Análise e dimensionamento de um galpão industrial em estrutura metálica

Abstract

O uso de estruturas metálicas é uma tendência na indústria da construção civil, especialmente no setor industrial, devido às suas vantagens em relação às alternativas tradicionais de construção de edifícios. As estruturas metálicas aproveitam as características peculiares do aço, como alta resistência mecânica, velocidade de construção e leveza, tornando-as uma opção atrativa em comparação às estruturas de concreto armado. No contexto dos projetos estruturais, o uso de ferramentas computacionais para cálculos estruturais está cada vez mais comum. Neste âmbito, este trabalho tem como objetivo realizar o projeto e a análise do dimensionamento de um galpão industrial metálico, contribuindo para as discussões sobre o tema. O dimensionamento estrutural envolve a avaliação das cargas atuantes em diferentes cenários. No caso das cargas de vento, é utilizado o procedimento de análise apresentado na ABNT NBR 6123 (1988), que consiste na definição das características da estrutura, sua localização e finalidade. A estrutura é avaliada de acordo com o Método dos Estados Limites da ABNT NBR 8800 (2008). O estudo de caso consiste em definir o modelo estrutural e as dimensões do galpão. Em seguida, o pórtico é modelado em softwares para realizar a análise estrutural, tanto linear quanto não-linear, considerando as combinações de ações definidas. Com os esforços resultantes, os perfis estruturais e os sistemas de travamento são dimensionados, e é feita a verificação dos deslocamentos do pórtico. Por fim, é realizada a modelagem 3D da estrutura em programa computacional para a análise do deslocamento global em relação ao eixo longitudinal, proporcionando uma visão abrangente do comportamento da estrutura.

The use of steel structures is currently a trend in the construction industry, especially in the industrial sector, due to its advantages over traditional building construction methods. Steel structures benefit from steel’s peculiar characteristics, such as high mechanical resistance, construction speed and lightness, turning them into an attractive option in comparison to reinforced concrete structures. Within the scope of structural projects, the use of computational tools for structural calculations is becoming increasingly more common. In this context, this paper aims to develop the design and analysis of an industrial metallic shed, contributing to the discussions regarding the subject. The structural design involves evaluating the acting loads in different scenarios. For wind loads, the analysis procedure adopted is the one presented in the Brazilian standard NBR 6123 (1988), which consists of defining the structure’s characteristics, its location, and purpose. The structure is evaluated according to the Load and Resistance Factor Design of the Brazilian standard NBR 8800 (2008). The case study consists of defining the structural model and the shed’s dimensions. Then, the frame is modeled in computer software in order to carry out the structural analysis, both linear and nonlinear, considering the chosen combinations of actions. With the resulting efforts, the structural profiles and the locking systems are designed, and the frame’s displacements are verified. Lastly, a 3D representation of the structure is modeled in software in order to analyze the global displacement in relation to the longitudinal axis, providing a comprehensive view of the structure’s behavior.