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MEMORIAL DESCRITIVO – Primeira Parte O desenvolvimento deste projeto é referente a uma construção da cobertura de um escritório retangular. As dimensões do referido escritório são: 4,50 m x 8,50 m. As paredes possuem espessura de 25 cm. Os trabalhos, ora desenvolvidos, devem estar de acordo com a norma técnica vigente NBR 7190 e de acordo com a proposta da Construtora, a qual possui um engenheiro que é o responsável técnico que abrirá uma ART e assinará toda a documentação necessária junto ao CREA. Dados do projeto: ➢ Exigências do cliente: - telhado de duas águas - beiral de 50 cm Croqui da Planta do Escritório Telha utilizada: A telha utilizada no desenvolvimento deste projeto de cobertura é do modelo capa e canal. O fornecedor que mais atendeu aos requisitos de qualidade aliado a baixo custo foi a empresa Carmelo Soluções para Telhados. Além de ser uma empresa que pratica custos baixos e de qualidade, propiciando uma boa relação custo x benefício, possui selo do INMETRO para seus produtos e, com isso, atesta boas propriedades para os mesmos. Nestes cálculos, consideraremos para a absorção de água 25% do peso da telha. Também foi considerado, para escolha da telha o desejo do cliente e o estilo da construção. Madeira utilizada Existem várias madeiras que podem ser utilizadas na construção da estrutura dos telhados e, dentro dessa variedade, pode-se fazer a escolha em função do custo e da disponibilidade do material na região da obra. A tradicional Maçaranduba é sempre a mais recomendada, pois é bastante resistente, bem trabalhável e encontrada com facilidade, principalmente na nossa região. A peroba-rosa também é estruturalmente resistente, inclusive ao ataque de cupins. Porém, a entrada de pregos vai exigir o auxílio de uma furadeira e um pouco mais energia dos trabalhadores. A escolha foi pelo tradicional maçaranduba em função do custo e da disponibilidade do material na região da obra. Além disso, é bastante resistente a esforços mecânicos, boa trabalhabilidade e possui melhor resistência a ataque de cupins. Também, a entrada de pregos, vai exigir o auxílio de uma furadeira. Nossa fornecedora será a Madeireira Gerais, pois é uma empresa localiza em BH, assim reduzindo substancialmente o custo de frete devido a uma facilidade na logística, além de ser uma empresa de produtos de procedência confiável e de alta qualidade. A madeireira escolhida disponibiliza as seguintes dimensões e preços por metro linear: ➢ Ripa: 1,5 cm x 5,0 cm - R$1,20/m ➢ Caibro: 5,5 cm x 3,5 cm - R$6,25/m ➢ Terça: • 5,5 cm x 13,0 cm - R$ 23,30/m • 6,0 cm x 14,0 cm - R$ 23,30/m • 6,0 cm x 18,0 cm - R$ 32,25/m • 6,0 cm x 28,0 cm - R$ 50,16/m NOTA: Preços obtidos através do vendedor Leonardo em 16/03/2013. Propriedades da madeira escolhida: Nome comum Nome científico Pap ( 12%) (kg/m³) fc0 (MPa) ft0 (MPa) ft90 (MPa) fv(MPa) Ec0 (MPa) Maçaranduba Manilkara ssp 1143 82,9 138,5 5,4 14,9 22733 Memória de Cálculo I- Cálculo da altura do telhado e inclinação da água e Galga a) Determinação da Inclinação do Telhado i – inclinação do telhado I = inclinação mínima requerida pela telha = 30% = 0,30 conforme especificação do fabricante. Adotaremos como inclinação de utilização Iu = 32% = 0,32. b) Cálculo da Altura do telhado I = (h / L) x 100 h = (i x L) / 100 Onde: h – altura do telhado L – distância do eixo da parede até o centro do vão Logo, L = (4,5 / 2) – (0,25 / 2) = 2,125 m Iu = inclinação utilizada pela telha = 32% = 0,32 h = (32 x 2,125m) / 100 = 0,68 m c) Determinação da Galga Será feita com 37,1 cm (vide o cálculo no manual de instalação da telha - anexo 1) II - Treliça ou Tesoura Por se tratar de um vão com dimensão menor do que 18 m, utilizaremos o modelo Howe, pois é o comprimento máximo permitindo para o uso deste modelo. O modelo de treliça Howe permite que seu montante principal (barra vertical central) seja tracionado quando o comprimento da linha não excede a 18m. Acima deste valor, o montante principal (a barra vertical) passa a ser comprimido, colocando em risco a estrutura devido à instabilidade gerada denominada por flambagem. A treliça Howe possui a vantagem de utilizar menos material, sendo mais econômica que as demais (Pratt e Fink). a) Cálculo do ângulo θ θ =Arc tang (0,68 / 2,125) = 17,744671625° Cos θ = Cos 17,744671625°= 0,952424147199 b) Cálculo do comprimento do plano inclinado (A) A = 2,125 : Cos θ => A = 2,125 : 0,952424147199=> A = 2,23114880723 m => A = 223,114880723 cm c) Cálculo do Espaçamento entre as terças (E) E= A : 2 => E = 2,23114880723 : 2 E = 1,116m => 1,116 < 1,5 => Ok Espaçamento e dimensões das peças da estrutura do telhado: Elementos Espaçamentos Seção Espaçamento entre as Ripas (galga) = 37,10 cm (0,371m) 1,5 cm x 4,0 cm Espaçamento entre os Caibros = 50 cm (0,50m) 4,0 cm x 6,0 cm Espaçamento entre as Terças = 111,60cm (1,116m) 6,0 cm x 11,0 cm Espaçamento entre as Tesouras = 275,0 cm (2,75m) 6,0 cm x 11,0 cm Densidade da madeira = 1143 kgf/m³ NOTAS: 1. Esse layout está ilustrado na planta do telhado (anexo 2); 2. É importante firmar que é somente um pré - posicionamento das peças, e que esses espaçamentos ou essas seções são passíveis de alterações para atender quesitos de resistência e flambagem; d) Cálculo da Distribuição das cargas d.1) Cargas na Ripa Peso próprio das ripas por m² = nº de ripas existente em 1 m² x volume de 1 ripa x densidade da Madeira ✓ Peso próprio das ripas por m² = (1m : 0,371m) x ( 0,04m x 0,015m x 1m) x (1143kgf/m³) = 1,84851752 kgf Cargas na Ripa/m² = O Peso da telha/m² + O peso próprio da ripa/m² + água absorvida pela telha/m² (25% do peso da telha/m²) ✓ Cargas na Ripa/m² = (54 kgf/m²) + (1,84851752 kgf/m²) + (54 x 0,25)kgf/m² = 69,34851752 kgf/m² d.2) Cargas no Caibro Peso próprio dos caibros/m² = nº de caibros existente em 1 m² x volume de 1 caibro x densidade da Madeira ✓ Peso próprio dos caibros/m² = (1m: 0,5m) x (0,06m x 0,04m x 1m) x (1143kf/m³) = 5,4864 Kgf Cargas na caibro = Carga na ripa/m² + O peso próprio da caibro ✓ Cargas na caibro = 69,34851752 Kgf + 5,4864 kgf = 74,83491752 kgf d.3) Cargas na terça Peso próprio das terças/m² = nº de terças existente em 1 m² x volume de 1 terça x densidade da Madeira ✓ Peso próprio das terças por m² = (1m : 1,116m) x (0,11m x 0,06m x 1m) x (1143 kgf/m³) = 6,75967741935 kgf Cargas na Terça = Carga no caibro/m² + O peso próprio da Terça ✓ Cargas na Terça = 74,83491752 Kgf + 6,75967741935 kgf = 81,5945949394 kgf d.4) Cargas na Tesoura NOTA: A Carga na Tesoura é obtido somando-se o Peso próprio/m² + a carga na terça/m². O peso próprio na Tesoura será estimado através da aplicação da fórmula de Howe. d.4.1) Cálculo do peso próprio da Tesoura (Gt) Gt = 2,45 x (1 + 0,33L) Onde: Gt = peso próprio da tesoura, inclusive contraventamento (kgf/m²) L = Vão teórico da tesoura (m) = 4,25 m ✓ Gt = 2,45 x (1 + (0,33 x 4,25)) = 5,886125 kgf/m² Carga na Tesoura = Carga na terça/m² + peso próprio da tesoura /m² d.4.2) Cálculo da carga na Tesoura Tesoura = 81,5945949394 kgf/m² + 5,886125kgf/m² = 87,4807199394 kgf/m² d.5) Cálculo da Carga na cobertura em projeção horizontal A carga na cobertura em projeção horizontal Gc) é obtida pela seguinte fórmula: Gc = Gi/cos θ Onde: Gc = carga no plano horizontal Gi = carga no plano inclinadoθ = Ângulo de Inclinação Gc = Gi/Cos θ Gc = Gi/Cos 17,744671625° Gc = Gi/0,952424147199 Cargas Permanentes Peso próprio de cada elemento no plano inclinado (kgf/m²) Carga nos elementos no Plano inclinado (Gi) (kgf/m²) Carga nos elementos no plano horizontal Projeção (Gc)(kgf/m²) Telhas 54,0000000000 54,0000000000 56,6974285131 Água 13,5000000000 13,5000000000 14,1743571283 Ripas 1,84851752000 69,3485175200 72,8126378609 Caibros 5,48640000000 74,8349175200 78,5730997477 Terças 6,75967741935 81,5945949394 85,6704391414 Tesouras 5,88612500000 87,4807199394 91,8505900934 Forro não não não Cargas Adicionais não não não Sobrecarga 25,00 25,00 25,00 Vento que Carrega 13,00 13,00 13,6493809383 Vento que alivia 40,00 40,00 41,99809581949 III - Cálculo das ações nos nós da tesoura a) Cálculo da Carga permanente FG = Gc total x espaçamento tesouras x espaçamento terças FG = 91,8505900934x 1,0625 x 2,75 = 268,48 kgf = 2684,8 N = 2,685 kN 2,685kN nos nós do meio e 1,343 kN nos das extremidades b) Cálculo da Sobrecarga FQ1 = Sobrecarga x espaçamento tesouras x espaçamento terças FQ1 = 25,00 x 1,0625 x 2,75 = 73,075 kgf = 730,75 N = 0,73075 kN 0,73075 kN nos nós do meio e 0,365 kN nos das extremidades c) Cálculo da Carga do vento que carrega FQJ = carga vento que carrega x espaçamento tesouras x espaçamento terças FQJ = 13,6493809383x 1,0625 x 2,75 = 37,42 kgf = 374,2 N = 0,3742 kN 0,3742 kN nos nós do meio e 0,187 kN nos das extremidades d) Cálculo da Carga do vento que alivia NVA = carga vento que alivia x espaçamento tesouras x espaçamento terças NVA = 41,99809581949 x 1,0625 x 2,75 = 122,71 kgf = 1227,1 N = 1,227 kN 1,227 kN nos nós do meio e 0,614 kN nos das extremidades Identificação dos Nós da Treliça. IV - Determinação dos esforços normais em cada barra no Ftool a) Carga Permanente Valores de input Resultado (Esforços Normais) b) Sobrecarga Valores de Input: Resultado (Esforços Normais) c) Vento que carrega Valores de input Resultado (Esforços Normais) d) Vento que alivia Valores de input: Resultado (Esforços Normais) e) Após o uso da ferramenta Ftools obtemos o seguinte quadro Valores dos esforços normais nas Barras Barras Cargas permanentes Sobrecarga Vento que carrega Vento que alivia AC 12,586 3,422 1,641 -5,382 CE 12,586 3,422 1,641 -5,382 AB -13,215 -3,593 -1,783 5,848 BD -8,810 -2,395 -1,258 4,127 BC 0,000 0,000 0,000 0,000 BE -4,405 -1,198 -0,645 2,113 DE 2,685 0,730 0,393 -1,288 HG = AC 12,586 3,422 1,641 -5,382 GE = CE 12,586 3,422 1,641 -5,382 HF = AB -13,215 -3,593 -1,783 5,848 FD = BD -8,810 -2,395 -1,258 4,127 FG =BC 0,000 0,000 0,000 0,000 EF = BE -4,405 -1,198 -0,645 2,113
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