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ROTEIRO PARA O PRÉ - DIMENSIONAMENTO DE UM PILAR METÁLICO Passo – 01: Determinar a carga atuante no pilar em (kgf) De acordo com a “Tabela do Anexo - 05 – Carga Atuante por m2 (carga permanente + acidental): a carga média por m2. Escolha em qual situação a estrutura se enquadra. Fórmula para o cálculo da Carga Atuante no Pilar CAP = N x Ai (m2) x CAT (Kgf/m2) CAP => Carga Atuante no Pilar; N => Número de Pavimentos da Edificação; Ai => Área de Influência (m2); CAT => Carga Atuante (Ver tabela e uso da edificação) (Kgf/m2). a) Avaliação da Área de Influência: identifique o pilar a ser dimensionado, no desenho esquemático: Ai = X (m) x Y (m) = XY m2 Calcule a Carga Atuante no Pilar =CAP ( Kgf/m2) Passo – 02: Calculo da Área Estimada do Pilar (Ae) (cm2) Fórmula: Ae = A e => Área da seção transversal do perfil (cm2) Aço = (Tabelada – de acordo com o aço escolhido) Kgf/cm2 (Tensão admissívelo dada) Passo – 03: Entar na Tabela “ Perfil Soldado SÉRIE CS OU CVS e escolher o Perfil com área mais próxima (Maior) de Ae (cm2) PERFIL SOLDADO SÉRIE CS Perfil d bf tf tw h A Ix Rx Ry M CS (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) cm2 cm4 cm3 cm3 Kg/m 500 x 162 500 350 19 16 462 206,9 90116 3605 776,7 162,4 750 x 687 500 350 22,4 16 455,2 875,7 102058 32,19 18,91 180,3 Exemplo: Perfil CS 750 x 687 Dados do Perfil - Área da seção do Perfil (A) em cm2 => A = 875,7 cm2 - Raio de Giração do Perfil (rx) = 32,19 cm - Raio de Giração do Perfil (ry) = 18,91 cm OBS: DEVE SER ESCOLHIDO O RAIO DE GIRAÇÃO DE MENOR VALOR: No caso: ry = 18,91 cm. Passo – 04: Cálculo da Índice de Esbeltez Fórmula: L (cm) => comprimento de flabagem de acordo com o índice de esbeltez tx(cm) ou ry (cm). Escolher o menor raio de giração L = altura do pilar em cm => de acordo com dados do projeto (cm) Menor raio de giração => ry = cm Escolha do Comprimento efetivo de Flambagem ( 2 , 0 L ) ( 1,0 L ) ( 0,7 L ) ( 0,5 L ) Caso – 01 Caso – 02 Caso – 03 Caso - 04 Classificação do Pilar: 40 => Pilar Curto 40 < 80 => Normalmente esbelto 80 < 140 => Muito esbelto > 140 => Não se deve utilizar Passo – 05: Cálculo da Tensão Admissível à Compressão na Flambagem fl(kgf/cm2). Ver Tabela no Anexo - 06 desta publicação. Passo – 06: Cálculo da Tensão Atuante At (Kgf/cm2) Fórmula: At (Kgf/cm2) = (Kgf/cm2) Cap => Carga Total Atuante no Pilar = 504.000 Kgf A => Área obtida (de acordo com o perfil escolhido). Passo – 07: Comparação entre a Tensão Atuante At e a Tensão fl Admissível (Tabelada ver Anexo - 06 desta publicação – Tensões Admissíveis a compressão axial em função da esbeltez). At < fl Diagnóstico: At > fl PERFIL NÃO SATISFAZ Diagnóstico: At < fl PERFIL SATISFAZ Passo – 8: Avaliação da Otimização do Perfil Β = x 100 Obs: Quando B > 10 %, o perfil é ante econômico e deve ser feita uma nova escolha para o perfil. No caso o perfil está otimizado. Anexo – 05 – Cargas Atuantes por m2 Cargas Atuantes por m2 (permanentes + Acidentais) Edifícios Residenciais 1200 Kgf/m2 Edifícios de Escritório 1200 Kgf/m2 Edifícios Comerciais (para carga útil até 300 Kgf/m2) 1200 Kgf/m2 Edifícios Comerciais (para cargas especiais - analisar cada caso) 1200 a 2000 Kgf/m2 Edifícios Industriais (analisar cada caso) (Mínimo) 1500 Kgf/m2 Cobertura com Lajes impermeabilizada (com acesso ao público) 800 Kgf/m2 Cobertura com Lajes impermeabilizada (sem acesso ao público) 600 Kgf/m2 Cobertura com telhados 200 Kgf/m2 Fundação (analisar alvenarias) (mínimo) 600 Kgf/m2 ANEXO - 06 Tabela de Tensões Admissíveis fl à Compressão Axial, em função da Esbeltez Kgf/cm2 Kgf/cm2 Kgf/cm2 Kgf/cm2 Kgf/cm2 Kgf/cm2 1 1250 41 1211 81 1099 106 922 146 486 186 300 2 1250 42 1209 82 1095 107 905 147 480 187 296 3 1250 43 1207 83 1092 108 888 148 473 188 293 4 1250 44 1205 84 1088 109 872 149 467 189 290 5 1250 45 1203 85 1084 110 856 150 461 190 287 6 1249 46 1201 86 1080 111 841 151 454 191 284 7 1249 47 1199 87 1076 112 826 152 449 192 281 8 1249 48 1197 88 1072 113 812 153 443 193 278 9 1248 49 1195 89 1068 114 797 154 437 194 275 10 1248 50 1193 90 1064 115 784 155 431 195 273 11 1247 51 1190 91 1060 116 770 156 426 196 270 12 1247 52 1188 92 1055 117 757 157 420 197 267 13 1246 53 1185 93 1051 118 744 158 415 198 264 14 1245 54 1183 94 1047 119 732 159 410 199 262 15 1245 55 1180 95 1042 120 720 160 405 200 259 16 1244 56 1178 96 1038 121 708 161 400 17 1243 57 1175 97 1034 122 696 162 395 18 1242 58 1173 98 1029 123 685 163 390 19 1242 59 1170 99 1025 124 674 164 385 20 1241 60 1167 100 1025 125 663 165 381 21 1240 61 1164 101 1015 126 653 166 376 22 1239 62 1162 102 1011 127 643 167 372 23 1238 63 1159 103 1006 128 633 168 367 24 1237 64 1156 104 1001 129 623 169 363 25 1236 65 1153 105 996 130 613 170 359 26 1234 66 1150 131 604 171 354 27 1233 67 1147 132 595 172 350 28 1232 68 1144 133 586 173 346 29 1231 69 1140 134 577 174 342 30 1229 70 1137 135 569 175 338 31 1228 71 1134 136 560 176 335 32 1226 72 1131 137 552 177 331 33 1225 73 1127 138 551 178 327 34 1223 74 1124 139 544 179 323 35 1222 75 1121 140 536 180 320 36 1220 76 1117 141 529 181 316 37 1219 77 1114 142 521 182 313 38 1218 78 1110 143 514 183 309 39 1215 79 1106 144 500 184 306 40 1213 80 1108 145 493 185 303
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