Memorial_Descritivo_e_de_Calculo_Viga_de

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI 
CAMPUS ALTO PARAOPEBA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MEMORIAL DESCRITIVO E DE CÁLCULO 
 
 
 
 
 
 
Luana Luiza Carvalho da Paz - 154100053 
 
 
 
 
 
 
Ouro Branco – MG 
Abril de 2019 
 
SUMÁRIO 
1 LOCAL DA OBRA ........................................................................................ 3 
2 NORMAS UTILIZADAS ............................................................................... 3 
3 DESCRIÇÃO DO EDIFÍCIO INDUSTRIAL .................................................. 3 
4 MEMORIAL DE CÁLCULO .......................................................................... 5 
4.1 Ação de Vento ....................................................................................... 5 
4.2 Viga de Rolamento .............................................................................. 11 
ANEXO A...........................................................................................................12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 LOCAL DA OBRA 
O local determinado para a construção do edifício industrial foi na rodovia MG 
443, em frente ao acesso para o Clube Campestre AEA, na cidade de Ouro 
Branco, Minas Gerais. O terreno possui as dimensões de 210 por 125 metros. 
2 NORMAS UTILIZADAS 
NBR 6120/1980 – Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. 
NBR 6123/1988 – Forças devido ao vento em edificações; 
NBR 8800/2008 – Projeto de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios; 
3 DESCRIÇÃO DO EDIFÍCIO INDUSTRIAL 
Para determinação das dimensões mínimas do galpão, foi utilizada a tabela 
de uso didático para pontes rolantes (Figura 1). A capacidade máxima da ponte 
(𝑄) de 100 kN. 
 
Figura 1 - Tabela didática para Pontes Rolantes 
 
Fonte: adaptado do material didático da disciplina. 
 
Para fins de dimensionamento da ponte rolante, foram utilizados os dados 
expressos na Tabela 1. 
 
Tabela 1 – Dados de Dimensionamento 
Dado Valor 
Comprimento 50 m 
Altura do pilar 11,30 m 
Distância entre os pórticos 5 m 
Inclinação da cobertura 10° 
Vão da ponte rolante 22,5 m 
Folga mínima 0,20 m 
Altura da ponte rolante 7,9 m 
Altura do galpão 13,3 m 
Fonte: o autor. 
 
Dado a dimensão do vão da ponte rolante, por tabela os valores permitidos 
estavam entre 4 e 7m. O valor escolhido foi de 5m. 
Para facilitar o acesso de caminhões, foram adotados dois portões de 6x10m. 
Para a vedação do galpão, tanto para cobertura, quanto para as vigas de 
tapamento, foi adotada Telha Trapezoidal RT40/980, espessura de 0,43 mm, 
fabricada pela Regional Telhas, com peso de 38,6 N/m², cuja especificação para 
2 apoios encontra-se na Tabela 2. 
 
Tabela 2 – Especificações Técnicas para telha RT40/980 
Dados Valores 
Espessura chapa 0,43 
Peso Galvalume (kgf/m²) 3,94 
Peso Galvalume (kN/m²) 0,039 
Sobrecarga para vão de 2,4m (kgf/m²) 68,0 
Sobrecarga para vão de 2,4 m (kN/m²) 0,67 
Fonte: adaptado do informativo técnico da regional telhas. 
4 MEMORIAL DE CÁLCULO 
4.1 Ação de Vento 
A carga de vento foi obtida com base na NBR 6123/1988 – Forças devido ao 
vento em edificações com o auxílio do programa de cálculo de vento fornecido 
pelo professor Hisashi Inove. 
A pressão dinâmica do vento foi calculada a partir da equação a seguir: 
 
 𝑉𝑘 = 𝑉0 × 𝑆1 × 𝑆2 × 𝑆3 
 
Onde: 
• 𝑉𝑘= velocidade característica do vento; 
• 𝑉0 = velocidade básica do vento; 
• 𝑆1 = fator topográfico; 
• 𝑆2 = fator de rugosidade do terreno, dimensões da edificação e altura sobre o 
terreno; 
• 𝑆3 = fator estatístico. 
 
Com base na Figura 2, é possível definir o valor para a velocidade básica do 
vento como 35m/s. 
Figura 2 - Isopoletas da velocidade básica V0 (m/s) 
 
Fonte: NBR 6123. 
 
Para encontrar o valor de 𝑆1, é necessário encontrar o valor da inclinação 
do talude onde a obra está inserida. Tal valor foi encontrado com base em uma 
análise do talude no Google Earth, como pode ser visto na Figura 3. 
 
Figura 3 – Local da obra 
 
Fonte: Google Earth 
Sendo 1063m a cota do ponto mais alto e 1038m a cota do ponto mais 
baixo, em uma distância de 300m, temos que a inclinação 𝜃 é igual a 8,3°. Para 
valores entre 6° e 17°, a norma indica que 𝑆1 equivale à: 
 
𝑆1 = 1 + (2,5 −
𝑧
𝑑
) ∗ 𝑡𝑔(𝜃 − 3) 
 
Onde: 
• 𝑧 é a altura medida a partir da superfície do terreno no ponto considerado; 
• 𝑑 é a diferença de nível entre a base e o topo do talude, 300m; 
 
Para a determinação do valor de 𝑆2 são levados em consideração fatores 
acerca da rugosidade do terreno e dimensões máximas da edificação. Quando 
à rugosidade, o terreno é classificado como Categoria IV (zonas de parques e 
bosques com muitas arvores). Quanto à dimensão, o edifício é determinado 
como Classe B, pois sua maior dimensão horizontal está entre 20m e 50m. 
Para 𝑆3, é determinado um valor de acordo com a ocupação do edifício, nesse 
caso, como se trata de uma instalação industrial com baixo fator de ocupação, o 
edifício é classificado no Grupo 3. 
Com base no valor de velocidade característica do vento, é possível calcular 
a pressão dinâmica do vento (𝑞). 
 
 𝑞 = 0,613 𝑉𝑘
2 
 
Determina-se os coeficientes de pressão e de forma com base na NBR 6123. 
Para coeficiente de pressão interna, adota-se os valores de -0,3 e 0,0, pois as 
quatro faces são impermeáveis. Para os coeficientes de pressão externa, é 
necessário consultar a Tabela 4 da norma (Coeficientes de pressão e de forma, 
externos, para paredes de edificações de planta regular), conforme a Figura 4. 
 
Figura 4 – Coeficientes de pressão e de forma, externos, para paredes de edificações de planta 
retangular 
 
Fonte: NBR 6123 
 
Os dados encontrados pelo programa de vento podem ser verificados abaixo. 
 
 
4.2 Viga de Rolamento 
O dimensionamento da viga de rolamento encontra-se no Anexo A. 
ANEXO A - DIMENSIONAMENTO DA VIGA DE ROLAMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.1 Dados Geométricos 
 
distância entre os pórticos 
 
vão da ponte rolante 
capacidade máxima da ponte 
 
1.2 Dados do Aço 
 
módulo de elasticidade do aço 
 
resistência do aço 
1.3 Coeficientes de Ponderações 
 
impacto vertical 
 
impacto longitudinal de caminho 
 
coeficiente de ponderação do aço 
 
ponderação da ação permanente de estrutura (viga de rolamento) 
 
ponderação da ação permanente do trilho 
 
ponderação de ação variável (sobrecarga) 
1.4 Dados da Ponte Rolante (Tabela Didática) 
 
distância entre as rodas da ponte rolante 
 
peso do trole 
 
peso da ponte rolante 
 
carga máxima por roda 
 
carga mínima por roda 
1.5 Dados de Trilho 
Modelo do Trilho: TR-37 
 
peso do trilho 
 
altura do trilho 
1.6 Dados do Perfil I Soldado (NBR 5884) 
Perfil adotado VS600x152 
 
 
 
 
Propriedades geométricas 
 
 
 
 
Tabela Gerdau 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Flexão da mesa em torno do eixo y 
 
 
 
 
 
 
 
2 SOLICITAÇÕES 
2.1 Força Horizontal Transversal (𝐻𝑡) 
2.1.1 Carga a Içar e Peso do Trole 
 2.1.2 Carga a Içar e Peso da Ponte 
 2.1.3 Carga a Içar 
 O valor da força horizontal transversal é o maior dos três valores 
 
2.2 Força Longitudinal de Frenagem 
 
2.3 Carga Vertical devido ao Impacto 
 
 
2.4 Cargas Permanentes 
 Carga Permanente total é a soma da viga de rolamento e trilho. 
2.5 Momento Fletor Vertical na Viga de Rolamento 
2.5.1 Momento fletor máximo vertical devido às cargas de peso próprio (viga e 
trilho) 
 2.5.2 Momento fletor máximo de carga móvel na pior situação 
 
posição da roda esquerda do apoio 
 Momento fletor devido ao impacto 
 
 
Momento Solicitante total 
 
2.5.3 Momento Fletor Horizontal 
Sem levar em consideração o impacto 
 2.6 Força Cortante Vertical 
2.6.1 Força Cortante Máxima 
 
 
Considerando o impacto da carga móvel 
 
2.6.2 Carga devido ao peso da viga e do trilho2.6.3 Carga Solicitante Total 
Carga solicitante total é a soma da carga móvel, a carga de impacto da carga 
móvel e o peso próprio da viga e do trilho. 
 
3 DIMENSIONAMENTO 
3.1 Verificação em relação aos eixos 
3.1.1 Momento Fletor em relação ao eixo x 
O momento solicitante deve ser menor que o momento resistente. 
 
 
Como o momento resistente é maior que o solicitante, o dimensionamento está 
verificado. 
3.1.2 Momento Fletor em relação ao eixo y 
O momento solicitante deve ser menor que o momento resistente. 
 
 
Como o momento resistente é maior que o solicitante, o dimensionamento está 
verificado. 
 3.1.3 Combinação de Momento Fletor Vertical e Horizontal 
A combinação do momento fletor vertical e horizontal deve ser menor que 1. 
 Como o valor encontrado é menor do que 1, o dimensionamento está verificado. 
3.2 Verificação a Flambagem 
3.2.1 Verificação ao Momento Fletor Resistente de Cálculo em relação ao eixo x 
Nessa etapa foi feita a verificação da Flambagem Local da Mesa (FLM), 
Flambagem Local da Alma (FLA) e a Flambagem Lateral com Torção (FLT). 
3.2.1.1 FLM 
 
 
 
 
 
 Como < , o momento resistente de cálculo é igual a: 
 3.2.1.2 FLA 
 
 
 
 
 
Viga de Alma não esbelta 
Como < , o momento resistente de cálculo é igual a: 
 
 3.2.1.3 FLT 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O momento fletor de cálculo resistente em x é o menor entre os três valores. 
 
3.2.2 Verificação ao Momento Fletor Resistente de Cálculo em relação ao eixo y 
Nessa etapa foi feita a verificação da Flambagem Lateral com Torção (FLT). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3.3 Verificação às combinações 
 
 
Ok 
4 ESFORÇO CORTANTE RESISTENTE 
Como 𝐿𝑝 é menor que 7, não precisa de enrijecedor. 
5 VERIFICAÇÃO DAS FLECHAS 
5.1 Deslocamento Vertical para pontes rolantes com capacidade nominal inferior 
a 200 kN. 
 
 
 
 
OK 
5.2 Deslocamento Horizontal (exceto para pontes rolantes siderúrgicas) 
 
 
 
 
OK 
6 ESMAGAMENTO DA ALMA DEVIDA À CARGA DISTRIBUÍDA NO TRILHO + 
ESPESSURA DA MESA SUPERIOR PARA A ALMA 
Distância da roda até a alma 
 
Largura da carga distribuída considerando aplicação a 45° 
 
Tensão sobre a alma 
 
Fator de segurança 
 
 
 
 
Resistência do aço 
 
OK 
7 VERIFICAÇÃO DE FADIGA 
Adotando 500000 como o número de ciclos durante a vida útil. Metal-base de aço 
resistente à corrosão atmosférica não pintado, com superfícies laminadas. 
 
 
 
 
 
OK 
7.1 Verificação da Mesa 
 
7.1.1 Mesa Comprimida 
 
 
OK 
7.1.2 Mesa Tracionada 
 
 
OK 
8 AÇÕES NOS PILARES DEVIDO A VIGA DE ROLAMENTO E PONTE ROLANTE 
8.1 Carga Gravitacional 
8.1.1 Lado Esquerdo 
Combinação Última Normal 
 
Combinação Rara de Serviço 
 
8.1.2 Lado Direito 
Combinação Última Normal 
 
Combinação Rara de Serviço 
 
8.2 Carga Transversal (x) 
8.2.1 Lado Esquerdo 
Combinação Última Normal 
 
Combinação Rara de Serviço 
 
8.2.2 Lado Direito 
Combinação Última Normal 
 
Combinação Rara de Serviço 
 
8.3 Carga Longitudinal devido à Frenagem 
8.3.1 Lado Esquerdo 
Combinação Última Normal 
 
Combinação Rara de Serviço 
 
8.3.2 Lado Direito 
Combinação Última Normal 
 
Combinação Rara de Serviço