Projeto de purlin de aço conformado a frio com software SkyCiv
O que é um purlin de aço?
Purlins de aço formado a frio são vigas longitudinais instaladas para unir treliças ou caibros. Sua principal função é transferir as cargas externas aplicadas na cobertura para o banzo superior da treliça. O desenho das terças é idealizado a partir de uma estrutura conectada por pinos onde a distância das treliças é tratada como o vão e suas extremidades como seus nós. Cargas de gravidade e vento são comumente aplicadas na terça e farão com que o membro ceda. A fim de fornecer suporte lateral para as terças, sag rods são adicionados em pontos discretos.
Além de ser utilizado em sistemas de coberturas, terças também podem ser aplicadas como girts para revestimento de paredes. A imagem abaixo mostra um típico steel framing aplicado com terças.
Figura 1: Estrutura de construção metálica típica (Recuperado do AISI Design Guide D111-09)
Tipos comuns de terças de telhado formadas a frio
As seções C e Z são os formatos mais comuns disponíveis para terças de aço formadas a frio. Como seus nomes implicam, essas seções são dobradas de acordo com a letra do alfabeto (consulte a Figura 2). De Purlins são ponto-simétricos, e às vezes seus flanges são fabricados de forma ligeiramente desigual para permitir a sobreposição. Enquanto isso, Purlins C têm um módulo de seção vertical ligeiramente menor, tornando-os mais vantajosos para telhados com inclinações mais baixas. Cada forma tem seus próprios prós e contras; cabe ao engenheiro avaliar a terça apropriada com base nos requisitos do projeto.
Figura 2: Terças comuns em formato C e Z
Quando instalado no telhado, as terças são geralmente dobradas umas com as outras, dando continuidade na seção. Geralmente é conectado usando parafusos de grau de máquina através das teias de terças lapidadas.
Quando se trata de seu design, as cargas são aplicadas nos eixos normal e tangencial do centróide da seção. Por isso, a flexão biaxial é verificada principalmente. Considera-se que os efeitos de torção na barra são desprezados devido às restrições laterais e torcionais parciais fornecidas pela cobertura do telhado.
Vantagens do aço conformado a frio sobre outros materiais
Este artigo enfoca o uso de aço formado a frio (CFS). Este tipo de aço é feito de chapas de bitolas finas e, da própria palavra, é feito por processos de trabalho a frio, como prensagem e laminação, tornando-o mais durável em comparação com as chapas laminadas a quente. Em contraste com a madeira, o aço formado a frio oferece uma vida útil mais longa, pois é resistente a mofo ou parasitas.
Já que é leve, O CFS é mais fácil de instalar e pode até ser reciclado quando o sistema de cobertura é removido ou trocado. Quando corretamente construído e projetado, As estruturas CFS podem resistir a cargas ambientais extremas, tornando-o um dos materiais mais resilientes disponíveis.
Usando a calculadora de capacidade SkyCiv Purlin
Com o SkyCiv Purlin Calculadora de Capacidade de Carga. Os cálculos são padronizados principalmente de AISI, ASCE, e códigos AISC. Ao contrário das tabelas de capacidade típicas do fabricante para terças, esta calculadora apresenta uma abordagem simplificada para verificar a capacidade da seção considerando suas propriedades geométricas e materiais, configuração do telhado, e cargas.
Esta calculadora permite ao usuário inserir purlins C e Z padrão e personalizados. Também requer entrada para o comprimento da baia, qual é o vão de terça, a espaçamento entre terças, ângulo do telhado, e a localização da haste de sag, que está no ponto médio ou em terceiros pontos. Casos de carga que adaptam a abordagem de projeto ASD também são usados para completar sua análise.
A figura abaixo mostra o exemplo de saída da calculadora:
Figura 3: Saída da calculadora de capacidade de purlin
Aqui as propriedades da terça são mostradas junto com o espaçamento da terça especificado pelo usuário. Também são apresentadas as cargas governantes calculadas a partir da combinação de carga mais crítica. A capacidade da terça é caracterizada pela combinação de índices de utilidade a partir do limite de dimensão, tensão de flexão combinada, tensão de cisalhamento, e a deflexão.
Confira a Calculadora de espaçamento e capacidade de purlin e projete seu sistema de cobertura hoje!
Referências:
- Guia de Projeto para Sistemas de Estrutura de Telhado Purlin de Aço Conformado a Frio (Guia de Design AISI D111-09) . Instituto Americano de Ferro e Aço, 2009.
- seguir, William T. Projeto de aço 6ª edição. a pressão exercida na parede segue uma distribuição vertical uniforme, 2018.
Desenvolvedor de Produto
bacharelado (Civil)
