Pdem aula 1-rv07

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Pdem aula 1-rv07

  1. 1. MBA Projeto, Execução e Controle de Estruturas e Fundações Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas (PDEM-Aula 1-RV07) Aula 1-3 Eduardo Bicudo de Castro Azambuja (edazambuja@globo.com | 41 9106-0661) Estruturas Metálicas de Brasília
  2. 2. • Capacitar o pós-graduando para execução, projeto e análise de estruturas metálicas. • Apresentar principais fundamentos e aspectos relacionados a execução, projeto e avaliação das estruturas metálicas, discutindo os aspectos particulares relativos a cada tipo de edifício e a cada arranjo estrutural adotado. • Discutir os métodos utilizados para a avaliação da segurança e determinação dos esforços internos dos projetos em estruturas metálicas. • Discutir as recomendações da ABNT NBR 8800:2008 e as simplificações propostas para a análise estrutural. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Apresentação Estruturas interessantes: edifício na China
  3. 3. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistema Internacional de Unidades - SI
  4. 4. Por questões de conveniência, certas unidades derivadas coerentes receberam nomes e símbolos especiais, que podem ser usados em combinação com unidades base do SI para expressar outras grandezas derivadas. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistema Internacional de Unidades - SI
  5. 5. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Programação do curso O aço e o processo siderúrgico; O uso do aço em edificações; Sistemas estruturais em aço; Sistema TRAME 4.1 Dimensionamento de elementos comprimidos; Softwares para estrutura metálica; Produtos siderúrgicos de aço; Ações em edifícios de aço; Bases para projeto: critérios de segurança e estados limites; Dimensionamento de elementos tracionados; Sexta-feira Sábado Domingo
  6. 6. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Referências 1) BAIÃO FILHO, Oswaldo Teixeira; SILVA, Antonio Carlos Viana. Ligações para estruturas de aço. 2ed. Gerdau/Açominas, 2005. 2) BELLEI, Ildony Hélio; PINHO, Fernando O.; PINHO, Mauro O. Edifícios de múltiplos andares em aço. 2ed. São Paulo: Pini, 2008. 3) BELLEI, Ildony Hélio; BELLEI, Humberto N. Edifícios de pequeno porte estruturados em aço. 4ed. Rio de Janeiro: IABr/CBCA, 2011. 4) CHAMBERLAIN, Zacarias; FABEANE, Ricardo; FICANHA, Ricardo. Projeto e cálculo de estruturas de aço. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. 5) DIAS, Luís Andrade de Mattos. Estruturas de aço: conceitos, técnicas e linguagem. 5ed. São Paulo: Zigurate Editora, 2006. 6) Manual brasileiro para cálculo de estruturas metálicas. v1. Brasília: MD/SDI, 1989. 7) MEDEIROS, Jonas Silvestre. Tecnologias de vedação e revestimento para fachadas. Rio de Janeiro: Instituto Aço Brasil / CBCA, 2014. 8) PFEIL, Walter; PFEIL, Michèle. Estruturas de aço: dimensionamento prático. 8ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
  7. 7. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Referências 9) PINHO, Mauro. Transporte e Montagem. Rio de Janeiro: IBS/CBCA, 2005. 10) QUEIROZ, Gilson; PIMENTA, Roberval J.; MARTINS, Alexander Galvão. Estruturas Mistas. 2ed. Rio de Janeiro: IABr/CBCA, 2012. 11) REVISTA CONSTRUÇÃO METÁLICA. São Paulo: ABCEM. 12) REVISTA ARQUITETURA & AÇO. Rio de Janeiro: CBCA. 13) SANTOS, Arthur Ferreira dos. Estruturas Metálicas: projeto e detalhes para fabricação. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1977. 14) SILVA, Valdir Pignatta. Estrutura de aço para edifícios: aspectos tecnológicos e de concepção. São Paulo: Blucher, 2010a. 15) SILVA, Valdir Pignatta. Prevenção contra incêndio no projeto de arquitetura. Rio de Janeiro: IABr/CBCA, 2010b. 16) VASCONCELLOS, Alexandre Luiz. Ligações em estruturas metálicas. 4ed. Rio de Janeiro: IABr/CBCA, 2011.
  8. 8. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Referências Referências bibliográficas indicadas. (8) (14)(4)
  9. 9. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Referências Referências bibliográficas indicadas. (11)(10)
  10. 10. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Normas técnicas 1) ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800 - Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. 2008. 2) ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120 - Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. 1980. 3) ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123 - Forças Devidas ao Vento em Edificações – Procedimento. 1988.
  11. 11. O Aço e o Processo Siderúrgico “(...) o aço pode ser reciclado infinitamente, sem perda de qualidade, o que significa que ele é usado, mas nunca consumido, porque é processado em um circuito fechado que pode continuar para sempre. E o material antigo pode ser transformado em um aço de maior qualidade do que o original.” (Consultoria Ambiental Beco, boletim CBCA 31/7/2014)
  12. 12. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas O aço e o processo siderúrgico O FERRO GUSA é o produto da primeira fusão do minério de ferro e contém cerca de 3,5 a 4,0% de carbono. O AÇO é uma liga metálica constituída basicamente de ferro e carbono, obtida do refino do ferro gusa, ou seja, da diminuição dos teores de carbono, silício, manganês, enxofre e fósforo do gusa. Nos aços utilizados na construção civil, o teor de carbono é da ordem de 0,10 a 0,30%
  13. 13. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas O aço e o processo siderúrgico A transformação do minério de ferro em AÇO é feita através da execução de 4 ETAPAS: o PREPARAÇÃO: tratamento das matérias primas; o REDUÇÃO: obtenção do ferro gusa; o REFINO: obtenção e melhoramento do aço; o LINGOTAMENTO e LAMINAÇÃO do aço. (Fonte: DIAS, 2006).
  14. 14. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas O aço e o processo siderúrgico Planta sintética de um usina siderúrgica integrada (SILVA, 2010).
  15. 15. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas O aço e o processo siderúrgico Na REDUÇÃO, o alto-forno funciona como um reator vertical e um trocador de calor que trabalha em contracorrente, a carga sólida é posicionada no topo e o ar aquecido é insuflado próximo à sua base (SILVA, 2010).
  16. 16. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas O aço e o processo siderúrgico O REFINO acontece na aciaria, onde o ferro-gusa e a sucata ferrosa são transformados em aço, com o ajuste do teor de carbono, fósforo, manganês e silício feito através de uma injeção de oxigênio. O produto ainda sofre um ajuste fino na composição química no equipamento denominado forno-panela (SILVA, 2010).
  17. 17. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas O aço e o processo siderúrgico Influência da composição química em algumas propriedades do aço (SILVA, 2010).
  18. 18. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas O aço e o processo siderúrgico No LINGOTAMENTO CONTÍNUO o aço líquido passa da panela para um recipiente de distribuição que o libera para moldes na forma de placas, blocos e tarugos, transportados em uma esteira até a sua completa solidificação (SILVA, 2010).
  19. 19. Representação de uma linha de laminação para produção de perfis estruturais (SILVA, 2010). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas O aço e o processo siderúrgico
  20. 20. Representação de uma linha de laminação de chapas grossas (Fonte: www.usiminas.com acesso em 31/7/2014). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas O aço e o processo siderúrgico
  21. 21. Caminhos para produção do aço: a siderurgia integrada e semi-integrada com forno elétrico (SILVA, 2010). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas O aço e o processo siderúrgico Aço Estrutural
  22. 22. O Uso do Aço em Edificações “Um edifício transparente de linhas horizontais que se ergue sobre um vão de 20 metros, criando uma grande praça pública, integrando os espaços de pedestres e preservando o patrimônio arquitetônico da cidade. Foi com essa proposta que a GPA&A venceu o concurso nacional para o novo Centro Administrativo de Belo Horizonte.” (boletim CBCA 31/7/2014)
  23. 23. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Histórico da construção em aço A primeira obra importante construída em ferro fundido foi a ponte Coalbrookdale, em 1779, com vão de 31m, sobre o rio Severn em Shropshire, uma região rica em carvão na Inglaterra. (Fonte: http://structurae.net/ acesso em 31/7/2014) 1779
  24. 24. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Histórico da construção em aço A ponte suspensa Menai, construída no país de Gales no período de 1819 a 1826, com 177 m, foi à época o maior vão do mundo, sendo o trabalho mais importante da longa carreira do construtor escocês Thomas Telford. Ainda em uso. (Fonte: http://www.anglesey.info/ acesso em 31/7/2014) 1826
  25. 25. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Histórico da construção em aço (Fonte: http://www.pbs.org/wgbh/buildingbig/wonder/structure/ acesso em 31/7/2014) Viaduto Garabit, sobre o rio Truyere, França, por Gustave Eiffel. 1884
  26. 26. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Histórico da construção em aço Edifício sede da Alcoa em São Francisco, EUA, 1968. (Fonte: manual brasileiro, 1989) Essa obra antecipou alguns dos modernos conceitos da moderna engenharia com utilização de estrutura de aço, as laterais do prédio apoiadas em vigas em balanço e a estabilidade global garantida por um sistema de diagonais de contraventamento.
  27. 27. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Histórico da construção em aço (Fonte: http://www.archdaily.com.br/ acesso em 31/7/2014) Para suprir tão grande e rápido crescimento da cidade, a única maneira de satisfazer as exigências do mercado era a verticalização dos prédios com estrutura metálica, tanto pela resistência ao fogo, como pela maior capacidade estrutural, resultando em um melhor aproveitamento dos espaços, como por exemplo, o edifício Wainwright, em St. Louis, Missouri, EUA, por Adler e Sullivan. 1891
  28. 28. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Coberturas Buchholtz Sports Centre, Uster, Suiça (Fonte: http://camenzindevolution.com/ acesso em 9/8/2014)
  29. 29. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Coberturas Buchholtz Sports Centre, Uster, Suiça (Fonte: http://camenzindevolutio n.com/ acesso em 9/8/2014)
  30. 30. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Coberturas Arena da Baixada, Curitiba (Fonte: Arquitetura & Aço, nº37)
  31. 31. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Coberturas Estádio Beira Rio, Porto Alegre (Fonte: Arquitetura & Aço, nº37)
  32. 32. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Coberturas
  33. 33. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Coberturas Arena Amazônia, Manaus (Fonte: Arquitetura & Aço, nº37)
  34. 34. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Edifícios Congresso Nacional, Brasília (Fonte: Marcel Gautherot, 2010)
  35. 35. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Edifícios Edifício Sede do SEBRAE, Brasília (Fonte: Arquitetura & Aço, nº28)
  36. 36. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Edifícios Edifício da Federação do Comércio do Estado da Bahia, Salvador/BA. (Fonte: Autor, 27/9/2014)
  37. 37. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Edifícios Centro Empresarial Aeroporto, Porto Alegre (Fonte: Arquitetura & Aço, nº13)
  38. 38. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Edifícios Edifícios de andares múltiplos, São Paulo/SP (Fonte: Revista Construção Metálica, Edição nº 114)
  39. 39. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Edifícios Edifícios de andares múltiplos para habitações populares (Fonte: Revista Construção Metálica, Edição nº 114)
  40. 40. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Edifícios Edifício destinado a habitação social – 1º lugar do 7º concurso CBCA para estudantes de arquitetura 2014, grupo da UFPR. (Fonte: www.cbca.com.br. Acesso em 10/10/2014)
  41. 41. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Torres de transmissão Torres de distribuição de energia. (Fonte: Revista Construção Metálica, Edição nº 114)
  42. 42. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Reservatórios Reservatório de água, Rio Branco/AC. (Fonte: Arqt Miriam Runge, dez/2014)
  43. 43. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Residências The Farnsworth House, Illinois, USA (Fonte:http://arte-case.com/, acesso em 6/9/2014)
  44. 44. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Residências Eduardo Almeida Arquiteto, São Paulo, SP (Fonte: Arquitetura & Aço, nº6)
  45. 45. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Residências Casa Serrana, João Diniz Arquiteto, Belo Horizonte, MG (Fonte: www.metálica.com acesso em 2/8/2014)
  46. 46. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Residências Nietsche Arquitetos Associados, Guarujá, SP (Fonte: Arquitetura & Aço, nº19)
  47. 47. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Residências Residência Cristiane Botelho, Brasília/DF (Fonte: Autor)
  48. 48. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Residências Casa LLM, São Paulo/SP (Fonte: Revista Construção Metálica, Nº 117, 2015)
  49. 49. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Mezaninos Comerciais Mercado Municipal, São Paulo/SP (Fonte: Revista Arquitetura e Aço, nº 39 ) Loja Galeria Nacional, São Paulo/SP (Fonte: Revista Arquitetura e Aço, nº 39 )
  50. 50. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Mobilidade Urbana VLT de Fortaleza, Estação Borges de Melo (Fonte: Arquitetura & Aço, nº38)
  51. 51. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Mobilidade Urbana VLT de Fortaleza, Estação Papicu (Fonte: Arquitetura & Aço, nº38)
  52. 52. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Mobilidade Urbana Pontos de ônibus da cidade de São Paulo (Fonte: Arquitetura & Aço, nº38)
  53. 53. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Mobilidade Urbana Ponto de ônibus e estação tubo da cidade de Curitiba (Fonte: Autor)
  54. 54. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Retrofit Trata-se de uma alternativa para reformar e revitalizar um edifício construído, atendendo as novas demandas, porém, respeitando as características originais do espaço arquitetônico. Busca-se trabalhar com elementos diferentes daqueles utilizados na construção original, nesse sentido, o aço é importante pela capacidade resistente, leveza e facilidade de montagem, o contraste é desejável, desde que, sem conflito.
  55. 55. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Retrofit Pinacoteca da cidade de São Paulo (Fonte: Construção Metálica, nº113)
  56. 56. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Retrofit Parque das Ruínas, Rio de Janeiro, RJ (Fonte: Construção Metálica, nº113)
  57. 57. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Retrofit “A plataforma elevada construída ao longo de uma antiga ferrovia no Chelsea, em Manhattan, entre a 10ª e a 11ª avenidas, virou uma área cercada por prédios de vanguarda assinados pelos criadores mais celebrados do planeta. E a recente inauguração da terceira fase da passarela, que agora se estende até a Rua 34, só criou mais espaço para a tendência.” (Fonte: http://gazetadopovo.com.br/, acesso em 15/10/2014)
  58. 58. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Retrofit “Varandas de aço contribuindo para engenhosas reformas de fachadas em edifícios de São Paulo, Rio de Janeiro e até Paris (...).” (Fonte: Revista Arquitetura e Aço, nº 39)
  59. 59. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Histórico da construção em aço Construída em 1920, a MICHIGAN AVENUE BRIDGE possui dois níveis, um para carros e pedestres acima e outro, inferior, para tráfego mais pesado. A ponte é dividida duas partes, cada uma pesando em torno de 3.340 toneladas, que se abrem e fecham em menos de 1 minuto. (Fonte: Revista Construção Metálica, Ano 9, nº 36)
  60. 60. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Pontes e Passarelas Recentemente, foi anunciada a construção da Passarela de Vidro Mais Longa do Mundo sobre um desfiladeiro do Parque Natural de Zhangjiajie, na província de Hunan. Projetada pelo escritório israelita de Haim Dotan, o tabuleiro, com uma largura de 6 metros e totalmente transparente, ficará localizado a 300 metros acima do nível do solo. (Fonte: http://www.engenhariacivil.com/, acesso em 4/6/2015)
  61. 61. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Pontes e Passarelas Viaduto Estaiado, Curitiba (Fonte: www.gazetadopovo.com.br, acesso em 1/7/2014)
  62. 62. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Pontes e Passarelas Viaduto Estaiado, Curitiba (Fonte: Autor)
  63. 63. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Pontes e Passarelas Viaduto Estaiado, Curitiba (Fonte: Autor)
  64. 64. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Pontes e Passarelas Espaço Natura, São Paulo (Fonte: Arquitetura & Aço, nº5)
  65. 65. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Pontes e Passarelas Passarela SESC Sorocaba, São Paulo (Fonte: Arquitetura & Aço, nº36)
  66. 66. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Pontes e Passarelas Passarela Joaquim Macedo sobre o rio Acre, Rio Branco/AC (Fonte: Arq Miriam Runge, dez/2014)
  67. 67. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Pontes e Passarelas Ponte Benjamim Constant (1895), Manaus/AM (Fonte: http://www.portalamazonia.com.br/, acesso em 6/9/2014)
  68. 68. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Uso do aço em edificações: Pontes e Passarelas Passarelas Canal da Maternidade, Rio Branco/AC (Fonte: Autor)
  69. 69. Sistemas Estruturais em Aço “A Estrutura é o caminho pelo qual as forças da gravidade ou incidentes sobre a edificação devem transitar até chegar ao seu destino final, o solo.” (Professor Yopanan Rebello) (Fonte: ENGEL, Heinrich. Sistemas de estructuras. Madrid: H.Blume, 1978)
  70. 70. No dimensionamento de estruturas utilizam-se modelos teóricos que substituem barras por linhas ligadas por vínculos, procurando simular o comportamento real. Quanto mais próximo da realidade, melhor o desempenho desse modelo. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  71. 71. “Chamo a atenção dos técnicos para as condições em que atuam as vigas dos pisos da casa de pedra e as da casa de concreto. O cálculo dos esforços mostra que a primeira viga opera em condições duas vezes mais desfavorável do que a viga em balanço da construção em concreto armado. Isso precisa ser levado em consideração!” (Le Corbusier, Precisões, pg.50) Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  72. 72. Diagrama de momento fletor para modelos estruturais distintos com o mesmo vão (Fonte: Autor). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  73. 73. PÓRTICOS INDESLOCÁVEIS (a) São pórticos em que o deslocamento de todos os nós depende apenas da deformação axial de barras. PÓRTICOS DESLOCÁVEIS (b) São pórticos em que o deslocamento de pelo menos um dos seus nós depende da deformação por flexão de pilares. (Fonte: SILVA, 2010). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço Projeto Mola Catarse
  74. 74. Os pórticos deslocáveis tendem a ser menos econômicos, devido às ligações rígidas necessárias e a necessidade de uma inércia maior dos pilares para limitar os deslocamentos. Porém, pórticos indeslocáveis exigem maiores adequações da solução arquitetônica, por causa da necessidade das barras de travamento. (Fonte: http://www.archdaily.com/ acesso em 4/8/2014). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  75. 75. Edifício com paredes e aberturas nas fachadas com estabilidade vertical obtida através de pórticos deslocáveis com ligações rígidas. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  76. 76. Edifício com pórticos indeslocáveis com estabilidade vertical obtida através de travamentos em X (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  77. 77. No caso de edifícios altos, mesmo com o uso de pórticos indeslocáveis, a soma dos pequenos pode ser considerável. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  78. 78. Há várias formas de se conceber soluções para um problema estrutural, sendo possível combinar elementos capazes de resistir simultaneamente solicitações axiais, de flexão e de força cortante, ligando rigidamente pilares e vigas, criando uma estrutura hiperestática em PÓRTICOS: • As ligações deverão ter alto grau de vinculação; • Interação entre força normal e momento fletor; • Deformabilidade global da estrutura depende da rigidez dos pilares. (Fonte: SILVA, 2010) Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  79. 79. 6mm MODELO 1: pórtico com ligações rígidas e elementos capazes de resistir simultaneamente solicitações axiais, de flexão e de força cortante. (Fonte: FTOOL Versão Educacional 3.0, 2012) Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  80. 80. (Fonte: Manual brasileiro, 1989) É possível também conceber uma estrutura capaz de resistir aos efeitos das cargas verticais e horizontais, estudando uma distribuição de rótulas entre os vários elementos. As vigas horizontais serão fletidas, os pilares simplesmente comprimidos e as ligações rotuladas deverão resistir a esforços cortantes. Para resistir às ações horizontais, será associada uma estrutura vertical rígida e engastada que transfira os seus efeitos às fundações. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  81. 81. 3mm MODELO 2: elementos isostáticos obtidos com distribuição de rótulas e ligações flexíveis simples associado a uma peça rígida de concreto armado engastada nas fundações. (Fonte: FTOOL Versão Educacional 3.0, 2012) Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  82. 82. 1mm (Fonte: FTOOL Versão Educacional 3.0, 2012) MODELO 3: elementos isostáticos obtidos com distribuição de rótulas e ligações flexíveis simples associado a um sistema de contraventamento metálico. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  83. 83. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço Edifício Shopping Volta Redonda, Volta Redonda/RJ (Fonte: Dias, 1993)
  84. 84. Essa associação produz um conjunto de elementos isostáticos e em condições de absorver os esforços oriundos dos carregamentos com as seguintes características: • Ligações rotuladas simples; • Deformações dependentes da estrutura rígida em balanço; • Interação reduzida entre as solicitações axiais e os momentos fletores nos pilares da estrutura; (Fonte: SILVA, 2010) Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  85. 85. Estrutura com pórticos articulados contraventados por barras diagonais posicionadas no núcleo central e com lajes de concreto armado colaborantes. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  86. 86. Estrutura com pórticos articulados contraventados por barras diagonais posicionadas nas fachadas e com lajes de concreto armado colaborantes. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  87. 87. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço Edifício Saraiva Marinho, Belo Horizonte/MG (Fonte: Dias, 1993)
  88. 88. Estrutura com pórticos articulados contraventados por pórticos rígidos no núcleo central e com lajes de concreto armado colaborantes. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  89. 89. Estrutura com pórticos articulados contraventados na horizontal e com a estabilidade garantida por um núcleo rígido central de concreto armado. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  90. 90. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço Edifício Casa do Comércio, Salvador/BA (Fonte: Dias, 1993)
  91. 91. As estruturas de piso são, em geral, compostas por vigas principais e secundárias, associadas a painéis de lajes. Utilizam-se vigas secundárias pouco espaçadas, fazendo com que as lajes trabalhem apenas na direção do menor vão. Além de transferir as cargas verticais para os pilares, os sistemas de piso são responsáveis por distribuir as ações do vento para as estruturas de contraventamento. (Fonte: PFEIL, 2009). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  92. 92. As lajes mistas são formadas por chapas nervuradas de aço sobre as quais é depositado o concreto. Estes dois materiais são travados entre si por meio de reentrâncias na forma de aço, garantindo assim um comportamento solidário. (Fonte: Polydeck 59S, Manual Geral para Dimensionamento) Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  93. 93. Flambagem é o nome dado ao fenômeno de perda de estabilidade lateral que ocorre em elementos esbeltos submetidos a esforços de compressão, diminuindo a resistência final das peças e gerando deslocamentos não aceitáveis. (Fonte: SILVA, 2010) Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  94. 94. Vigas são elementos estruturais horizontais que transportam cargas verticais, sendo submetidas, basicamente, por esforços de flexão. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  95. 95. Vigas de alma cheia são caracterizadas pelo afastamento das mesas com o objetivo de aumentar a inércia no plano de flexão, podendo ser formadas por perfis soldados, laminados ou dobrados à frio. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  96. 96. As vigas alveolares se originam do recorte longitudinal das almas de perfis I, com posterior deslocamento e soldagem, obtendo-se, com o peso original, uma nova geometria com melhores características aos esforços de flexão. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  97. 97. A treliça é um sistema estrutural formado por barras que se unem em nós, formando triângulos. Isso garante que, quando as cargas atuarem no nós, serão desenvolvidos apenas esforços de tração e compressão simples, apresentando barras mais esbeltas e um conjunto mais leve para vencer grandes vãos. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  98. 98. A viga tipo Vierendel é composta por barras unidas por ligações rígidas, formando quadros que devem resistir a esforços normais, cortantes e momentos fletores. São mais deformáveis que as treliças. (Fonte: DIAS, 2006). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  99. 99. (Fonte: ABNT NBR 8800:2008 Anexo P). Com o objetivo de se aproveitar melhor a resistência do aço e a rigidez do concreto armado, além de melhorar o comportamento resistente ao fogo, a ABNT NBR 8800/2008 no seu Anexo P, trata do dimensionamento de pilares mistos AÇO/CONCRETO: Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  100. 100. Esquema estrutural de um galpão em estrutura de aço sem ponte rolante, formado pela associação de elementos lineares. (Fonte: PFEIL, 2009). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  101. 101. Esquema estrutural de um galpão em estrutura de aço com ponte rolante, formado pela associação de elementos lineares. (Fonte: Manual brasileiro, 1989). Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço
  102. 102. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço Trame 4.1
  103. 103. Montar o modelo da passarela do Canal da Maternidade, em Rio Branco/AC, utilizando o sistema TRAME 4.1, utilizando perfis laminados da Gerdau. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Sistemas estruturais em aço: ATIVIDADE 1
  104. 104. Princípios de Dimensionamento em Estruturas Metálicas Referências Bibliográficas 1) PANNONI, F.D.; MARCONDES, L.. COS-AR-COR: Aços de Alta Resistência Mecânica Resistentes à Corrosão Atmosférica. Relatório interno de número RT/17 da Coordenadoria de Pesquisa Tecnológica da COSIPA (1987). 2) TIMOSHENKO, Stephen P; GERE, James E (Coautor). Mecânica dos sólidos. Rio de Janeiro: LTC, 1994. 2v

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