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9-Contraventamentos Luís Eduardo Silveira Dias 9.1 - Definição • Contraventamentos são barras colocadas nas estruturas com a finalidade de garantir a estabilidade do conjunto durante sua vida útil; • Tem como objetivo dar rigidez espacial a estrutura; • Deve-se distinguir os contraventamentos horizontais com os verticais; • Eles estão sujeitos basicamente a esforços de tração e/ou compressão; • Seções Típicas: 9.2 – Contraventamentos Horizontais • Uma outra finalidade dos contraventamentos é distribuir as cargas de vento e os impactos laterais provocados pela ação das pontes rolantes; • A finalidade básica dos contraventamentos frontais é dar estabilidade e distribuir as cargas de vento; • Podem estar situados no plano das terças e/ou no plano das cordas; • Os verticais distribuem as cargas de vento e os impactos das pontes rolantes; 9.2 – Contraventamentos Horizontais • A colocação dos contraventamentos horizontais reduz os momentos nas bases das colunas e os deslocamentos; • Obteve-se uma diminuição de 15% 20% do momento na base e das cargas horizontais; • Esbeltez Limite: • Barras tracionadas: • Barras comprimidas: 200 300 c t Não se aplica a barras redondas 9.2.1 – Sistemas de Contraventamento • Existe uma série de maneiras de dispor os contraventamentos na cobertura dos edifícios industriais, como por exemplo: 9.3 – Contraventamentos verticais • Garantem a estabilidade da estrutura; • São responsáveis pela condução das cargas superiores de vento e ponte rolante até as fundações; • Procura-se colocar os contraventamentos no entorno e no próximo do meio da edificação; 9.3 – Contraventamentos verticais • O contraventamento vertical mais utilizado em galpões tem a forma de X; • Existem outros tipos de contraventamentos usados para aumentar a área aberta entre os pilares ou melhorar a distribuição de esforços; 9.3 – Contraventamentos verticais • É comum se fazer um painel contraventado a cada cinco ou seis vãos longitudinais, quando estes vãos não são grandes (menor que 6m); 9.3.1 – Galpões sem ponte rolante • Esbeltez limite: 200300 compressãotração 9.3.2 – Galpão com ponte rolante • Acima da viga de rolamento: • Abaixo da viga de rolamento: 200300 compressãotração 150250 compressãotração 9.3.2 – Galpão com ponte rolante • Muitas das vezes são colocados contraventamentos em cobertura ao longo de toda extensão longitudinal; • A cobertura torna-se um diafragma indeformável em seu plano tornando próximos os deslocamentos horizontais no topo de todos os pórticos transversais; 9.4 – Contraventamento de cobertura • O contraventamento de cobertura tem como função transmitir as ações horizontais que atuam na cobertura; • O esforço é transmitido para o contraventamento vertical, evitando a ocorrência de flexão excessiva, da tesoura; • É usual, mas não necessário que os contraventamentos de cobertura e vertical fiquem em um mesmo vão. • No plano da cobertura, as tesouras dos painéis contraventados funcionam como banzos, as terças ligadas ao contraventamento como montantes e as barras de contraventamento como diagonais de uma treliça. • Quando a tesoura é treliçada o banzo superior fica apoiado horizontalmente pelas escoras, e o banzo inferior livre; • Para resolver o problema da esbeltez do banzo inferior são colocadas mãos-francesas; • Elas reduzem o vão livre e consequentemente o momento fletor atuante. Exemplo I Exemplo I Exemplo I • As pressões de vento são: 𝑞1 = 273𝑁/𝑚², 𝑞2 = 325 N/m² e 𝑞3 = 429 N/m². mkNxxq mkNxxq mkNxxq /61,175,3429,01 /22,175,3325,01 /02,175,3273,01 1 2 1 mN xxx q /26,1 322,7 322,261,1222,1302,1 Exemplo I • Contraventamento da cobertura deve dar apoio às colunas do tapamento frontal; • As cargas atuantes no contraventamento da cobertura são, nesse caso, as reações de apoio das colunas do tapamento frontal; • A simplificação usual de dimensionamento que se faz é desconsiderar a existência das diagonais comprimidas, considerando apenas a atuação das diagonais tracionadas, de forma a se obter um treliçado isostático de solução simples. Exemplo 1 • As reações de apoio do contraventamento da cobertura deverão, uma de cada lado, ser transmitidas através da compressão das escoras de beiral, até o vão verticalmente contraventado. • No exemplo, os contraventamentos verticais serão previstos também nos vãos extremos do edifício, de forma que a escora do beiral somente exista nestes vãos Escora do Beiral • São barras simples ou compostas situadas próximo ao nó formado pela coluna com a viga do pórtico ou tesoura; • Sua função é dar estabilidade às colunas no sentido longitudinal; • Existem várias maneiras de colocarmos a escora: Foram criadas escoras independentes e estão sujeitas a esforços de compressão. Exemplo 1 kNxC 6,4 2 322,7 26,11 kNxC 2,4 2 661,6 26,12 kNxbeiraldoEscora 9,1 2 6 2 26,1 8,4kN 8,4kN Exemplo 1 • Dimensionamento das diagonais: • Use diagonais em L que serão parafusadas apenas em uma das abas. Exemplo 1 300235 02,2 7,4731 x r KL z cmr cmA xxL z g 02,2 5,12 4,6102102 2 ²5,83,1175,0 ²3,11635,0)0,276,19( ;20218 18 75,0 cmxA cmA mm mmfurododiâmetro C xCAA e n t tne kN xfA N yg Rdt 281 1,1 255,12 1 , Para diminuir o comprimento de flambagem a diagonal será fixada na terça de cobertura ficando com um comprimento de 2/3 do comprimento original Características Geométricas Verificação da esbeltez kN xfA N ueRdt 255 35,1 405,8 2 , Escoamento da Seção Bruta Ruptura da Seção Líquida Exemplo I • Dimensionar o contraventamento vertical x abaixo sendo que o esforço solicitante de tração é de16,6kN; 11,8 kN 11,8 kN 11,8 kN Exemplo 1 300284 98,2 8461 x r KL z ²12875,02 ²8635,0)0,256,14( ;20218 18 75,0 cmxxA cmA mm mmfurododiâmetro C xCAA e n t tne kN xfA N yg Rdt 3,416 1,1 255,18 1 , Verificação da esbeltez kN xfA N ueRdt 360 35,1 4012 2 , Escoamento da Seção Bruta Ruptura da Seção Líquida Cálculo das diagonais
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