1-1_introducao
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Prof. Dr. Alex Sander Clemente de Souza
Conteúdo
ConteúdoPerfis soldados elaminados: projeto edimensionamento
• 1 Introdução, materiais e seções• 2 Projeto em estruturas metálicas: Coberturas e edifícios• 3 Apresentação e lançamento da estrutura do edifício: determinação
da ação do vento em um galpão (chapa dobrada) e no edifício doexemplo.
• 4 Ações e segurança nas estruturas: exemplos• 5 Determinação das ações e combinações de ações no projeto
exemplo• 6 Dimensionamento de barras• 6.1 Tração – dimensionamento do contraventamento• 6.2 Compressão - Dimensionamento de pilares
• 6.3 Flexão – Dimensionamento de vigas• 6.4 Flexão composta – Dimensionamento pilares• 7 Resumo do projeto• 8 ligação
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Introdução
Introdução
• Tecnologia anterior ao concreto
Histórico
1779
Ponte de Ferro em Coalbrookdale,sobre o rio Severn, na Inglaterra 30,5 m
1849Joseph Monier patenteia vasos de concreto armado
1903Auguste Perret - Prédio em concreto armadona Rua Franklin - Paris
1875Monier constrói ponte de concreto
armado com 16 m de vão livre
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IntroduçãoIntrodução
• Obras de destaque
Histórico
•• Torre Eiffel Torre Eiffel
– – Paris, 1889Paris, 1889 – 300 m de altura
– 1.700 toneladas de aço
– 18.000 peças
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IntroduçãoIntrodução Histórico
• Obras de destaque•• Empire State Building Empire State Building
– – New York, 1931New York, 1931 – 102 andares
– 380 m de altura
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IntroduçãoIntrodução Histórico
• Obras de destaque••World Trade Center World Trade Center
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IntroduçãoIntrodução Histórico
• Obras de destaque••ChryslerChrysler Building Building (1929)(1929)
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IntroduçãoIntrodução Histórico
• Obras de destaque••World Trade Center World Trade Center
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IntroduçãoIntrodução Histórico
• Obras de destaque••World Trade Center World Trade Center
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IntroduçãoIntrodução Histórico
• Obras de destaque
Hotel Emirados ÁrabesTorres Gêmeas
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IntroduçãoIntrodução Histórico
• O Futuro
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IntroduçãoIntrodução
• Estatísticas sobre o aço
0
1 0
2 0
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
%
1 9 8 0 1 98 3 1 9 8 6 19 8 9 1 9 9 2 1 9 95 1 9 9 8
Aço
Concreto
Concreto pré-moldadoAlvenaria
Uso de açono mundo
Reino Unido
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Edifícios de Andares Múltiplos Pontes, Passarelas e Viadutos Edifícios Industriais
Principais Aplicações
P o r c e n t a g e m
Reino UnidoBrasil
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Companhia Siderúrgica Belgo Mineira
Companhia Siderúrgica Nacional -CSN(em plena 2a guerra)
1921
1941
Fábrica de Estruturas Metálicas - FEM(1953)
A Siderurgia no Brasil A Siderurgia no Brasil
IntroduçãoIntrodução Construção emaço no Brasil
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Primeiras Obras em a Primeiras Obras em a ççoo
O Eng. Paulo Fragoso-responsável pelas primeirasgrandes edificações em aço
no Brasil. (CSN-FEM)
Edif Edif í í cio Garagem Amcio Garagem Am é é ricarica
São PauloSão Paulo - - 1957 1957
Edif Edif í í cio Pal cio Pal á á cio do comerciocio do comercio
São PauloSão Paulo - - 19591959
IntroduçãoIntrodução Construção emaço no Brasil
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Bras Bras í í lialia
IntroduçãoIntrodução Construção emaço no Brasil
Anexo do congressoFabricação - EUA(1956)
Problemas na montagem
Esplanada dos Ministérios
Brasília Palce Hotel – 1958 (FEM – CSN)
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Destaques no Brasil Destaques no Brasil
IntroduçãoIntrodução Construção emaço no Brasil
Centro Cultural Itaú
Cesar Hotel - Guarulhos
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Estat Estat í í sticas sobre asticas sobre a çço no Brasil o no Brasil
IntroduçãoIntrodução Construção emaço no Brasil
Fonte: www.cbca-ibs.org.br
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Vantagens da construção metálica
•Alívio das fundações• Ganho de área útil•Redução no tempo de obra
•Facilidades no canteiro de obras•Qualidade e segurança•Adaptabilidade e flexibilidade•Economia global
IntroduçãoIntrodução Vantagens daConstrução em aço
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Vantagens da construção metálica
•Aumento de produtividade
IntroduçãoIntrodução Vantagens daConstrução em aço
• Administrativos: 10 %• Maq.e Equipam: 5 %• Materiais: 40 %• Mão de Obra: 45 %
Composição de custos
• Produtividade americana 12 a 15 hh/m2.
• Produtividade brasileira 50 a 80 hh/m2.• O custo com a mão de obra é o de maior
valor incidente no custo final da obra.
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Vantagens da construção metálica
• Reciclavel
IntroduçãoIntrodução Vantagens daConstrução em aço
84% da construçãoem aço é reciclável
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“Desvantagens” da construção metálica
Dependendo do planejamento da obra, pode custar mais caro do que
uma estrutura de concreto equivalente.Exige uma mão-de-obra altamente especializadaEm algumas regiões, as vezes é difícil encontrar determinados aços eperfis.Muitas regiões do Brasil não têm tradição em utilizar estruturas de açoNecessita de mercado de componentes desenvolvido (fachada pré-moldada, dry-wall, etc.).Viabiliza somente elementos lineares, para lajes deve ser associadoao concreto.
IntroduçãoIntrodução Desvantagens daConstrução em aço
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IntroduçãoIntroduçãoPreconceitos
Não existe material bom ou ruim, existematerial bem ou mal especificado;A durabilidade de uma edificação depende:•Correta especificação do material;•Projeto;
•Execução da obra;•Uso compatível com o projeto;•Manutenção adequada.
A estrutura metálica não tem durabilidade pois o aço “enferruja”
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IntroduçãoIntroduçãoPreconceitos
A estrutura metálica não tem durabilidade pois o aço “enferruja ”
1779 1999
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IntroduçãoIntroduçãoPreconceitos
• tanto o aço como o concreto perdem resistência sob
altas temperaturas;• a diferença é que o concreto possui maior inércia
térmica que o aço;
• a norma brasileira para proteção do concreto sob açãode incêndio (NBR5627) é pouco aplicada;• foi aprovado na ABNT a norma para dimensionamento
de estruturas metálicas sob ação de incêndio(NBR14.323)
• foi aprovado na ABNT a norma “Exigências deresistência ao fogo de elementos construtivos”.
O aço “amolece” em caso de incêndio
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IntroduçãoIntroduçãoPreconceitos
O aço “amolece” em caso de incêndio
10080
60
40200
200 400 600 800 1000 12000
Resistência(%)
ºC
açoconcreto
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IntroduçãoIntroduçãoPreconceitos
• Não comparar apenas o material aço com o materialconcreto;
• Considerar o empreendimento como um todo;• A estrutura metálica pode ser reaproveitada;• O aço tem valor até como sucata;• Cuidado ao comparar soluções com diferentes materiais;
“O aço é caro”
Não se pode comparar apenas material estrutural e sim todo o sistema construtivo
Tributação diferenciada para estruturas moldada no local (ISS)e estruturas industrializadas (ICMS)