de Flambagem lateral com torção (FLT); 
\u2014 Estado-limite Último de Flambagem local da mesa comprimida (FLM); e 
\u2014 Estado-limite Último de Flambagem local da alma (FLA). 
Para o Estado-limite Último de flambagem lateral com torção (FLT) o momento 
fletor resistente de cálculo \uf028 \uf029RdM é calculado a partir da Equação 15, Equação 16 e 
Equação 17. 
\u2014 Para p\uf06c\uf06c \uf0a3 : 
1a
pl
Rd
M
M
\uf067
\uf03d Eq. 15 
\u2014 Para rp \uf06c\uf06c\uf06c \uf0a3\uf03c : 
\uf028 \uf029
11 a
pl
p
o
rplpl
a
b
Rd
M
MMM
c
M
\uf067\uf06c\uf06c
\uf06c\uf06c
\uf067
\uf0a3
\uf0fa
\uf0fa
\uf0fb
\uf0f9
\uf0ea
\uf0ea
\uf0eb
\uf0e9
\uf02d
\uf02d
\uf0d7\uf02d\uf02d\uf0d7\uf03d Eq. 16 
\u2014 Para r\uf06c\uf06c \uf03e : 
11 a
pl
a
cr
Rd
MM
M
\uf067\uf067
\uf0a3\uf03d Eq. 17 
Para os Estados-limite Últimos de flambagem local da mesa (FLM) e flambagem 
local da alma (FLA) o momento fletor resistente de cálculo \uf028 \uf029RdM é calculado a partir 
da Equação 18, Equação 19 e Equação 20. 
\u2014 Para p\uf06c\uf06c \uf0a3 : 
1a
pl
Rd
M
M
\uf067
\uf03d Eq. 18 
\u2014 Para rp \uf06c\uf06c\uf06c \uf0a3\uf03c : 
\uf028 \uf029
11
1
a
pl
p
o
rplpl
a
Rd
M
MMMM
\uf067\uf06c\uf06c
\uf06c\uf06c
\uf067
\uf0a3
\uf0fa
\uf0fa
\uf0fb
\uf0f9
\uf0ea
\uf0ea
\uf0eb
\uf0e9
\uf02d
\uf02d
\uf0d7\uf02d\uf02d\uf0d7\uf03d Eq. 19 
\u2014 Para r\uf06c\uf06c \uf03e : 
11 a
pl
a
cr
Rd
MM
M
\uf067\uf067
\uf0a3\uf03d Eq. 20 
 
27 
Nos casos em que o elemento estrutural submetido à flexão possui a esbeltez da 
alma \uf028 \uf029\uf06c superior ao parâmetro de esbeltez limite para seções semi compactas \uf028 \uf029r\uf06c
considera-se esse elemento com alma esbelta e sua verificação deve ser feita seguindo 
as prescrições do anexo H da ABNT NBR 8800:2008. 
Os parâmetros referentes à determinação do momento fletor resistente de cálculo 
podem ser encontrados na tabela G.1 da ABNT NBR 8800:2008 que é reproduzida a no 
Anexo C deste trabalho. 
O dimensionamento à força cortante é feito considerando a possibilidade de 
escoamento do aço e a flambagem da alma provocada pela parcela de compressão do 
cisalhamento. 
A força cortante resistente de cálculo \uf028 \uf029RdV é dada pelo menor valor obtido 
considerando o Estado-limite Último de plastificação da alma e o Estado-limite Último 
de flambagem da alma. Esses valores dependem da esbeltez da alma e são determinados 
pela Equação 21, Equação 22 e Equação 23. 
\u2014 Para p\uf06c\uf06c \uf0a3 : 
1a
pl
Rd
V
M
\uf067
\uf03d Eq. 21 
\u2014 Para rp \uf06c\uf06c\uf06c \uf0a3\uf03c : 
1a
plp
Rd
V
M
\uf067\uf06c
\uf06c
\uf0d7\uf03d Eq. 22 
\u2014 Para r\uf06c\uf06c \uf03e : 
1
2
a
plp
Rd
V
M
\uf067\uf06c
\uf06c
\uf0d7\uf0f7\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6
\uf03d Eq. 23 
Sendo: 
wt
h
\uf03d\uf06c Eq. 24 
y
v
p
f
Ek \uf0d7
\uf0d7\uf03d 10,1\uf06c Eq. 25 
 
28 
y
v
r
f
Ek \uf0d7
\uf0d7\uf03d 37,1\uf06c Eq. 26 
ywpl fAV \uf0d7\uf0d7\uf03d 60,0 Eq. 27 
2.6.4. Elementos submetidos aos esforços combinados 
Os esforços combinados correspondem às solicitações por tração ou compressão 
associados à flexão a um ou dois eixos centrais de inércia da seção transversal. Nos 
edifícios em estruturas metálicas, os principais componentes da estrutura que são 
submetidos a esforços combinados são os pilares de pórtico rígido planos e espaciais, as 
terças de cobertura e as travessas de tapamento lateral (FAKURY, 2009). 
As peças solicitadas por esforços combinados devem ser verificadas, 
simultaneamente, por meio das equações a seguir (Equação 28 e Equação 29). 
\u2014 Para 2,0\uf0b3RdSd NN : 
0,1
9
8
,
,
,
,
\uf0a3
\uf0f7
\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7
\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6
\uf02b\uf0d7\uf02b
Rdy
Sdy
Rdx
Sdx
Rd
Sd
M
M
M
M
N
N
 Eq. 28 
\u2014 Para 2,0\uf03cRdSd NN : 
0,1
2 ,
,
,
,
\uf0a3
\uf0f7
\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7
\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6
\uf02b\uf02b
\uf0d7 Rdy
Sdy
Rdx
Sdx
Rd
Sd
M
M
M
M
N
N
 Eq. 29 
Onde SdN é a força axial solicitante de cálculo de tração ou compressão, RdN é 
a força axial resistente de cálculo de tração ou compressão, SdxM , e SdyM , são os 
momentos fletores solicitantes de cálculo, respectivamente, em relação aos eixos x e 
y , e RdxM , e RdyM , são os momentos fletores solicitantes de cálculo, respectivamente, 
em relação aos eixos x e y 
 
 
 
 
 
 
 
29 
 
 
 
 
 
 
 
1. 
Capítulo 3 
Metodologia 
3. 
3.1. Considerações preliminares 
Para avaliar o desempenho estrutural das principais tipologias de pórticos planos 
utilizados em edifícios industriais em aço realizou-se a análise numérica e o 
dimensionamento de pórticos com alma cheia, com treliça em arco, com treliça em 
banzos paralelos, com treliça trapezoidal e com treliça triangular. Em todos os casos, 
além de variar a tipologia do pórtico plano variou-se, também, seu vão livre. 
 
Nesse capítulo serão apresentados os modelos geométricos utilizados para 
representar essas tipologias, as a
os sistemas estruturais perante os Estados
softwares utilizados para realizar a análise estrutural e o dimensionamento dos pórticos.
3.2. Descrição dos pórticos a
A fim de avaliar o comportamento estrutural das principais tipologias de pórticos