-Telhado LSF - Complementado Francisco 2014
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ESTRUTURA PARA ENGRADAMENTO DE TELHADOS DE RESIDNCIAS COM SISTEMA LIGHT STEEL FRAMING
ALEXANDRE KOKKE SANTIAGO, Arq. M.Sc.
FRANCISCO CARLOS RODRIGUES, Prof. Dr.
MARA NEVES RODRIGUES, Arq. M.Sc.
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ESTRUTURAS PARA TELHADOS - Estruturas em madeira: soluo mais comum no Brasil.
Podem ser usadas tesouras ou pontaletes
- Estruturas em ao: emprego usual de solues artesanais, cortadas e soldadas in loco
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EXPERINCIA COM INDUSTRIALIZAO - Sistema USITETO - Perfis de ao formados a frio, compondo pilares, vigas e
engradamento do telhado para execuo de cobertura de casas trreas de 36m e 42m
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ESTRUTURAS DE TELHADO EM LIGHT STEEL FRAMING - Soluo pode ser empregada em construes convencionais
- Permite industrializao e grande diversidade de tipologias
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SISTEMA LIGHT STEEL FRAMING - Esqueleto estrutural composto por perfis leves de ao galvanizado
formados a frio
SEES USUAIS:
bw = 90mm / 140mm / 200mm
bf = 40mm
D = 12mm
tn = 0,80mm / 0,95mm / 1,25mm
NORMA ABNT NBR 6355:2012
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SISTEMA LIGHT STEEL FRAMING - Ao galvanizado estrutural ZAR (zincado de alta resistncia); - Cobertura de galvanizao 180 g/m (Z180); - Resistncia ao escoamento (fy) mnima de 230 MPa; - Norma ABNT NBR 15253:2005 - Perfis de ao formados a frio, com
revestimento metlico, para painis estruturais reticulados em edificaes -
Requisitos gerais (projeto de reviso em votao nacional).
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Casas
Prdios (at 7 pavimentos)
Coberturas
Hospitais
Clnicas
Hotis
Escolas
Igrejas
Lojas
Mezaninos
Fachadas
Projetos Especiais
APLICAES SISTEMA LIGHT STEEL FRAMING
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PROPOSTA LSF PARA ENGRADAMENTO DE TELHADOS
- Projeto desenvolvido para a residncia padro de 36m da COHAB-MG
- OBJETIVO: soluo industrializada que pode ser pr-montada em fbrica
- Estrutura para telhado de 2 guas para telhas cermicas, apoiada sobre a alvenaria
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PROPOSTA LSF PARA ENGRADAMENTO DE TELHADOS - Soluo com painis inclinados apoiados sobre a alvenaria
estrutura das paredes
- Cumeeira com sistema de pontaletes
- Viga articulada no centro do vo para absoro de imperfeies da alvenaria
- Estrutura com perfis Ue 90 e ripas com perfil cartola
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PROPOSTA LSF PARA ENGRADAMENTO DE TELHADOS
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ANLISE EXPERIMENTAL - Foi realizada pela empresa Flasan, em parceria com o
Laboratrio de Anlise Experimental de Estruturas da UFMG, prova de carga em prottipo com rea equivalente a 36 m, adotando como referncia a casa padro da COHAB-MG.
- Viga da cumeeira em perfil caixa formado por dois perfis Ue
140x40x12x0,95; - Caibros em perfil Ue 90x40x12x0,80, sendo que no apoio da
cobertura da varanda o caibro constitudo por um perfil caixa formado por dois perfis Ue 90x40x12x0,80;
- Ripas em perfil Cartola Cr 20x25x10x0,50; - Ligaes com parafusos autrobrocantes e autoatarraxantes.
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ANLISE EXPERIMENTAL
Diagrama unifilar do engradamento ensaiado
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Detalhes da estrutura do prottipo
fy = 286,85 MPa
fu = 357,58 MPa
tr = 39,41 micrmetros
= 33,65 %
Ao ZAR 230 Z 180
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ANLISE EXPERIMENTAL
Posies dos relgios comparadores Duas fases
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ANLISE EXPERIMENTAL
Dimensionamento FG - Peso da telha
encharcada (kgf/m)
FQ2 -Sobrecarga
(kgf/m)
FQ1 - Ao do
Vento
Estado - Limite de
Servio 53,40 27,81 Desconsiderada por
ser favorvel
segurana. Estado-Limite ltimo
g=1,4 74,76 38,93
Carregamentos adotados na projeo horizontal do
telhado. Inclinao do telhado = 35%.
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ANLISE EXPERIMENTAL
Deslocamentos Limites recomendados pela
ABNT NBR 14762:2010 e cargas impostas
Descrio Deslocamentos
Limites L (mm)
Deslocamentos
Limites (mm)
Combinao
de aes - ELS
Combinao
de aes ELU
Viga da
Cumeeira L/250 3300 13,20
81,21 kgf/m 113,69 kgf/m
Caibros
Seo Central L/180 2880 16,00
Caibros
Com balano L/180 2246 12,48
Ripas L/180 815 4,53
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ANLISE EXPERIMENTAL
Para aplicao do carregamento no prottipo foram utilizados sacos
plsticos com 20 kg de areia cada, pesados em balana digital calibrada.
Carregamento de sacos com 20 kg de
areia Caibros e Cumeeira Carregamento de sacos com 20 kg
de areia Ripas
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ANLISE EXPERIMENTAL
Aplicao de aes concentradas: peso de uma pessoa na tera = 100 kgf
(ABNT NBR 8800:2008 e ABNT NBR 6120:1980 Errata n 1 de abril de 2000)
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RESULTADOS E DISCUSSO
Deslocamentos encontrados nos ensaios para carregamento nas
condies ELS e ELU
Descrio
Deslocamentos Limites
recomendados pela
ABNT NBR14762:2010
(mm)
Mdia dos
deslocamentos
registrados
(mm)
Viga da Cumeeira 13,20 8,44
Caibros Seo Central 16,00 16,39
Caibros Seo com
balano 12,48 1,34
Ripas1 4,53 2,24
1 Os deslocamentos das ripas so relativos aos
deslocamentos dos caibros.
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MONTAGEM EXPERIMENTAL
Engradamento parcialmente carregado
com telha cermica - Telhado com balano Engradamento parcialmente carregado com
telha cermica - Telhado sem balano
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APLICAO PILOTO EM OBRA - EXECUO DE OBRA PILOTO EM BETIM, MG, COM TELHADO
PARA CONJUNTO DE 5 CASAS GEMINADAS, COM O MESMO CONCEITO DO PROJETO PADRO
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APLICAO PILOTO EM OBRA - DESAFIOS: Tolerncias: alvenaria x estrutura metlica Impreciso da dimenso dos espaos em alvenaria Impreciso do nivelamento da alvenaria Necessidade de ajuste na obra para absorv-las
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APLICAO PILOTO EM OBRA - VALIDAO DOS CONCEITOS: Velocidade de montagem Pr-montagem de painis Encaixes entre peas Cumeeira com articulao
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CONCLUSES - Utilizao do sistema Light Steel Framing para estrutura de
coberturas uma soluo vivel; - Anlise experimental validou os conceitos de montagem e
confirmou os dimensionamentos necessrios para as peas;
- Aplicao piloto mostrou a viabilidade do sistema de montagem e explicitou a necessidade de acompanhamento da associao entre sistema tradicional e sistema industrializado.
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Agradecimentos
25
FLASAN
Ao Laboratrio de Anlise Experimental de Estruturas (LAEES)
da Escola de Engenharia da UFMG
Prof. Francisco Carlos Rodrigues
031-99508439