índice zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

Capítulo 1 - Introdução 17

1.1 - Histórico 18

1.1.1 - Precursores da construção em aço 18

1.1.2 - O aço e a arquitetura dos séculos XIX e XX 18

1.1.3 - A construção em aço no Brasil 20

1.1.4 - A arquitetura do aço 22

1.2 - Campo de aplicação 22

1.3 - Vantagens das estruturas metálicas 23

1.4 - Principais fases na construção de uma obra em estruturas de aço 24

1.5 - Fatores que influenciam os custos de uma estrutura 25

1.6 - O projeto estrutural e seus princípios 26

1.6.1 - Procedimentos para projeto 27

1.7 - Segurança e filosofias de projeto 28

1.7.1 - Filosofias de projeto 29

1.7.1.1 - Projeto pelos estados limites - LFRD (adotado pela ABNT NBR 8800) 30

1.7.1.1.1 - Combinações de ações 31

1.7.1.1.2 - Combinações de serviços 32

1.7.1.2 - Projeto pelas resistências admissíveis - ASD 36

1.8 - Elementos estruturais 37

1.9 - Normas estruturais 37

Capítulo 2 - Materiais 41

2.1 - Introdução 42

2.2 - Aços estruturais 42

2.3 - Parafusos, pinos e barras rosqueadas 43

2.4 - Metal de solda e fluxo para soldagem 43

2.5 - Propriedades mecânicas 44

2.6 - Resistência dos aços estruturais 44

2.6.1 - Tipos de aços estruturais 44

2.6.2 - Bitolas das chapas encontradas no mercado 46

Capítulo 3 - Cargas nos Edifícios 49

3.1 - Introdução 50

3.2 - Cargas permanentes (peso próprio) - CP 51

3.3 - Cargas acidentais (sobrecargas) - CA 52

3.4 - Forças devidas ao vento (NBR 6123) - CV 53

3.5 - Combinações de ações 57

3.6 - Deslocamentos máximos 58

3.7 - Vibrações em pisos 60

3.7.2 - Fatores que influenciam a percepção das vibrações 61

3.7.3 - Gráficos de sensibilidade humana as vibrações 62

3.7.4 - Critério proposto 64

3.7.5 - Recomendações da NBR 8800 70

Capítulo 4 - Sistemas Estruturais 73

4.1 - Introdução 74

4.2 - Sistemas estruturais 74

4.2.1 - Quadro contraventado 75

4.2.2 - Quadro rígido 75

4.2.3 - Sistema misto - contraventado e aporticado 76

4.2.4 - Quadro com núcleo central 76

4.2.5 - Treliças interpavimentos 80

4.2.6 - Pisos suspensos 80

4.2.7 - Vigas em balanço 81

4.3 - Estruturas de piso 82

4.3.1 - Composição c função 82

4.3.2 - Vigamento secundário e principal 82

4.3.3 - Sistemas de laje 84

4.3.3.1 - Laje moldada no local 84

4.3.3.2 - Laje pré-moldada de vigotas de concreto com lajotas 84

4.3.3.3 - Pré-lajes (treliçada) 84

4.3.3.4 - Fôrma-laje (Steel Deck) 84

4.4 - Interfaces aço-concreto 85

4.5 - Juntas de dilatação 85

4.6 - Aberturas em almas de vigas 87

4.6.1 - NBR 8800 Anexo J 88

4.6.2 - Manual/Séries AISC - Nc 2 89

4.6.2.1 - Principais pontos a serem observados no projeto e detalhe de vigas com abertura na alma 89

4.6.3 - Zona neutra 92

4.6.4 - Exemplos 92

4.7 - Características de tipos de edifícios 98

Capítulo 5 - Ligações 101

5.1 - Introdução 102

5.2 - Ligações soldadas 102

5.2.1 - Vantagens e desvantagens 103

5.2.2 - Classificação, tipos de solda e qualidade 103

5.2.2.1 - Áreas efetivas 105

5.2.2.2 - Limitações 106

5.2.3 - Resistência mínima do metal de solda 107

5.2.3.1 - Resistência mínima à tração do metal de solda 107

5.2.3.2 - Resistência fatorada de um filete de solda em kN/cm 107

5.2.3.3 - Resistência da solda 108

5.2.4 - Inspeção e controle de qualidade 109

5.2.5 - Simbologia de soldagem 109

5.3 - Ligações parafusadas 117

5.3.1 - Introdução 118

5.3.2 - Tipos de parafusos 118

5.3.3 - Conexões tipo atrito e tipo contato 123

5.3.4 - Resistência dos parafusos 124

5.3.5 - Arruelas 127

5.3.5.1 - Partes parafusadas 127

5.3.5.2 - Arruelas endurecidas 127

5.3.6 - Normas aplicáveis 128

5.3.7 - Furos 128

5.3.8 - Pega longa e ligações de grande comprimento 128

5.3.9 - Distância mínima de um furo às bordas 129

5.3.9.1 - Furo padrão 129

5.3.9.2 - Furos alargados ou alongados 129

5.3.10 - Espaçamento mínimo e máximo entre furos 130

5.3.10.1 - Espaçamento mínimo 130

5.3.10.2 - Espaçamento máximo entre furos e furo extremidade 130

5.3.11 - Resistência mínima das conexões 130

5.3.12 - Calços 131

5.4 - Ligações mistas (Parafuso com solda) 131

5.5 - Tipos de ligações mais usuais 132

5.5.1 - Ligações viga com viga 132

5.5.2 - Ligações viga com pilar 132

5.5.3 - Emendas de pilares tipo I, H ou tubular 132

5.5.3.1 - Ligações por contato 136

5.5.3.2 - Ligações sem contato 136

5.5.4 - Ligação pilar com fundação 136

5.5.4.1 - Tipos de base 140

5.5.4.1.1 - Bases rotuladas 140

5.5.4.1.2 - Bases engastadas 140

5.6 - Placas de base 141

5.6.1 - Bases submetidas à compressão axial 141

5.6.1.1 - Parâmetros para cálculo da espessura das placas de base 142

5.6.2 - Bases submetidas à compressão excêntrica 143

5.6.3 - Chumbadores 145

5.6.3.1 - Chumbadores a tração para o aço SAE 1020 146

5.6.3.2 - Chumbadores a cisalhamento para o aço SAE 1020 146

5.6.3.3 - Chumbadores a tração com cisalhamento 146

5.7 - Tabelas complementares e exemplos de ligações: AISC - LRFD/ NBR 8800 157

5.7.1 - Tabelas complementares 157

5.7.2 - Exemplos de ligações de acordo com o AISC/LFRD e NBR 8800 164

5.8 - Tabelas complementares e exemplos de ligações de acordo AISC/ASD 171

5.8.1 - Tabelas complementares 171

5.8.2 - Exemplos de ligações considerando cargas admissíveis de acordo com AISC/ASD 9d 186

Capítulo 6 - Proteção das Es t ru turas 195

6.1 - Introdução 196

6.2 - Proteção das estruturas à corrosão 196

6.2.1 - Limpeza 1%

6.2.2 - Pintura 197

6.2.3 - Galvanização ou zincagem 198

6.3 - Proteção das estruturas à ação do fogo 199

6.3.1 - Resistência do aço à ação do fogo 199

6.3.2 - Fogo como ação (carga) na estrutura 201

6.3.2.1 - Combinações de ações para os estados limites últimos 202

6.3.2.2 - Resistências de cálculo 203

6.3.3 - Cálculo da temperatura no aço 203

6.3.3.1 - Fator de forma ou massividade 203

6.3.4 - Elevação da temperatura no aço 205

6.3.4.1 - Estruturas internas 205

6.3.4.1.1 - Elementos estruturais sem proteção contra o fogo 205

6.3.4.2 - Estruturas externas 206

6.3.5 - Fatores de ventilação 207

6.3.6 - Carga de fogo 208

6.3.7 - As construções e o tempo mínimo de resistência ao fogo 210

6.3.8 - Deformações após um incêndio 214

6.3.9 - Materiais de proteção passiva 216

6.3.10 - Carta de cobertura do material de proteção 221

Capítulo 7 - Montagem 229

7.1 - Introdução 230

7.1.1 - Pré-montagem 230

7.1.2 - Mão-de-obra e segurança do trabalho 230

7.1.3 - Proteção de segurança 231

7.2 - Equipamentos de montagem 232

7.2.1 - Equipamentos de içamento vertical 232

7.2.1.1 - Guindastes 232

7.2.1.2 - Gruas de torre 242

7.2.2 - Equipamentos de transporte horizontal 249

7.2.3 - Equipamentos auxiliares 251

7.3 - Operação de guindastes 252

7.3.1 - Introdução 252

7.3.2 - Terminologia 253

7.3.3 - Cálculo da capacidade de carga 255

7.3.4 - Condições de estabilidade dos guindastes 257

7.3.5 - Tabelas de capacidade de carga 258

7.3.6 - Especificação de um guindaste 260

7.4 - Operação de gruas 261

7.4.1 - Especificação c escolha da grua 262

7.5 - Técnicas de içamento 263

7.5.1 - Determinação da carga a ser içada 263

7.5.2 - Cálculo do peso da peça 263

7.5.3 - Içamento e centro de gravidade 264

7.5.4 - Acessórios de içamento 266

7.5.5 - Ferramentas de montagem 267

7.5.6 - Lista de verificação de montagem 268

7.6 - Técnicas de montagem de edifícios 268

7.6.1 - Tipos de edifícios 268

7.6.2 - Estabilidade da estrutura 272

7.6.3 - Estabilidade de peças isoladas 273

7.6.4 - Seqüência de montagem dc edifícios 274

Capítulo 8 - Custos das Es t ru turas Metálicas 279

8.1 - Introdução 280

8.2 - Elaboração dos orçamentos 281

8.3 - Orçamento de projetos 282

8.3.1 - Projeto estrutural e detalhamento da estrutura 282

8.3.2 - Informações necessárias ao orçamento do projeto estrutural: 283

8.3.3 - Itens que formam os custos de projeto estrutural e detalhamento da estrutura 283

8.4 - Orçamento de materiais 284

8.4.1 - Materiais empregados 284

8.5 - Orçamento de fabricação e pintura 286

8.5.1 - Processo de fabricação 286

8.5.2 - Informações necessárias ao orçamento de fabricação 287

8.5.3 - Itens que formam os custos de fabricação 287

8.6 - Orçamento de transporte 288

8.6.1 - Informações necessárias ao orçamento de transporte 290

8.7 - Orçamento de montagem 290

8.7.1 - Introdução 290

8.7.2 - O orçamento de montagem 291

8.7.3 - Informações necessárias para a elaboração do orçamento de montagem 292

8.7.4 - Itens do orçamento de montagem 293

8.8 - Fatores que influenciam nos custos das estruturas metálicas 294

8.8.1 - Ligações 294

8.8.2 - Proteções 295

8.9 - Outros itens do fornecimento de estruturas metálicas 296

8.10 - Princípios de planejamento de obras 2%

8.10.1 - Nível do planejamento 296

8.10.2 - Relações entre tarefas 297

8.10.3 - Duração das atividades e definição de recursos 297

8.10.4 - Cronogramas 298

8.10.5 - Histogramas 299

8.10.6 - Controle da obra e gerenciamento de custos 300

8.11 - Planejamento da construção metálica 301

8.11.1 - Projetos 301

8.11.2 - Fabricação 301

8.11.3 - Transporte 302

8.11.4 - Montagem 302

8.11.5 - Interface com outras atividades 303

8.12 - Formação do preço de venda 304

8.12.1 - Serviços 305

8.12.2 - Comércio de materiais 305

8.12.3 - Fornecimento e fabricação 306

8.13 - Contratos 306

8.13.1 - Formas de remuneração dos contratos 306

8.12.2 - Formas de medição e pagamento 307

8.13.3 - Fiscalização 309

Referência Bibliográfica 310

Apêndice A - Dimensionamento de elementos de acordo com a NBR 8800 314

A 1.1 - Bases para projeto 314

A 1.1.1 - Critérios de segurança 314

Al.1.2 - Estados limites 314

A 1.1.3 - Integridade estrutural 314

A2 - Elementos tracionados 315

A2.1 - Introdução 315

A2.2 - Área bruta, área líquida e área líquida efetiva 315

A2.3 - Condições de ruína dos elementos tracionados 319

A2.4 - Força axial de tração resistente de cálculo 319

A2.5 - Limitação do índice de esbeltez 320

A2.6 - Exemplos de elementos (racionados 320

A3 - Elementos comprimidos 328

A3.1 - Introdução 328

A3.2 - Força axial de compressão resistente de cálculo 329

A3.3 - Coeficiente de flambagem por flexão 331

A3.4 - Limitação do índice de esbeltez 331

A3.5 - Flambagem local de barras axialmente comprimidas 332

A3.6 - Exemplos de elementos comprimidos 334

A4 - Vigas contidas lateralmente 342

A4.1 - Introdução 342

A4.2 - Comportamento das vigas estáveis lateralmente 343

A4.3 - Resistência ao momento fletor 346

A4.4 - Resistência ao cisalhamento 347

A4.5 - Deslocamentos máximos 350

A4.6 - Cargas concentradas 351

A4.7 - Exemplos 352

A5 - Flambagem lateral de vigas 358

A5.1 - Introdução 358

A5.2 - Apoio lateral 359

A5.3 - Resistência ao momento fletor 360

A5.4 - Resistência ao cisalhamento e deformações máximas 362

A5.5 - Exemplo 362

A6 - Elementos fletidos comprimidos 365

A6.1 - Introdução 365

A6.2 - Ação combinada de força axial e momento fletor 365

A6.3 - Efeitos de segunda ordem 367

A6.4 - Exigências para a estabilidade das barras de uma estrutura 367

A6.5 - Classificação quanto à sensibilidade a deslocamentos laterais: 369

A6.5.1 - Estruturas de pequena deslocabilidade 369

A6.5.2 - Estruturas de media deslocabilidade 370

A6.5.3 - Estruturas de grande deslocabilidade 371

A6.6 - Método aproximado para a amplificação dos esforços solicitantes 371

A6.7 - Determinação simplificada dos esforços solicitantes 374

A6.7.1 - Estruturas contraventadas 374

A6.7.2 - Estruturas em pórticos 374

A6.8 - Exemplos 377

A7 - Vigas mistas 384

A7.1 - In t rodução 384

A7.2 - Ação mista e tipos de construção 385

A7.3 - Critérios para projeto e definições 386

A7.4 - Largura efetiva da laje 387

A7.5 - Resistência de cálculo de vigas com conectores de cisalhamento 388

A7.5.1 - Construção escorada 388

A7.5.2 - Construção não-escorada 392

A7.6 - Disposições para laje com fôrma de aço incorporada "steel-deck" 392

A7.6.1 - Limitações 392

A7.6.2 - Fôrmas com nervuras perpendiculares ao perfil de aço 393

A7.6.3 - Fôrmas com nervuras paralelas ao perfil de aço 394

A7.7 - Disposições para laje com pré-laje de concreto 394

A7.8 - Verificação à força cortante 394

A7.9 - Conectores de cisalhamento 394

A7.9.1 - Conectores tipo pino com cabeça ("studs bolts") 394

A7.9.2 - Conectores tipo perfil em U laminado ou formado a frio 395

A7.9.3 - Localização e espaçamento de conectores de cisalhamento 396

A7.10 - Exemplo 396

Apêndice B - Tabelas 405

Tabela B-l - Perfil I Laminado - Abas inclinadas 409

Tabela B-2 - Perfil U - Abas inclinadas 410

Tabela B-3 - Cantoneira de abas iguais - Série polegada 411

Tabela B-4 - Gabaritos usuais para furação de cantoneiras - Série americana 412

Tabela B-5 - Par de cantoneiras iguais opostas pelo vértice 413

Tabela B-6 - Par de cantoneiras de abas iguais 414

Tabela B-7 - Perfil I Laminado nacional - Abas paralelas 415

Tabela B-8 - Perfil H Laminado nacional - Açominas 417

Tabela B-9 - Perfil I laminado - Série européia 418

Tabela B-10 - Tubos redondos sem costura 420

Tabela B- l l - Tubos quadrados 421

Tabela B-12 - Tubos retangulares 422

Tabela B-13 - Perfil I Soldado Série CS 423

Tabela B-14 - Perfil I Soldado Série CVS 426

Tabela B-15 - Perfil I Soldado Série VS 430

Tabela B-l6 - Perfil I Soldado Série VSM 435

Tabela B-17 - Perfil I Eletrossoldado - Série Simétrica 437

Tabela B-l8 - Perfil U de chapa dobrada 439

Tabela B-19 - Parafuso sextavado pesado - ANS1 B 18.2.1 441

Tabela B-20 - Porca sextavada pesada - ANSI B 18.2.2 442

Tabela B-21 - Arruela circular para estruturas metálicas 443

Tabela B-22 - (Metform) Steel Deck MF-75 444

Tabela B-23 - Polydeck 59 - Perfilor 446

Tabela B-24 - Estropos 450

Tabela B-25 - Clips 451

Tabela B-26 - Manilhas 451

Tabela B-27 - Esticadores 452

Tabela B-28 - Moitões 452

Tabela B-29 - Cálculo dos esforços em jogos de roldanas 453

Tabela B-30 - Características para transporte rodoviário 454

Tabela B-31 - Conversão de unidades 455

Apêndice C -Tolerâncias de fabricação e montagem 458

Tabela C-l - Tolerâncias dimensionais para perfis soldados 458

Tabela C-2 - Tolerâncias dimensionais para as estruturas 460

Tabela C-3 - Tolerâncias de montagem 467

Apêndice D - Projeto completo de um edifício de oito pavimentos 470

D-l - Características do edifício 471

D-2 - Sistema estrutural 472

I)-3 - Especificações dos materiais 475

I)-4 - Normas adotadas 475

D-5 - Cargas básicas 476

D-6 - Dimensionamento das colunas isoladas 480

I)-7 - Modelos e resultados para computador 487

I)-8 - Dimensionamento das vigas principais 491

D-9 - Lista de material para estimativa 509

D-10 - Cálculo das principais ligações 517

D-11 - Proposta de proteção passiva 520

D-12 - Sistema de pintura a ser adotado para as partes externas 523

Apêndice E - Exemplo de orçamento e planejamento do projeto do apêndice D 526

E-l - Introdução 526

E-2 - Fabricação 526

E-3 - Jateamento e pintura 530

E-4 - Montagem 531

E-5 - Equipes e prazos: 533

E-6 - Elaboração dos histogramas 536

E-7 - Elaboração dos cronogramas 537

E-8 - Equipamentos 541