Determinando as cargas estruturais que precisamos considerar ao realizar a análise estrutural e o projeto de estruturas
Neste artigo, vamos nos aprofundar nos tipos de cargas que precisamos considerar na análise e projeto de estruturas como:
- Usaremos a mesma estrutura do exemplo Unidirecional para consistência;
- Digitar;
- Carga de neve;
- Carga de vento;
- Carga Sísmica;
- Carga de gelo;
- Carga do Solo;
- Carga de inundação;
- Carga de chuva;
- Carga de temperatura; e
- Liquidação Diferencial.
Usaremos a mesma estrutura do exemplo Unidirecional para consistência
As cargas mortas consistem no peso do material de construção incorporado ao edifício, Mas não limitado a, estrutura, paredes, assoalhos, telhados, tetos, escadas, rampas, termina, revestimento, e outros sistemas arquitetônicos e estruturais incorporados, e equipamentos de serviço fixo (ASCE 7-16). Essas cargas permanentes afetam muito o comportamento da estrutura, especialmente quando a estrutura está sofrendo cargas dinâmicas, como vento e terremotos, em combinação com a carga morta.
Os valores para estes carregamentos são principalmente mostrados no código de referência utilizado em termos do seu peso unitário correspondente multiplicado pela espessura ou volume do material conforme especificado nos desenhos de construção.
Figura 1. Peso unitário de materiais de construção comuns (NSCP 2010).
Digitar
Outra carga que deve ser sempre considerada é a carga viva. Cargas vivas são cargas que são produzidas pelo uso e ocupação do edifício ou outra estrutura que não inclui cargas de construção ou ambientais, como carga de vento, carga de neve, carga de chuva, carga de terremoto, e carga de inundação (ASCE 7-16). Cargas vivas incluem os ocupantes da estrutura, tráfego de veículos, mobiliário, equipamento, divisórias móveis, e algumas estruturas temporárias que serão usadas apenas por um curto período de tempo.
Carga de neve
s/h, estruturas devem ser projetadas para resistir a equilíbrio ou não deriva e desequilibrada ou deriva cargas de neve. As cargas de neve equilibradas ou não deslocadas são as cargas geradas devido ao acumulação de neve sem a influência do vento. Por outro lado, a carga de neve desequilibrada ou desviada é afetada pela direção do vento e configuração da estrutura – onde a neve pode se acumular em obstruções acima do telhado, como firewalls, chaminés, e parapeitos em relação à fonte de vento.
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Carga de vento
Os engenheiros devem considerar as forças do vento durante tufões ou furacões no analise estrutural e projeto de estruturas. Essas pressões do vento geram forças que podem destruir toda a estrutura estrutural ou danificar alguns componentes do edifício, como o revestimento, telhas, treliças, etc.
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Carga Sísmica
Os engenheiros também devem calcular cuidadosamente as cargas sísmicas para países localizados em regiões sismicamente ativas para ter uma estrutura segura e sólida. As forças horizontais e verticais simultâneas que atuam nos elementos estruturais podem causar danos e, pior caso, destruir os edifícios, que acabará por causar perda de vidas. Requisitos especiais para o projeto, detalhando, e a construção deve ser satisfeita seguindo o código de construção local para combater este efeito.
Carga de gelo
Em contraste com cargas de neve, cargas de gelo são causadas por chuva congelante, neve, e gelo na nuvem em estruturas sensíveis ao gelo, como cabos, estruturas de treliça, mastros, sinais, etc. O gelo congelado na estrutura, se não for considerado adequadamente, pode causar tensões significativas nos membros estruturais e, em vigor, levará a danos ou destruição do sistema.
Carga do Solo
Estruturas como pisos de porão, fundações, e muros de contenção sofrem cargas laterais geradas a partir do solo adjacente. A água no lençol freático e a carga de sobrecarga acima do solo geram pressão de elevação que atua nesses elementos estruturais subterrâneos.
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Carga de inundação
As cargas de inundação são cargas hidrostáticas causadas por uma profundidade de água até o nível da elevação de inundação de projeto, acima e abaixo do nível do solo, incluindo os efeitos dinâmicos da água em movimento.
Carga de chuva
Carga de chuva refere-se à pressão desenvolvida devido ao acúmulo de água devido à drenagem entupida, especificamente em decks de telhado ou varandas.
Carga de temperatura
Materiais estruturais, como concreto e aço, expandem ou contraem com as mudanças de temperatura e isso pode causar tensões iniciais que diminuirão a capacidade e a vida útil do material.. Portanto, juntas de expansão são adicionadas para mitigar o efeito da temperatura no material.
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Liquidação Diferencial
As cargas transferidas para a fundação podem causar o assentamento do solo devido à compactação ou expansão dos materiais do solo abaixo da área de contato. O recalque de fundações nessas áreas difere devido a diferenças nas cargas aplicadas. Portanto, as diferenças de deslocamento, conhecido como liquidação diferencial, pode causar estresse significativo nos membros estruturais e pode levar a danos e destruição de toda a estrutura.
Em SkyCiv S3D, você pode especificar o assentamento em seu modelo estrutural através Apoia -> Assentamentos. Verificação de saída esta documentação S3D para mais detalhes.
Engenheiro estrutural, Desenvolvimento de Produto
MS Engenharia Civil
Referências
- Associação de Engenheiros Estruturais das Filipinas. (2010). Código Estrutural Nacional das Filipinas: Edifícios, Torres e outras estruturas verticais. Associação de Engenheiros Estruturais das Filipinas.
- Sociedade Americana de Engenheiros Civis. (2017, Junho). Cargas mínimas de projeto e critérios associados para edifícios e outras estruturas. Sociedade Americana de Engenheiros Civis.
- Tipos de carga estrutural. (s.d.). Recuperado em maio 10, 2022, de https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Types_of_structural_load.
Mais recursos
