Monografia " DESENVOLVIMENTO DO PROJETO ARQUITETÔNICO EM ESTRUTURAS DE. Autor: Dora Rodrigues Alves de Oliveira. Orientador: Prof.

Transcrição

1 Universidade Federal de Minas Gerais Escola de Engenharia Departamento de Engenharia de Materiais e Construção Curso de Especialização em Construção Civil Monografia " DESENVOLVIMENTO DO PROJETO ARQUITETÔNICO EM ESTRUTURAS DE AÇO " Autor: Dora Rodrigues Alves de Oliveira Orientador: Prof. Fernando Pena Dezembro/2004 Dora Rodrigues Alves de Oliveira

2 Dora Rodrigues Alves de Oliveira " DESENVOLVIMENTO DO PROJETO ARQUITETÔNICO EM ESTRUTURAS DE AÇO" Monografia apresentada ao Curso de Especialização em Construção Civil da Escola de Engenharia UFMG Ênfase: Tecnologia e produtividade das construções Orientador: Prof. Fernando Pena Belo Horizonte Escola de Engenharia da UFMG 2004 II

3 SUMÁRIO 1 CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO CAPÍTULO 2: A COORDENAÇÃO DOS PROJETOS CAPÍTULO 3: CONDICIONANTES DO PROJETO ARQUITETÔNICO A estrutura A coordenação modular Os sistemas de estabilização estrutural do edifício A ordem de grandeza dos elementos estruturais A especificação do tipo de aço DETALHES A SEREM CONSIDERADOS EM PROJETO Ligação Aço-Alvenaria Detalhes de Proteção Contra a Corrosão ESTUDO DE CASO O Centro de Arte Corpo A Casa Serrana CONCLUSÃO ANEXOS Prescrição de normas técnicas REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Livros Artigos técnicos Manuais Encartes Monografia Sites...51 III

4 LISTA DE FIGURAS Figura Viga de alma cheia Figura Viga alveolar Figura Viga em forma de treliça Figura Viga vierendeel ou quadros Figura Viga mista Figura Lajes em concreto e chapa de aço dobrada Figura Instalação de painéis de laje reago Figura Utilização de painel wall...18 Figura Vista inferior da laje em painel wall Figura O Modulor...20 Figura Série de Fibonacci Figura Sistema métrico x Sistema antropomórfico Figura Malhas Duais...21 Figura Malhas Duais...21 Figura Simulações de descrições geométricas e projetos sobre bases modulares pré definidas Figura Simulações de descrições geométricas e projetos sobre bases modulares pré definidas Figura Representações técnicas da aplicação do sistema de coordenação modular em projetos Figura Ações atuantes na estrutura Figura Contraventamentos em Y e K Figura Pórtico com ligações rígidas Figura Parede de cisalhamento Figura Edifício contraventado em X Figura Edifício em sistema de pórticos flexíveis Figura Pórticos flexíveis...24 IV

5 Figura Pórticos semi - rígidos...24 Figura Diagrama de aços e aplicações Figura 4.1- Telas de arame zincado assentadas a cada três fiadas Figura 4.2 Sistema de encunhamento rígido Figura 4.3- Sistema de encunhamento deformável Figura Ligação deformável: Viga-alvenaria Figura 4.5- Cantoneiras metálicas...34 Figura 4.6 Perfil U metálico Figura 4.7- Sistema de encunhamento rígido Figura 4.8 Vão entre alvenaria e a estrutura Figura 4.9 Geometria das peças...36 Figura Geometria das peças Figura Geometria das peças Figura Geometria das peças Figura Geometria das peças Figura 4.14 Detalles anti-corrosão das peças metálicas Figura Detalles anti-corrosão das peças metálicas Figura Detalles anti-corrosão das peças metálicas Figura 4.17 Detalhe de ligações adequadas Figura Detalhe de ligações adequadas Figura Detalhe de ligações adequadas Figura Detalhe de ligações adequadas Figura 5.1 Vista aérea Figura 5.2 Perspectivas isométricas do conjunto arquitetônico Figura Vista aérea...38 Figura Vista aérea...38 Figura Centro Cultural, vista da rampa sob o vazio da caixa interna Figura 5.6 Foyer do teatro...39 V

6 Figura Sede do Grupo Corpo, vista do páteo interno e área de convívio Figura Galeria, vista geral com portas abertas para a praça Figura Centro Cultural, vista da rampa sob o vazio da caixa interna Figura 5.10 Sistema estrutural do teatro Figura Sistema estrutural do teatro Figura Pilares que sustentam o pavilhão e pilar inclinado que sustenta sala e terraço Figura Ponte de ligação e tirantes metálicos que compõe o sistema de estabilização Figura Vista externa do bloco da sala em balanço Figura Fachada lateral direita...44 Figura Planta do sub-solo setor se serviços e dependência Figura Planta do pavimento intermediário, ao nível da rua Figura Elevação posterior...45 Figura Elevação lateral esquerda Figura Planta do pavimento superior setor íntimo Figura Corte Longitudinal...46 VI

7 LISTA DE TABELAS Tabela Modulações Usuais Tabela Vigas metálicas...25 Tabela As clases do aço carbono Tabela Características dos aços-carbono Tabela Tabela de equivalência de aços ASTM especificados pela ABNT Tabela Resistência das ligações Tabela Resistência das ligações Tabela Resistência das ligações Tabela 7.1 Normas Técnicas VII

8 RESUMO Para se entender o desenvolvimento de um projeto de estrutura metálica deve-se primeiro entender que o aço como elemento de construção significa uma obra racionalizada, uma obra para a qual a fábrica vai produzir peças que foram otimizadas no projeto de arquitetura e que serão, depois de transportadas, montadas no canteiro de obras. (SANTOS, 1996) O projeto de uma obra em aço tem importância fundamental para o seu sucesso e, portanto, deverá ser desenvolvido de modo a atender aos requisitos de qualidade e custo necessários ao bom resultado da obra. Ele demanda uma lógica projetual própria, onde devem ser consideradas as exigências do material aço, as exigências que o processo construtivo industrializado requer e, ainda, ter qualidade arquitetônica. Para que isto seja possível, os arquitetos devem seguir um caminho projetual específico para o aço. Ou seja, conhecer as vantagens e restrições do processo de projeto, as linguagens técnicas, ter capacidade de planejamento e coordenação e etc., para então usufruir as diversas possibilidades funcionais e formais que envolvem o uso desta sofisticada tecnologia construtiva, resultando em projetos arquitetônicos desde os mais arrojados, segundo diversas formas estéticas, até os mais tradicionais. São etapas a serem considerados para a execução de uma obra em aço: projeto, fabricação, pré-montagem, transporte e montagem. Porém, como é objeto primeiro desta monografia, abordaremos neste trabalho os aspectos intrínsecos ao desenvolvimento do projeto arquitetônico para a tecnologia em aço, deixando em aberto os demais procedimentos que envolvem a execução deste modelo de obra. Primeiramente serão abordados aspectos referentes à coordenação do projeto, já que este é um item relevante dentro da cadeia de produção de um edifício metálico. Em seguida, apontaremos pontos condicionantes que restringem o partido arquitetônico deste tipo de projeto, terminando por abordar os detalhes considerados relevantes ao bom desempenho de uma edificação em aço. Finalmente, o trabalho se conclui com a análise de dois projetos concebidos para serem desenvolvidos em estrutura metálica. O primeiro discorre sobre o projeto para as instalações da sede do Grupo Corpo em Nova Lima, MG, dos arquitetos Alexandre Brasil Garcia, Carlos Alberto Maciel, Éolo Maia e Jô Vasconcellos. O segundo, aborda uma residência também em Nova Lima, MG, e se desenvolve com base em entrevistas feitas no período de outubro a novembro 2005 ao arquiteto autor do projeto: João Diniz. Nesta etapa são tratadas questões então ponderadas ao longo do trabalho, no sentido de se vislumbrar na prática o que foi discorrido durante a monografia. VIII

9 1. INTRODUÇÃO A construção metálica está atravessando um período de grande expansão no Brasil. Desde os anos oitenta tem-se tido a oportunidade de vivenciar o crescimento do mercado de estruturas em aço, incrementado principalmente por novas tendências do setor da construção de edifícios: a construção industrializada e os conceitos relativos ao meio ambiente, principalmente aqueles relacionados ao desenvolvimento humano sustentável. A industrialização na produção de edifícios é um objetivo perseguido a partir da instalação das idéias de racionalização e gestão da qualidade no mercado global, onde o controle da cadeia de produção leva a melhores resultados no produto final e maior economia. Estas idéias têm o sentido de promover a organização da cadeia produtiva a partir do controle de procedimentos e do desenvolvimento de soluções que buscam diminuir desperdícios e agilizar o tempo de produção, atendendo exigências de prazo, custo e qualidade cada vez maiores no mercado imobiliário. Na construção metálica, a industrialização se dá desde a elaboração do projeto, passando pela fabricação dos perfis até a montagem no canteiro de obras, o que permite um maior controle da cadeia produtiva, fazendo com que prazos, custos e qualidade possam ser estabelecidos ao início e atingidos ao final do processo. Já os conceitos relativos ao meio ambiente, na construção metálica, são traduzidos por se tratar de um material totalmente reciclável, uma vez que esgotada a vida útil da edificação, este material pode retornar sob forma de sucata aos fornos das usinas siderúrgicas para ser re-processado sem perda de qualidade. Também no processo de produção dos perfis, a emissão de CO 2 caiu pela metade e a emissão de partículas foi reduzida em mais de 90%. Os dispositivos de filtragem de partículas permitem que estes derivados da produção do aço sejam quase totalmente reciclados. A escória, por exemplo, é empregada como material mineral para construção de estradas, como lastro, e na produção de cimento. A melhoria contínua no processo de produção de perfis inclui ainda uma redução no consumo de água e a reutilização de praticamente todos os gases residuais para produção de energia. Simultaneamente, dentro do canteiro de obras, a maior organização, o menor desperdício de materiais e a menor emissão de partículas fazem com que este modelo de construção seja menos agressivo ao meio ambiente que os modelos tradicionais, o que justifica o maior interesse que este sistema vem despertando no mercado da construção de edifícios. Também, os novos investimentos em aços específicos para a engenharia e arquitetura têm difundido esta tecnologia. Atualmente, são fabricados pelas siderúrgicas aços com maior resistência mecânica, maior resistência à corrosão atmosférica e melhor aderência à pintura. Este desenvolvimento da tecnologia do material, juntamente com o desenvolvimento da tecnologia de construção em aço, fazem da estrutura metálica uma opção competitiva em relação a outros processos construtivos. Hoje, sua aplicação extrapola a utilização em empreendimentos como shopping centers, supermercados e escolas, se tornando atraente também para as construções de baixa renda, de edifícios residenciais de múltiplos andares e andares simples. 9

10 Porém, apesar de toda a expansão que este modelo estrutural alcançou no mercado nacional, a produção de edifícios em aço ainda representa uma parcela bastante inferior à produção em concreto armado. Esta realidade se deve a diversas situações, uma delas a cultura do concreto armado consolidada no setor. Alguns fatores que contribuem para que a produção de edifícios em estrutura metálica não seja maior no mercado brasileiro estão expostos abaixo: A escassez de mão de obra: a produção em aço exige um preparo da mão de obra diferente da construção em estrutura tradicional. Isto leva a uma menor qualidade e quantidade de mão de obra disponível para a produção em estrutura metálica e a um maior valor quanto à remuneração dos profissionais qualificados. As escolas de formação profissional de engenharia e de arquitetura, na maioria das vezes, dispoem de uma grade curricular baseada no ensino da produção de edifícios em estruturas em concreto armado, não promovendo a disseminação e o entendimento de outros sistemas, como a estrutura em aço. Esta postura leva à formação de profissionais vinculados a um único sistema construtivo, ou seja, inseguros quanto à atuação em outros modelos estruturais. O afastamento e a inversão de valores profissionais, principalmente nos últimos vinte anos, por parte de arquitetos e engenheiros diminuiu substancialmente o trabalho de equipes multidisciplinares formadas por estes dois agentes. Esta situação contribui para o processo de inibição do desenvolvimento de sistemas que exigem a formação de uma equipe multidisciplinar, como é o caso das construções em aço. Com o intuito de compreender a utilização do aço na construção civil, principalmente suas potencialidades e complexidades relativas à produção de projetos arquitetônicos, este trabalho vem abordar o tema DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS ARQUITETÔNICOS EM ESTRUTURAS DE AÇO. 10

11 2. A COORDENAÇÃO DOS PROJETOS O grande desafio dos arquitetos é conseguir conciliar o sistema subjetivo e individual da qualidade arquitetônica com a precisão construtiva rigorosa normatizada pelos processos industriais. (SANTOS, 1996) O sistema de construção em aço é uma tecnologia industrializada, onde sua execução exige um perfeito planejamento logístico de todo o processo construtivo e um grau de detalhamento milimétrico da estrutura a ser executada, tendo em vista a precisão do processo de fábricação e montagem da obra. Para que se atinja a qualidade exigida pela estrutura, é necessário que haja uma coordenação interativa entre cada uma das etapas da cadeia construtiva, desde definição do produto, passando pela concepção do projeto até a finalização da obra. Esta coordenação torna-se parte fundamental do processo, já que a estrutura metálica não se adapta a improvisos e qualquer alteração projetual ou executiva devem ser planejadas com antecedência. Do contrário, tais modificações podem levar a um alto desprendimento de custo, à redução da qualidade e a um aumento do tempo de execução da obra. (MERRIGUI, 2004) Qualquer que seja o sistema construtivo, a coordenação dos projetos deve ser iniciada ainda na fase de definição do produto imobiliário. Esta fase, que na maioria dos processos é definida apenas por investidores e construtores, deve ter também a participação da equipe de projeto, que auxiliará na definição do produto baseados nos pré requisitos estipulados, agindo também como direcionadora na procura e compra do terreno que melhor atender a estes parâmetros. A etapa de análise de viabilidade para compra do terreno deve ser abordada além dos aspectos legais de restrições construtivas e documentações. Deverão ser elaborados também, antes da compra do terreno, os levantamentos plani-altimétricos, as sondagens e feita a verificação dos fatores de exigência do material aço quanto a ambientes agressivos, ventos e etc. Estes estudos levarão a um conjunto de informações ligadas aos aspectos estéticos, técnicos e funcionais os quais restringirão o desenvolvimento do produto e orientarão na elaboração de um estudo preliminar inicial, chamado briefing, o qual caracterizará a aptidão do terreno de acordo com os objetivos finais do empreendimento. Após definido o produto imobiliário e feita a escolha e compra do terreno, inicia-se o desenvolvimento do projeto a partir da formação de uma equipe multidisciplinar de trabalho. A inter-relação da equipe de projeto arquitetônico às demais equipes envolvidas, principalmente ao trabalho do calculista, atua de modo que as interfaces técnico construtivas que interferem no projeto arquitetônico sejam bem definidas e reduzam qualquer possibilidade de reavaliação de projetos durante a fabricação dos perfis e da obra. O entrosamento destas disciplinas torna-se assim um aspecto definidor da imagem e da expressão de uma obra e um fator relevante para o bom desenvolvimento, organização e estruturação da concepção do produto e de todo o projeto arquitetônico. 11

12 Este processo implica, então, para os arquitetos, o problema da troca do trabalho individual, artesanal, pelo trabalho técnico de uma equipe multidisciplinar, onde são dividas e repartidas responsabilidades de forma a viabilizar o produto final edificado com qualidade arquitetônica e construtiva. Pela sua formação, o arquiteto é quem deve controlar e assumir a responsabilidade do processo de projeto em todas disciplinas envolvidas, definindo os parâmetros estruturais básicos que serão desenvolvidos e depurados na atuação do calculista. A partir daí o projeto deve ser detalhado com a interação entre esses profissionais, dividindo assim a responsabilidade pelas definições que resultam na integridade física da construção. (MERRIGUI, 2004) Como interface entre o anteprojeto e os projetos executivos arquitetônico e estrutural, de fabricação e montagem, deve ser transmitido às equipes um conjunto de procedimentos de execução dos serviços, diretrizes e detalhes importantes que visam padronizar o processo projetual. São também organizadas todas as informações existentes que caracterizam o produto e definem o projeto, como memorial descritivo, sondagem e levantamento planialtimétrico, projeto legal, etc. A inspeção dos projetos deve ser feita através da adoção de mecanismos de compatibilização e conferências que garantam a qualidade das soluções e o atendimento às normas técnicas 1. As alterações a serem feitas devem seguir os procedimentos de solicitação de alteração de projetos formulado pela equipe de trabalho. Concluindo, a coordenação de projetos em aço deve buscar promover a integração entre os participantes do processo construtivo, garantindo alta precisão do produto final e a comunicação fluida e exata entre todos os níveis da cadeia de produção, com uma maior atenção às interfaces das etapas. Estes pontos tornam-se importantes a medida que customizam os prazos de obra, apesar de aumentar os prazos de projeto, diminuem os custos da obra, apesar de aumentar os custos iniciais, bem menores que os finais, e buscam efetivamente concretizar os objetivos iniciais apontados pelos investidores e a qualidade final desejada pelas empresas e pelo mercado de edificações. 1 Anexas estão as principais normas que regulamentam a construção em aço 12

13 3. CONDICIONANTES DO PROJETO ARQUITETÔNICO As idéias iniciais de projeto definidas na etapa de Estudos Preliminares e apresentadas sob a forma de fluxograma, setorização e definição da tipologia da edificação, resultam das informações levantadas pelo arquiteto junto ao cliente, aos órgãos públicos e entidades regulamentadoras. Os principais balizadores dessas idéias para o desenvolvimento de projetos de qualquer sistema construtivo são: os anseios dos proprietários; os dados físicos relativos ao terreno e seu entorno; as necessidades levantadas na definição do programa; as limitações da legislação; as dimensões definidas; e a disponibilidade de investimento no projeto. Porém, o projeto em estrutura metálica exige ainda do arquiteto definições de alguns parâmetros auxiliares na fase de Estudo Preliminar e anteprojeto que direcionarão o Partido Arquitetônico a ser adotado. São eles: A estrutura: na construção industrializada em aço, várias são as formas com que este material pode ser utilizado. Cabe ao arquiteto identificar e balizar a melhor aplicação para cada caso; O sistema de coordenação modular: a coordenação modular serve como forma de planejamento da fabricação, transporte e montagem do sistema proposto e como ferramenta direcionadora ao melhor aproveitamento de materiais e menor desperdício de esforços; Os sistemas de estabilização estrutural do edifício: o arquiteto deve estabelecer o sistema ao qual a estrutura se submeterá, respondendo às solicitações do projeto arquitetônico e às ações de forças a serem absorvidas pela estrutura sem que esta seja abalada; A ordem de grandeza dos elementos estruturais: este aspecto deve ser proposto pelo arquiteto ainda na fase de anteprojeto. A especificação dos aços: a equipe multidisciplinar de projeto deve estabelecer os aços adequados ao bom desempenho da obra. Esta definição deverá restringir o partido arquitetônico, permitindo que o projeto se desenvolva de acordo com as características de cada tipo de aço; 13

14 3.1 A ESTRUTURA Na construção civil o aço pode ocorrer de duas formas: COMO SISTEMA CONSTRUTIVO Devido às suas características técnicas e acompanhando a evolução tecnológica, o aço tem substituído outros materiais na construção industrializada, sendo aplicado também como sistema construtivo. O aço pode ser empregado, por exemplo, como componente industrializado, substituindo materiais como tijolos, madeiras, vigas e pilares de concreto, como ocorre no sistema denominado internacionalmente denominado por Steel Frame. Fig Viga de alma cheia COMO ELEMENTO ESTRUTURAL a. VIGAS VIGAS DE ALMA CHEIA São formadas por duas mesas, interligadas por uma alma, e se caracterizam pelo acentuado afastamento entre as mesas. Os perfis tipo I soldados, da série CVS e VS, I laminados e os pedis U estruturais formados a frio são os mais utilizados para vigas. Pela própria forma da seção, são bastante adequados para resistir, por intermédio das mesas, os esforços de compressão e de tração. As mesas dos perfis I são sempre mais espessas do que as almas. Os valores de referência, para efeito de pré - dimensionamento das alturas das vigas de alma cheia (seção I ) simplesmente apoiadas, são: - Vigas principais - 1/14 a 1/20 do vão (para vãos de 8 a 30 m); - Vigas secundárias - 1/20 a 1/25 do vão (para vãos de 4,5 a 18 m). Fig Viga alveolar Fig Viga em forma de treliça VIGAS ALVEOLARES São obtidas a partir dos perfis tipo I, normalmente por recorte longitudinal das almas, na forma de colmeias, com posterior deslocamento e soldagem, ou mesmo por meio da execução de aberturas nas almas desses perfis. Na peça obtida por recorte da alma, a nova geometria da seção transversal apresentará uma altura Fig Viga vierendeel ou quadros 14

15 significativamente maior do que a do perfil original, com a mesma massa inicial, portanto, com uma considerável economia de peso. (DIAS, 2002) VIGAS EM FORMA DE TRELIÇAS As treliças são constituídas de barras coplanares articuladas entre si e submetidas a carregamentos nodais. Nessas vigas, as barras podem-se articular por meio de ligação direta ou indireta. Na ligação direta, as barras são diretamente fixadas uma às outras por soldagem. A ligação indireta utiliza um elemento chamado chapa de ligação ou chapa de Gousset. Os valores de referência, para efeito de pré - dimensionamento da altura das treliças, são: 1/lOa 1/25dovão(para vãos de 12a35m). VIGAS VIERENDEEL São vigas compostas de barras resistentes na forma de quadros, unidas entre si por meio de ligações rígidas, que devem resistir as forças normais e cortantes e também aos momentos fletores. Em virtude da característica dos vínculos, as vigas-quadro são mais deformáveis do que as vigas treliças planas. Valores de referência: 1/15 a 1/20 do vão. VIGAS MISTAS Resultam da associação de uma viga de aço com uma laje de concreto, sendo a ligação laje-viga realizada por meio de conectores. Esse trabalho solidário proporciona grande economia no peso das vigas de aço, principalmente quando se tratar de vigas simplesmente apoiadas. No caso da utilização de perfis I, a laje de concreto recebe boa parte dos esforços de compressão que deveriam ser absorvidos pela mesa superior do perfil, enquanto os esforços de tração são normalmente absorvidos pela mesa inferior do perfil de aço. Os conectores cumprem a função de absorver os esforços de cisalhamento horizontal e impedir o afastamento vertical entre a laje e a viga. Dentre os vários tipos de conectores, os mais recomendados são os classificados como flexíveis, do tipo pino com cabeça, que são igualmente os mais utilizados. Alguns tipos de lajes podem trabalhar no sistema misto, como, por exemplo, as lajes moldadas in loco, as lajes pré - fabricadas do tipo pré-lajes e as lajes com decks metálicos ( steel decks). O valor de referência, para efeito de pré-dimensionamento da altura das vigas mistas, são: 1/20 a 1/25 do vão (para vãos de 6 a 20 m). 15

16 b. LAJES E PISOS O esqueleto metálico permite a utilização de vários tipos de laje como: Laje convencional em concreto armado ou protendido ; Laje mista com vigas pré-moldadas, metálicas ou não, e tijolos furados; Laje de concreto com vigas metálicas, trabalhando com viga mista aço-concreto; Lajes em elementos pré-fabricados de concreto, servindo de forma e trabalhando como laje mista açoconcreto; Lajes com forma metálica trabalhando como laje mista aço-concreto. Porém, alguns destes tipos de laje se caracterizam pelo baixo peso, facilidade de execução e rapidez de montagem sendo as mais indicadas para edifícios em estruturas metálicas. As lajes metálicas apresentam uma série de vantagens em relação às lajes convencionais, entre elas podemos citar: rapidez e facilidade de colocação, com o mínimo emprego de mão-de-obra; leveza, o que permite fácil manuseio dos painéis metálicos; dispensam a utilização de formas, já que seus elementos são pré-fabricados; admite que se obtenha logo após a montagem do esqueleto metálico, fixando as chapas corrugadas na estrutura, uma plataforma de trabalho a qual permite a execução de todos os trabalhos inerentes à construção; reduz a altura do prédio, da seção das colunas e das cargas nas fundações devido ao menor peso da laje; etc. (Freire, 2005) LAJES COMPOSTAS CONCRETO-CHAPA DE AÇO DOBRADA Estas lajes consistem da substituição da armadura de tração convencional em ferro por uma chapa fina de aço laminado a frio, com espessura da ordem de 1mm, dobrada de forma com que trabalhe em conjunto com a camada de concreto. A chapa dobrada além de atuar como armadura, também recebe o papel de forma para a concretagem. É de grande importância que exista uma boa aderência entre o concreto e a chapa de aço. A ausência de aderência provocaria um deslizamento entre os dois materiais fazendo com que ambos deixam de trabalhar em conjunto, além de impossibilitar a transferência de esforços. São utilizados vários dispositivos para garantir uma boa aderência entre o concreto e a chapa de aço, sendo os mais comuns a utilização de estampagem de mossas na superfície da chapa, o dobramento de chapa em ângulos reentrantes e a soldagem de barras no sentido transversal. 16

17 A capacidade de carga das lajes compostas vai depender da geometria da chapa, da sua espessura, do tipo de aço e do tipo de concreto, podendo ser adequada para vãos de 2.5 a 4.5m, trazendo uma grande economia no dimensionamento das vigas e na altura do peso. Fig Lajes em concreto e chapa de aço dobrada Fonte: Freire, 2005 PISO STEEL DECK O piso steel deck consiste na utilização de perfis de aço A446 pré-fabricados, em forma de telha trapezoidal revestidos por uma camada de concreto leve (argila expandida como agregado), cuja resistência mínima à compressão é 20MPa. Ele é utilizado como uma viga mista, como descrito anteriormente. Para o controle de fissuração é empregado uma tela soldada com área mínima igual a 0,1% da área de concreto acima do topo do perfil. A altura do perfil é de 75 mm com largura igual a 820mm, o comprimento varia conforme o desejado. Peso Próprio (P.P.) = 100kg/m2 Sobrecarga = 450kg/m2. (Freire, 2005) LAJE PRÉ-PROTENDIDA O painel treliçado é um elemento composto por uma base de concreto estrutural e armação treliçada, englobada parcialmente na região da armadura inferior de tração, obtendo-se junto com uma capa de concreto, adicionado em obra, com trabalhabilidade e espessura de acordo com o projeto da laje, obtendo-se uma laje treliçada maciça e pré-fabricada. Dimensões dos painéis: Largura: 250mm ou 300mm Comprimento: definido pelo projeto Treliça: altura e composição de aço em função do projeto 17

18 Para uma laje de 10cm de altura com capa de concreto de 7cm, temos um peso próprio equivalente a 250kgf/m2. P.P.: 250kg/m2 S.C.: 300kg/m2 (Freire, 2005) LAJE REAGO Fig Instalação de painéis de laje reago A laje é composta por painéis vazados de concreto protendido, que acomodam facilmente todos os tipos de dutos de serviços elétricos ou de comunicações, trazendo uma redução de até 10cm por altura do piso. Os painéis apresentam largura de 990mm, comprimento variável conforme o projeto e as seguintes alturas: 100, 150, 200 e 250mm. P.P.: 160kg/m2 S.C.: 390kg/m2 Fig Utilização de painel wall como laje para um estacionamento PAINEL WALL Os Painéis Wall são compostos de madeira maciça revestida de compensados com colagem à prova d água, com espessura total de 4 cm. Suas superfícies são revestidas de manta fenólica anti-derrapante que impermeabiliza e protege o painel. Suporta altas cargas podendo ser utilizado em estacionamentos, e mezaninos. Fig Vista inferior da laje em painel wall de um estacionamento As placas apresentam as seguintes dimensões: x x 40mm e necessitam de apoios a cada 1,25m. Peso Próprio: 20kg/m2 Resistência: 700 kgf/m² (Freire, 2005) CHAPA DE PISO OU CHAPA XADREZ São chapas de aço que apresentam relevos em sua superfície, obtidos na laminação das chapas ou através de operações de estampagem. Podem ser fabricadas a partir de chapas grossas ou finas, laminadas a quente e zincadas ou não. Normalmente, as chapas de piso são fornecidas sem especificação de composição química ou propriedades mecânicas. 18

19 GRADE DE METAL ELETROFUNDIDO As grades de metal eletrofundido sãos compostas de barras de aço sob a forma de uma malha ortogonal soldadas, que apresentam diferentes capacidades de sobrecargas conforme a altura e o espaçamento entre as barras. GRADE DE METAL EXPANDIDO A grade de metal expandido apresenta mais rigidez e resistência que as chapas lisas. É confeccionada a partir de chapas grossas de metal, zincadas ou não, que sofrem operações de corte e são expandidas. Por serem malhas de grande área aberta, não impedem a passagem de luz e ar, não acumulam resíduos sobre o piso e comportam-se como piso antiderrapante. 19

20 3.2 A COORDENAÇÃO MODULAR Historicamente vários sistemas de medidas e modulações foram propostos por arquitetos, principalmente ao longo do século XX. A primeira tentativa efetiva de padronização da indústria foi a adoção do metro com seus múltiplos e sub-múltiplos decimais no Sistema Internacional (S.I.), que também englobava grandezas como o peso e a força. O sistema métrico de medidas começou a ser comparado a sistemas antropomórficos por arquitetos interessados em estabelecer relações entre as necessidades humanas e as dimensões métricas. Um dos primeiros a fazer uma correlação métrico-antropomófica foi o arquiteto Le Corbusier, na experiência do Modulor, que combinava diretamente medidas relacionadas com o corpo humano e seu valor direto em metros. A base científica do estabelecimento de valores numéricos foi a série de Fibonacci, que compõe o número com a soma dos dois valores que o precedem. Neufert foi o primeiro a parametrizar medidas humanizadas com uma fração do metro, mais precisamente sua oitava parte. Com este valor, o módulo de 125 mm, estabeleceu o sistema de coordenação modular, que serviria de base para a reconstrução da Alemanha no pós-guerra na década de vinte através de sistemas industrializados. Ainda hoje, as medidas propostas pelo alemão são usadas para o desenvolvimento de projetos, sem contudo, relacionar os valores apresentados à base que os geraram: um sistema de coordenação modular com módulo básico de 1/8 metro ou 125mm. (MERRIGUI, 2004) Fig O Modulor Fonte: MERRIGUI, 2004 Com a interferência da ISO, International Organization for Standardization definiu-se como Módulo Fundamental de Norma a medida de 600 milímetros e sistemas de coordenação modular baseados em seus múltiplos e sub-mútiplos. Estes valores não possuem ainda suas referências métricas estabelecidas globalmente, ficando os pontos de interseção restritos aos grandes módulos de transporte: as dimensões padronizadas dos containers, dos vagões de trens e carrocerias de carretas, de 12 metros com o meio módulo de 6 metros. Nestas dimensões até mesmo o sistema imperial de medidas (em pés e polegadas) está coordenado nas medidas de 20 e 40 pés do meio container e do container respectivamente. O Módulo Fundamental de Norma também rege as dimensões das peças de perfis estruturais e chapas metálicas feitos em série (3, 6 e 12 metros), e os materiais de acabamento como as cerâmicas de fachada (de 100x100 mm e as várias medidas comuns a estes materiais: 150x150mm e 300x300), Fig Série de Fibonacci: Un+1=Un+Un-1(U0= 0, U1=1) Ex..: 1 : 1 : 2 : 3 : 5 : 8... Fig Sist. Métrico x Antropomórfico (1metro/8): Módulo = 125 mm Fonte: Merrigui,

21 passando por placas industrializadas e painéis pré-moldados. Paralelamente à padronização ISO, temos o sistema imperial usado pelos americanos e o sistema dos Japoneses baseado na referência histórica local das medidas dos Tatamis, com módulo básico de 900mm. (MERRIGUI, 2004) Em projetos para a construção em aço, o grid modular é feito em malhas reticulares tridimensionais e, usualmente é definido pelo Módulo Fundamental de Norma, estabelecendo 600mm (e seus múltiplos) para cada lado. As malhas reticulares mais comuns são as quadradas, triangulares e hexagonais. Outros tipos de malhas podem ser adotados, sendo que preferencialmente deverão manter a razão de 600mm em suas dimensões. É também comum o trabalho com a malha principal e sua correspondente dual, fazendo com que o projeto de arquitetura tenha muitas possibilidades de variação de formas e volumes dentro do sistema de controle industrial. Fig Malhas Duais Fonte: SANTOS, 1996 Porém, modular não significa que todos os componentes construtivos devam necessariamente ter suas dimensões padronizadas de acordo com a fábrica ou que o projeto deva obrigatoriamente estabelecer-se em um único módulo. É necessário sim ponderar sempre os parâmetros específicos de cada situação, já que as malhas espaciais são apenas referências, podendo ser abandonadas em parte ou no todo, em casos específicos, quando não atenderem aos requisitos dimensionais da arquitetura. Fig Malhas Duais Fonte: SANTOS, 1996 O objetivo do módulo fundamental no projeto de arquitetura metálica é proporcionar ao arquiteto inúmeras possibilidades de um desenho variado dentro do processo de fábrica. O sistema de coordenação modular torna-se portanto a principal ferramenta de estruturação, organização e relação entre a definição de medidas e as ações logísticas que tornarão possível sua implementação prática. Além disso, atua também no controle de perdas, reduzindo custos, tempo e o impacto ambiental e social, aumentando ainda a qualidade da obra. Contudo, apesar de permitir a racionalização da etapa de fabricação, pequenas perdas durante o processo sempre existirão, as malhas reticulares apenas contribuem para que estas perdas se mantenham em limites admissíveis. Fig e Simulações de descrições geométricas e projetos sobre bases modulares pré definidas. Fonte: Merrigui, 2004 É função do arquiteto elaborar um projeto bem coordenado, concebido dentro da lógica de produção industrializada, que ao entrar em processo de fabricação e montagem minimize perdas de materiais e esforços de implementação sendo, concebido em direção favorável a sua viabilidade econômico-financeira. As modulações mais comuns usadas de acordo com o padrão industrial de perfis são: 21

22 Tabela: 3.1 MODULAÇÕES USUAIS 3000 mm x 3000 mm 6000 mm x 6000 mm 6000 mm x mm 8000 mm x 8000 mm 7500 mm x 5000 mm 7500 mm x 7500 mm 7500 mm x mm 7500 mm x mm O esquema abaixo representa as relações entre os elementos de projeto e a coordenação modular através dos eixos estruturais. Todos estes elementos de notação técnica e estruturação da idéias de projeto são ferramentas de controle do desenvolvimento do processo em direção à sua viabilidade e manutenção dos conceitos iniciais de projeto. Fig Representações técnicas da aplicação do sistema de coordenação modular em projetos Fonte: norma Alemã DIN 1800 appud Merrigui,

23 3.3 OS SISTEMAS DE ESTABILIZAÇÃO ESTRUTURAL DO EDIFÍCIO Em estruturas metálicas a definição do princípio de estabilização tem relação direta com a proposta arquitetônica e deve ser decidido pelo arquiteto juntamente com a equipe multidisciplinar de projeto, direcionando assim o partido arquitetônico. Toda solução estrutural seja ela em aço ou não, sofre solicitação de esforços tais como as ações verticais (sobrecarga e peso próprio da estrutura) e ações horizontais (como a ação do vento). Para que estas estruturas apresentem resistência à tais solicitações é preciso que se desenvolva um sistema de estabilização que garanta sua performance dentro dos parâmetros estabelecidos em projeto. Em linhas básicas, estabilizar a estrutura significa garantir que sua forma não seja abalada durante a ocorrência de quaisquer solicitações, as quais a edificação foi projetada a suportar.(merrigui,2004) Fig Fonte: Merrigui 2004 Ações atuantes na estrutura induzindo à desestabilização dos quadros estruturais: variação da diagonal variação dos ângulos Usualmente, as soluções de estabilização em estruturas metálicas dos planos verticais, tanto transversal quanto longitudinalmente, são os sistemas de pórticos Fig Fonte: SANTOS, 1996 Contraventamentos em Y e K rígidos, os sistemas de contraventamento, e as soluções de paredes de cisalhamento em pórticos deslocáveis, os quais veremos mais detalhadamente a seguir. Porém, no plano horizontal a estabilização é garantida pela interação da laje (pano rígido) com a retícula de vigas (vigas-mistas), funcionando como um sistema de parede de cisalhamento horizontal. Na ausência da laje ou de um outro elemento que possa acrescentar rigidez suficiente ao plano horizontal, deve-se utilizar o sistema de contraventamentros, ligações rígidas entre as vigas ou engradamento de cobertura. Um caso típico de estabilização por contraventamento horizontal são as coberturas de galpões, quase sempre estabilizadas com cabos ou barras no plano abaixo das telhas. Fig Fonte: MERRIGUI, 2004 Esquema de edifício estruturado em pórtico com ligações rígidas a. CONTRAVENTAMENTO Este sistema é caracterizado pela inserção de uma peça estrutural na diagonal do quadro metálico, de modo a permitir o uso de elementos mais leves que adquiram resistência ao conjunto através da geometria indeformável do triângulo. Este princípio nos leva a considerar que, do ponto de vista estático, uma barra diagonal é suficiente para garantir a estabilidade do quadro. Porém, o acréscimo de duas barras em forma de Fig Fonte: MERRIGUI, 2004 Esquema de edifício estruturado em parede de cisalhamento 23

24 X, nos leva à soluções mais econômicas. Outras formas de contraventamentos também podem ser utilizadas, dependendo da necessidade de uso da edificação, assim temos os sistemas em K e em Y. b. LIGAÇÕES RÍGIDAS Estas ligações mantêm estável o pórtico formado por colunas e vigas metálicas, a partir do enrijecimento de uma ou mais de suas ligações, o que impede diretamente a variação angular deste quadro. Este tipo de solução inclui procedimentos mais complexos devido à inserção de placas de ligação mais espessas e maior volume de solda ou parafusos, aumentando também o peso global da estrutura e o trabalho homem - hora necessário para a fabricação e montagem das conexões. Estes procedimentos fazem com que o enrijecimento completo das junções dos pórticos seja uma solução menos econômica do que o acréscimo de barras de travamento, sendo, por isso, menos utilizada. Fig Fonte: DIAS, Edifício contraventado em X c. PAREDES DE CISALHAMENTO A inserção de um elemento dentro ou faceando o quadro estrutural, com rigidez suficiente para garantir sua forma inicial também é uma solução para o problema estrutural. A rigidez necessária para garantir a performance da parede como estabilizadora da estrutura pode ser atingida com alvenarias de blocos, tijolos, painéis pré-moldados, ou com paredes moldadas no local, e deve ser calculada por um profissional da área. Fig Fonte: DIAS, Edifício em sistema de pórticos flexíveis, sua estruturação vertical acontece através das paredes de cisalhamento. d. NÚCLEO CENTRAL RÍGIDO Esta opção consiste basicamente em amarrar a retícula estrutural, com ligações semi-rígidas e sem contraventamentos, a uma torre com rigidez suficiente para garantir que o esquadro e o prumo das peças estruturais permaneçam os mesmos estabelecidos no projeto e na montagem. A torre do núcleo central, rígida quase sempre, pode ser combinada a elementos do programa, mais precisamente aqueles associados à circulação vertical da edificação como caixa de escadas e elevadores. Fig Fonte: DIAS, Pórticos flexíveis estruturados através do sistema de paredes de cisalhamento. Fig Fonte: DIAS, Pórticos semi - rígidos estruturados através de um núcleo central rígido. 24

25 O inconveniente desta solução é o descompasso entre as tecnologias. A opção mais frequente para execução do núcleo rígido é em concreto armado, sua velocidade de execução, por necessidade técnica da cura do material, pode comprometer o rendimento global da execução do edifício em estrutura metálica. 3.4 A ORDEM DE GRANDEZA DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS Segundo o arquiteto João Diniz, a geometria é ocupação do arquiteto é ele quem deve lançar, mesmo que intuitivamente, a estrutura no projeto e sua geometria, para depois o discutir com o engenheiro estrutural as diversas possibilidades de soluções. A dimensão da peça estrutural está relacionada ao vão o qual esta peça se submete. A tabela abaixo apresenta as dimensões para vigas segundo esta relação. Já as definições da ordem de grandeza das colunas são menos complexas, pois sua resistência pode ser ajustada com a variação da espessura da chapa que as compõe. Tabela 3.2 Vigas metálicas - Fonte: MERRIGUI 2004 TIPO DE VIGA REPRESENTAÇÃO GRÁFICA (sem escala) Vigas I - Alma Cheia a = v / 20 ALTURA (a) x VÃO (v) Vigas I -Alma Vazada (Alveolares) Treliças Seção Fixa Treliças Seção Variável Vigas Vierendeel Vigas Mistas a = v / x a = v / 10 ~ a = v / 25 am = v / 10 ~ a = v / 25 a = v / x a = v / 20 ~ a = v / 30 25

26 3.5 A ESPECIFICAÇÃO DO TIPO DE AÇO No desenvolvimento de um projeto arquitetônico, compreender o comportamento do material que se trabalha, as características que o torna adequado ou não a determinado uso é importante para que se possa potencializar seu desempenho através do desenvolvimento de soluções adequadas e econômicas para a aplicação que se deseja. No caso do aço, este estudo torna-se complexo já que o aço é produzido em uma grande variedade de tipos e formas, cada qual atendendo eficientemente a uma ou mais aplicações e às exigências específicas que surgem no mercado, levando à ocorrência de 3500 tipos 1 diferentes de aços. Os aços são ligas de ferro e carbono com teor de C de 0,002 à 2%, aproximadamente. Para a sua aplicação na construção civil são utilizados os aços com teor de carbono na ordem de 0,18 à 0,25%, chamados aços de baixa liga, e os aço-carbono, que apresentam propriedades de resistência e ductilidade especiais para esta aplicação e adequados para a utilização em elementos da construção sujeitos a carregamento. As propriedades do aço podem variar consideravelmente a partir da variação da concentração de carbono e de outros elementos de liga adicionados propositadamente como o manganês, níquel, cromo, etc. a. AÇOS-CARBONO (Média resistência mecânica) De acordo com a NBR 6215, o aço-carbono é aquele que apresenta elementos de liga em teores residuais máximos admissíveis. Em função do teor máximo de carbono eles são divididos em três classes de acordo com a 2 tabela abaixo: Tabela 3.3 As clases do aço carbono CLASSE LIMITE USUAL DE RESISTÊNCIA (MPa) CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS APLICAÇÕES BAIXO CARBONO <440 Boa tenacidade, conformabilidade e Pontes, edifícios, navios, (C<ou=0,30%) soldabilidade. São os mais adequados caldeiras, estruturas à construção civil mecânicas, etc. MÉDIO CARBONO 440 a 590 Média conformabilidade e Estruturas parafusadas de (0,30<C<0,50%) soldabilidade navios e vagões, tubos, implementos agrícolas, etc. ALTO CARBONO 590 a 780 Má conformabilidade e soldabilidade Peças mecânicas, (C>ou=0,50%) devido à sua baixa ductilidade, alta implementos agrícolas, resistência ao desgaste. trilhos e rodas ferroviárias Dentre os aços estruturais existentes atualmente, o mais utilizado e conhecido é o ASTM A36, especificado pela American Society for Testing and Materials. A 3 tabela abaixo apresenta os principais tipos de açoscarbonos especificados pela ASTM usados no Brasil para perfis, chapas e barras: 1 Fonte de dados: site do CBCA (Centro Brasileiro da Construção em Aço) 26

27 Tabela 3.4 Características dos aços-carbono DENOMI- NAÇÃO CARACTERÍSTICA PRODU- TO GRUPO / GRAU 4 fy (MPa) 5 fu (Mpa) A 36 É o aço mais usado em obras civis: edifícios, pontes e estruturas gerais. É empregado com ligações rebitadas, parafusadas ou soldadas. É produzido em espessura maior que 4,57mm. Perfis Todos os grupos Barras t < ou = 200 Chapas t < ou = à 450 A 570 A 500 A 501 A 441 A572 Empregado na confecção de perfis de chapa dobrada devido à sua ductilidade Apresenta-se em tubos com e sem costura. Tubos sem costura: espessura: 12,5mm; diâmetro: 258mm. Tubos com costura: Espessura: 10m; diâmetro: 258mm. Uso: tubos redondos quadrados e retangulares, com e sem costura; Resistência igual ao A36; Espessura: até 25mm; Diâmetro: mm Usado onde se requer um grau de resistência maior. Apresenta-se em vários graus. É empregado em qualquer tipo de estrutura com ligações soldadas, rebitadas ou parafusadas. Chapas Todos os Grau grupos Grau Tubos Redondo Grau a Grau b Quad. ou Grau a Retang. Grau b Tubos Todos os grupos Perfis Grupo 1e Grupo Chapas e t<ou= Barras t<ou= <ou= t < <t<ou= Usado onde se requer um grau de resistência Perfis Todos os Grau maior. Apresentado em vários graus. Pode ser grupos empregado em qualquer tipo estrutura com Grau ligações soldadas, rebitadas ou parafusadas. Chapas e Grau 42 (t<ou=150) Barras Grau 50 (t<ou=150) A 242 A 588 Caracteriza-se por ter uma resistência à corrosão duas vezes a do aço carbono. Pode ser empregado em ligações soldadas parafusadas ou rebitadas e em estruturas em geral. Usado onde requer redução de peso e maior resistência à corrosão atmosférica, que é 4 vezes maior que a do aço carbono. Empregado em pontes, viadutos e estruturas especiais. Devido à sua resistência a corrosão dispensa pintura, exceto em ambientes agressivos. Pode ser empregado em ligações soldadas parafusadas ou rebitadas. Perfis Grupo 1 e Grupo Chapas e t<ou= Barras 19<t<ou= <t<ou= Perfis Todos os grupos Chapas Barras e t<ou= <t<ou= <t<ou= A seguir, apresentamos uma 6 tabela de equivalência dos aços ASTM especificados pela ABNT, os chamados aços NBR 2 Fonte: DIAS, p site CBCA 4 Fy = tensão de escoamento (valores mínimos) 4 Fu = tensão de ruptura (valores mínimos) 6 idem (2) 27

28 Tabela 3.5 Tabela de equivalência dos aços ASTM especificados pela ABNT PRODUTO NORMA CLASSE GRAU fy fu ASTM DIN ABNT / (Mpa) (Mpa) EQUIVALE NBR NTE PERFIS 7007 MR A 36 ST AR A 572 GR - ST AR A 572 GR - ST AR-COR- 345 A A 242 GR AR-COR- 345 B A 242 GR - 2 e A 578 CHAPAS 6649 CG A 36 ST / 6650 CF A 36 ST G A 572 GR G A 572 GR - ST F 35 / Q A 572 GR - ST ,2 e 2A T<ou= 19mm A / 5921 CF-BLAR A 588 TUBOS 8261 Circular B A 500 GR - B 8261 Quadrado ou B A 500 GR - B retangular 8261 Circular C A 500 GR - B 8261 Quadrado ou retangular C As usinas nacionais produzem aços equivalentes aos ASTM e NBR como os especificados pela Usiminas, chamados aços USI, os especificados pela Cosipa, chamados COS, os especificados pela CSN, chamados CSN. 28

29 b. AÇOS DE BAIXA LIGA A tendência de arquitetos contemporâneos projetarem estruturas com vãos cada vez maiores tem levado engenheiros, projetistas e construtores a utilizar aços de maior resistência, os chamados aços de alta resistência e baixa liga, de modo a evitar estruturas cada vez mais pesadas. Estes aços são utilizados toda vez que se deseja: Aumentar a resistência mecânica, permitindo um acréscimo da carga unitária da estrutura ou tornando possível uma diminuição proporcional da seção, ou seja, o emprego de seções mais leves; Melhorar a resistência à corrosão atmosférica; Melhorar a resistência ao choque e o limite de fadiga; Elevar a relação do limite de escoamento para o limite de resistência à tração, sem perda apreciável da ductilidade Dentre os aços desta categoria merecem destaque os chamados aços Patináveis ou Aclimáveis, que apresentam como principal característica a resistência à corrosão atmosférica, muito superior à do aço carbono convencional, conseguida pela adição de pequenas quantidades de elementos de liga (Manganês, Silício, Enxofre, Fósforo, Cobre, Níquel, Cromo, nióbio, Titânio), de forma que se obtenha alta resistência, mantendo sua boa ductilidade, tenacidade, soldabilidade, resistência à corrosão e à abrasão. Estes aços quando expostos à atmosfera desenvolvem em sua camada superficial uma camada de óxido compacta e aderente, que funciona como uma barreira, chamada pátina, contra o prosseguimento do processo corrosivo, possibilitando a utilização destes aços sem qualquer revestimento. A pátina só se desenvolve quando a superfície metálica for submetida a ciclos alternados de ação climática (chuva, nevoeiro umidade, sol e vento). O tempo necessário para a sua formação varia em função do tipo de atmosfera a que o aço está exposto, sendo em geral 18 meses a 3 anos; após um ano, porém, o material já apresenta uma homogênea coloração marrom-claro. A tonalidade definitiva, uma gradação escura do marrom, será função da atmosfera predominante e da freqüência com que a superfície do material se molha e se seca. São enquadrados em diversas normas, tais como as normas brasileiras NBR 5008, 5920, 5921, 6215 e 7007 e as norte-americanas ASTM A242, A588 e A709, que especificam limites de composição química e propriedades mecânicas, estes aços têm sido utilizados no mundo inteiro na construção de pontes, viadutos, silos, torres de transmissão de energia, etc. De acordo com a NBR 6215, são aços com teor de carbono inferior ou igual a 0,25%, com um teor total de elementos de liga inferior a 2,0% e com limite de escoamento igual ou superior a 300MPa. 29