Projeto e execução de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios

Transcrição

1 VERSÃO DEZ/005 Projeto de Revisão da NBR 8800 Projeto e execução de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de ediícios Procedimento Origem: NBR 8800:1986 CB-0: Comitê Brasileiro de Construção Civil CE 0: NBR 8800:00x - Design and construction o steel and composite structures or buildings Descriptors: Design and construction. Steel structures. Steel and concrete composite structures. Buildings. É previsto para cancelar e substituir integralmente a NBR 8800:1986 Palavras chave: Projeto e execução, estruturas, estruturas de 91 páginas aço, estruturas mistas de aço e concreto, ediícios Sumário Preácio Introdução 1 Objetivo Reerências normativas 3 Deinições, simbologia e unidades 4 Condições gerais de projeto 5 Condições especíicas para dimensionamento de elementos de aço 6 Condições especíicas para dimensionamento de ligações metálicas 7 Condições especíicas para dimensionamento de elementos mistos de aço e concreto 8 Condições especíicas para dimensionamento de ligações mistas 9 Considerações adicionais de resistência 10 Condições adicionais de projeto 11 Estados limites de serviço 1 Fabricação, montagem e controle de qualidade Anexo A (Normativo) - Aços estruturais e materiais de ligação Anexo B (Normativo) - Prescrições complementares sobre as ações decorrentes do uso Anexo C (Normativo) - Deslocamentos máximos recomendados Anexo D (Normativo) - Momento letor resistente característico de vigas não-esbeltas Anexo E (Normativo) - Instabilidade local em barras comprimidas Anexo F (Normativo) - Momento letor resistente característico de vigas esbeltas Anexo G (Normativo) - Força cortante resistente característica incluindo o eeito do campo de tração Anexo H (Normativo) - Comprimento de lambagem por lexão e torção de barras comprimidas Anexo J (Normativo) - Comprimento de lambagem por lexão de pilares de estruturas contínuas Anexo K (Normativo) - Força axial de instabilidade elástica Anexo L (Normativo) - Aberturas em almas de vigas Anexo M (Normativo) - Fadiga Anexo N (Normativo) - Requisitos especíicos para barras de seção variável Anexo P (Normativo) - Práticas recomendadas para a execução de estruturas Anexo Q (Normativo) - Vigas mistas de aço e concreto Anexo R (Normativo) - Pilares mistos de aço e concreto Anexo S (Normativo) - Lajes mistas de aço e concreto Anexo T (Normativo) - Ligações mistas de aço e concreto Anexo U (Normativo) - Controle de issuras do concreto em vigas mistas Anexo V (Normativo) - Método da ampliicação dos esorços solicitantes Anexo W (Normativo) - Orientação para vibrações em pisos Anexo X (Normativo) - Orientação para vibrações devidas ao vento Anexo Z (Normativo) - Método da análise direta

2 NBR Texto base de revisão Preácio A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As normas brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), ormadas por representantes dos setores envolvidos, delas azendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os projetos de norma brasileira, elaborados no âmbito dos CB e ONS, circulam para Votação Nacional entre os associados da ABNT e demais interessados. Esta Norma contém os anexos: A, B, C, D, E, F, G, H, J, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, U, V,W e Z de caráter normativo. Esta Norma cancela e substitui integralmente a NBR 8800: Projeto e execução de estruturas de aço de ediícios - Procedimento. Esta Norma inclui pilares mistos, lajes mistas e ligações mistas de aço e concreto, que não eram previstos na NBR 8800: Projeto e execução de estruturas de aço de ediícios - Procedimento. Introdução Para a elaboração desta Norma oi mantida a ilosoia da anterior: NBR 8800, de modo que a esta Norma cabe deinir os princípios gerais que regem o projeto à temperatura ambiente, a execução e a aceitação das estruturas de aço e das estruturas mistas de aço e concreto de ediícios. Esta Norma deve ser complementada por outras normas que ixem critérios para situações especíicas. 1 Objetivo 1.1 Esta Norma, com base no método dos estados limites, estabelece os requisitos básicos que devem ser obedecidos no projeto à temperatura ambiente e na execução, incluindo a critérios de aceitação da obra, de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de ediícios (ver 1.4) nas quais: - os peris de aço sejam laminados ou soldados; - os elementos componentes dos peris de aço, as chapas e as barras tenham espessura igual ou superior a 3 mm; - as ligações sejam parausadas ou soldadas ou mistas de aço e concreto. A exigência relacionada ao tipo de peril não se aplica às ôrmas de aço das lajes mistas de aço e concreto e a conectores de cisalhamento em peril U ormado a rio, e a relacionada à espessura mínima às ôrmas de aço citadas, a calços e a chapas de enchimento. As prescrições desta Norma se aplicam exclusivamente aos peris de aço não-híbridos. Caso sejam usados peris híbridos, devem ser eitas as adaptações necessárias.

3 NBR Texto base de revisão 3 1. As estruturas mistas de aço e concreto, incluindo as ligações mistas, previstas por esta Norma, são aquelas ormadas por componentes de aço e concreto, armado ou não, trabalhando em conjunto. O concreto pode ser de densidade normal ou de baixa densidade, exceto quando alguma restrição or eita em parte especíica desta Norma. 1.3 Os peris de aço devem ser abricados obedecendo-se às normas brasileiras aplicáveis. Os peris soldados podem ser abricados por deposição de metal de solda ou por eletrousão. 1.4 Os princípios gerais estabelecidos nesta Norma aplicam-se às estruturas de ediícios destinados à habitação e aos de usos comercial e industrial e de ediícios públicos, e a soluções usuais para elementos componentes. Aplicam-se também às estruturas de passarelas de pedestres. 1.5 Para reorço ou reparo de estruturas existentes, a aplicação desta Norma pode exigir estudo especial e adaptação para levar em conta a data de construção, o tipo e a qualidade dos materiais que oram utilizados. 1.6 Esta Norma não abrange o dimensionamento de estruturas em situação de incêndio, o qual deve ser eito de acordo com a NBR Para estruturas submetidas a certos tipos de ação como sismos, impactos e explosões, o responsável pelo projeto deverá avaliar a necessidade do uso de normas complementares. 1.7 O dimensionamento de uma estrutura eito de acordo com esta Norma deve seguir coerentemente todos os seus critérios. 1.8 O responsável pelo projeto deverá identiicar todos os estados limites aplicáveis, mesmo que alguns não estejam citados nesta Norma, e projetar a estrutura de modo que os mesmos não sejam violados. Para situações não cobertas por esta Norma, ou cobertas de maneira simpliicada, o responsável pelo projeto, se necessário, deverá azer estudos para manter o nível de segurança previsto pela mesma. 1.9 Todos os detalhes relacionados ao concreto dos elementos estruturais mistos que não constam explicitamente desta Norma como, por exemplo, disposições sobre ancoragem de barras de armadura, devem obedecer às prescrições da NBR Reerências normativas.1 As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta Norma (ver.). As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se aqueles que realizam acordos com base nesta que veriiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a inormação das normas brasileiras em vigor em um dado momento. ASME B18..6: Fasteners or use in structural applications ASME B46.1:00, Surace texture, surace roughness, waviness and la ASTM A6/A6M:005a - Standard speciication or general requirements or rolled structural steel bars, plates, shapes, and sheet piling

4 4 NBR Texto base de revisão ASTM A108:003e1 - Standard speciication or steel bars, carbon, cold-inished, standard qualit ASTM A307:004 - Standard speciication or carbon steel bolts and studs, PSI tensile strength ASTM A35:004b - Standard speciication or structural bolts, steel, heat-treated, 10/105 ksi minimum tensile strength ASTM A35M:004b - Standard speciication or structural bolts, steel heat treated 830 MPa minimum tensile strength [metric] ASTM A490:004a - Standard speciication or structural bolts, allo steel, heat treated, 150 ksi minimum tensile strength ASTM A490M:004a Standard speciication or high-strength steel bolts, classes 10.9 and , or structural steel joints [metric] ASTM A568/A568M:005 - Standard speciication or steel, sheet, carbon, and high-strength, low-allo, hot-rolled and cold-rolled, general requirements or ASTM A588/A588M:005 - Standard speciication or high-strength low-allo structural steel with 50 ksi [345 MPa] minimum ield point to 4 in. [100 mm] thick ASTM A913/A913M:004 - Standard speciication or high-strength low-allo steel shapes o structural qualit, produced b quenching and sel-tempering process (QST) ASTM F436:004 - Standard speciication or hardened steel washers AWS A.4: Standard smbols or welding, brazing, and nondestructive examination AWS A5.1/A5.1M:004 - Speciication or carbon steel electrodes or shielded metal arc welding AWS A5.5: Speciication or low-allo steel electrodes or shielded metal arc welding AWS A5.17/A5.17M: Speciication or carbon steel electrodes and luxes or submerged arc welding AWS A5.18/A5.18M:005 - Speciication or carbon steel electrodes and rods or gas shielded arc welding AWS A5.0/A5.0M:005 - Speciication or carbon steel electronics or lux cored arc welding AWS A5.3/A5.3M: Speciication or low-allo steel electrodes and luxes or submerged arc welding AWS A5.8/A5.8M:005 - Speciication or low-allo steel electrodes and rods or gas shielded arc welding AWS A5.9/A5.9M:005 - Speciication or low-allo steel electrodes or lux cored arc welding

5 NBR Texto base de revisão 5 AWS D1.1/D1.1M:005 - Structural welding code - steel ISO 898-1: Mechanical properties o asteners made o carbon steel and allo steel - part 1: bolts, screws and studs ISO 7411: Hexagon bolts or high-strength structural bolting with large width across lats - product grade C - propert classes 8.8 and 10.9 NBR 5000: Chapas grossas de aço de baixa liga e alta resistência mecânica NBR 5004: Chapas inas de aço de baixa liga e alta resistência mecânica NBR 5008: Chapas grossas e bobinas grossas, de aço de baixa liga, resistentes à corrosão atmosérica, para uso estrutural - Requisitos NBR 590: Chapas inas a rio e bobinas inas a rio, de aço de baixa liga, resistentes à corrosão atmosérica, para uso estrutural - Requisitos NBR 591: Chapas inas a quente e bobinas inas a quente, de aço de baixa liga, resistentes à corrosão atmosérica, para uso estrutural - Requisitos NBR 6118:003 - Projeto de estruturas de concreto - Procedimento NBR 610: Cargas para o cálculo de estruturas de ediicações NBR 613: Forças devidas ao vento em ediicações NBR 6648: Chapas grossas de aço-carbono para uso estrutural NBR 6649: Chapas inas a rio de aço-carbono para uso estrutural NBR 6650: Chapas inas a quente de aço-carbono para uso estrutural NBR 7007:00 - Aços-carbono e microligados para uso estrutural e geral NBR 7188: Carga móvel em ponte rodoviária e passarela de pedestre NBR 861: Peril tubular, de aço-carbono, ormato a rio, com e sem costura, de seção circular, quadrada ou retangular para usos estruturais NBR 8681:003 - Ações e segurança nas estruturas - Procedimento NBR 1433: Dimensionamento de estruturas de aço de ediícios em situação de incêndio - Procedimento NBR 1476:001 - Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por peris ormados a rio - Procedimento Research Council on Structural Connections:004 - Speciication or structural joints using ASTM A35 or ASTM A490 bolts

6 6 NBR Texto base de revisão. As normas e especiicações estrangeiras listadas em.1 tratam de assuntos não cobertos por normas brasileiras. 3 Deinições, simbologia e unidades 3.1 Deinições Para os eeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes deinições: ação: Qualquer inluência ou conjunto de inluências capaz de produzir estados de tensão ou deormação ou movimento de corpo rígido em uma estrutura ação de cálculo: Valor da ação usado no dimensionamento da estrutura aço estrutural: Aço produzido com base em especiicação que o classiica como estrutural e estabelece a composição química e as propriedades mecânicas análise estrutural: Determinação dos eeitos das ações (orça axial, orça cortante, momento letor, tensão, deslocamento, etc.) em barras e ligações barra: Componente da estrutura no qual o comprimento é muito maior que as dimensões da seção transversal coeiciente de ponderação da resistência: Valor pelo qual deve ser dividida a resistência característica, para se levar em conta as incertezas inerentes à mesma e obter a resistência de cálculo (ver ) comprimento destravado: Comprimento entre duas seções contidas lateralmente (ver ) elemento: Parte constituinte de um peril como mesa, alma, aba, etc., ou barra ou qualquer outro componente da estrutura estados limites: Estados a partir dos quais uma estrutura não mais satisaz a inalidade para a qual oi projetada estados limites de serviço: Estados que, pela sua ocorrência, repetição ou duração, provocam eeitos incompatíveis com as condições de uso da estrutura, tais como deslocamentos excessivos, vibrações e deormações permanentes estados limites últimos: Estados correspondentes à ruína de toda a estrutura, ou parte da mesma, por ruptura, deormações plásticas excessivas, instabilidade, etc largura do elemento: Largura da parte plana de um elemento constituinte de um peril, medida no plano da seção transversal peril híbrido: Peril cujos elementos componentes possuem aços com propriedades dierentes peril não híbrido: Peril cujos elementos componentes possuem o mesmo aço.

7 NBR Texto base de revisão relação largura-espessura: Relação entre a parte plana de um elemento constituinte de um peril e sua espessura resistência característica: Valor ixado a partir de ensaios ou de algum método racional para alguma propriedade ligada à resistência resistência de cálculo: Valor da resistência usado no dimensionamento da estrutura. É obtida a partir do valor característico das propriedades do material e das seções, em conjunto com uma órmula deduzida racionalmente, baseada em modelo analítico e/ou experimental, e que represente o comportamento do elemento no estado limite. A resistência de cálculo é igual ao valor característico da resistência dividido por um coeiciente que leva em conta as incertezas inerentes ao mesmo seção contida lateralmente: Seção cuja ace comprimida tem seu deslocamento lateral impedido ou que apresente torção impedida seção tubular: Seção circular ou retangular vazada de aço, com espessura uniorme, laminada ou ormada por trabalho a rio com solda longitudinal contínua valor característico das ações: Valor que quantiica as ações, previsto nas normas de ações e deinido na NBR Uma ação com seu valor característico pode ser reerida simplesmente como ação característica valor convencional excepcional das ações: Valor arbitrado para as ações excepcionais por meio de consenso entre o proprietário da construção e as autoridades governamentais que nela tenham interesse. 3. Simbologia A simbologia adotada nesta Norma, no que se reere a estruturas de aço e estruturas mistas de aço e concreto, é constituída por símbolos-base (mesmo tamanho e no mesmo nível do texto corrente) e símbolos subscritos. Os símbolos-base utilizados com mais reqüência nesta Norma encontram-se estabelecidos em 3..1 e os símbolos subscritos em 3... A simbologia geral encontra-se estabelecida nesta subseção e a simbologia mais especíica de algumas partes desta Norma é apresentada nas seções pertinentes, de orma a simpliicar a compreensão e, portanto, a aplicação dos conceitos estabelecidos Símbolos-base Alguns símbolos-base apresentados a seguir estão acompanhados de símbolos subscritos, de orma a não gerar dúvidas na compreensão de seu signiicado Letras romanas minúsculas a a w b b e - distância em geral; distância entre enrijecedores transversais; altura da região comprimida em lajes de vigas mistas; distância centro a centro entre as vigas - garganta eetiva da solda - largura; largura eetiva da mesa de concreto - largura eetiva

8 8 b b c b s d d b d F d h d p d s d w e cd ck ctm u ub ucs F s w g h h cs h e h F h o h r h t k cs k s k v l l c l n l w n n b n cs n E n P p q Rd NBR Texto base de revisão - largura da mesa - largura da mesa do pilar; largura da mesa comprimida - largura do enrijecedor - diâmetro em geral; altura total da seção transversal; diâmetro do cilindro - diâmetro do parauso; diâmetro externo da rosca da barra redonda rosqueada - distância da ace superior da laje de concreto ao centro geométrico da área eetiva da ôrma - diâmetro do uro - diâmetro do pino - distância do centro geométrico do peril de aço ao centro geométrico da armadura - dimensão nominal da solda de ilete - excentricidade do carregamento - tensão característica obtida por ensaios ou tensão resistente de cálculo - resistência de cálculo do concreto à compressão - resistência característica do concreto à compressão - resistência média do concreto à tração - resistência à ruptura do aço à tração - resistência à ruptura do material do parauso ou barra redonda rosqueada à tração - resistência à ruptura do aço do conector - resistência ao escoamento do aço a tensão normal - resistência ao escoamento do aço da ôrma - resistência ao escoamento do aço da armadura - resistência mínima à tração do metal da solda - gabarito de uração; aceleração da gravidade, peso especíico - altura em geral; altura da alma; altura do andar - comprimento do pino após a soldagem - altura eetiva - altura da nervura da ôrma de aço - distância entre os centróides das mesas; altura das aberturas - altura do revestimento da laje - altura total da laje, incluindo a ôrma e o concreto - rigidez inicial dos conectores - rigidez inicial das barras da armadura; parâmetro associado ao rasgamento entre uros - coeiciente de lambagem por orça cortante da alma - comprimento em geral; comprimento destravado lateralmente, comprimento do cilindro; comprimento de lambagem do pilar - distância livre, na direção da orça, entre a borda do uro e a borda do uro adjacente ou a borda da parte ligada - comprimento de atuação da orça na direção longitudinal da viga - comprimento total da solda - número de conectores - número de parausos - número de conectores de cisalhamento por nervura - relação entre o módulo de elasticidade do aço e o módulo de elasticidade do concreto - número de conectores entre a seção com carga concentrada e a seção adjacente de momento nulo - largura tributária do parauso - resistência de cálculo de um conector de cisalhamento

9 NBR Texto base de revisão 9 r - raio de giração; raio r o - raio de giração polar da seção bruta em relação ao centro de cisalhamento r x, r - raios de giração da seção transversal em relação aos eixos x e, respectivamente s - espaçamento longitudinal entre dois uros consecutivos; espaçamento mínimo entre bordas de aberturas t - espessura em geral t c - espessura da laje de concreto, altura da laje de concreto acima do topo da ôrma de aço t F - espessura da ôrma de aço t - espessura da mesa t c - espessura da mesa do pilar, espessura da mesa comprimida t cs - espessura da mesa do conector t p - espessura da chapa tracionada t s - espessura do enrijecedor t w - espessura da alma t wcs - espessura da alma do conector w - dimensão da perna do ilete de reorço ou contorno x o, o - coordenadas do centro de cisalhamento c - distância do centro geométrico da parte comprimida da seção da viga de aço até a ace superior dessa viga LNP - posição da linha neutra p - distância da linha neutra da seção plastiicada até a ace superior da viga de aço s - distância do centro geométrico ao centro de cisalhamento da viga de aço t - distância do centro geométrico da parte comprimida da seção da viga de aço até a ace superior dessa viga Letras romanas maiúsculas A A a A ac A at A b A be A c A cs A e A e A F A A e A g A n A nt A g A n A s A sa - área em geral - área da seção transversal do peril de aço - área comprimida da seção do peril de aço - área tracionada da seção do peril de aço - área bruta do parauso - área resistente ou área eetiva de um parauso ou barra redonda rosqueada - área da seção transversal dos elementos conectados; área da seção transversal do concreto - área da seção transversal do conector - área líquida eetiva da seção transversal - área eetiva - área da ôrma de aço - área da mesa - área eetiva da mesa tracionada - área bruta da mesa tracionada ou comprimida - área líquida da mesa tracionada ou comprimida - área líquida da mesa tracionada - área bruta da seção transversal - área líquida - área da armadura transversal total, por unidade de comprimento, incluindo a armadura adicional e qualquer armadura prevista para lexão da laje; área da seção transversal da armadura longitudinal - área da armadura adicional

10 10 NBR Texto base de revisão A w - área eetiva de cisalhamento; área eetiva da solda; área da alma C ad - resistência de cálculo da parte comprimida do peril de aço C b - ator de modiicação para diagrama de momento letor não-uniorme C cd - resistência de cálculo da espessura comprimida da laje de concreto C m - coeiciente de equivalência de momentos C pg - coeiciente utilizado no cálculo de vigas esbeltas C t - coeiciente de redução usado no cálculo da área líquida eetiva C v - coeiciente de orça cortante C w - constante de empenamento da seção transversal D - diâmetro externo de elementos tubulares de seção circular; diâmetro externo da cabeça do olhal D o - diâmetro das aberturas E - módulo de elasticidade do aço E c - módulo de elasticidade do concreto E cr - módulo de elasticidade reduzido do concreto devido aos eeitos de retração e deormação lenta E s - módulo de elasticidade do aço da armadura do concreto F G - valor característico das ações permanentes F Q - valor característico das ações variáveis F Q,exc - valor característico das ações excepcionais G - módulo de elasticidade transversal do aço, igual a 0,385 E; ação característica permanente; centro geométrico da barra; valor usado para obtenção de K de estruturas contínuas I - momento de inércia I a - momento de inércia da seção transversal do peril de aço I c - momento de inércia da seção transversal do concreto I e - momento de inércia eetivo I p - momento de inércia do pilar I s - momento de inércia da seção transversal da armadura do concreto I t - momento de inércia à torção uniorme da seção de aço I tr - momento de inércia da seção mista homogeneizada I v - momento de inércia da viga I x, I - momentos de inércia da seção transversal em relação aos eixos x e, respectivamente K - coeiciente de lambagem utilizado no dimensionamento de barras comprimidas L - vão ou comprimento em geral L b - comprimento destravado L cs - comprimento do conector de peril U L e - comprimento do trecho de momento positivo; distância entre pontos de momento nulo L F - vão teórico da ôrma de aço na direção das nervuras L m - distância entre as seções de momentos máximo positivo e momento nulo nas regiões com momento positivo ou entre seções de momento máximo negativo e momento nulo nas regiões de momento negativo L p - altura do andar para um pilar L s - vão de cisalhamento L t - comprimento de introdução da orça do concreto L v - vão da viga M - momento letor M a - momento letor resistente de cálculo da viga de aço isolada - momento letor de lambagem elástica M cr

11 NBR Texto base de revisão 11 M pl - momento letor de plastiicação da seção M r - momento letor correspondente ao início de escoamento M Rd - momento letor resistente de cálculo M Rd,pl - momento letor resistente de plastiicação de cálculo M Rd,x ; M Rd, - momentos letores resistentes de cálculo, respectivamente em torno dos eixos x e da seção transversal M Rk - momento letor resistente característico M Rd - momento letor resistente de cálculo na região de momento negativo M Rd,dist - momento letor resistente de cálculo na região de momento negativo, para o estado limite de lambagem lateral com distorção M Rk - momento letor resistente característico na região de momento negativo M Sd - momento letor solicitante de cálculo M Sd,Ga ; M Sd,L - momentos letores solicitantes de cálculo devidos às ações atuantes respectivamente, antes e depois da resistência do concreto atingir 0,75 ck M Sd,max - máximo momento letor solicitante de cálculo na barra, determinado por meio da análise de primeira ordem M Sd,x ; M Sd, - momentos letores solicitantes de cálculo, respectivamente em torno dos eixos x e da seção transversal N - comprimento de atuação da orça na direção longitudinal da viga, número de ciclos de variação de tensões durante a vida útil da estrutura N c,rd - orça axial de compressão resistente de cálculo N e - orça axial de instabilidade elástica N pl - orça axial correspondente ao escoamento da seção transversal N Rd - orça axial resistente de cálculo N Rd,pl - orça axial resistente de cálculo da seção transversal à plastiicação total N Sd - orça axial de compressão solicitante de cálculo N t,rd - orça axial de tração resistente de cálculo N - orça axial de compressão correspondente ao escoamento da seção transversal eetiva P - passo da rosca P dub - resistência de cálculo de um parauso, levando em conta o cisalhamento e a pressão de contato nos uros P srd - resistência de cálculo das barras da armadura Q - ação variável; coeiciente de instabilidade local; orça adicional de tração, causada pelo eeito de alavanca Q a ; Q s - coeicientes que levam em conta a instabilidade local de elementos AA e AL, respectivamente Q Rd - somatório das resistências de cálculo individuais, q Rd, dos conectores de cisalhamento situados entre a seção de momento positivo máximo e a seção adjacente de momento nulo Q Rd,m - somatório das resistências de cálculo individuais, q Rd, dos conectores de cisalhamento situados no trecho de comprimento L m R - raio de concordância entre a cabeça e o corpo do olhal R FIL - ator de redução para juntas constituídas apenas de um par de iletes de solda transversais R m - parâmetro de monossimetria da seção transversal R PJP - ator de redução para soldas de penetração parcial R d - resistência de cálculo, solicitação resistente de cálculo R k - resistência característica, solicitação resistente característica - solicitação de cálculo S d

12 1 T ad T b T Rds T Sd V p l V Rd V Rd,l V Rd,p V Rd,v V Rk V Rkt V Sd W W a W c, W t W e W tr W x, W Z pa Z pc Z ps NBR Texto base de revisão - resistência de cálculo da região tracionada do peril de aço - orça de protensão mínima por parauso - orça resistente de tração de cálculo nas barras da armadura longitudinal - orça solicitante de tração de cálculo no parauso, sem eeito de alavanca - orça cortante correspondente à plastiicação da alma por cisalhamento - orça cortante resistente de cálculo - orça cortante longitudinal resistente de cálculo de lajes mistas - orça cortante resistente de cálculo à punção provocada por uma carga concentrada - orça cortante vertical resistente de cálculo de lajes mistas - orça cortante resistente característica - orça cortante resistente característica incluindo o eeito do campo de tração - orça cortante solicitante de cálculo - módulo de resistência elástico mínimo da seção em relação ao eixo de lexão - módulo de resistência elástico da seção do peril de aço - módulo de resistência elástico do lado comprimido e tracionado da seção, respectivamente, relativo ao eixo de lexão - módulo de resistência elástico eetivo - módulo de resistência elástico da seção homogeneizada, em vigas mistas - módulos de resistência elásticos em relação aos eixos x e, respectivamente - módulo de resistência plástico da seção do peril de aço - módulo de resistência plástico da seção de concreto - módulo de resistência plástico da seção da armadura do concreto Letras gregas minúsculas α β β a β cn β vm δ ε cs ε smu ε su ε s φ γ γ a γ c γ cs γ g γ q γ r γ s γ z λ λ o λ p - coeiciente relacionado à curva de dimensionamento à compressão; coeiciente relacionado ao eeito Rüsch - ator de redução - coeiciente de dilatação térmica do aço - coeiciente de dilatação térmica do concreto de densidade normal - coeiciente que leva em conta a capacidade de rotação necessária para a ligação - ator de contribuição do aço, deslocamento, lecha - deormação especíica de retração livre do concreto - deormação da armadura envolvida pelo concreto - deormação correspondente à resistência à ruptura da armadura isolada - deormação correspondente à resistência ao escoamento da armadura isolada - diâmetro das barras da armadura - coeiciente de ponderação da resistência - coeiciente de ponderação da resistência do aço - coeiciente de ponderação da resistência do concreto - coeiciente de ponderação da resistência do conector - coeiciente de ponderação das ações permanentes - coeiciente de ponderação das ações variáveis - coeiciente de ponderação da rigidez - coeiciente de ponderação da resistência do aço da armadura - coeiciente para deinição da ordem de grandeza dos deslocamentos horizontais - parâmetro de esbeltez - índice de esbeltez reduzido - parâmetro de esbeltez correspondente à plastiicação

13 NBR Texto base de revisão 13 λ r - parâmetro de esbeltez correspondente ao início do escoamento λ rel - esbeltez relativa µ - coeiciente médio de atrito ν a - coeiciente de Poisson do aço estrutural ν cn - coeiciente de Poisson do concreto de densidade normal ν cb - coeiciente de Poisson do concreto de baixa densidade ρ - ator de redução associado à resistência à compressão ρ dist - ator de redução para lambagem lateral com distorção da seção transversal σ - tensão em geral σ cr - tensão de lambagem σ c,rd - tensão de lambagem σ dc - tensão de compressão resistente de cálculo na ace superior da laje de concreto σ dt - tensão de tração resistente de cálculo na mesa inerior da viga de aço σ e - tensão crítica de lambagem elástica σ r - tensão residual σ Rd - tensão resistente de cálculo σ Sd - tensão solicitante de cálculo σ SR - limite admissível para a aixa de variação de tensões σ TH - limite admissível da aixa de variação de tensões, para um número ininito de ciclos de solicitação - tensão de cisalhamento característica τ Rk Letras gregas maiúsculas u s u i Σ - capacidade de deormação das barras da armadura - capacidade de deormação da ligação - somatório 3.. Símbolos subscritos Letras romanas minúsculas a b c cb cn cs d e e g i n pl s t u w x - aço - parauso; barra redonda rosqueada - concreto; compressão - concreto de baixa densidade - concreto de densidade normal - conector de cisalhamento - de cálculo - elástico - eetivo - mesa - bruta - número de ordem - líquida - plastiicação - armadura - tração - ruptura - alma; solda - relativo ao eixo x

14 14 NBR Texto base de revisão - escoamento; relativo ao eixo 3... Letras romanas maiúsculas F Rd Rk Sd - ôrma de aço - resistente de cálculo - resistente característico - solicitante de cálculo 3.3 Unidades A maioria das expressões apresentada nesta Norma possui homogeneidade dimensional. Quando orem indicadas unidades, estas estarão de acordo com o Sistema Internacional (SI). 4 Condições gerais de projeto 4.1 Generalidades As obras executadas total ou parcialmente com estrutura de aço ou com estrutura mista de aço e concreto devem obedecer a projeto elaborado de acordo com esta Norma, sob responsabilidade de proissional legalmente habilitado, com experiência em projeto e construção dessas estruturas. A abricação e a construção devem ser eitas por empresas capacitadas e que mantenham a execução sob competente supervisão Entende-se por projeto o conjunto de cálculos, desenhos, especiicações de abricação e de montagem da estrutura. 4. Desenhos de projeto 4..1 Os desenhos de projeto devem ser executados em escala adequada para o nível das inormações desejadas. Devem conter todos os dados necessários para o detalhamento da estrutura, para a execução dos desenhos de montagem e para o projeto das undações. 4.. Os desenhos de projeto devem indicar quais as normas que oram usadas e dar as especiicações de todos os materiais estruturais empregados Além dos materiais, devem ser indicados dados relativos às ações adotadas e aos esorços solicitantes de cálculo a serem resistidos por barras e ligações, quando necessários para a preparação adequada dos desenhos de abricação Nas ligações com parausos de alta resistência, os desenhos de projeto devem indicar se o aperto será normal ou com protensão inicial, e neste último caso, se os parausos trabalharem a cisalhamento, se a ligação é por atrito ou por contato As ligações soldadas devem ser caracterizadas por simbologia adequada que contenha inormações completas para sua execução, de acordo com a AWS A No caso de ediícios industriais, devem ser apresentados nos desenhos de projeto o esquema de localização das ações decorrentes dos equipamentos mais importantes que serão suportados pela estrutura, os valores destas ações e, eventualmente, os dados para a consideração de eeitos dinâmicos.

15 NBR Texto base de revisão Quando o método construtivo or condicionante, tendo eito parte dos procedimentos do cálculo estrutural, devem ser indicados os pontos de içamento previstos e os pesos das peças da estrutura, além de outras inormações similares relevantes. Devem ser levados em conta coeicientes de impacto adequados ao tipo de equipamento que será utilizado na montagem. Além disso, devem ser indicadas as posições que serão ocupadas temporariamente por equipamentos principais ou auxiliares de montagem sobre a estrutura, posição de amarração de cabos ou espias, etc. Outras situações que possam aetar a segurança da estrutura devem também ser consideradas Nos casos onde os comprimentos das peças da estrutura possam ser inluenciados por variações de temperatura durante a montagem, devem ser indicadas as aixas de variação consideradas Devem ser indicadas nos desenhos de projeto as contralechas de vigas, inclusive de vigas treliçadas. 4.3 Desenhos de abricação Os desenhos de abricação devem traduzir ielmente, para a ábrica, as inormações contidas nos desenhos de projeto, dando inormações completas para a produção de todos os elementos componentes da estrutura, incluindo materiais utilizados e suas especiicações, locação, tipo e dimensão de todos os parausos, soldas de ábrica e de campo Sempre que necessário, deve-se indicar nos desenhos a seqüência de execução de ligações importantes, para evitar o aparecimento de empenos ou tensões residuais excessivos. 4.4 Desenhos de montagem Os desenhos de montagem devem indicar as dimensões principais da estrutura, marcas das peças, dimensões de barras (quando necessárias à aprovação), elevações das aces ineriores de placas de base de pilares, todas as dimensões e detalhes para colocação de chumbadores e outras inormações necessárias à montagem da estrutura. Devem ser claramente indicados todos os elementos permanentes ou temporários essenciais à integridade da estrutura parcialmente construída. Aplica-se aqui também o disposto em Materiais Introdução Os aços estruturais e os materiais de ligação aprovados para uso por esta Norma são citados em 4.5. e o concreto e os aços para armaduras em Inormações completas sobre os materiais relacionados em 4.5. e encontram-se nas especiicações correspondentes e maiores inormações sobre os aços estruturais e os materiais de ligação encontram-se no anexo A Aços estruturais e materiais de ligação Aços para peris, barras e chapas Os aços aprovados para uso nesta Norma para peris, barras e chapas são aqueles com qualiicação estrutural assegurada por norma brasileira ou norma ou especiicação estrangeira,

16 16 NBR Texto base de revisão desde que possuam resistência característica ao escoamento máxima de 450 MPa e relação entre resistências características à ruptura e ao escoamento não inerior a 1, Permite-se ainda o uso de outros aços estruturais desde que tenham resistência característica ao escoamento máxima de 450 MPa, relação entre resistências características à ruptura e ao escoamento não inerior a 1,18 e que o responsável pelo projeto analise as dierenças entre as especiicações destes aços e dos mencionados em e, principalmente, as dierenças entre os métodos de amostragem usados na determinação de suas propriedades mecânicas Aços undidos e orjados Quando or necessário o emprego de elementos estruturais abricados com aço undido ou orjado, devem ser obedecidas normas ou especiicações próprias dos mesmos Parausos Os parausos de aço de baixo teor de carbono devem satisazer a ASTM A307 ou ISO 898 Classe 4.6. Os parausos de alta resistência, incluindo porcas adequadas e arruelas planas endurecidas, devem satisazer a ASTM A35, ASTM A35M ou ISO 7411 Classe 8.8. Os parausos de aço-liga temperado e revenido devem satisazer a ASTM A490, ASTM A490M ou ISO 7411 Classe Eletrodos, arame e luxo para soldagem Os eletrodos, arames e luxos para soldagem devem obedecer às seguintes especiicações: a) para eletrodos de aço doce, revestidos, para soldagem por arco elétrico: AWS A5.1; b) para eletrodos de aço de baixa liga, revestidos, para soldagem por arco elétrico: AWS A5.5; c) para eletrodos nus de aço doce e luxo, para soldagem por arco submerso: AWS A5.17; d) para eletrodos de aço doce, para soldagem por arco elétrico com proteção gasosa: AWS A5.18; e) para eletrodos de aço doce, para soldagem por arco com luxo no núcleo: AWS A5.0; ) para eletrodos nus de aço de baixa liga e luxo, para soldagem por arco submerso: AWS A5.3; g) para eletrodos de baixa liga, para soldagem por arco elétrico com proteção gasosa: AWS A5.8; h) para eletrodos de baixa liga, para soldagem por arco com luxo no núcleo: AWS A A aprovação das especiicações para eletrodos citadas em é eita independentemente das exigências de ensaios de impacto que, na maior parte dos casos, não são necessários para ediicações.

17 Conectores de cisalhamento NBR Texto base de revisão Os conectores de aço tipo pino com cabeça devem atender aos requisitos do capítulo 7 da especiicação AWS D1.1: O aço dos conectores de cisalhamento em peril U laminado deve obedecer a O aço dos conectores de cisalhamento em peril U ormado a rio deve obedecer aos requisitos da NBR Aço da ôrma da laje mista O aço da ôrma da laje mista e seu revestimento devem estar de acordo com a seção S.7 (anexo S) Identiicação Os materiais e produtos usados na estrutura devem ser identiicados pela sua especiicação, incluindo tipo ou grau, se aplicável, usando-se os seguintes métodos: a) certiicados de qualidade ornecidos por usinas ou produtores, devidamente relacionados aos produtos ornecidos; b) marcas legíveis aplicadas ao material pelo produtor, de acordo com os padrões das normas correspondentes Propriedades mecânicas gerais Para eeito de cálculo devem ser adotados, para os aços aqui relacionados, os seguintes valores de propriedades mecânicas: a) módulo de elasticidade, E = MPa ; b) coeiciente de Poisson, ν a = 0, 3 ; 5 c) coeiciente de dilatação térmica, β = 1, 10 C ; a 1 d) peso especíico, g = 77 kn / m. a Concreto e aço das armaduras As propriedades do concreto de densidade normal devem obedecer a NBR Assim, a resistência característica à compressão desse tipo de concreto, ck, deve situar-se entre 0 MPa e 50 MPa, e os seguintes valores, para eeito desta Norma, devem ser adotados: a) módulo de elasticidade, E c = 4760 ck, onde E c e ck são dados em megapascal; b) coeiciente de Poisson, ν c = 0, 0 ; 5 c) coeiciente de dilatação térmica, β = 10 C ; c 1

18 18 NBR Texto base de revisão d) peso especíico, g c, igual a concreto armado. 3 4 kn / m no concreto sem armadura e a 3 5 kn / m no As propriedades do concreto de baixa densidade devem obedecer à norma ou 3 especiicação pertinente. Esse tipo de concreto deve ter peso especíico mínimo de 15 kn / m e 3 máximo de kn / m sem armadura, e o módulo de elasticidade, em megapascal, deve ser tomado igual a: c, 5 1,5 c E = 40 g ck onde: g c é o peso especíico do concreto de baixa densidade, sem armadura, em quilonewton por metro cúbico; ck é a resistência característica à compressão do concreto de baixa densidade à compressão, em megapascal. Para o coeiciente de Poisson, pode ser usado o valor de 0, (igual ao do concreto de densidade normal). O coeiciente de dilatação térmica deve ser determinado por meio de ensaios As propriedades do aço das armaduras devem obedecer a NBR Segurança e estados limites Critérios de segurança Os critérios de segurança adotados nesta Norma baseiam-se na NBR Estados limites Para os eeitos desta Norma devem ser considerados os estados limites últimos (ELU) e os estados limites de serviço (ELS). Os estados limites últimos estão relacionados com a segurança da estrutura sujeita às combinações mais desavoráveis de ações previstas em toda a vida útil, durante a construção ou quando atuar uma ação especial ou excepcional. Os estados limites de serviço estão relacionados com o desempenho da estrutura sob condições normais de utilização O método dos estados limites utilizado para o dimensionamento de uma estrutura exige que nenhum estado limite aplicável seja excedido quando a estrutura or submetida a todas as combinações apropriadas de ações. Se um ou mais estados limites orem excedidos, a estrutura não atende mais aos objetivos para os quais oi projetada Condições usuais relativas aos estados limites últimos (ELU) As condições usuais de segurança reerentes aos estados limites últimos são expressas por desigualdades do tipo: θ( S d,ult, Rd, ult ) 0

19 NBR Texto base de revisão 19 Onde: S d,ult representa os valores de cálculo dos esorços atuantes (em algumas situações especíicas, das tensões atuantes), obtidos com base nas combinações últimas de ações dadas em ; R d,ult representa os valores de cálculo dos correspondentes esorços resistentes (em algumas situações especíicas, das tensões resistentes), obtidos conorme Quando a segurança é veriicada isoladamente em relação a cada um dos esorços atuantes, as condições de segurança tomam a seguinte orma simpliicada: R S d,ult d,ult Nesta Norma, em algumas situações especíicas, a veriicação da segurança é eita por meio de comparação entre valores de cálculo de tensões atuantes e de tensões resistentes Condições usuais relativas aos estados limites de serviço (ELS) As condições usuais reerentes aos estados limites de serviço são expressas por desigualdades do tipo: S S d,ser lim Onde: 4.7 Ações S d,ser representa os valores de cálculo dos eeitos estruturais de interesse, obtidos com base nas combinações de serviço das ações dadas em ; S lim representa os valores limites adotados para esses eeitos, ornecidos no anexo C e em diversas partes desta Norma Ações a considerar e classiicação Na análise estrutural deve ser considerada a inluência de todas as ações que possam produzir eeitos signiicativos para a estrutura, levando-se em conta os estados limites últimos e de serviço As ações a considerar classiicam-se, de acordo com a NBR 8681, em permanentes, variáveis e excepcionais Prescrições complementares a respeito da consideração das ações encontram-se no anexo B.

20 Ações permanentes NBR Texto base de revisão Generalidades Ações permanentes são as que ocorrem com valores praticamente constantes durante toda a vida útil da construção. Também são consideradas como permanentes as ações que crescem no tempo, tendendo a um valor limite constante. As ações permanentes são subdivididas em diretas e indiretas e devem ser consideradas com seus valores representativos mais desavoráveis para a segurança Ações permanentes diretas As ações permanentes diretas são constituídas pelo peso próprio da estrutura e pelos pesos dos elementos construtivos ixos e das instalações permanentes. Constituem também ação permanente os empuxos permanentes, causados por movimento de terra e de outros materiais granulosos quando orem admitidos não removíveis. Os pesos especíicos do aço e do concreto são ornecidos em 4.5 e os de outros materiais estruturais e dos elementos construtivos ixos correntemente empregados nas construções, na ausência de inormações mais precisas, podem ser avaliados com base nos valores indicados na NBR 610. Os pesos das instalações permanentes usualmente são considerados com os valores indicados pelos respectivos ornecedores Ações permanentes indiretas As ações permanentes indiretas são constituídas pelas deormações impostas por retração e luência do concreto, deslocamentos de apoio e impereições geométricas. A retração e a luência do concreto devem ser calculadas conorme a NBR Os deslocamentos de apoio somente precisam ser considerados quando gerarem esorços signiicativos em relação ao conjunto das outras ações. Esses deslocamentos devem ser calculados com avaliação pessimista da rigidez do material da undação, correspondente, em princípio, ao quantil 5% da respectiva distribuição de probabilidade. O conjunto ormado pelos deslocamentos de todos os apoios constitui-se numa única ação. As impereições geométricas são levadas em conta de acordo com Ações variáveis Ações variáveis são as que ocorrem com valores que apresentam variações signiicativas durante a vida útil da construção. As ações variáveis comumente existentes são constituídas pelas cargas acidentais previstas para o uso da construção (ações decorrentes de sobrecargas em pisos e coberturas, de equipamentos, de divisórias móveis, etc.), pela ação do vento e pela variação da temperatura da estrutura. As cargas acidentais são ornecidas pelo anexo B desta Norma, pela NBR 610 e, no caso de passarelas de pedestres, pela NBR 7188.

21 NBR Texto base de revisão 1 Os esorços causados pela ação do vento devem ser determinados de acordo com a NBR 613. Os esorços decorrentes da variação de temperatura da estrutura são causados pela variação da temperatura da atmosera e pela insolação direta e devem ser determinados pelo responsável técnico pelo projeto estrutural considerando, entre outros parâmetros relevantes, o local da construção e as dimensões dos elementos estruturais. Quando a estrutura, pelas suas condições de uso, estiver sujeitas a choques ou vibrações, os respectivos eeitos devem ser considerados na determinação das solicitações e a possibilidade de adiga deve ser considerada no dimensionamento dos elementos estruturais, de acordo com o anexo M Ações excepcionais Ações excepcionais são as que têm duração extremamente curta e probabilidade muito baixa de ocorrência durante a vida da construção, mas que devem ser consideradas nos projetos de determinadas estruturas. São ações excepcionais aquelas decorrentes de causas como explosões, choques de veículos, incêndios, enchentes e sismos excepcionais. No projeto de estruturas sujeitas a situações excepcionais de carregamentos, cujos eeitos não possam ser controlados por outros meios, devem ser consideradas ações excepcionais com os valores deinidos, em cada caso particular, por normas brasileiras especíicas Valores das ações Valores característicos Os valores característicos, F k, das ações são estabelecidos nesta subseção em unção da variabilidade de suas intensidades Ações permanentes Para as ações permanentes, os valores característicos, F gk, devem ser adotados iguais aos valores médios das respectivas distribuições de probabilidade, sejam valores característicos superiores ou ineriores. Esses valores estão deinidos nesta subseção ou em normas brasileiras especíicas, como a NBR Ações variáveis Os valores característicos das ações variáveis, F qk, são estabelecidos por consenso e indicados em normas brasileiras especíicas. Esses valores têm de 5% a 35% de probabilidade de serem ultrapassados no sentido desavorável, durante um período de 50 anos e estão deinidos nesta subseção ou em normas brasileiras especíicas, como a NBR Valores característicos nominais Para as ações que não tenham sua variabilidade adequadamente expressa por distribuições de probabilidade, os valores característicos são substituídos por valores característicos nominais, escolhidos de modo a assegurar o nível de exigência desta Norma.

22 Valores representativos NBR Texto base de revisão As ações são quantiicadas por seus valores representativos, F r, que podem ser: a) valores característicos ou valores característicos nominais, conorme ou , respectivamente, e que serão denominados simplesmente valores característicos nesta Norma; b) valores convencionais excepcionais, que são os valores arbitrados para as ações excepcionais; c) valores reduzidos, em unção da combinação de ações, tais como: - nas veriicações de estados limites últimos, quando a ação considerada se combina com a ação principal (ver ). Os valores reduzidos são determinados a partir dos valores característicos pela expressão ψ o F k, que considera muito baixa a probabilidade de ocorrência simultânea dos valores característicos de duas ou mais ações variáveis de naturezas distintas (ver 4.7.6); - nas veriicações de estados limites de serviço (ver ). Estes valores reduzidos são determinados a partir dos valores característicos pelas expressões ψ 1 F k e ψ F k, que estimam valores reqüentes e quase permanentes, respectivamente, de uma ação que acompanha a ação principal (ver 4.7.6) Valores de cálculo Os valores de cálculo das ações são obtidos a partir dos valores representativos, F r, multiplicando-os pelos respectivos coeicientes de ponderação γ deinidos em Coeicientes de ponderação das ações As ações devem ser majoradas pelo coeiciente de ponderação γ, dado por: γ = γ 1 γ γ 3 Onde: γ 1 é uma parte do coeiciente de ponderação das ações γ, que considera a variabilidade das ações; γ é uma parte do coeiciente de ponderação das ações γ, que considera a simultaneidade de atuação das ações; γ 3 é uma parte do coeiciente de ponderação das ações γ, que considera os desvios gerados nas construções e as aproximações eitas em projeto do ponto de vista das solicitações. Os valores de γ encontram-se estabelecidos em e