DIMENSIONAMENTO DE UM GALPÃO EM ESTRUTURA DE MADEIRA
Por: a7a7 • 19/8/2022 • Trabalho acadêmico • 1.470 Palavras (6 Páginas) • 245 Visualizações
[pic 1]
Universidade Federal do Triângulo Mineiro Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas
Projeto de estruturas de Madeira: Dimensionamento de um galpão em madeira
Alisson Ferreira Guilherme Cunha Lucas Marçola Vitor Lopes
Uberaba 2022
Dados iniciais do projeto
O presente trabalho vai realizar o dimensionamento e verificação de um galpão em estrutura de madeira, para tal, seguiu-se a normativa da NBR 7120:1997 – Projeto de estruturas de madeira. Para se iniciar o projeto, alguns dados iniciais foram adotados, os mesmos, estão descritos abaixo:
- Cidade: Uberaba
- Bairro: Fabrício
- Largura: 18 metros
- Comprimento: 30 metros
- Altura dos pilares: 7 metros,
- Altura total: 9,41 metros;
- Distância entre os apoios: 6 metros
- Aberturas frontais e fundo: 2 portas de enrolar de 3mx3m
- Aberturas laterais: 3 janelas em cada lado com 3mx2m
Os dados são melhor exemplificados pela figura 1 abaixo, do anteprojeto do galpão.
Figura 1: Anteprojeto do galpão
[pic 2]
Fonte: Dos autores, 2022
Para efeito de cálculo, foi escolhida a madeira da espécie Cedro Amargo, serrada de 2ª categoria, classe de umidade 02 e classe de carregamento de longa duração. (Kmod = 0,56)
As características mecânicas da madeira estão listadas abaixo:
- fco = 39 MPa;
- Eco,m = 9839 MPa;
- fv = 6,1 MPa;
- fto = 58,1 MPa;
- Peso específico = 504 kg/m³
- Tipo de telha escolhida: Kalheta Brasilit, fibrocimento com inclinação de 15º, com suas informações na figura 2 abaixo.
Figura 2: Dados da telha escolhida
[pic 3]
Fonte: Catálogo Brasilit, 2022
- Com a telha definida, foi pego dentro do catálogo da mesma as distâncias entre as terças e os apoios, para formar a treliça, que é exemplificada de forma simples abaixo, na figura 3, onde:
- Distância total inclinada até o meio dos 18 metros de vão = 9,13 m
- Distância entre as terças = 9,13/5 = 1,83 m
- Distância entre os apoios (inclinados) = 9/5 = 1,8 m
- Número de terças = 11, com 10 espaçamentos entre elas
Figura 3: Demonstração da tesoura
[pic 4]
Fonte: Dos autores, 2022
Carregamento da terça
Para os carregamentos das terças, primeiro foi definida a seção das mesmas, que será na forma retangular, com dimensões de 20x40, seção ilustrada na figura 4 abaixo, onde o 40 cm de altura vem da relação L/15, onde L é a distância entre pilares, que é de 6m.
Figura 4: Seção da terça
40[pic 5]
20
Fonte: Dos autores, 2022
Ações na terça
Para o cálculo das ações na terça, foi definido através do software Visual Ventos a carga do vento de sucção, para isso, foram inseridos os seguintes fatores no software:
- Vo (velocidade básica) = 32 m/s
- Fator Topográfico S1 = 1 (Terreno plano ou francamente acidentado)
- Fator de Rugosidade S2 = 0,83, conforme a figura 5 abaixo mostra
Figura 5: Fator de rugosidade
[pic 6]
Fonte: Visual Ventos, 2022
- Fator Estátistico S3 = 0,88 (Grupo 4: Vedações)
Com tais dados inseridos, obteve-se o valor para vento de sucção de - 3,99 kN/m, como mostrado na figura 6 a seguir
Figura 6: Carregamentos do vento
[pic 7]
Fonte: Visual Ventos, 2022
Com a carga do vento definida, foram realizados os cálculos para descobrir as ações permanentes e variáveis que atuavam nas terças, considerando uma sobrecarga por norma, de 0,25 kN/m².
Permanentes
- g1=b*h*p*9,81/1000
- Onde:
- g1: Peso próprio da terça (kN/m);
- b: Base (m);
- h: Altura (m);
- p: Massa específica da madeira (kg/m³).
- g1: 0,2*0,4*(504*9,81/1000) = 0,39 kN/m
g2=ρtelha*L + SC*L
- Onde:
- g2: Peso próprio da telha (kN/m);
- L: Distância entre os apoios (m);
- ρtelha: Resistência da telha (kN/m²).
- SC: Sobrecarga
- g2: 0,24*6 + 0,25*6 = 2,94 kN/m
- Como o peso próprio da estrutura é de pequena variabilidade, temos a combinação de:
gd = 1,3* (2,94+0,39) = 4,33 kN/m
- Variáveis
- gvento + SC = - 2,01 + 0,25*6 = - 0,51 kN/m
- Com esse valor, foi feita a combinação das ações do vento
gdvento = - 0,51*0,75*1,4 = -0,53 kN/m
- Carga de 1 kN no meio do vão por norma
Com as combinações das cargas permanentes e variáveis realizadas, foi feita a disposição delas ao longo da terça, como mostra a figura 7 abaixo.
Figura 7: Disposição das ações na terça
[pic 8]
Fonte: Dos autores, 2022
Verificação da terça
Cálculo dos Momentos (Direção x c/ ação do vento e y sem ação do vento)
Mxd = (4,33∗62[pic 9]
8
Myd = (4,33∗62[pic 10]
[pic 11]
1∗6
) 𝑐𝑜𝑠15 +[pic 12][pic 13]
4
+ 1∗6
[pic 14]
−0,53∗6² 8
= 17,88 𝑘𝑁. 𝑚
) 𝑠𝑒𝑛15 = 5,43 𝑘𝑁. 𝑚
8 4
Inércias
Ix = 20∗40³[pic 15]
12
= 106666,66 𝑐𝑚4 Iy = 20³∗40
12[pic 16]
= 26666,66 𝑐𝑚4
Tensões
σMxd =
𝑀𝑥 ∗ 𝑦̅
𝐼𝑥 σMxd =[pic 17]
𝑀𝑦 ∗ 𝑥̅
[pic 18]
𝐼𝑦
σMxd = 1788∗20[pic 19]
106666,66
= 0,33 𝑘𝑁/𝑐𝑚² σMyd = 543∗10
26666,66[pic 20]
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