Sistemas Estruturais - Metálica, Slides de Estruturas Metálicas e Construção Mista

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Sistemas estruturais: coberturas ist s  str t r is: rt r s  Projeto de estruturas metálicas Arquitetura Projeto de estrutura metálica Manter a forma e as funções arquitetônicas Projeto básico Detalhamento p/fabricação Montagem Escritório de cálculo estrutural Empresas fabricantes e montadoras * Classificação quanto ao sistema portante Pórtico simples Pórticos múltiplos * Classificação quanto ao sistema portante Pórticos principais e anexos ———T Coberturas e Galpões • Classificação quanto ao sistema portante Estaiadas Estruturas espaciais Estruturas em cabos Coberturas e Galpões • Cobertura em Shed – Viga mestra Viga Treliçada Viga Vierendeel Viga Armada Coberturas e Galpões • Cobertura em Shed – trave Coberturas e Galpões • Cobertura em Shed – trave Coberturas e galpões: Componentes bases pilares terças Contraventamento horizontal Contraventamento vertical Longarinas fechamento correntes Coberturas e galpões: componentes •Pilares Seção Alma Cheia Treliçada Seção Constante Seção Variável Concreto Rotulado engastado Esquema estático Coberturas e galpões: componentes •Pilares Alma Cheia Treliçados 2030 HpilardHpilar  1020 HpilarbHpilar  mmH E 20000  •Viga principal em treliça Coberturas e galpões: componentes H T H E 815 VãoHVão T  Ângulo de inclinação: de 5º a 15º •Viga principal em treliça Coberturas e galpões: componentes Banzos Paralelos •Viga principal em treliça Coberturas e galpões: componentes Tesouras Coberturas e galpões: componentes •Pórtico principal Distância entre pórticos (DL): 5 a 12m (direção longitudinal) Distância usuais (DL): 5 a 7m (com terças em alma cheia) DL Coberturas e galpões: componentes • Terças Servir de apoio as telhas / contribuir na estabilidade Elementos submetidos a flexão composta Coberturas e galpões: componentes • Terças  F Fx Fy Comportamento estrutural Flexão composta Para a < 10o Pode-se admitir flexão simples (sem decompor o carregamento) Esquema estático Biapoiada ( mais usual) contínua com mão francesa Coberturas e galpões: componentes Tipos de terças: Alma cheia: para vãos até 8m Treliçadas: para vão superiores a 8m Seções I , Z , U e U enrijecido Pré-dimensionamento: h = /40 @  /60 Pré-dimensionamento: h= /10 @  /15 Coberturas e galpões: componentes Linhas de corrente: Auxilia na montagem Reduz comprimento para FLT redução de vão flexão composta Tirante flexível barras redonda Tirante rígido cantoneiras  F Fx Fy Coberturas e galpões: componentes TR1 TR2 TR3 TR4 Terças Típico Linhas de corrente: Pilares de fechamento Esquema Estático BARRA RÍGIDA LONGARINAS fe a qu TIRANTES | o E =, A Pa iiÃÃS [ AR, no A DIZIDITIpà O JrAgoririm CaLvENARIA 5.000 er94 6.412 A eroa | 4x 1500:6000 750 Coberturas e galpões: componentes • Contraventamento Contraventamento vertical Contraventamento Horizontal Ações horizontais Funções:Garantir a estabilidade da estrutura para as ações horizontais É preferível trabalhar apenas com contraventamentos tracionado Seções: Cantoneiras, barras redondas, perfis tipo U e perfis tipo I Coberturas e galpões: componentes • Contraventamento – comportamento Horizontal Vertical Coberturas e galpões: componentes • Contraventamento – Horizontal Contraventamento no plano das terças vento Contraventamento horizontal barra redonda - cantoneiras Reações da ação do vento Inserir contraventamento: 1 a cada 5 tramos Coberturas e galpões: componentes • Contraventamento – Horizontal Contraventamento no plano das terças Treliça Contraventamento Treliça do Contravamentamento Coberturas e galpões: componentes • Contraventamento – Vertical T T T T vento Escora de beiral Reações para ação do ventoContraventamento em X Dimensionamento somente a tração – barras com elevada esbeltez Coberturas e galpões: componentes • Travamento no banzo inferior Linha de terça Barra redonda Barra redonda Barra rígida ENVOLTORIA DE ESFORÇOS DE “CALCULO Nan) Cejrração CHUMBADORES P/BASES B1 e p3 E CHUMBADORES P/BASES 62 e pá puzemo cu | NO [5 [5 "9 PLANO DAS BASES se SEÇÃO TRANSVERSAL EmOS (DAE g | FINR | E] qi | o | | RE | j El | 5 sema | | Lao externo | [|| ado inrerno :| | | a o | | e | BASES ES (4x LEGENDA | al sm piso sm piso sao 4 ESPECIFICAÇÕES = aço ASTM Ao PARA CHAPAS E peRAS = AO SAL" V02O PARA CHUNBADORES E nBamEs = PARAFUSOS COMUNS STA SO? PARA TERÇAS E Loncaamas Rea cruas am es tao ELEVAÇÃO FRONTAL EIXOS (6)E (6) + Õ ea aguços e ã | "ESCOLA DE ENGENHARIA DE STO CARLOS-USP SET-405 ESTRUTURAS METÁLICAS PROJETO DIDÁTICO seria po jaserarni DE BXSNDS Estimunas MA BASES 82 (ax BASES B4 (2) BASES By (124) A A cacação reta E ocmus ] 1 E  ? asg] ] 1020 85ka/m E A A A A A leasa! PLANO DO BANZO INFERIOR Eisaazzuafm(n) O Ou pm GIO ” ” LIGAÇÃO TESOURA-PILAR (TÍPICA) PLANO DO TELHADO suas | aaa [ [ gl O & Tr FTC tjt ot Et fe lbhos PLANO DO MEZANINO â 3 [RR corre (8 corte ví VIGAS VM (VS 325435) NE Jo Hd q po2e7 98t9/m qto LIGAÇÃO VIGA VMZ ripiCa) ILAR PI ELEVAÇÃO LATERAL FILAS (De FECHAMENTO ELEVAÇÃO LATERAL FILAS (3) e (D) CONTRAVENTAMENTO Bois cu MuMETROS Extero on anomado ESCOLA DE ENCENHARIA DE SID CARLOS USP SET-4OS ESTRUTURAS METILICAS Paossro piDírICO Erico DO LagorarbRio DE Exanos ESTRUTURAS o FER E SUPROR, UEmM, irao Uia E denis M-2 planta Elevação lateral Elevação frontal Ações verticais Subsistema horizontal Lajes e vigamentos Ações verticais Vinculação com pilares – comportamento do subsistema vertical Todas os eixos com ligações rotuladas Subsistema VERTICAL Contraventado Ações Horizontais planta Ações atuantes divididas proporcionalmente a rigidez de cada pórtico Todos os eixos com ligações rígidas formando pórticos Admiti-se deslocamento de corpo rígido no plano de cada pavimento Seção transversal Laje como diafragma rígido contraventamento no plano das vigas Ações Horizontais Todas a ligações rotuladas Subsistema vertical – outras opções Subsistema VERTICAL Parede de cisalhamento Criar núcleo de rigidez Ações Horizontais Ações Horizontais Fundações Estabilidade lateral Rigidez para deslocamentos horizontais Sistema de contraventamento Reações de apoio Ações horizontais Subsistem a vertical Função 1 Sistema aporticado 2 Sistema contraventado 3 Parede de contraventamento 4 Núcleo rígido 5 Sistemas mistos Tipos 2 Sistema contraventado Reações de apoio Ações horizontais Subsistema vertical Tipos 2 Sistema contraventado: Características  Ligações mais simples  Estruturas mais econômicas  Pode interferir na arquitetura Até 40 pavimentos Tipos 3 Parede de contraventamento (cisalhamento)  Ligações aço-concreto  Compatibilizar construção de concreto com a fabricação da estrutura de aço  Pode interferir na arquitetura Tipos 4 Núcleo rígido: Características A — | Li FEET O RETA Escolha do sistema de contraventamento Pode-se adotar mais de um tipo de sistema de contraventamento em uma mesma estrutura. A escolha deve ser baseada em: 1 – Tipo e altura da edificação 2 – Possibilidade de interferência com a arquitetura 3 – Magnitude das ações horizontais 4 – facilitar as ligações (fabricação e montagem) Tipos Coletar ações verticais Distribuir para os pilares e deste para as fundações Distribuir ações horizontais para os subsistemas verticais Diafragma rígido Função  Laje convencional moldada in loco  Lajes treliçadas  Pré-laje  Lajes pré-fabricadas  Lajes com forma de aço incorporada  Pavimentos mistos aço-concreto  Painéis de madeira Tipos de lajes Tipos de lajes Tipos de lajes Tipos de lajes Viga treliçada Viga vierendeel Tipos de vigas Vigas mistas aço-concreto o ql. Ta Ta [o . pi. I|E os - T a q ka = e as SSD SS PE Vigas mistas aço-concreto Tipos de vigas Estrutura tubular * Tubo Oco Vierendeel * Tubo Oco Treliçado e Tubo Celular Tubo Oco Vierendeel Paredes Externas Malha de Vigas e Pilares Ligações Rígidas Indicado até 50 Pavimentos Pilares Internos Ações Gravitacionais Tubular Tubo Oco Treliçado Paredes Externas Malha Densa de Diagonais Melhor Efeito de Tubo Desvantagens Grande número de ligações Difícil fixação das vigas Tubular • Núcleo garante estabilidade lateral • Pisos suportados por tirantes •Fundação única sob o núcleo •Usados em edifícios de 10 a 15 pav. (limite: def. nos tirantes) •Técnicas especiais de execução do núcleo compatíveis com rapidez do aço Pisos suspensos CEEE Quadrado Em Cruz Retangular TESTE ES is ia CEEE Duplo Trapézio •Treliças da altura do pé direito •Pilares na periferia •Planejamento circulação interna Treliça inter pavimento