análise comparativa de soluções de pilares para galpões

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ANÁLISE COMPARATIVA DE SOLUÇÕES DE PILARES PARA GALPÕES: PILARES DE AÇO, PRÉ-MOLDADOS E MISTOS DE AÇO E

CONCRETO

Silvana De Nardin (1), Alex Sander Clemente de Souza (1), Margot Fabiana Pereira (2), Jorge Augusto Serafim (3)

(1) Prof. Dr. Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de São Carlos (2) Bolsista de Iniciação Científica no Departamento de Engenharia Civil da Universidade

Federal de São Carlos (3) Mestrando no Programa de Pós-Graduação em Construção Civil da Universidade

Federal de São Carlos Universidade Federal de São Carlos. Rodovia Washington Luís, km 235 - SP-310. São

Carlos - São Paulo – Brasil. CEP 13565-905

Resumo O objetivo deste estudo é analisar as soluções mais comuns para pilares de galpões industriais e comerciais que são constituídos por seções em aço ou em concreto pré-moldado e também a apresentar a possibilidade do uso de pilares mistos de aço e concreto parcialmente revestido. Foram avaliados 18 galpões variando se o vão, altura e a condição de vínculo viga-pilar e pilar-fundação. Cada um dos galpões foi projetado com pilar metálico em seção tipo I, pilar de concreto pré-moldado de seção retangular e pilar misto parcialmente revestido constituído de seção tipo I com a região entre as mesas preenchidas com concreto. As soluções foram comparadas entre si com relação a custos de materiais e mão de obra além de aspectos construtivos relativos à fabricação, transporte e montagem. As estruturas foram analisadas em 2ª ordem e dimensionadas de acordo com as normas brasileiras específicas. Os custos foram levantados considerando a construção na região central do estado de São Paulo. De acordo com os resultados percebe-se que o uso de pilares mistos é viável em galpões trazendo redução de custos em relação aos pilares de aço e, principalmente em relação ao pilares em concreto pré-moldados. Além disso, em relação aos pilares pré-moldados há também reduções nos prazos de construção quando se utiliza pilares de aço ou pilares mistos de aço e concreto.

1. Introdução

Tem-se observado nas últimas décadas um aumento progressivo na utilização da construção

metálica, o que se reflete no aumento da competitividade desse tipo de solução estrutural em

diversas áreas da construção civil como em edifícios comerciais, shopping centers, edifícios

residenciais, pontes, viadutos, passarelas, etc. No Brasil, uma parcela significativa das construções

metálicas se referem a estruturas de grandes coberturas e edifícios industriais, como os galpões

industriais.

Os galpões industriais são, em geral, estruturas de um único pavimento com grande área construída

e diferentes funções na indústria. Os elementos em aço também podem ser empregados em

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coberturas de depósitos, ginásios, garagens, academias esportivas, entre outras. Essas edificações

são construídas com estruturas metálicas ou com estruturas pré-moldadas de concreto. Além destas

duas, outra solução bastante empregada e que se mostra competitiva economicamente é a estrutura

híbrida, assim denominada quando diferentes materiais são empregados em diferentes elementos

estruturais; por exemplo, no caso do galpão industrial, pilares pré-moldados e cobertura em aço. Na

Figura 1 – Exemplos de galpões industriais

A concepção estrutural (ou seja, o sistema estrutural) de galpões pode conduzir a diferentes

tipologias dependendo da geometria da cobertura, do tipo de perfis, do tipo de pilares, das ações

atuantes, etc. A Tabela 1 apresenta uma classificação genérica dos sistemas estruturais e

construtivos para galpões.

Tabela 1 – Classificação de galpões quanto ao sistema estrutural/construtivo

Edifícios com vãos simples Estruturas com vãos múltiplos Edifícios com estruturas especiais

Cobertura em uma água

Cobertura em duas águas

Cobertura em arco

Cobertura em múltiplos de uma água

Cobertura em múltiplos de duas águas

Estruturas reticuladas espaciais

Outras estruturas especiais

Fonte: Chaves (2007)

Segundo essa classificação, os galpões podem ou não ter pontes rolantes, os perfis utilizados podem

ser seções de alma cheia ou em treliça e a escolha depende das necessidades impostas no projeto.

Além disso, Chaves (2007) emprega a denominação galpões industriais leves para edifícios

industriais sem ponte rolante ou com ponte rolante de pequena capacidade (até 50kN).

A fim de dar subsídios para uma escolha adequada do sistema estrutural e que conduza ao menor

custo, Chaves (2007) fez um estudo comparativo considerando cinco tipologias de sistemas

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3

estruturais para galpões em aço: galpões em alma cheia (AC); treliça em arco (TA); treliça de

banzos paralelos (BP); Treliça trapezoidal (TP) e treliça triangular com vãos variando entre 16 e

32m. O autor observou que a influência da tipologia no consumo de aço torna-se maior à medida

que o vão livre do pórtico torna-se maior. Os pórticos em alma cheia apresentaram maior consumo

de aço e maiores deslocamentos verticais se comparados a pórticos treliçados. Já a tipologia em

treliça triangular, para vãos de 20m, apresentou a menor eficiência entre os sistemas testados se

aproximando muito dos pórticos em alma cheia. A comparação entre as tipologias de treliça em

arco e treliça com banzos paralelos mostrou comportamento estrutural muito semelhante entre estas

duas opções. A treliça trapezoidal apresentou as menores taxas de consumo de aço e também os

menores deslocamentos, mostrando-se o sistema mais eficiente para o caso estudado.

Com relação à escolha do material estrutural, esta é muito influenciada pela condição do mercado

que ora tende para as estruturas em aço ora para as estruturas pré-moldadas de concreto. No entanto,

não há estudos comparativos consistentes sobre custos para estas duas soluções. Exemplo recente de

uma obra já executada apontou redução de custos da ordem de 35% obtida com a substituição da

estrutura pré-moldada de concreto por estrutura de aço. O estudo foi publicado na Revista Guia da

Construção (outubro de 2011) e trata-se de uma edificação de um único pavimento, de uso

comercial, e que inicialmente havia sido concebida com pilares e vigas pré-moldadas de concreto e

cobertura metálica. Além da redução de custos, a substituição dos elementos pré-moldados de

concreto por elementos em aço resultou em redução do tempo de execução, que passou de 70 para

45 dias.

O crescimento econômico brasileiro verificado nos últimos anos tem levado a um crescimento da

demanda por galpões para uso comercial e industrial, fazendo-se necessário não apenas um estudo

sobre custos para as soluções consagradas como também o desenvolvimento de novas soluções que

aliem custos competitivos a facilidade de fabricação, montagem e manutenção. Aqui vale ressaltar

que, além da demanda por galpões industriais estar em crescimento, também há a escassez da mão-

de-obra e, estes dois fatores, juntos, favorecem a utilização de elementos com maior grau de

industrialização.

Neste sentido, as estruturas mistas de aço e concreto entram no conjunto das possíveis soluções e,

no caso específico do presente estudo, o uso de pilares mistos do tipo parcialmente revestido. Neste

estudo será analisada a viabilidade da utilização dos pilares mistos parcialmente revestidos e estes

serão comparados aos pilares de aço e pré-moldados de concreto. O sistema estrutural será sempre

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4

em pórtico com vigas de alma cheia e telhado de duas águas. Para este sistema, serão analisadas as

seguintes possibilidades para os pilares: pilar de aço, pilar pré-moldado de concreto e pilar misto

parcialmente revestido.

O comportamento estrutural e os procedimentos de dimensionamento para pilares de aço e pré-

fabricados de concreto já são bem conhecidos e estão consolidados; no entanto, os elementos mistos

de aço e concreto ainda são pouco utilizados e merecem ter seu comportamento definido e

detalhado.

Os elementos estruturais mistos compreendem componentes de aço associados ao concreto moldado

no local ou pré-moldado, formando a seção resistente dos elementos. Assim, em um elemento misto

de aço e concreto, o aço é utilizado na forma de perfis que trabalham em conjunto com o concreto

simples ou armado (Erro! Fonte de referência não encontrada.). Um perfil de aço trabalhando

em conjunto com o concreto pode dar origem a: pilar misto (Erro! Fonte de referência não

encontrada.c), viga mista (Erro! Fonte de referência não encontrada.a), laje mista (Erro! Fonte

de referência não encontrada.b) e ligação mista. Uma breve descrição das principais

características dos elementos mistos de aço e concreto pode ser encontrada em De Nardin et al.

(2005). Em relação ao comportamento conjunto aço-concreto, há diversas maneiras de promover o

comportamento conjunto: a interação pode ser mecânica via conectores de cisalhamento, mossas e

saliências, por atrito ou por aderência e repartição de cargas.

a) Vigas b) Lajes c) Pilares

Figura 2 – Exemplos de elementos mistos de aço e concreto

A utilização de elementos mistos tem crescido nas últimas décadas devido às suas boas

características econômicas, construtivas e estruturais. Neste sentido, merecem destaque: a redução

das dimensões dos elementos com conseqüente economia de materiais, mão-de-obra e maior área

livre por pavimento; grande resistência, rigidez e ductilidade, especialmente com o advento dos

aços e concretos de alta resistência; redução ou eliminação das fôrmas e cimbramentos.

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Além da variedade de opções e combinações possíveis para as estruturas mistas, especificamente

em relação às estruturas em concreto armado, verifica-se a possibilidade de reduzir ou dispensar

fôrmas e escoramentos, diminuindo custos com materiais e mão-de-obra, reduzindo o peso próprio

da estrutura devido à utilização de elementos mistos estruturalmente mais eficientes e aumentando a

precisão dimensional dos elementos. Por outro lado, em relação às estruturas de aço, as estruturas

mistas permitem reduzir o consumo de aço estrutural. Aqui é importante frisar que o emprego de

elementos mistos constitui não só uma opção de sistema estrutural, mas também de processo

construtivo e, como tal, suas vantagens estendem-se também a estes aspectos, desde que sejam

adotadas técnicas construtivas adequadas ao sistema. Além disso, o surgimento dos elementos

mistos e sua associação com elementos em concreto armado e de aço impulsionaram o surgimento

das estruturas híbridas. É cada vez mais comum compor o sistema estrutural de uma edificação com

pilares de aço, vigas mistas, núcleos ou paredes de concreto armado que garantem a estabilidade

horizontal.

No tocante aos pilares mistos (Figura 3), em função da posição que o perfil de aço ocupa na seção

transversal estes elementos são classificados em: seções preenchidas, que podem ser circulares ou

retangulares; seções revestidas e seções parcialmente revestidas. Em qualquer dos casos, os perfis

de aço devem ser compactos o suficiente para respeitar os limites de esbeltez local impostos pela

NBR 8800:2008 e evitar a ocorrência de instabilidade local. No presente estudo daremos ênfase aos

pilares do tipo parcialmente revestido destacando que este tipo de pilar apresenta grande

potencialidade de utilização uma vez que permite ganhos consideráveis de capacidade resistente

sem aumento da seção transversal, podendo ser pré-fabricados e posteriormente, posicionados no

local definitivo; no entanto, sua utilização ainda é bastante restrita.

a) Preenchidos b) Revestidos c) Parcialmente revestidos

Figura 3 – Exemplos de pilares mistos de aço e concreto

Não há registro da utilização de pilares parcialmente revestidos em galpões industriais, mas

acredita-se que tais elementos tenham grande potencial de emprego neste tipo de construção,

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sobretudo naqueles que apresentam grande pé-direito. Assim, estes elementos estruturais podem ser

uma alternativa aos pilares de aço e pré-moldados de concreto que, atualmente, são de utilização

predominante em galpões industriais.

Os pilares mistos revestidos (Figura 3b) caracterizam-se pelo completo envolvimento, por concreto,

do elemento estrutural em aço, composto por um ou mais perfis de aço. Já os pilares mistos

preenchidos são formados por perfis tubulares preenchidos com concreto e encontrados no formato

circular, retangular, triangular, etc. O não envolvimento por completo do elemento estrutural de aço

do pilar misto de aço e concreto, resulta num terceiro tipo de elemento misto, denominado pilar

misto parcialmente revestido (Figura 3c).

Ao contrário dos pilares revestidos, os pilares parcialmente revestidos podem dispensar total ou

parcialmente o uso de fôrmas e permitem a pré-fabricação uma vez que o pilar pode ser concretado

horizontalmente e posicionado na estrutura após o endurecimento do concreto entre as mesas. As

porções da mesa que ficam expostas podem receber algum tipo de proteção contra incêndio, por

exemplo, pintura; além disso, é obrigatório o uso de armadura longitudinal e transversal para

aumentar a resistência ao fogo e, sobretudo, para prevenir fissuras e fendilhamento do concreto.

Os pilares mistos parcialmente revestidos tem sido algo de vários estudos no exterior, merecendo

destaque os estudos de ELNASHAI e BRODERICK (1994), ELNASHAI et al.(1990), HUNAITI et

al. (1994), e PLUMIER et al. (1995). Dentro deste contexto, HUNAITI et al. (1994) testou 19

pilares parcialmente revestidos submetidos a compressão simples, visando avaliar a existência do

comportamento conjunto aço-concreto. Os resultados experimentais revelaram que os pilares têm

comportamento misto e atingem a ruptura por esgotamento da capacidade resistente da seção mista.

Outra linha que vem ganhando vários estudos é voltada para desenvolvimento de pilares

parcialmente revestidos compostos por perfis de chapa fina, ou seja, perfis conformados a frio e,

para os quais, as instabilidades locais podem ser importantes. Neste contexto, merecem destaque os

estudos de TREMBLAY et al. (1998), VINCENT et al.(2001), CHICOINE et al. (2002),

TREMBLAY et al. (2002), CHICOINE et al. (2003), PRICKETT & DRIVER (2006).

No Brasil, o que se verifica é o pouco uso dos pilares parcialmente revestidos por parte dos

profissionais de engenharia. Alguns trabalhos surgiram no final do século XX, mais precisamente

na década de 90 e representam as primeiras iniciativas no sentido de introduzir este elemento

estrutural no rol de opções oferecidas aos profissionais. Passo importante foi dado pela Associação

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Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) que, ao revisar e atualizar a NBR 8800:1986, inseriu o

dimensionamento de elementos mistos de aço e concreto. A versão da NBR 8800:2008 aborda,

além dos pilares, o dimensionamento de vigas, lajes e ligações mistas de aço e concreto.

Algumas universidades e centros de pesquisa brasileiros vêm realizando estudos sobre o

comportamento e a viabilidade das estruturas mistas de aço e concreto, merecendo destaque, no

caso de pilares mistos os trabalhos de DE NARDIN (1999), ALVA (2000), QUEIROZ (2001), DE

NARDIN (2003), DE NARDIN (2005) e DE NARDIN et al. (2010). Universidades como UFOP,

UFMG, USP e UFSCar vem estudos os elementos mistos em geral.

ALVA (2000) e QUEIROZ (2001) destacam que a combinação aço-concreto na forma de pilares

mistos proporciona estruturas mais rígidas para resistir aos carregamentos horizontais e às

solicitações provenientes de ações sísmicas, além de um comportamento mais “dúctil” que aquele

apresentado por um pilar de concreto armado. QUEIROZ (2003) simulou numericamente o

comportamento de pilares mistos parcialmente revestidos submetidos a flexo-compressão. DE

NARDIN et al. (2010) fez um estudo de viabilidade para utilização de pilares parcialmente

revestidos em sistemas estruturais aporticados de edifícios de múltiplos pavimentos. Neste estudos,

os pilares de aço foram substituídos por pilares mistos do tipo parcialmente revestido. O estudo

mostrou a viabilidade da utilização proposta e produziu reduções de até 41% no consumo de aço na

forma de perfis. Além disso, foi observado que a substituição de pilares de aço por mistos de aço e

concreto resultou em um aumento de até 13% na área livre por pavimento. Este aumento na área

livre decorre da redução das dimensões do pilar quando se emprega pilares mistos do tipo aqui

investigado. Naturalmente, NARDIN et al. (2010) fizeram um estudo de caso mas os resultados

obtidos se mostraram bastante promissores.

Outro aspecto importante para o desenvolvimento e uso dos elementos mistos e em particular os

pilares mistos é o detalhamento das ligações. Em DE NARDIN et al. (2007) são apresentadas

diversas alternativas de ligação viga-pilar, destinadas a pilares do tipo preenchido. DE NARDIN

(2003) apresenta alternativas para as ligações envolvendo pilares mistos preenchidos e vigas de aço.

Uma dessas alternativas, composta de parafusos passantes e chapas de extremidade, apresentou

comportamento bastante satisfatório na transmissão de momentos fletores e foi escolhida para

posteriores análises. Dando continuidade, SILVA (2006) analisou a transferência de forças nessa

ligação mediante ensaios de push-out, com a presença de diferentes tipos de conectores de

8

8

cisalhamento. FARIAS (2008) introduziu as lajes na ligação para avaliar a sua contribuição nos

mecanismos de transferência de momentos e cortantes.

Atualmente, verifica-se que, além dos estudos voltados para os elementos mistos de aço e concreto,

a utilização de estruturas híbridas, compostas por elementos mistos de aço e concreto e pré-

moldados de concreto também está sendo apontada como uma alternativa bastante viável para a

melhoria da qualidade da construção civil no Brasil. No entanto, poucos são os estudos direcionados

para a viabilidade de aplicação destes elementos em estruturas correntes. Além disso, percebe-se

que os estudos sobre ligações estão voltados para aplicação em edifícios, assim como os estudos

sobre os pilares mistos parcialmente revestidos.

Portanto, o estudo aqui proposto visa preencher essa lacuna analisando a possibilidade de utilização

de pilares mistos parcialmente revestidos frente a duas soluções consagradas para essa finalidade

que são os pilares de aço e os pilares pré-moldados de concreto. Ressalta-se que a questão da

ligação entre os elementos mistos ou pré-moldados de concreto é um ponto importante para a

viabilidade técnica, mas que não será objeto de estudo deste trabalho.

2. Síntese da formulação para dimensionamento/verificação de pilares mistos –

!BR 8800:2008

Segundo a NBR 8800:2008, o dimensionamento de pilares mistos submetidos à compressão simples

é baseado na plastificação da seção mista e a instabilidade global deve ser verificada pela mesma

curva de resistência aplicada aos perfis de. Na flexão simples também se admite plastificação total

da seção mista como estado limite último. Tanto na compressão como na flexão as instabilidades

locais devem ser evitadas havendo limites de esbeltez local para que tal fenômeno não ocorra. No

Tabela 2 são dados alguns limites de aplicabilidade da NBR 8800:2008, bem como recomendações

relativas a esbeltez local e global, taxa de armadura, fator de contribuição do perfil de aço (δ) e

rigidez a flexão.

9

9

Tabela 2 – Limites de aplicabilidade e outras limitações (NBR 8800, 2008)

Seção parcialmente revestida

d=hc

bf=bo

x

ey

tf

yex

Resistência do aço ao escoamento Resistência do concreto

MPa 420f yk ≤ MPa 50fMPa 20 ck ≤≤

Obs.: concreto de densidade normal

Limite de índice de esbeltez global 0,2N

N

e

Rpm,o ≤=λ l

Limite de esbeltez local ydf

f

f

E49,1

t

b≤

Fator de contribuição do perfil de aço 9,02,0 ≤δ≤ com Rd,p

yda

N

fA

l

⋅=δ

Rigidez efetiva a flexão

( ) sscred,caae IEIE6,0IEEI ⋅+⋅⋅+⋅=

⋅ϕ+

=

Sd

Sd,G

cred,c

N

N1

EE ; ckc f4760E ⋅=

5,2=ϕ (pilares parcialmente revestidos)

Em relação à taxa de armadura longitudinal As, obrigatória no caso dos pilares mistos parcialmente

revestidos, não deve ser inferior a 0,3% e nem superior a 4% da área de concreto. Porcentagens

maiores podem ser necessárias para verificação em alta temperatura; neste caso, na verificação em

temperatura ambiente deve ser adotado o valor máximo correspondente a 4% da área de concreto.

Quanto ao comportamento conjunto, como hipótese de dimensionamento, admite-se

comportamento conjunto com interação completa entre o perfil de aço e o concreto. Isto é válido

quando a aplicação das forças advindas do pavimento se dá de forma simultânea nos dois

componentes da seção mista: perfil e concreto. No entanto, para verificação os pilares são divididos,

ao longo de sua altura, em duas regiões: regiões de introdução de cargas e região entre pontos de

introdução de cargas. A primeira consiste naquela em que ocorre variação localizada dos esforços

10

10

solicitantes. A segunda fica localizada entre trechos de introdução de cargas. Em ambas as regiões,

deve-se verificar se as tensões solicitantes de cisalhamento na interface aço-concreto não excedem

os valores resistentes.

No caso de pilares parcialmente revestidos submetidos a compressão simples, a determinação da

capacidade resistente a compressão (NRd) requer que se determine a capacidade resistente da seção

mista à plastificação dos materiais aço e concreto (Npl,Rd)

A força normal resistente à plastificacao (Npl,Rd) é dada pelo somatório das resistências à

plastificação total de cada componente comprimido que compõe a seção transversal do pilar misto

de aço e concreto, ou seja: perfil de aço, concreto e armadura longitudinal como segue:

Rd,s,pRd,c,pRd,a,pRd,p NNNNllll

++=

Sendo:

1) Capacidade resistente do perfil de aço: sydRd,a,p AfN ⋅=l

2) Capacidade resistente do concreto: c1cdRd,c,p AfN ⋅=l

, cd1cd f85,0f ⋅=

3) Capacidade resistente da armadura longitudinal: ssdRd,s,p AfN ⋅=l

De forma semelhante ao que ocorre com os elementos de aço submetidos a compressão simples, a

instabilidade por flexão é considerada por meio do parâmetro de redução χ, que depende,

essencialmente, do índice de esbeltez reduzido. A curva que representa a relação entre χ e m,0λ é

dividida em dois trechos, como mostrado na Figura 4, que foi extraída a NBR 8800:2008.

A força axial resistente de cálculo para elementos a compressão simples (NRd) sujeitos a

instabilidade por flexão é expressa por:

Rd,pRd NNl

⋅χ=

No caso de pilares mistos submetidos à flexo-compressão, a verificação também é análoga àquela

dos pilares em aço apresentada pela NBR 8800:2008. Portanto, são utilizadas expressões de

interação momento-normal adaptadas para levar em conta a presença do concreto na seção mista

parcialmente revestida. Basicamente, a verificação consiste em analisar isoladamente os efeitos da

compressão e da flexão e, posteriormente, considerar a interação entre estes esforços via diagrama

ou equação de interação.

11

11

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

8 7 7,02

m,0λ=χ

658,0

2m,0λ=χ

λλλλ0,m

χχχχ

5,1 877,0

5,1 658,0

m,0

m,0

2m,0

2m,0

>λ→=χ

≤λ→=χ

λ

λ

Figura 4 – Relação entre o parâmetro χ e o índice de esbeltez reduzido m,0λ

Diferentemente do que ocorre com os pilares em aço, no caso dos pilares mistos, são permitidas

duas equações de interação: uma idêntica à empregada para elementos em aço (Modelo I) e outra

sugerida especificamente para elementos mistos (Modelo II). Para o Modelo I são válidas as

seguintes equações de verificação da interação momento-normal, lembrando que este modelo

representa o diagrama de interação real por dois segmentos de reta:

2,0N

N

Rd

Sd ≥ → 1M

M

M

M

9

8

N

N

Rd,y

Sd,y

Rd,x

Sd,x

Rd

Sd ≤

++

2,0N

N

Rd

Sd < → 1M

M

M

M

N2

N

Rd,y

Sd,y

Rd,x

Sd,x

Rd

Sd ≤

++

⋅

O Modelo II é inspirado nas curvas de interação Momento-Força Normal adotadas pelo Eurocode 4

(2004), que representa a curva de interação por três trechos de reta. Na equação geral de interação, o

coeficiente µ assume, em função do eixo de flexão, os valores mostrados a seguir. Para flexão em

torno do eixo y, basta alterar adequadamente as expressões a seguir, considerando as características

geométricas neste eixo.

0,1M

M

M

M

y,cy

Sd,tot,y

x,cx

Sd,tot,x ≤⋅µ

+⋅µ

; Com RdSd NN ≤

Os momentos fletores Mc e Md são expressos por:

12

12

Rd,x,px,c M9,0Ml

×= e Rd,y,py,c M9,0Ml

×=

Rd,x,pmax,x,d M8,0Ml

×= e Rd,y,pmax,y,d M8,0Ml

×=

Nas situações em que x,cx,d MM < , x,dM deve ser tomado igual a x,cM . O mesmo procedimento

deve ser adotado em relação ao eixo y.

Em toda a formulação apresentada até o momento, o índice x corresponde à flexão em torno do eixo

x e o índice y corresponde à flexão em torno do eixo y.

Na equação geral de interação, os momentos Sd,tot,xM e Sd,tot,yM representam os momentos fletores

totais solicitantes de cálculo, em relação aos eixos x e y, respectivamente. No cálculo destes

esforços solicitantes devem ser levados em conta os efeitos das imperfeições iniciais nos pilares, da

seguinte forma. Caso não seja feita análise mais rigorosa, as imperfeições geométricas no pilar

misto parcialmente revestido devem ser levadas em conta por meio da consideração de um

momento devido às imperfeições ao longo do pilar, dado por:

Eixo x: Sd,i,xSd,xSd,tot,x MMM += Eixo y: Sd,i,ySd,ySd,tot,y MMM +=

−⋅

⋅=

x,2e

Sd

xSdSd,i,x

N

N1200

LNM e

−⋅

⋅=

y,2e

Sd

ySd

Sd,i,y

N

N1150

LNM

Sendo:

( )( )2x

x,e2

x,2eL

EIN ⋅π= e

( )( )2y

y,e2

y,2eL

EIN ⋅π=

Vale ressaltar que as imperfeições iniciais ao longo do pilar devem ser consideradas em apenas um

dois eixos, devendo-se levar em conta sua ocorrência no eixo que produzir o resultado mais

desfavorável.

Para determinação dos momentos fletores de plastificacao (Mpl,Rd e Mmax,pl,Rd) nos eixos x e y sao

empregadas as expressões a seguir:

13

13

x

y

hn

( ) ( ) ( )snssdcnc1cd

anaydRd,p ZZfZZ2

fZZfM −⋅+−⋅+−⋅=

l

ssdc1cd

aydRd,pmax, ZfZ2

fZfM ⋅+⋅+⋅=

l

Quanto aos módulos plásticos resistentes, as expressões para cálculo em relação ao eixo x são dadas

no Tabela 3. Para o eixo y, as expressões são mostradas na Tabela 4.

Tabela 3 – Módulos de resistência plásticos em relação ao eixo x

d=hc

bf=bc

x

ey

tf

yx

hn

hn

1) Perfil Ι: fornecido pelo fabricante (tabelado)

2) Armadura, eixo x: ∑=

⋅=n

1i

ysis eAZ

3) Concreto, eixo x: sa

2

ccc ZZ

4

hbZ −−

⋅=

Linha neutra distante hn do eixo que passa pelo centróide da seção mista

a) Linha neutra na alma

do perfil I:

fn t2/dh −≤

Posição da linha neutra: )ff(2t2fb2

)ff(2AfAh

cd1ydwcd1c

cd1sdsncd1cn −⋅⋅+⋅

−⋅⋅−⋅=

Perfil: 2

nwan htZ ⋅=

Armadura: ∑=

⋅=n

1i

yisnisn eAZ

Concreto: snan

2

nccn ZZhbZ −−⋅=

b) Linha neutra na mesa

do perfil I:

2/dht2/d nf ≤<−

Posição da linha neutra:

)f(2fb2f2b

)f-)(2f2t-)(dt-b(+)f(2fAfAh

cd1ydfcd1c

cd1ydfwfcd1sdsncd1c

n −+

−−=

Perfil: 4

)2t)(dtb(hbZ

2

fwf2

nfan

−−−=

Armadura e concreto: semelhante à posição a)

14

14

Tabela 4 – Módulos de resistência plásticos em relação ao eixo y

d=hc

bf=bc

xey tf

yex

hn

hn

1) Perfil Ι: fornecido pelo fabricante (tabelado)

2) Armadura, eixo y: ∑=

⋅=n

1ixsis eAZ

3) Concreto, eixo y: sa

2cc

c ZZ4

hbZ −−

⋅=

Linha neutra distante hn do eixo que passa pelo centróide da seção mista

a) Linha neutra na alma do

perfil I:

fn t2/dh −≤

Posição da linha neutra: )f(2f2df2h

)f(2fAfAh

cd1ydcd1c

cd1sdsncd1cn −⋅+

−−=

Perfil: 2

nan hdZ ⋅=

Armadura: ∑=

⋅=n

1i

xisnisn eAZ

Concreto: snan

2

nccn ZZhhZ −−⋅=

b) Linha neutra na mesa do

perfil I:

2/bh2/t fnw ≤<

Posição da linha neutra:

)f(2ft4f2h

)f-(2fd)-(2tt+)f(2fAfAh

cd1ydfcd1c

cd1ydfwcd1sdsncd1c

n −+⋅

⋅⋅−−=

Perfil: 4

t)2t(dht2Z

2

wf2

nfan

⋅−+⋅⋅=

Armadura e concreto: semelhante à posição a)

Com a formulação apresentada até aqui, é possível dimensionar/verificar um pilar misto

parcialmente revestido submetido a compressão axial, flexo-compressão reta e flexão oblíqua. A

seguir, esta formulação será aplicada na verificação dos pilares mistos parcialmente revestidos

utilizados no sistema estrutural de galpões industriais.

3. Metodologia

Para analisar a viabilidade do uso de pilares mistos em galpões e a influência do tipo de pilar no

custo do galpão foram comparadas as soluções mais usuais, ou seja, pilar de aço e pilar pré-

fabricado de concreto com uma alternativa em pilar misto parcialmente revestido. Foram

15

15

dimensionados 18 galpões com cobertura em duas águas em aço variando se o tipo de pilar (aço,

pré-moldado e mitos parcialmente revestido), altura, vão e as condições de vinculação viga-pilar e

pilar fundação. Na Tabela 5 apresenta-se um resumo dos galpões analisados.

Tabela 5 – Características dos galpões analisados

Modelos Vão (m) Altura do Pilar (m)

Distância entre pórticos (m)

Comprimento total (m)

Ligação viga-pilar

Ligação pilar-base

G1 Rígida Rígida

G2 Rígida Flexível

G3

5,0

Flexível Rígida

G4 Rígida Rígida


G6

20,0

10,0

6,0

Flexível Rígida

G7 Rígida Rígida


G9

5,0

Flexível Rígida

G10 Rígida Rígida


G12

24,0

10,0

6,0

Flexível Rígida

G13 Rígida Rígida


G15

5,0

Flexível Rígida

G16 Rígida Rígida


G18

28,0

10,0

6,0

60

Flexível Rígida

Para os galpões com pilares pré-fabricados de concreto foi analisada somente a situação com pilar

engastado na base e ligação viga metálica – pilar do tipo flexível; esta é a solução usual e a que

conduz a maior facilidade de montagem.

Nos pilares metálicos foram utilizadas seções tipo I soldadas em aço ASTM A36. Nos pilares

mistos seção tipo I soldadas em aço ASTM A36 parcialmente revestido com concreto estrutural

C25 além de armaduras longitudinais em aço CA-50. No caso dos pilares pré-fabricados de

concreto foi utilizado concreto classe C45 e armadura em aço CA-50.

16

16

Para determinação dos esforços foi utilizada análise de 2a ordem de acordo com os critérios na

NBR 8800:2008 e NBR 6118:2003. No caso dos pilares mistos foram geradas seções equivalentes

para considerar, de forma adequada, a contribuição do aço e do concreto para a rigidez da seção.

Para as ações atuantes foram utilizados valores compatíveis para essa tipologia estrutural; o peso

próprio foi gerado automaticamente e a sobrecarga adotada foi aquela da NBR 8800:2008 de 0,25

kN/m2. A ação do vento foi determinada segundo as recomendações na NBR 6123:1988

considerando implantação dos galpões em terreno plano na cidade de São Carlos-SP.

Para avaliação dos estados limites últimos e de serviço foram utilizadas as combinações de ações da

NBR 8800:2008.

Para análise da viabilidade técnica e econômica do uso de pilares mistos parcialmente revestidos em

galpões foram avaliados os deslocamentos das estruturas para cada tipo de pilar (aço, misto e pré-

fabricado de concreto), além de avaliar comparativamente o peso próprio da estrutura que pode

influenciar o projeto das fundações e da logística de transporte e montagem.

O levantamento de custos foi realizado com base nos índices da revista Construção Mercado –

Editora PINI (mês de referência: julho de 2011) e também nos índices de custos praticados pela

empresa CONSTRUAÇO. A empresa CONSTRUAÇO está sediada na cidade de São Carlos – SP e

tem como produto principal o projeto e a construção de galpões para uso diversos em aço e híbrido

de aço e pré-fabricados de concreto. No levantamento de custos foram incluídos os custos de

materiais, transporte e mão-de-obra considerando que os galpões seriam construídos na cidade de

São Carlos, localizada no interior do estado de São Paulo.

3 Análise dos Resultados

Os elementos vigas e pilares que compõem os galpões foram dimensionados segundo as normas

NBR 8800:2008 e NBR 6118:2003. Não foi realizado um processo de otimização da seção

transversal, porém cada perfil foi dimensionado visando a melhor taxa de aproveitamento possível

dentre os perfis soldados padronizados. Em alguns o dimensionamento foi governado por condições

de serviço. Um resumo do dimensionamento está apresentado na Tabela 6.

17

17

Tabela 6 – Seções I, armaduras e dimensões dos pilares pré-fabricados de concreto

Pilar em Aço Pilar Misto Pilar Pré-Fabricado de Concreto

Viga Pilar Viga Pilar Armadura longitudinal

Viga Pilar (cm)

G1 VS 375x53 VS 400X39 VS 375x53 VS 300X31 4 φ 10 VS 400x53 30x40

G2 VS 375x53 VS 400X39 VS 375x53 VS 300X31 4 φ 10 - -

G3 VS 550x88 VS 350X26 VS 550x88 VS 200X19 6 φ 10 VS 500x75 30x40

G4 VS 400X49 VS 500X86 VS 400X39 VS 350X39 4 φ 10 VS 400x44 25x50

G5 VS 450X51 VS 600X81 VS 500X61 VS 450X59 6 φ 10 - -

G6 VS 550x64 VS 550X88 VS 550X64 VS 350X51 4 φ 10 VS 500x73 25x50


G8 VS 400X53 VS 450X60 VS 400X53 VS 350X38 4 φ 10 - -



G11 VS 500X61 VS 650X84 VS 500X61 VS 500X61 6 φ 10 - -



G14 VS 500X61 VS 500X61 VS 500X61 VS 400X44 4 φ 10 - -


G16 VS 550x64 VS 650X84 VS 550X64 VS 450X51 4 φ 10 VS 550x75 25x50

G17 VS 600X81 VS 650X98 VS 550X64 VS 550X64 6 φ 10 - -


No caso dos pilares mistos, para a armadura longitudinal foram utilizados os valores mínimos

recomendados pela NBR 8800:2008 e as mesmas não foram consideradas na capacidade resistente

da seção mista.

Na Tabela 7 são apresentados os quantitativos de peso de aço estrutural, peso de armadura e volume

de concreto relativo a um pórtico principal de cada galpão analisado.

18

18

Tabela 7 – Quantitativo para um pórtico

Aço estrutural (Kg) Armadura (Kg) Volume de concreto (m3)

Pilar em aço

Pilar misto

Pilar concreto

Pilar misto

Pilar concreto

Pilar misto Pilar concreto

G1 1450 1370 1060 14,8 100 0,2 1,2

G2 1450 1370 - 14,7 - 0,2 -

G3 2020 1950 1500 22,0 42 0,5 1,2

G4 2700 1560 880 29,4 272 0,6 2,5

G5 2640 2400 - 44,1 - 1,1 -

G6 3040 2300 1460 29,4 232 0,5 2,5

G7 1782 1652 1272 14,7 150 0,3 1,25

G8 1872 1652 - 14,7 - 0,3 -

G9 2454 2530 2112 14,7 75 0,2 1,25

G10 2796 2196 1416 29,4 275 0,7 2,5

G11 3144 2684 - 44,1 - 1,2 -

G12 3636 2656 2016 29,4 237 0,7 2,5

G13 2318 2148 2100 14,7 170 0,4 1,25

G14 2318 2148 - 14,7 - 0,4 -

G15 3450 3380 2940 14,7 127 0,4 1,25

G16 3472 2812 2100 29,4 342 0,8 2,5

G17 4228 3072 - 44,1 - 1,3 -

G18 4560 3960 2940 29,4 268 0,8 2,5

Os gráficos seguintes permitem uma análise comparativa mais imediata do consumo de material em

cada alternativa de galpão.

Comparando as opções com pilar de aço e pilar misto, o consumo de aço estrutural é menor para

galpões com pilares mistos, porém a diferença é significativa apenas nos galpões com 10m de

altura. Obviamente, nos pilares mistos existe a necessidade de armaduras na forma de barras,

porém, como pode ser visto na Figura 6 e Tabela 7, o consumo de armadura é baixo neste caso,

sobretudo se comparado com os pilares de concreto armado. Quanto ao volume de concreto, o

consumo nos pilares mistos é, em média, menor que a metade do consumo nos pilares pré-

fabricados como é possível perceber analisando a Figura 7.

19

19

G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9G10G11G12G13G14G15G16G17G180

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

Peso de aço

estrutural (K

g)

Galpão

Pilar de aço

Pilar Misto Pilar de concreto


50

100

150

200

250

300

350

400

Peso de aço arm

adura (Kg)

Galpão

Pilar de aço


Figura 5 – Consumo de aço estrutural Figura 6 – Consumo de armadura

G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9G10G11G12G13G14G15G16G17G180,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

Volume de concreto (m

3)

Galpão

Pilar de aço

Pilar Misto

Pilar de concreto


500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

Peso próprio (Kg)

Galpão

Pilar de aço Pilar Misto

Pilar de concreto

Figura 7 – Consumo de concreto Figura 8 – Peso próprio dos pilares

É importante conhecer a composição das seções transversais em relação ao consumo de materiais

(Figura 5, Figura 6 e Figura 7), pois variação diferente na cotação dos insumos pode alterar

significativamente o custo total. Atualmente o aço estrutural é o material de maior custo, enquanto o

concreto, o de menor custo. Naturalmente, o peso próprio dos pilares de aço é bastante inferior aos

demais (Figura 8). Quanto aos pilares mistos, mesmo com a introdução do concreto na seção

transversal estes ainda resultam, em média, 40% mais leves que os seus equivalentes em concreto

pré-fabricado. O parâmetro peso próprio é importante, pois pode impactar de forma importante as

fundações.

A solução adotada para o pilar de galpões tem grande influência na deslocabilidade da estrutura. As

Figura 9 e Figura 10 apresentam os deslocamentos horizontais e verticais em situação de serviço

para os galpões analisados.

20

20


10

2030

4050

60

7080

90100

110

120

Deslocamento vertical (m

m)

Galpão

Pilar de aço



0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Deslocamento horizontal (m

m)

Galpão

Pilar de aço Pilar Misto

Pilar de concreto

Figura 9 – Deslocamentos verticais Figura 10 – Deslocamentos horizontais

Verifica-se que os deslocamentos são maiores nos galpões com pilares mistos em comparação com

os mesmos galpões com pilares de aço. A redução na seção transversal de aço não foi compensada

pela adição do concreto reduzindo a rigidez equivalente da seção mista e, conseqüentemente, a

rigidez global da estrutura. De modo geral, os deslocamentos para as alternativas com pilares pré-

fabricados de concreto também resultaram superiores àqueles com pilares de aço e mistos. Neste

caso, isto ocorreu devido à consideração das ligações como flexíveis entre vigas de aço e pilares de

concreto, fato que reduziu o efeito de pórtico e, conseqüentemente, elevou os deslocamentos

horizontais. Nos galpões G5, G6, G11 e G12 o dimensionamento dos pilares foi condicionado pelos

limites de deslocamento em serviço; por essa razão, esses galpões apresentam deslocamentos

maiores em relação aos demais casos analisados.

Para a análise da viabilidade econômica foram levantados os custos para cada solução incluindo

material, transporte e mão-de-obra. Os custos são referentes ao mês de julho de 2011 para as

estruturas montadas na cidade de São Carlos – SP (Tabela 8).

Tabela 8 – Comparativo de custos

Pilar em aço

Pilar misto Pilar pré-fabricado de

concreto

Pilar misto / pilar em

aço

Pilar misto / pilar pré-fabricado de

concreto

Pilar aço / pilar pré-fabricado de concreto

G1 14.500,00 13.819,01 15.785,60 0,95 0,87 0,9

G2 14.500,00 13.819,01 - 0,95 -

G3 20.200,00 19.743,97 19.257,60 0,98 1,01 1,0

G4 27.000,00 15.825,33 19.999,50 0,59 0,78 1,4

21

21

Pilar em aço

Pilar misto Pilar pré-fabricado de

concreto

Pilar misto / pilar em

aço

Pilar misto / pilar pré-fabricado de

concreto

Pilar aço / pilar pré-fabricado de concreto

G5 26.400,00 24.387,11 - 0,92 -

G6 30.400,00 23.213,15 25.159,50 0,76 0,91 1,2

G7 17.820,00 16.676,09 20.535,00 0,94 0,80 0,9

G8 18.720,00 16.675,29 - 0,89 -

G9 24.540,00 25.420,19 26.055,00 1,04 0,97 0,9

G10 27.960,00 22.229,95 25.407,50 0,80 0,86 1,1

G11 31.440,00 27.260,32 - 0,87 -

G12 36.360,00 26.812,26 30.799,50 0,74 0,86 1,2

G13 23.180,00 21.660,99 27.455,00 0,93 0,78 0,8

G14 23.180,00 21.660,99 - 0,93 - -

G15 34.500,00 33.975,53 35.167,00 0,98 0,96 1,0

G16 34.720,00 28.411,60 41.719,50 0,82 0,74 0,8

G17 42.280,00 31.173,53 - 0,74 - -

G18 45.600,00 39.894,76 40.535,50 0,87 0,98 1,1

Verifica-se que, para maioria dos galpões analisados, o uso de pilares mistos parcialmente

revestidos conduz à redução de custo monetário. A redução de custo dos galpões com pilares mistos

em relação à solução com pilares de aço é, em média, de 13%; para os pilares com 10m de altura

essa média sobe para 21%. Na comparação entre os custos de galpões com pilares mistos e pilares

pré-fabricados, há redução de custo em favor dos pilares mistos que, em média, chega a 10% para

pilares com 5m de altura e 14,5% para pilares com 10m.

Além do custo total, é interessante avaliar também a composição de custos de cada solução, pois os

materiais têm variações de preço bastante expressivas, sendo o aço estrutural o mais sensível a

variações mercadológicas e o mais caro por unidade de peso/volume.

Para os pórticos com pilares mistos parcialmente revestidos onde se observa que a participação do

concreto e da armadura no custo total gira em torno de 1%. Por outro lado, nos pórticos com pilares

em concreto pré-fabricado, os componentes de concreto e armadura têm predominância na

composição do custo total. Vale salientar que nas análises não foram incluídos os custos com

instalações e equipamentos, que dependem do tempo de execução da obra e que tende a ser maior

para os galpões com pilares pré-fabricados e menor para galpões com pilares de aço e misto de aço

e concreto.

22

22

Por fim, com base no exposto e nos resultados apresentados, acredita-se na viabilidade da utilização

de pilares mistos parcialmente revestidos trazendo vantagens construtivas, estruturais e econômicas

para galpões com usos diversos. Sendo assim, os pilares parcialmente revestidos surgem como uma

alternativa aos pilares de aço e de concreto pré-fabricado. No entanto, a escolha do projetista não

pode ser pautada unicamente neste estudo, devendo-se considerar também as especificidades de

cada obra, além das condições do mercado no momento da construção.

4 Comentários finais

O principal objetivo deste estudo foi apresentar e inserir o pilar misto parcialmente revestido como

uma alternativa aos pilares de aço e em concreto pré-fabricados comumente empregados na

composição do sistema estrutural de galpões. Com este intuito, foram avaliados 18 galpões com

características variadas e foi desenvolvida uma análise comparativa entre as três alternativas de

pilares (aço isolado e misto e pré-fabricado de concreto) por meio de parâmetros como consumo de

aço, concreto e armadura, deslocamentos horizontais e verticais. Verificou-se que:

� Para a maioria dos galpões analisados, o uso de pilares mistos parcialmente revestidos

conduz à redução de custo monetário;

� A solução com pilares mistos do tipo parcialmente revestido resultou em menores

dimensões para os pilares e isto se reflete em redução nas interferências com a arquitetura;

� Quanto ao consumo de aço, este é menor para a solução com pilares mistos do que para a

solução com pilares de aço. A redução de custo dos galpões com pilares mistos em relação à

solução com pilares de aço é, em média, de 13%; para os pilares com 10m de altura essa

média sobe para 21%;

� Na comparação entre os custos de galpões com pilares mistos e pilares pré-fabricados, há

redução de custo em favor dos pilares mistos que, em média, chega a 10% para pilares com

5m de altura e 14,5% para pilares com 10m.

� Acredita-se, com base nos resultados apresentados, que é viável a utilização de pilares

mistos em galpões industriais e, que esta solução deve fazer parte das alternativas para este

tipo de edificação podendo trazer vantagens estruturais e construtivas além de econômicas.

Naturalmente, são necessários novos estudos para comprovar estes resultados iniciais.

23

23

Agradecimentos: Os autores agradecem a FAPESP e ao CNPq pelo suporte financeiro para realização deste trabalho. 5 Referências

ALVA, G. M. S. (2000). Sobre o projeto de edifícios em estrutura mista aço-concreto. São Carlos. 275 p. Dissertação

(Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.

AMERICAN INSTITUTE OF STEEL CONSTRUCTION. AISC-LRFD: Metric Load and Resistance Factor Design

Specification for Structural Steel Buildings. Chicago, 2005.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR-8800: Projeto de estruturas de aço e de estruturas

mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de Janeiro, 2008. 237p.

CANADIAN STANDARDS ASSOCIATION. CAN/CSA S16-01. Limit states design of steel structures. Ontario,

Canada, 2001.

CHICOINE, T. et al. “Behavior and Strength of partially encased composite columns with built-up shapes”. Journal of

Structural Engineering, Canada, v.128, n. 3, p. 279-288, 2002.

CHICOINE, T.; TREMBLAY, R. ; MASSICOTTE, B. ; “ Long-term Behavior and Strength of partially encased

composite columns made with built-up steel shapes”. Journal of Structural Engineering, Canada, v.129, n. 2, p. 141-

150, 2003.

DE NARDIN, S. (1999). Estudo teórico-experimental de pilares mistos compostos por tubos de aço preenchidos com

concreto de alta resistência. São Carlos. 148p. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos,

Universidade de São Paulo.

DE NARDIN, S. (2003). Pilares mistos preenchidos: estudo da flexo-compressão e de ligações viga-pilar. São Carlos.

341p. Tese (Doutorado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 2003.

DE NARDIN, S; SOUZA, A.S.C.; EL DEBS, A.L.H.C. (2005). Estruturas mistas aço e concreto: origem,

desenvolvimento e perspectivas. In: 47º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO, 2005, Olinda. 47

CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2005. Olinda. A. E. P. G. A.; Monteiro, E. C. B.; Bittencourt, T.

N., 2005. v. IV. p.IV69-IV84.

DE NARDIN, S; SOUZA, A.S.C.; EL DEBS, A.L.H.C. (2007). Detalhes de ligação entre pilares mistos preenchidos e

vigas de aço. Construção Metálica, n. 79, p. 23-26.

DE NARDIN, S; TOLEDO, G.N.; SOUZA, A.S.C. Viabilidade da utilização de pilares mistos parcialmente revestidos

em edifícios de múltiplos pavimentos: estudo de caso. In: CONSTRUMETAL 2010 – CONGRESSO LATINO-

AMERICANO DA CONSTRUÇÃO METÁLICA, São Paulo, SP/Brasil, 31 de agosto a 2 de setembro de 2010, 2010,

23p.

ELNASHAI, A.S.; EL-GHAZOULI, A.Y.; DOWLING, P.J. (1990). International Assessment of Desing Guidance for

Composite Columns. Journal of Constructional Steel Research, n. 15, p.191-213.

ELNASHAI, A.S.; BRODERICK, B.M. (1994a). Seismic resistance of composite beam-columns in multi-storey

structures. Part 1: Experimental studies. Journal of Constructional Steel Research, v.30, n. 03, p. 201-229.

ELNASHAI, A.S.; BRODERICK, B.M. (1994b). Seismic resistance of composite beam-columns in multi-storey

structures. Part 2: Analytical model and discussion of results. Journal of Constructional Steel Research, v.30, n. 03, p.

231-258.

24

24

EUROPEAN COMMITTEE OF STANDARDIZATION ENV 1994-1-1: Eurocode 4 - Design of composite steel and

concrete structures, Part 1.1: General rules and rules for buildings. Brussels, 2004.

FARIAS, R.S. (2008). Estudo teórico-experimental do efeito da laje na transferência de forças em ligações viga-pilar

misto preenchido. São Carlos. 203p. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de

São Paulo.

HUNAITI, Y.M.; FATTAH, B. ABDEL.(1994). Design Considerations of Partially Composite Columns. Proc. Inst.

Civ. Eng., Struct. Build., v.106, n.2, 75-82, 1994.

PLUMIER, A., ABED, A. e TILIOUNE, B. (1995). Increase of buckling resistance and ductility of H-sections by

encased concrete. Behavior of steel structures in Seismic Areas: STEASSA ’94, ed. by F.M. MAZZOLINI and V.

GIONCU, E&FN Spon, London, p. 211-220, 1995.

PRICKETT, B.S.; DRIVER, R.G. (2006). Behavior of Partially Encased Columns Made with High Performance

Concrete. 2006. 221f. Structural Engineering Report no 262, Dept. of Civil and Enviroment Engineering, University of

Alberta, AB, Canada, 2006.

QUEIROZ, G.; PIMENTA, R. J.; MATA, L. A. C. (2001). Elementos das estruturas mistas aço-concreto. Ed. O

Lutador, 336p.

QUEIROZ, F.D. (2003). Modelos para análise de pilares mistos pelo método dos elementos finitos. Belo Horizonte. 189

p. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia,

Universidade Federal de Minas Gerais.

SILVA, R.D. (2006). Estudo da aderência aço-concreto em pilares mistos preenchidos. São Carlos. 152p. Dissertação

(Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.

TARNOCZY JR, E. (2001). Custo comparativo entre colunas mistas e metálicas. In: I CICOM – I CONGRESSO

INTERNACIONAL DA CONSTRUÇÃO METÁLICA, Proceedings, São Paulo-SP, Brasil, 2001. 16., CD-ROM.

TREMBLAY, R.; MASSICOTTE, B.; FILION, I.; MARANDA, R. (1998). Experimental study on the behavior of

partially encased composite columns made with light welded H steel shapes under compressive axial loads.

Proceedings, 1998 SSRC Annual Technical Meeting, Atlanta, 195–204.

TREMBLAY, R. CHICOINE, T.; MASSICOTTE, B. (2002). Design equation for the capacity of partially encased non-

columns. Proceedings, Composite Construction in steel and concrete IV, ASCE, Reston, VA, p. 506-517, 2002.

VINCENT, R.; TREMBLAY, R. (2001). An Innovative Partially Composite Column System for High-Rise Buildings.

Proceedings, North American Steel Construction Conf., Fort Lauderlade, FL., p. 30-3 a 30-17, 2001.

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