Soldas de penetração em juntas de topo
A força resistente de cálculo Frd é calculada por :
a)
Tração ou compreessão normal à seção efetiva ou paralela ao eixo da solda:
a)
Cisalhamento na seção efetiva:
Onde :
Fw é a resistência à ruptura da solda;
Fy é a resistência ao escoamento do aço ( metal-base)
L é o comprimento do cordão de solda;
Tef é a dimensão ( garganta efetiva) da solda de penetração. Para o caso
de penetração total, tef é a menor espessura do metal base na junta.
Soldas de filete em superfícies planas
Força resistente Frd, é calculada por:
a)
Estado-limite último de ruptura do metal-base: solicitação paralela ao eixo
da solda :
Onde:
Fu é a resistência a ruptura do aço ( metal-base)
L é o comprimento do cordão de solda;
b) Estado-limite último de ruptura do metal-base: solicitação normal ao eixo
da solda:
Onde:
Fu é a resistência a ruptura do aço ( metal-base)
L é o comprimento do cordão de solda;
Soldas de filete em superfícies planas
c) estado-limite último de ruptura da solda:
Além das forças resistentes de cálculo obtidas em a) e b) anteriores, para
espessura t > 2,5 mm a força resistente de cálculo Frd não deve exceder o
seguinte valor:
onde:
Fw é a resistência à ruptura da solda;
Fu é a resistência a ruptura do aço ( metal-base)
L é o comprimento do cordão de solda;
t = menor valor entre t1 e t2 da figura
tef é a dimensão efetiva ( garganta efetiva) da solda de filete, considerada
como o menor valor entre 0,7 w1 ou 0,7 w2;
w1 e w2 são as pernas do filete, conforme Figura a seguir, Nas juntas por
sobreposição, w1 ≤ t1
Soldas de filete em superfícies curvas
Força resistente Frd, é calculada por:
a)
Estado-limite último de ruptura do metal-base: solicitação normal ao eixo
da solda
Soldas de filete em superfícies curvas
b) Estado-limite último de ruptura do metal-base: solicitação paralela ao eixo
da solda
Soldas de filete em superfícies curvas
Força resistente Frd, é calculada por:
-
para tef ≥ 2t e se a dimensão h do enrijecedor é maior ou igual ao
comprimento da solda L
Soldas de filete em superfícies curvas
Força resistente Frd, é calculada por:
-
para tef ≥ 2t e se a dimensão h do enrijecedor é menor que o
comprimento da solda L
Soldas de filete em superfícies curvas
Força resistente Frd, é calculada por:
c)
Estado-limite último de ruptura da solda:
Além das forças resistentes de cálculo obtidas em a) e b) anteriores, para
espessura t > 2,5 mm a força resistente de cálculo Frd não deve exceder o
seguinte valor:
Onde:
Fw é a resistência à ruptura da solda;
Fu é a resistência a ruptura do aço ( metal-base)
L é o comprimento do cordão de solda;
t espessura do metal base;
r0 é o raio externo de dobramento
tef é a dimensão efetiva ( garganta efetiva) da solda de filete, dada por:
tef é a dimensão efetiva ( garganta efetiva) da solda de filete, dada por:
- face externa do filete rente ao metal base
Solda em apenas uma superfície curva: tef = 0,3 re
Solda em duas superfícies curvas: tef = 0,5 re ( para re > 12,5 mm, tef = 0,37 re)
- face externa do filete saliente ao metal-base é dada pelo menor valor entre
0,7 w1 ou 0,7 w2 ( o menor valor )
Valores de tef maiores que os estabelecidos anteriormente podem ser adotados,
desde que comprovados por medições.
w1 e w2 são as pernas do filete, conforme figuras abaixo.
CARGAS DEVIDO AO VENTO
• Em estruturas leve es esbelatas, como é o caso
das estruturas construídas em aço, o vento é
resposável por grande parte dos acidentes.
Sendo assim, o vento é uma ação que não deve
ser ignorada.
• Essas ações podem ser determinada conforme
as prescrissões da NBR 6123/88 “ Forças
devido ao vento em edificações”
Velocidade do vento
Grau
Descrição do
vento
Efeitos devidos ao vento
Calmaria
----------
0
Intervalo
(m/s)
0,0-0,5
Média
(km/h)
1
1
0,5-1,7
4
Sopro
Fumaça sobe na vertical
2
1,7-3,3
8
Brisa leve
Sente-se o vento nas faces
3
3,3-5,2
15
Brisa fraca
Movem-se as folhas das árvores
4
5,2-7,4
20
Brisa
moderada
Movem-se pequenos ramos e as bandeiras se
estendem
5
7,4-9,8
30
Bisa viva
Movem-se ramos maiores
6
9,8-12,4
40
Brisa forte
Movem-se arbustos
7
12,4-15,2
50
Ventania fraca
Dobram os galhos fortes
8
15,2-18,2
60
Ventania
moderada
Difícil de caminhar, galhos quebram-se e troncos
oscilam
9
18,2-21,5
70
Ventania
Objetos leves são deslocados, quebram-se
arbustos e galhos grossos
10
21,5-25,5
80
Ventania forte
Árvores são arrancadas e postes são quebrados
11
25,5-29,0
90
Ventania
destrutiva
Avarias severas
12
>29,0
105
Furacão
Calamidades
FAT. QUE INTERFEREM NA VELOCIDADE
DO VENTO
•
•
•
•
:
Posição geográfica da edificação;
Altura da edificação e projeção em planta;
Aspectos topográficos;
Rugosidade do terreno.
DETERMINAÇÃO DA PRESSÃO DINÂMICA OU DE
OBSTRUÇÃO
Velocidade característica Vk (velocidade de projeto)
Vk = V0S1S2S3
Onde: V0 – velocidade básica do vento (m/s)
S1 – fator topográfico
S2 – fator rugosidade do terreno e dimensão
da edificação
S3 – fator estatísitico (ocupação)
APA DE ISOPLETAS PARA DETERMINAÇÃO D
ELOCIDADE BÁSICA DO VENTO V0(m/s)
FATOR TOPOGRÁFICO S1
a) Terreno plano ou fracamente
acidentado: S1 = 1,0;
b) Taludes e morros
-no ponto A (morros) e nos pontos A e C
(taludes): S1 = 1,0;
-no ponto B: [ S1 é uma função S1(z)]:
θ ≤ 3º : S1(z) = 1,0
6º ≤ θ ≤17 º :
z

S1  z   1, 0   2,5   tan   30   1
d

θ ≥45º:
z

S1  z   1, 0   2,5   0,31  1
d

[ interpolar linearmente para
3º < θ < 6 º < 17 < θ < 45º ]
Nota:
Interpolar entre A e B e entre B e C.
Vales profundos S1 = 0,9.
FATOR RUGOSIDADE DO TERRENO E DIMENSÃO DA
EDIFICAÇÃO S2
S2 é determinado definindo uma categoria (rugosidade do terreno) e uma
classe de acordo com as dimensões da edificação.
Rugosidade do terreno
Definição de categorias de terreno segundo NBR 6123/1988
Categoria Discrição do ambiente
I
Mar calmo, lagos, rios, pântanos
II
Campos de aviação, fazendas
III
Casas de campo, fazendas com muros, subúrbio, cam altura média
dos obstáculos de 3,0 m
IV
Cidades pequenas, suburbios desamente construídos, áreas
industriais desenvolvidas, com muros, suburbios, com altura média
dos obstáculos de 10,0 m
V
Florestas com árvores altas, centros de grandes cidades, com altura
média igual ou superior a 25,0 m
Dimensões da edificação
Classe
Descrição
A
Maior dimensão da superfície frontal menor ou igula 20 metros
B
Maior dimensão da superfície frontal entre 20 e 50 metros
C
Maior diemnsão da suerfície frontal que 50 metros
O fator S2 usado
no cálculo da
velocidade
do
vento em uma
altura z acima do
nível geral do
terreno é obtido
pela expressão:
 z 
S2  bFr  
 10 
p
Parâmetros metereológicos
Categoria
Zg (m) Parâmetro
I
250
II
300
III
350
IV
420
V
500
b
p
b
Fr
p
b
p
b
p
b
p
Classes
A
1,10
0,06
1,00
1,00
0,085
0,94
0,10
0,86
0,12
0,74
0,15
B
1,11
0,065
1,00
0,98
0,09
0,94
0,105
0,85
0,125
0,73
0,16
C
1,12
0,07
1,00
0,95
0,10
0,93
0,115
0,84
0,135
0,71
0,175
FATOR ESTATÍSICO S3
S3 é definido em função da ocupação da edificação
Valores mínimos do fator estatístico S3
Grupo
Descrição
S3
1
Edificações cuja ruina total ou parcial pode afetar a
segurança ou possibilidade de socorro a pessoas após uma
tempestade destrutiva (hospitais, quartéis de bombeiros e de
forças de segurança, centrais de comunicação, etc.)
1,10
2
Edificação para hotéis e residências. Edificação para
comércio e indústria com alto fator de ocupação
1,00
3
Edificações e instalações industriais com baixo fator de
ocupação ( depósitos, silos, construções rurais, etc.)
0,95
4
Vedações (telhas, vidros, painéis de vedação, etc.)
0,88
5
Edificação temporárias. Estruturas dos grupos 1 a 3 durante
a construção
0,83
Pressão dinâmica ou de obtrução do vento é dada por:
q = 0,613Vk2 (N/m2)
DETERMINAÇÃO DAS FORÇAS ESTÁTICAS DEVIDO AO
VENTO
A força devido ao vento depende da diferença de pressão nas faces opostas
da parte da edificação em estudo, essa força é obtida por:
F = ( Cpe – Cpi)qA
Onde Cpe e Cpi são os coeficientes de pressão de acordo com as dimensões
geométricas da edificação, q é a pressão dinâmica e A é a área frontal ou
perpendicular a atuação do vento. Valores positivos dos coeficiente de
forma ou pressão externo ou interno coreespondem a sobrepressões e
valores negativos correspondem a suções.
Coeficientes de pressão externo Cpe (paredes laterais)
Detalhamento das regiões
Coeficientes de pressão externo Cpe (telhado)
Detalhamento das regiões
Coeficientes de pressão interno Cpi
Cpi
Duas faces opostas igualmente permeáveis; as outras faces
impermeaveis
+0,2
Vento perpendicular a uma face permeável
-0,3
Vento perpendicular a uma face impermeável
-0,3 ou 0
Considerar o valor mais nocivo para o caso de quatro faces igulamente
permeáveis
Coeficientes de pressão interno Cpi
Abertura dominante em uma face; as outras faces de igual
permeabilidade
- Abertura dominante na face do barlavento
Proporção entre a área de todas as aberturas na face do barlavento e a área
total das aberturas em todas as faces.
1
Cpi= +0,1
1,5
Cpi=+0,3
2
Cpi=+0,5
3
Cpi=+0,6
6 ou mais
Cpi=+0,8
Coeficientes de pressão interno Cpi
Abertura dominante em uma face; as outras faces de igual
permeabilidade
-Abertura dominante na face do sotavento.
-Abertura dominante em uma face paralela ao vento.
•Adotar o valor do coeficiente de forma externo, Ce, correspondente
a esta face.
-Abrtura dominante situada em zona de alta sução externa.
Proporção entre a área da abertura dominate ( ou área das aberturas situadas nesta
zona) e área total das outras aberturas situadas em todas as faces submetidas a
sucção externas:
0,25
Cpi= - 0,4
0,50
Cpi= - 0,5
0,75
Cpi= - 0,6
1,0
Cpi= - 0,7
1,5
Cpi= - 0,8
3 ou mais
Cpi= - 0,9