ANÁLISE CRÍTICA EM PROJETO DE ESTRUTURA METÁLICA SOBRE DISPOSIÇÃO DOS ELEMENTOS E...

ANÁLISE CRÍTICA EM PROJETO DE ESTRUTURA METÁLICA SOBRE

DISPOSIÇÃO DOS ELEMENTOS E DIMENSIONAMENTO DE UM PÓRTICO

Tássio Israel da Silva

[email protected]

Orientadora: Andrezza Marques Ferreira

[email protected]

RESUMO

Este trabalho teve como objetivo fazer uma análise crítica sobre um projeto em

estrutura metálica o qual foi desenvolvido visando sanar o problema no processo de

enlonamento e desenlonamento de caminhões em uma empresa, que era

executado, segundo análises e as normas existentes de forma insegura. A análise

crítica foi tanto pelo lado funcional como dimensional da estrutura, pois em muitos

casos o lado funcional é deixado de lado sendo focado apenas o dimensionamento

dos perfis. O estudo de caso além da análise crítica sugeriu e dimensionou um novo

pórtico levando em consideração todas as premissas exigidas pela empresa, além

de ressaltar nos resultado deste trabalho a importância do dimensionamento por

profissionais específicos da área.

Palavras-chave: Análise crítica; Pórtico; Enlonamento e Desenlonamento;

Dimensionamento.

ABSTRACT

This objective of this paper is to make a critical analysis of a project of metallic

structure which was developed to solve the problem in the cover and uncover

operations of trucks in a company, which has been previously performed through an

unsafe procedure according to existing standards and analyzes. The critical analysis

is focused on both function and dimension of the structure itself because in many

cases the functionality is put aside and the rules are applied only on the scaling of

2

the profiles. The case study beyond critical analysis has suggested a new view

taking into account all the assumptions required by the company, in addition to

emphasizing the result of this paper the importance of sizing by specific

professionals.

Keywords: Critical analysis; Frame; Cover and Uncover operation; Sizing

1- INTRODUÇÃO

O mercado de trabalho visa ao lucro e produtividade, sem que haja um

desequilíbrio destes elementos durante a prestação do serviço, ou seja, desde a sua

concepção, na fase do projeto até a sua execução.

Aliada a necessidade de projeto com um alto grau de detalhamento está o

alto custo deste projeto, o que tem direcionado a realização destes para empresas

terceirizadas.

Esta ação, no entanto, pode ter sucesso ou não, uma vez que alguns

projetos possuem um nível de detalhamento e de complexidade que não o

caracterizam como serviços usuais e acabam sendo conduzido por equipes de

gerenciamento de projeto compostas por engenheiro que não tem conhecimentos

específicos do projeto. Em virtude desses fatos podem-se gerar alguns problemas,

sendo o principal a falta da análise crítica sobre os projetos.

No decorrer deste trabalho será exposta uma situação semelhante à

demonstrada acima em que uma empresa se deparou com uma condição insegura

na prática de enlonar e desenlonar caminhões (item 3). Em virtude dessa condição a

empresa terceirizou o projeto o qual o mesmo foi entregue, porém pela falta de

análise crítica sobre o projeto de estrutura metálica o pórtico ficou inviável a

implantação devida seu alto peso gerado durante o dimensionamento.

De forma a sanar o problema citado acima o estudo de caso tem como

objetivo: citar os pontos positivos e negativos das estruturas metálica, fazer uma

análise crítica sobre o projeto o qual o pórtico ficou superdimensionado sugerindo

melhorias e através do resultado final obtido em cima das análises fazer um novo

dimensionamento do pórtico mais adequado para o processo.

3

2. Estrutura Metálica

Segundo Bellei (2010, p.15), o início da fabricação em ferro no Brasil deu-se

por volta de 1812. Acredita-se que a primeira obra a usar ferro pudlado, fundido no

Brasil, no estaleiro Mauá, em Niterói, RJ, foi a Ponte de Paraíba do Sul, no estado

do Rio de Janeiro, com cinco vãos de 30 metros, cuja data de construção é de1857,

estando em uso até hoje. A primeira obra em que se usou aço importado em

edifícios no Brasil foi o Teatro Santa Izabel, em Recife.

No ano de 1921 com intuito de produzir fio máquina, o arame farpado, e

perfis leves foram implantados no Brasil a Companhia Siderúrgica Belgo-Mineira.

Logo em sequência por volta de 1941 foi fundada a Companhia Siderúrgica Nacional

porém somente após cinco anos entrou em operação produzindo chapas, trilhos e

perfis no padrão americano.

Na década de 1960 foram implantadas a Usiminas e Cosipa consolidando o

mercado nacional de estrutura metálica, sendo elas fabricantes de chapas. A partir

desses marcos uma das empresas marcantes que entraram no mercado sendo ela

uma das mais acionadas hoje na fabricação de perfis laminados foi a Açominas.

Com a invenção do aço laminado no século passado, foi possível o

desenvolvimento de grandes estruturas metálicas, como proeminentes exemplos

deste advento no mundo inteiro podemos citar: O Palácio de Cristal, construído em

Londres, em 1851, que se caracteriza pela presença de gigantescas estruturas

encimada por uma abóbada envidraçada e outros exemplos são a construção das

pontes de Pia e Dom Luís I em Portugal nos anos de 1877 e 1885, respectivamente.

(Carnasciali, 1974).

Atualmente o Brasil produz perto de 33 milhões de toneladas de aço,

passando do maior importador na década de 1970 ao maior exportador de aço.

(Bellei, 2010, p.15).

Freitas (2005) cita que apesar da alta produção de aço o Brasil utiliza em

média de 5 quilos de aço estrutural por habitante, o que é considerado baixo

consumo quando comparado com a média de consumo na Europa que é de 20

quilos de aço estrutural por habitante ou nos Estados Unidos, aproxima-se a 30

quilos de aço estrutural por habitantes.

Mesmo com um baixo consumo deste material em obras no Brasil é possível

destacar o Edifício Avenida Central na cidade do Rio de Janeiro, composto por 34

4

andares. No Brasil obras civis notáveis construídas com principal material estrutura

metálica segundo Carnasciali (1974) são: o Palácio do Comércio, em São Paulo,

com 25 andares e a ponte sobre o Rio São Francisco, em arco, com 240 metros de

extensão.

2.1 Vantagens das estruturas metálicas

O projeto de estrutura metálica quando bem elaborado leva a diversos

aspectos positivos para gerenciamento da obra, como por exemplo, sua elevada

resistência e o baixo peso próprio devido a sua excelente propriedade mecânica.

Outro elemento que se destaca nesse tipo de construção é que as colunas

ocupam um menor espaço em comparação com os demais materiais disponíveis no

mercado, consequentemente implicando na utilização de um número menor de

pilares em um pórtico ou estrutura.

Ressaltando também que para obras industriais a grande vantagem da

utilização do aço é a facilidade de execução e planejamento. Com um projeto bem

elaborado juntamente com o planejamento evita-se improvisos, correções e

desperdício de materiais durante a execução da obra. Além da redução do tempo de

execução, sendo essa razão diretamente ligada ao foco de grandes mineradoras,

agilidade de implantação de projetos consequentemente rápida produção (Bellei,

2010).

Para Carnasciali (1974), a principal vantagem do aço é o reaproveitamento

de estruturas já usadas: É muito comum nas construções industriais, por exemplo,

ocorrer à necessidade demudar um edifício para outro local, o que se consegue

facilmente com estruturas metálicas, bastando desmontá-las e montá-las de novo.

Ou pode se dar o caso de que haja necessidade de novos vãos maiores, então a

estrutura existente pode ser substituída por outra, podendo a velha ser negociada

como estrutura a ser aproveitada por outra empresa.

Além disso, o autor também cita que o reforço de obras existentes: no

decorrer da vida útil de uma dada estrutura pode acontecer que haja aumento das

cargas nela atuantes, implicando em taxas de trabalho incompatíveis no material.

Utilizando estrutura metálica torna-se fácil o emprego de reforço com material

adicional, quer pelo simples acréscimo em seção transversal às peças existentes,

quer pela modificação do sistema estrutural.

5

2.2 Desvantagens das estruturas metálicas

A grande desvantagem na utilização de estruturas metálicas é a

suscetibilidade da estrutura com a corrosão. (Bellei, 2010) Devido às propriedades

mecânicas do aço carbono a corrosão é o problema que mais causa desconforto em

sua utilização.

Para evitar a corrosão desses materiais o ideal é proteger com camadas de

tintas anticorrosivas ou outro método de proteção disponível no mercado. Devido

essa suscetibilidade as industriais começaram a fabricar aços com alta resistência à

corrosão como USI-SAC 300 e 350, COS AE COR 300 e 350, COR 420 e 500.

(Bellei, 2010)

2.2.1 Constantes físicas dos aços estruturais

São praticamente constantes, na faixa normal de temperatura atmosférica,

para qualquer aço estrutural as seguintes propriedades:

Tabela 1 - Propriedades Aço Estrutural

Massa Específica ρa = 77,0 kN/m³

Módulo de Elasticidade E = 20.000 kN/cm²

Coeficiente de Poisson no regime elástico v = 0,3

Módulo Transversal de Elasticidade G = 7.700 kN/cm²

Coeficiente de Poisson no regime plástico Vp = 0,5

Coeficiente de Dilatação Térmica α = 1,2x10-5 /°C

Fonte: Bellei (2010, pag. 23).

3. Enlonamento e Desenlonamento

Locatelli (2012) cita que o trabalho de enlonar um caminhão é algo

extremamente trabalhoso, o qual requer que o operador do veículo, de posse da

lona, estique, tracione e amarre, podendo trazer sérios riscos a segurança.

6

3.1 Processo atual

Atualmente o meio de transporte mais utilizados para o transporte de minério

é por rodovias, ferrovias e minerodutos (CNT 2010). Pelo alto nível de utilização de

rodovias para transporte de minério o processo de carregamento dentro do

complexo de mineração é algo crucial para o processo como um todo.

Focalizados em acidente zero viu-se a necessidade de estudo de uma

melhor forma para desenlonar e enlonar o caminhão, pois o processo é visto como

uma condição insegura para operadores e motoristas.

Hoje em dia, o enlonamento é feito de forma manual sem uso de

equipamento, apenas por uma linha de vida e um trava quedas onde operador ou

motorista fica em cima do caminhão correndo risco de queda. Além disso, o tempo

gasto e a insegurança do processo alertaram o setor de segurança do trabalho da

empresa.

Um dos principais focos do projeto para sanar esse problema foi à

automatização do sistema. Um sistema o qual foi bem cotado e colocado na mesa

para implantação foi um projeto que pertence ao banco de patentes do Instituto

Nacional de Propriedades Industrial, o (INPI), patente P10101900-7 B1, porém

descreve um mecanismo manual, onde o sistema ainda depende do operador. O

sistema é composto por dois eixos, uma lona, sendo um dos eixos funcionando

como uma manivela cujo operador exerce o esforço capaz de gira-la e enlonar o

caminhão. Conforme figura abaixo:

Figura 1 - Dispositivo para enlonar carrocerias

Fonte: Instituto Nacional de Propriedade Industrial (2012)

Porém para a mineradora em questão, optou-se por trabalhar em uma

plataforma em estrutura metálica de acesso com linhas de vida e trava quedas em

7

todo eixo do caminhão, pois o sistema exposto acima iria trabalhar sobre melhoras

no caminhão não sendo de responsabilidade da mineradora essa melhora, pois a

mesma não é responsável pelos caminhões, e sim somente sobre o processo.

2- ESTUDO DE CASO

2.1- Objetivo do estudo de caso

O objetivo do estudo foi analisar o projeto proposto (item 2.2) indicando seus

pontos positivos e negativos. Após essa análise foi desenvolvido um novo projeto

transpondo os pontos positivos do existente e extinguindo os negativos.

Após o novo layout, foi executado o dimensionamento dos perfis com auxílio

de softwares educacionais e conhecimentos adquiridos no curso de graduação. Por

fim a validação do projeto perante as normas pertinentes ao projeto.

2.2- Necessidade da Empresa

Para que o projeto fosse realizado a empresa descreveu em itens algumas

de suas necessidades objetivando melhor pórtico no final do trabalho realizado pela

empresa terceirizada.

2.2.1- Objetivo do projeto

O projeto das plataformas de enlonamento tem como objetivo proporcionar

maior segurança aos caminhoneiros nas atividades de enlonamento e

desenlonamento de caminhões na Unidade.

2.2.2- Descrição do projeto

Atualmente o processo de enlonamento e desenlonamento de caminhões é

realizado em locais onde não se tem acesso por plataformas, e em pontos

específicos da Unidade, os quais possuem plataformas, porém, não atendem aos

Requisitos de Segurança da empresa.

8

Neste contexto, o projeto estará implantando plataformas em regiões

estrategicamente definidas em conjunto com as áreas de Logística e Unidades, a fim

de garantir maior segurança nas operações de enlonamento e desenlonamento de

caminhões.

2.2.3- Premissas do projeto

Para o desenvolvimento do projeto foram consideradas as seguintes

premissas: acesso duplo para plataforma; acesso ao caminhão por escada

pantográfica; plataforma coberta; plataforma de 30 metros.

2.2.4- Restrições do projeto

Para o desenvolvimento do projeto foram consideradas as seguintes

restrições: plataformas com SPDA, iluminação e aterramento, em atendimento à

NR10; plataforma em Estrutura Metálica; linhas de Vida para 1500 [kgf] em

atendimento à NR 35.

2.3- Projeto proposto

Com o objetivo de atender a necessidade da empresa foi elaborado por uma

empresa terceirizada um projeto o qual foi realizado críticas sobre o mesmo visando

a melhorar e reforçar a importância dessa ação em todos os tipos de projeto.

2.3.1- Objetivo proposto

O objetivo desse projeto é o dimensionamento básico das plataformas de

enlonamento e desenlonamento de plataformas metálicas.

2.3.2- Materiais utilizados

Estrutura metálica composta de perfis laminados de aço carbono ASTM A-36

e/ou A572 Grau 50. Pilares fixados com chumbadores metálicos nas bases de

concreto armado.

9

2.3.3- Referências normativas utilizadas

Para a execução deste projeto foram utilizadas as normativas: NBR-

8800:2008; Projetos de estrutura de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de

edifícios; NBR-6123:1988; Forças devidas ao vento em edificações; NBR-

8681:2003; Ações e segurança nas estruturas – Procedimento; AISC – American

Institute of Steel Construction, 9th Ed; AISI – Specification for the Design of Cold

Formed Steel Structural Member; AWS – American WeldingSocity.

2.3.4- Cargas adotadas no projeto

2.3.4.1- Cargas permanentes

Peso próprio da estrutura 15 toneladas;

Cargas da plataforma – Grade Selmec com 24 kgf/m²;

Carga da cobertura 15 kgf/m².

2.3.4.2- Cargas variáveis

Carga provocada pelo trava quedas, com valor de 1,5 tf;

Temperatura variação de mais ou menos 15°C;

Sobrecarga cobertura 25 kgf/m²;

Sobrecarga plataforma 250 kgf/m².

2.3.5- Processamento do projeto

Os esforços foram processados por um software 3D de análise estrutural,

considerando-se a geometria da estrutura e as cargas previstas.

Dimensionamento feito com os perfis em aço ASTM A-36 e A572 Grau 50.

Foram consideradas ações de caráter permanente e acidental passíveis de

atuarem na estrutura.

O desempenho estrutural foi avaliado tanto pelo ponto de vista de segurança

no estado limite último, como no ponto de vista de utilização, avaliando a

10

deformação dos elementos, fissuração e falhas que induzam a prejudicar a

durabilidade.

2.3.6- Resultado final

Figura 2 - Vista Isométrica Pórtico Proposto

Fonte: Acervo do Autor (2014)

2.3.7- Perfis utilizados

Os perfis utilizados estão descritos na Tabela 2 a seguir, com referência no

catálogo Açominas:

Tabela 2 - Perfis utilizados Pórtico Proposto

Item Perfil

1 W 200x35.9 2 W 150x29.8 3 W 150x22.5 4 W 150x13.0 5 L 3”x3/16”

Peso total 15.000 quilos Preço para fabricação e montagem R$14,00 / kg R$ 210.000,00


2.4- Análise Crítica

Objetivando a melhoria do pórtico foram realizadas algumas análises para

melhoria do pórtico visando diminuir o peso final da estrutura.

11

2.4.1- Primeira Análise: Largura da plataforma

A plataforma sugerida pela projetista é composta por 6 vãos de 5 metros

cada, totalizando 30 metros de plataforma.

Porém o maior caminhão que passa pelo processo de enlonamento e

desenlonamento na empresa é de 25 metros. Ou seja, nota-se uma folga tanto antes

como depois em ambas as extremidades da plataforma como mostra a figura

sistemática abaixo:

Figura 3 - Análise Largura Plataforma1


Observa-se na Figura 03, que a carreta quando parada no centro da

plataforma dispõe-se de uma folga de 2500 milímetros à frente a atrás do veículo.

Portanto nota-se que perde 5 metros onde temos uma área a qual não tem

funcionalidade.

Com base nessa análise crítica percebe-se que uma plataforma de 20

metros atenderia o processo de carretas até 25 metros, pois abrange a área exata

onde o enlonamento e desenlonamento ocorrem, conforme figura abaixo:

Figura 4 - Análise Largura Plataforma 2


12

Portanto nessa primeira análise, afirma-se que passando de 30 metros para

20 metros o pórtico continuará atendendo. O cavalinho do caminhão ficaria de fora

da área de acesso da plataforma, porém o enlonamento ocorre apenas na carreta.

2.4.2- Segunda Análise: Cobertura da plataforma

Na figura abaixo nota-se que a plataforma é composta por diversos perfis

para sustentar uma cobertura, conforme a figura abaixo:

Figura 5 - Análise Cobertura da Plataforma


Para explicar a existência da cobertura podem ser citadas duas

possibilidades: Primeira, a cobertura tem a função de proteger a carga contra chuva.

Segundo: a cobertura tem a função de proteger o operador contra intemperes.

Porém o pórtico possui uma altura de 7 metros onde nota-se um vão muito

grande entre o topo da carreta do caminhão e a cobertura. Caso ocorra uma chuva

de vento a estrutura não irá atender, e consequentemente a carga irá molhar.

Analisando o modus operandi da plataforma segundo a empresa o operador

irá subir na carreta do caminhão sazonalmente, portanto afirma-se que a cobertura

não irá atender contra o sol e chuva para com o operador.

Portanto com base na segunda análise conclui-se que a plataforma não

necessita de uma estrutura tão robusta para sustentação da cobertura, pois a

mesma não se julga eficaz e necessária.

13

2.4.3- Terceira Análise: Escadas de acesso

Conforme modus operandi da plataforma o operador subira na plataforma

sazonalmente não justificando acesso duplo ao topo da plataforma conforme figura

abaixo:

Figura 6 - Análise Escadas de Acesso


Observa-se que apenas um acesso à plataforma atenderá o processo e a

mesma esta atendendo às normas pertinentes, como rota de fuga, pois a escada

possui uma largura de 1,2 metros.

Portanto a terceira análise feita julga-se positiva onde pode retirar uma

escada de acesso reduzindo o peso do pórtico em estudo.

2.5- Considerações finais

Após as análises feitas chega-se à conclusão o quanto o pórtico pode ser

melhorado e modificado e apesar dessas, continuar atendendo o processo com

segurança.

Porém as análises notórias levam o projeto a mudanças brutas na estrutura.

Portanto para atender todas as modificações observadas foi sugerido um novo

pórtico o qual será lançado com novo layout.

Com um novo layout definido os perfis foram dimensionados com base em

cálculos atendendo tensões admissíveis conforme normas pertinentes ao projeto.

3- PROJETO PROPOSTO PELO AUTOR

3.1- Apresentação

14

Após considerações finais exposta no item 2.5 deste artigo foi estudada a

seguinte esquemática de distribuição de perfis, conforme figura abaixo:

Figura 7 – Vista Isométrica, Esquemático Projeto Proposto pelo Autor


Figura 8 - Locação, Esquemático Projeto Proposto pelo Autor


Figura 9- Elevação 3m, Esquemático Projeto Proposto pelo Autor


Figura 10 - Elevação 7m, Esquemático Projeto Proposto pelo Autor


15

A plataforma é constituída de perfis ainda não dimensionados o qual foram

determinados em itens subsequente. O pórtico possui 7 metros de altura com

plataforma de acesso na elevação de 3 metros. Seguindo as mesmas dimensões da

plataforma anterior, com 20 metros de comprimento.

3.2- Referências normativas para cálculo

Para o dimensionamento da plataforma dispõem-se das melhores normas

alemãs sendo elas as D.I.N (Deutsche Industries Normen), as quais fixam cargas a

adotar onde são baseadas nas teorias e experiências mais recentes, e algumas

americanas sendo ela as do A.I.S.C (American Institute of Steel Construction).

3.3- Dimensionamento

Para o dimensionamento dos perfis foram considerados cálculos adquiridos

no curso de Engenharia Civil pela Universidade de Uberaba e leitura sobre os livros:

Estrutura de Aço, Dimensionamento Prático Segundo as Normas Brasileiras

por Walter Pfeil;

Estruturas Metálicas na Prática por Carlos Celso Carnasciali.

Admitido tensão admissível para o aço ASTM a-572 Grau 50 deσ = 2100

[ ⁄ ²], absorvendo todos os fatores de segurança e desprezando algumas

verificações.

Para determinação dos perfis admitido catálogo de perfis “W” da Açominas.

3.4- Pré-dimensionamento

Para realizar o pré-dimensionamento foram considerados sobrecargas

conforme normas aplicáveis ao projeto e o peso próprio da estrutura ainda não

definido.

3.4.1- Sobrecargas e Peso Próprio

3.4.1.1- Sobrecarga

16

Para o dimensionamento dos perfis foi necessário determinar a sobrecarga

que irá atuar na elevação de 3 metros do pórtico. Conforme normas utiliza-se

sobrecarga de 100kgf/m², portanto nota-se:

( )

3.4.1.2- Peso Próprio

Para iniciar os cálculos necessita-se de um peso próprio de cada estrutura

para saber aproximadamente o peso próprio em nível de pré-dimensionamento.

Então se adota a viga com a pior situação para escolher o perfil “W” segundo a

tabela da Açominas, para a partir disso verificar o peso linear do perfil.

Portanto a pior situação abaixo descreve a pior situação:

Figura 11 - Pré-dimensionamento


3.4.1.3- Momento máximo

( )

( ) [ ] [ ]

( ) [ ]

3.4.1.4- Módulo resistente

( )

17

[ ]

[ ⁄ ]

[ ]

3.4.1.5- Determinação do Perfil

W 150x24,0

Portanto adota-se um peso próprio aproximado de 0,25 ⁄ .

3.5- Dimensionamento

3.5.1- Viga 04 (V04)

Figura 12 - Esquema Viga04


3.5.1.1- Determinando reações de apoio

( )

[ ]

[ ]


( )

( )

( ) [ ]

18

Figura 13 - Diagramas Viga 04



( )

[ ]

[ ⁄ ]

[ ]


W 150x18,0

3.5.1.5- Verificando Cisalhamento

Para ζadm = 1150 [ ].

( )

[ ⁄ ]

3.5.2- Viga 05 (V05)

Figura 14 - Esquema Viga 05


19


[ ]

[ ]


( )

( )

( ) [ ]

Figura 15 - Diagramas Vigas 05



( )

[ ]

[ ⁄ ]

[ ]


W 150x13

20


Para ζadm = 1150 [ ].

( )

[ ⁄ ]

3.5.3- Viga 03 (V03)




( )

[ ]

[ ]


( ) [ ]

21




( )

[ ]

[ ⁄ ]

[ ]


W 150x18,0


Para ζadm = 1150 [ ].

( )

[ ⁄ ]

22

3.5.4- Viga 01 (V01)




( ) ( )

[ ]

[ ]


( )

( )

( ) [ ]



23


( )

[ ]

[ ⁄ ]

[ ]


W 150x13


Para ζadm = 1150 [ ].

( )

[ ⁄ ]

3.5.5- Viga 02 (V02)

Figura 20- Esquema Viga 02



( ) ( )

24

[ ]

[ ]


( )

( )

( ) [ ]




( )

[ ]

[ ⁄ ]

[ ]


W 150x13


Para ζadm = 1150 [ ].

25

( )

[ ⁄ ]

3.5.6- Coluna 01 (CL01)

Figura 22 - Esquema Coluna 01


3.5.6.1- Força normal

[ ]

3.5.6.2- Comprimento de Flambagem

3.5.6.3- Tensão Admissível

( ) ( )

26

( ) ( )

( ) [ ⁄ ]

3.5.6.4- Tensão Normal Real

( )

( )

( ) [ ⁄ ]

( ) ( ) [ ]


W 200x46,1

3.6- Perfis utilizados

Os perfis utilizados estão descritos na Tabela 3 a seguir, com referência no

catálogo Açominas:

Tabela 3 - Perfis Utilizados Projeto Proposto pelo Autor

Item Perfil

V01 W 150x13,0 V02 W 150x13,0 V03 W 150xx18,0 V04 W 150,18,0 V05 W 150x13,0

CL01 W 200x46,1

Peso total 6.000quilos Preço para fabricação e montagem R$14,00 / kg R$ 84.000,00 Fonte: Acervo do Autor (2014)

3.7- Resultado final obtido

Após realizar o pré-dimensionamento de todos os perfis o resultado obtido

foi disposto conforme a figura a seguir:

27

Figura 23 - Vista Isométrica, Plataforma Proposta pelo Autor


3.8- Considerações finais de cálculo

Para considerar os resultados obtidos nesse estudo de caso é importante

ressaltar e demonstrar a importância dos tipos de ligações que foram consideradas

nos perfis da estrutura tridimensional.

Para efeito de cálculos todas as ligações foram consideradas rotuladas,

porém na estrutura metálica é quase impossível conseguir uma rotula perfeita, para

isso a maneira mais fácil de obter esse resultado foi semi-engastando todos os

perfis. Para efeito de cálculos podemos considerar como rotulados.

Para conseguir rotular as vigas e colunas foram utilizadas ligações

parafusadas. Para Bellei (2010, p.63) as ligações parafusadas, tanto as soldadas,

são empregadas em grande escala nas ligações de partes das estruturas nas

montagens finais de campo e nas de fábrica. Os parafusos vieram substituir, com

vantagens, as ligações rebitadas, usadas durante muito tempo, até 1969, no Brasil.

Detalhes das ligações conforme figura a seguir:

Figura 24 - Detalhes Ligações


28

4- CONCLUSÃO

De acordo com o estudo de caso apresentado, conclui-se o quão importante

ter uma equipe especializada em cada área em uma empresa de gerenciamento de

projetos. É de suma necessidade ter consultores especializados para dar esse tipo

de suporte em grandes projetos.

Através desses consultores, fazer a análise crítica sobre todos os pontos do

projeto tentando proporcionar melhores atribuições ao projeto e consequentemente

facilidade em sua implantação.

Pode-se observar nos pesos dos dois projetos apresentados onde houve

redução de aproximadamente 60% do valor para implantação.

Analisando os cálculos apresentados conclui-se também que os perfis em

questões podem ser diminuídos, porém deve-se atentar para uma questão muito

relevante na estrutura metálica. Apesar de poder diminuir as bitolas do perfil é

importante obter e transparecer a segurança da estrutura para os leigos que irão

utilizar a mesma.

A estrutura metálica tem sua elasticidade muito elevada, ou seja, ela pode

ter uma deformação muito grande e voltar ao seu estado inicial, porém é deve-se

manter a segurança visual da estrutura, pois muitas pessoas não se sentem seguras

em plataformas as quais balançam. Segundo referências e cálculos essa variação é

admissível, porém é importante levar o aspecto visual em questão.

Ressaltando-se também que cada estrutura tem sua particularidade, e o

pórtico analisado nesse estudo de caso pode ser alterado pelo proposto. Porém

cada caso deve ser analisado separadamente levando em consideração todo

contexto em questão como: tipo de estrutura, local a ser instalada, finalidade, entre

outros aspectos.

Por fim, para efeito de cálculos não foram considerados efeitos de vento,

pois em alguns cálculos específicos foram admitidos coeficientes de segurança

elevados para suprir a necessidade de algumas verificações, sendo a verificação do

vento uma delas. Também levando a desconsideração do efeito de vento devido à

falta de tapamento na estrutura, sendo a incidência sobre os perfis muito pequena

comparada a estruturas com tapamentos laterais.

29

5- REFERÊNCIAS

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 8681: Ações e segurança

nas estruturas. Rio de Janeiro, 2003.

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 8800: Projeto de

estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de

Janeiro, 2008.

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6123: Forças devidas ao

vento em edificações. Rio de Janeiro, 1988.

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15980: Perfis laminados

de aço para uso estrutural – Dimensionamento e tolerâncias. Rio de Janeiro,

2011.

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 8681: Ações e segurança

nas estruturas. Rio de Janeiro, 2003.

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ANÁLISE CRÍTICA EM PROJETO DE ESTRUTURA METÁLICA SOBRE DISPOSIÇÃO DOS ELEMENTOS E...

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