Projeto - Mezanino - Cálculo de estruturas

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UNIFAVIP WYDEN 
Marcelo Rocha Torres
Relatório Mezanino
Caruaru
2020
Marcelo Rocha Torres
Relatório Mezanino
Relatório final, apresentado ao Centro Universitário UNIFAVIP WYDEN, como parte das exigências para a obtenção de nota parcial acadêmica AP2 da disciplina de Cálculo de estruturas e tubulações industriais 
Orientador: Prof Dr Allysson Ramos
Caruaru 
2020
1. Introdução 
Devido ao seu alto grau de industrialização, as estruturas de aço oferecem inúmeras vantagens, tanto na construção de edificações de grande porte, comerciais ou industriais, como para obras menores, como mezanino. 
E esse relatório tem como finalidade tratar sobre estruturas internas de edificações, os mezaninos, que são pavimentos intermediários postos entre andares, que pode ocupar área máxima entre 1/3 e até ½ (Metade) da estrutura composta, seja de uma residência, de um estabelecimento comercial ou industrias em geral. E seus respectivos dimensionamentos estruturais.
Em sua essência eles requerem que os elementos constituintes seja de peças leves, de fácil e rápida montagem, necessitando que haja uma atenção maior em sua execução para não haver entulhos ou poeira. Com isso, tornou-se comum a utilização de pilares de aço para compondo sua principal estrutura.
2. Cargas atuantes 
As cargas atuantes em uma estrutura metálica são definidas baseadas em normas técnicas. Essas normas representam as condições e os valores máximos das cargas que podem atuar sobre a estrutura (Nesse caso, um mezanino). Salvo os casos previstos em normas especiais.
Devemos considerar dois tipos de cargas: Permanentes e Acidentais. As cargas permanentes são representadas pelo peso próprio de todos os elementos da construção da estrutura, permanentemente suportados como pisos, paredes fixas, forros, escadas, revestimentos, acabamentos, elementos fixos e instalações, e as cargas acidentais representadas por sua periodicidade, ou seja, ao longo do tempo a estrutura vai deformando, considerando geralmente o peso das pessoas, objetos e materiais estocados (Deve ser prevista em projeto). Em todo memorial de cálculo deve- se levar em consideração a relação de cargas atuantes citadas anteriormente e não poderão ultrapassar os limites estabelecidos no projeto.
As normas usuais em projetos de mezanino para fins de dimensionamento são: 
· NBR 6120/80 – Cargas para o Cálculo de Estruturas.
· NBR 8800/08 – Projeto e Execução de estruturas de Aço em Edifícios.
· NBR 14432/00 – Exigências de Resistência ao fogo de Elementos Construtivos de Edificações.
3. Definições e premissas do projeto 
A seleção dos materiais para o projeto do mezanino, se dá antes pela localização do projeto, seu tamanho e sua altura. O local onde ele será construído será em uma empresa de Lavanderia onde tem a necessidade de guardar de forma organizada os equipamentos para realizar manutenção preventiva, corretiva e preditiva no maquinário em geral. Sua estrutura é limitada em 4 metros de comprimento por 2 metros de largura e 2 metros de altura. Levando em consideração que se trata de escadas, pois seu espaço onde é realizado as manutenções é relativamente pequeno, com um comprimento de 2 metros até a primeira estrutura, onde a distância entre as vigas é de 0,40 metro e mais 1 metro até a viga 1 do mezanino.
Percebeu-se que antes da seleção de vigas e painéis, era necessário saber qual a carga distribuída sobre a estrutura, levando-se em consideração que serão necessários 9 armários de ferramentas de aproximadamente 160 Kg cada, já em seu estado uso. Partindo desses dados, o peso suportado deveria estar na casa dos 1440 Kg, tendo ainda que levar em consideração as normas de projetos de mezaninos as, NBR8800/08 e NBR6120/1980.
O layout foi definido na tentativa e erro, sempre buscando materiais mais em conta, evitando custos, que resistissem ao esforço solicitado e que se encaixassem nos padrões do projeto. No piso chegou-se à conclusão que, painéis Wall seriam a melhor solução. Para a estrutura buscou-se a menor quantidade de vigas possíveis que atendessem aos requisitos estruturais e tivessem um bom custo benefício.
Com o layout definido, os próximos passos a serem tomados foram, a avaliação da estrutura a partir do diagrama de corpo livre, onde seria observado as reações estruturais, e por fim, fazer os cálculos dos esforços solicitantes, seguindo as normas do projeto e assim escolher as características dos materiais a serem indicados. Como descrito na figura 1.
Figura 1: Projeto estrutural do mezanino
3.1 Diagrama de corpo livre 
Abaixo se encontra o diagrama de corpo livre descrito a seguir:
Figura 1: Diagrama de corpo livre 
3.2 Cálculos referentes a estrutura
Deslocamento Máximo Admissível – ANEXO D 8800/08
De acordo com a NBR para sabermos qual é o deslocamento máximo admissível temos que utilizar a relação:
L/350
Onde: L = comprimento da viga
Logo, considerando a viga V1, teremos:
2000mm/350 = 5,71mm
3.2.1 Cargas atuantes na superfície 
3.2.2 Cargas Permanentes 
Painel Wall = 0,35KN/m^2
Contra Piso = 0,52 KN/m^2
Piso cerâmico = 0,12 KN/m^2
Peso da estrutura metálica = 0,19 KN/m^2
Total: 1,41 KN/m^2
3.2.3 Cargas variáveis 
Corredor/com acesso ao público = 2,5 KN/m^2
Ferramentaria = 3 KN/m^2
Armários = 2,4 KN/m^2
Total: 7,9 KN/m^2
Definido as cargas permanentes e variáveis, o próximo passo é fazer uma combinação das cargas. Vamos então definir as cargas atuantes nas barras, de acordo com a tabela 1 da norma NBR 8800/08. 
3.2.4 Combinações de ações
	Peso da Estrutura Metálica
	Cerâmica +Painel Wall
	Contra Piso
	Depósito
	
(1,25 x 0,19)
	
(1,4 x (0,35 + 0,12))
	
(1,35 x 0,52)
	
(1,5 x 3)
	
Após fazer a multiplicação e soma de todos os termos, chegamos ao valor exato da nossa carga Q1 que está na barra V1.
Q1 = 6,10 kN/m^2
Agora multiplicando pela distância entre vigas, d = 1100mm, temos:
Q1 = 6,71 kN/m^2
Referências
https://www.gerdau.com/br/pt/productsservices/products/Document%20Gallery/perfil-estrutural-tabela-de-bitolas.pdf
https://rotaacessivel.com.br/_files/200000332-9e3c79f36d/nbr6120.pdf
https://www.maxicomp.com/?gclid=Cj0KCQiA2vjuBRCqARIsAJL5a-IFKvaW8PPAKMSMwvI9j_2COVq6g1R2XZczyb9TDwsp9K44X4wUvwYaAmcPEALw_wcB
https://www.eternit.com.br/site/wp-content/uploads/2019/05/2820_Catalogo_Sistemas_Construtivos_B_comercial.pdf