Memorial de Cálculo - Trabalho de cálculo de telhado em estruturas metálicas

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Projeto
			FACULDADE DE ENGENHARIAS, ARQUITETURA E URBANISMO E GEOGRAFIA
			Curso:	Engenharia Civil
			Disciplina:	Estruturas Metálicas
			Acadêmicos:	Dhioney Pereira de Barros - 2013.2102.139-9
				Gabriela Sayuri Nakasato - 2012.2102.146-0
				Izabella Grubert Chaves Rojas - 2012.2111.003-9
				Karine da Rocha Schultz - 2013.2102.212-3
				Melina da Silva - 2012.2102.205-9
				Stephanye Marta Correia - 2013.2102.129-1
				Sophia de Macedo Abrão - 2012.2111.020-9
Esforços Devido ao Vento
/xl/drawings/drawing1.xml#'For%C3%A7as%20devido%20ao%20vento'!A1Tração e Compressão
/xl/drawings/drawing1.xml#'Tra%C3%A7%C3%A3o%20e%20Compress%C3%A3o'!A1Flexão
/xl/drawings/drawing1.xml#Flex%C3%A3o!A1Cisalhamento
/xl/drawings/drawing1.xml#Cisalhamento!A1
Forças devido ao vento
		FORÇAS DEVIDO AO VENTO
	VELOCIDADE BÁSICA DO VENTO EM CAMPO GRANDE
		Vo =
Microsoft Office User: Fonte:
Mapa Isopletas - NBR 6123	45.00 m/s
		Vo =	162.00 km/h
	DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE CARACTERÍSTICA
		Fatores			Velocidade Característica
Microsoft Office User: Fonte:
Vk = S1.S2.S3.Vo
		S1 =
Microsoft Office User: Fonte:
Terreno plano ou fracamente acidentado	1.00		Vk = 	32.40 m/s
		S2 =
Microsoft Office User: Fonte:
Categoria V
Classe B
Z = 7m	0.72		Vk = 	116.64 km/h
		S3 =
Microsoft Office User: Fonte:
Grupo 2
	1.00
	DETERMINAÇÃO DA PRESSÃO DINÂMICA
		q =
Microsoft Office User: Fonte:
q = 0,613.Vk²
	643.50 N/m²
	COEFICIENTES DE PRESSÃO - DADOS
		Dados do Galpão			Cálculos Prévios				Subdivisão do Galpão
		h =	7.00 m		h/b =	0.875			A1 e A2 = 
Microsoft Office User: Fonte:
Maior valor entre a/4 e b/3
	6.25 m
		b =	8.00 m		a/b = 	3.125			C1 e C2 = 
Microsoft Office User: Fonte:
Menor valor entre 2.h e b/2
	4.00 m
		a =	25.00 m
	COEFICIENTE DE PRESSÃO EXTERNA
	Parede
Microsoft Office User: Fonte:
Tabela 4
		α	0º
		Ce	A1 e B1	A2 e B2	C	D	A3 e B3	Cpe médio
			-0.9	-0.4	0.7	-0.3	-0.2	1.1
		α	90º
		Ce	A	B	C1 e D1	C2 e D2	Cpe médio
			0.7	-0.6	-0.9	-0.5	1.1
	Telhado
Microsoft Office User: Fonte:
Tabela 5
		Declividade do Telhado			Tamanho da seção
		ht =	1 m		6.25
		l =	4 m
		θ = 	14.036º
		θ adot =	15º
		α	0º
		Ce	EG	FH	IJ
			-1	-0.6	-0.2
		α	90º
		Ce	EF	GH	I
Microsoft Office User: Fonte:
Segue o padrão do telhado	
Microsoft Office User: Fonte:
Mapa Isopletas - NBR 6123				J
Microsoft Office User: Fonte:
Segue o padrão do telhado
		
Microsoft Office User: Fonte:
Terreno plano ou fracamente acidentado	
Microsoft Office User: Fonte:
Categoria V
Classe B
Z = 7m			
Microsoft Office User: Fonte:
Vk = S1.S2.S3.Vo	
Microsoft Office User: Fonte:
Grupo 2
	
Microsoft Office User: Fonte:
q = 0,613.Vk²
	
Microsoft Office User: Fonte:
Tabela 5		-0.8	-0.6	-0.8	-0.6
		Cpe Médio
			-1.8	-1.5	-1.5	-1.2
	COEFICIENTE DE PRESSÃO INTERNA
											zona de alta sucção
		Abertura barlavento (Ab)			12.0		Zona de alta sucção		1.60 m
		Abetura outras faces (Ao)			9.6		Proporção (Ab/Ao)		1.25
		Como Ab>Ao, o galpão possui abertura dominante									zona de alta sucção
		Ao analisar a planta do galpão, pode-se concluir que o mesmo possui 2 faces igualmente permeáveis
		De acordo com a Norma NBR 6123/1988, foi adotada a classificação 6.2.5.c) abertura dominante em uma face; as outras faces de igual permeabilidade;
		Abertura Dominante na Face de Barlavento
		Cpi =	0.2
		Abertura dominante na Face de Sotavento
Microsoft Office User: Observção:
Segundo a Tabela 4, a abertura dominante não se encontra em zona de alta sucção
		Ce correspondente à 0º na face D			Cpi=	-0.3
		Abertura dominante em Face paralela ao vento
Microsoft Office User: Observção:
Segundo a Tabela 4, a abertura dominante não se encontra em zona de alta sucção
		Ce correspondente à 90º na face A			Cpi=	-0.75
	VALORES RESULTANTES
		Sucção
			Cpe+Ci (α=90º)
				-2.0 		-1.4
							-0.8
			0.5					-0.8
			Cpe+Ci (α=0º)
				-2.0 		-1.4
							-1.2
			-1.1					-1.1
		Sobrepressão
			Cpe+Ci (α=90º)
						-0.45
				-0.75	-0.05
							0.15
		1.45						0.15
			Cpe+Ci (α=0º)
						-0.45
				-0.75	0.15
							0.15
			0.55					0.55
	DIMENSIONAMENTO DAS TERÇAS
		Dados
		Telha:		telha trapezoidal 40 revestida de Zn-Al
		Altura da onda:		37	mm
		Espessura de 1 telha:		0.65	mm
		Peso de 1 telha:		63	N/m²
		Carregamento nas telhas da cobertura
		Peso próprio:		gpp =	63	N/m²	=	0.063	kN/m²
		Sobrecarga:		qsc =	250	N/m²	=	0.25	kN/m²
		Vento (sobrepressão):		qvso =	-482.63	N/m²	=	-0.48	kN/m²
		Vento (sucção):		qvsu =	-1287.01	N/m²	=	-1.29	kN/m²
		Combinações de carregamentos
		ϒg, fav =	1		ϒq =	1.5		Ψ0w =	0.6
		ϒw1 =	1.4					Ψ0q =	0.5
			Carregamento 1
			(peso próprio, sobrecarga, vento de sobrepressão)
			1ª combinação (vento de sobrepressão como principal)
			Nd1=	-0.43	kN/m²
			2ª combinação (sobrecarga como principal)
			Nd2 =	0.03	kN/m²
			Carregamento 2
			(peso próprio, vento de sucção)
			Nd3=	-1.74	kN/m²
		Portanto os carregamentos mais críticos que serão considerados são:
		Nd3=	-1.74	kN/m²
		Nd2 =	0.03	kN/m²
		Carregamento das terças
		Perfil:	CVS 400x87
		Peso da terça:		86.8	0.868
		Sendo assim, ficamos com:
		Nd3=	-1.74	kN/m
		Nd2 =	0.03	kN/m
		Considerando o peso da terça, tem-se:
		Nd3=	-0.87	kN/m
		Nd2 =	0.90	kN/m
		Carregamento das treliças
		Perfil:	CVS 650x211
		Peso da treliça:	52.1	kgf/m	=	0.521	kN/m
		Carregamentos nos nós da treliça
		Esforços críticos atuantes
		O esforço crítico atuante na treliça foram:
			Nd =	-48.8	kN	(compressão)
		Os esforços críticos atuantes nas terças foram:
			Vd =	-3.4	kN
			Md =	3.0	kN.m
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/xl/drawings/drawing2.xml#Projeto!A1
Tração e Compressão
						DADOS PERFIL
						to	0.95	ix	17.1
						ho	37.5	iy	7.13
						tf	1.25	bf/2tf	12
						bf	30	ho/to	39.5
		DIMENSIONAMENTO A TRAÇÃO
		ESTADOS LIMITES ÚLTIMOS
		DISTRIBUIÇÃO DAS TENSÕES NORMAIS NA SEÇÃO
									A	fy	Ny
									110.6	25	2765
		ESCOAMENTO DA SEÇÃO BRUTA
								Ag	fy	𝛾𝑎1	Nrd
								110.6	25	1.1	2513.6363636364
		LIMITAÇÃO DO ÍNDICE DE ESBELTEZ
									l	r	 𝜆
									800	7.13	112.2019635344
		DIMENSIONAMENTO A COMPRESSÃO
		CONDIÇÃO DE SEGURANÇA
		FLAMBAGEM
		VALORES
		k em x
		k em y	1
		Ag	110.6
		ix	17.1
		iy	7.13
			39.5
			12
		l	12					r	𝜆	𝜋	E	A	Ncr
		E	20000					7.13	1.683029453	3.14	20000	110.6	7699472.75221444
		fy	25
		FLAMBAGEM LOCAL
									𝜆x	𝜆y	𝜆
									0	1.683029453	1.683029453
				MESA					ALMA
												50.63	39.5					0.0189340813
																	𝜒	1
			14.441280023	26.4004650421	12												𝜎	25
												Qa					c
			Qs									1					be	30.2042712475
			1														Ae
																	103.6690576851
									Qs	Qa	Q
									1	1	1
		FLAMBAGEM GLOBAL
									𝜆𝑜	𝜒
									0.018940736	0.33
									Nrd	829.5
		Flexão
 𝜆𝑜=0,01125 𝑥 𝜆
𝜆𝑜= 𝜆/√((𝜋² 𝑥 𝐸)/(𝑄 𝑥 𝑓𝑦))
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/xl/drawings/drawing3.xml#Projeto!A1
Flexão
	Flexão
						DADOS PERFIL
						to	0.95	ix	17.1
						ho	37.5	iy	7.13
						tf	1.25	bf/2tf	12
						bf	30	ho/to	39.5
						Wx	1617	zx	1787
						Iy	5628	ry	7.13
						J	50	h	40
		DIMENSIONAMENTO A FLEXÃO
								Momento Máximo de Projeto
								Md =	300
		FLAMBAGEM LOCAL
		MESA									ALMA
												39.4736842105
			12
			10.7									106
												161
		kc =	0.6366579406
											SEÇÃO COMPACTA - 1 
			25.6255183394								SEÇÃO SEMICOMPACTA - 2
											SEÇÃO ESBELTA - 3
			SEÇÃO COMPACTA - 1
			SEÇÃO SEMICOMPACTA - 2								SEÇÃO 	1
			SEÇÃO ESBELTA - 3
											Mp=	44675
		SEÇÃO 	2
											Mr=	28297.5
		Mp=	44675
											Mn=	44675
		Mr=	28297.5
											Mrd=	40613.6363636364
		Mn=	43248.5336277244
		Mrd= 	39316.8487524767								CONCLUSÃO:	RESISTE
		CONCLUSÃO:	RESISTE
		FLAMBAGEM LATERAL COM TORÇÃO 
									70.126227209
									49.78
								Cw =	2112698.4375
								B1 =	0.0282975
									145.481380456
								VIGA CURTA- 1
								VIGA INTERMEDIÁRIA -2
								VIGA LONGA -3
								VIGA 	2
								Mn =	46795.3889074629
								Mdr =	42541.2626431481
								CONCLUSÃORESISTE
 𝜆= bf/2tf
 𝜆 =
 𝜆p= 0,38x√E/fy
 𝜆 p= 
 𝜆r= C*√E/(0,7*fy/kc)
 𝜆r = 
 𝜆= ho/to
 𝜆=
 𝜆p= Dx√E/fy
 𝜆p= 
 𝜆r= 5,7*√E/fy
 𝜆r= 
 𝜆= lb/ry
 𝜆=
 𝜆p= 1,76x√E/fy
 𝜆p = 
 𝜆r =
KN.cm
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/xl/drawings/drawing4.xml#Projeto!A1
Cisalhamento
						DADOS PERFIL
						to	0.95	ix	17.1
						ho	37.5	iy	7.13
						tf	1.25	bf/2tf	12
						bf	30	ho/to	39.5
						Wx	1617	zx	1787
						Iy	5628	ry	7.13
						J	50	h	40
		DIMENSIONAMENTO A CISALHAMENTO
						Cisalhamento Máximo de Projeto
							Vd =	340	KN.cm
		FLAMBAGEM 
							ALMA
								39.4736842105
								69.5701085237
								86.6464078886
							CASO	1
							Vrd =	518.1818181818
							CONCLUSÃO	1
		ENRIJECEDORES
 𝜆= ho/to
 𝜆 =
 𝜆p= 1,1x√Kv*E/fy
 𝜆p= 
 𝜆r= 1,37*√Kv*E/fy
 𝜆r= 
 𝜆< 𝜆p...........CASO 1
 𝜆p< 𝜆 <𝜆r....CASO 2
 𝜆> 𝜆r..........CASO 3
 1.......O PERFIL ATENDE
2.......PRECISA DE ENRIJECEDORES
 O PERFIL NÃO APRESENTA FLAMBAGEM LOCAL DEVIDO AO ESFORÇO CISALHANTE. PORTANTO NÃO HÁ NECESSIDADE DE ENRIJECEDORES INTERMEDIÁRIOS 
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/xl/drawings/drawing5.xml#Projeto!A1