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

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1 ABNT NBR Projeto de revisão Setembro VERSÃO SETEMBRO/006 Projeto de Revisão da ABNT NBR 8800 Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de ediícios Procedimento Origem: ABNT NBR 8800:1986 CB-0: Comitê Brasileiro de Construção Civil CE-0: Estruturas de Aço ABNT NBR 8800:00x - Design o steel and composite structures or buildings Descriptors: Design. Structural. Steel. Steel and concrete. Buildings. É previsto para cancelar e substituir a ABNT NBR 8800:1986 Palavras-chave: Projeto. Estrutura. Aço. Aço e concreto. Ediícios. 59 páginas 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 Anexo D (Normativo) - Método da ampliicação dos esorços solicitantes Anexo E (Normativo) - Força axial de instabilidade elástica e coeiciente de lambagem Anexo F (Normativo) - Instabilidade local de barras axialmente comprimidas Anexo G (Normativo) - Momento letor resistente de cálculo de vigas não-esbeltas Anexo H (Normativo) - Momento letor resistente de cálculo de vigas esbeltas Anexo J (Normativo) - Aberturas em almas de vigas Anexo K (Normativo) - Requisitos especíicos para barras de seção variável Anexo L (Normativo) - Fadiga Anexo M (Normativo) - Vibrações em pisos Anexo N (Normativo) - Vibrações devidas ao vento Anexo P (Normativo) - Controle de issuras do concreto em vigas mistas 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 (Inormativo) - Durabilidade de componentes de aço rente à corrosão

2 Preácio NBR Projeto de revisão Setembro 006 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 e T, de caráter normativo, e o anexo U, de caráter inormativo. Esta Norma cancela e substitui integralmente a ABNT 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 constavam da ABNT NBR 8800: Projeto e execução de estruturas de aço de ediícios - Procedimento. Um anexo amplo, relacionado à execução de estruturas, que azia parte da ABNT NBR 8800:1986, não integra esta Norma (nesta Norma, são ornecidas apenas prescrições básicas relacionadas à execução, de modo a tornarem válidos os procedimentos de projeto apresentados). Também constavam da ABNT NBR 8800:1986 e não estão incluídas nesta Norma as prescrições relacionadas ao dimensionamento de olhais e à consideração do eeito do campo de tração na determinação da orça cortante resistente de barras letidas. Introdução Para a elaboração desta Norma oi mantida a ilosoia da anterior: ABNT NBR 8800, de modo que a esta Norma cabe deinir os princípios gerais que regem o projeto à temperatura ambiente, das estruturas de aço e das estruturas mistas de aço e concreto de ediícios, incluindo passarelas de pedestres. 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 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, ou peris de seção tubular com ou sem costura; - as ligações sejam executadas com parausos ou soldas. 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. Os peris de seção tubular podem ter orma circular ou retangular (a orma quadrada é considerada um caso particular da orma retangular).

3 ABNT NBR Projeto de revisão Setembro As prescrições desta Norma se aplicam exclusivamente aos peris de aço não-híbridos. Caso sejam usados peris híbridos, devem ser eitas as adaptações necessárias. 1. As estruturas mistas de aço e concreto, incluindo as ligações mistas, previstas por esta Norma, são aquelas ormadas por componentes de aço e de 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 ou, na ausência destas, às normas da ASTM 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 ABNT 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, o responsável técnico pelo projeto deverá usar um procedimento aceito pela comunidade técnico-cientíica, acompanhado de estudos para manter o nível de segurança previsto pela mesma. Para situações cobertas de maneira simpliicada, o responsável técnico pelo projeto poderá usar um procedimento mais preciso com os requisitos mencionados. 1.9 Todos os aspectos e 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 ABNT 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 àqueles 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. ABNT NBR 5000: Chapas grossas de aço de baixa liga e alta resistência mecânica

4 4 NBR Projeto de revisão Setembro 006 ABNT NBR 5004: Chapas inas de aço de baixa liga e alta resistência mecânica ABNT NBR 5008: Chapas grossas e bobinas grossas, de aço de baixa liga, resistentes à corrosão atmosérica, para uso estrutural - Requisitos ABNT NBR 5884:005 - Peril I estrutural de aço soldado por arco elétrico - Requisitos gerais ABNT NBR 590: Chapas inas a rio e bobinas inas a rio, de aço de baixa liga, resistentes à corrosão atmosérica, para uso estrutural - Requisitos ABNT NBR 591: Chapas inas a quente e bobinas inas a quente, de aço de baixa liga, resistentes à corrosão atmosérica, para uso estrutural - Requisitos ABNT NBR 6118:003 - Projeto de estruturas de concreto - Procedimento ABNT NBR 610: Cargas para o cálculo de estruturas de ediicações ABNT NBR 613: Forças devidas ao vento em ediicações ABNT NBR 6648: Chapas grossas de aço-carbono para uso estrutural ABNT NBR 6649: Chapas inas a rio de aço-carbono para uso estrutural ABNT NBR 6650: Chapas inas a quente de aço-carbono para uso estrutural ABNT NBR 7007:00 - Aços-carbono e microligados para uso estrutural e geral ABNT NBR 7188: Carga móvel em ponte rodoviária e passarela de pedestre ABNT NBR 861: Peril tubular, de aço-carbono, ormado a rio, com e sem costura, de seção circular, quadrada ou retangular para usos estruturais ABNT NBR 8681:003 - Ações e segurança nas estruturas - Procedimento ABNT NBR 1433: Dimensionamento de estruturas de aço de ediícios em situação de incêndio - Procedimento ABNT NBR 1476:001 - Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por peris ormados a rio - Procedimento ANSI/ASCE Standard or the structural design o composite slabs ANSI/AISC Speciication or structural steel buildings ASME B Fasteners or use in structural applications ASME B Surace texture, surace roughness, waviness and la ASTM A6/A6M-05a - Standard speciication or general requirements or rolled structural steel bars, plates, shapes, and sheet piling

5 ABNT NBR Projeto de revisão Setembro ASTM A36/A36M-05 - Standard speciication or carbon structural steel ASTM A108-03e1 - Standard speciication or steel bar, carbon and allo, cold-inished ASTM A4/A4M-04 - Standard speciication or high-strength low-allo structural steel ASTM A Standard speciication or carbon steel bolts and studs, PSI tensile strength ASTM A35-04b - Standard speciication or structural bolts, steel, heat treated, 10/105 ksi minimum tensile strength ASTM A35M-04b - Standard speciication or structural bolts, steel, heat treated 830 MPa minimum tensile strength [metric] ASTM A490-04a - Standard speciication or structural bolts, allo steel, heat treated, 150 ksi minimum tensile strength ASTM A490M-04a - Standard speciication or high-strength steel bolts, classes 10.9 and , or structural steel joints [metric] ASTM A500-03a - Standard speciication or cold-ormed welded and seamless carbon steel structural tubing in rounds and shapes ASTM A57/A57M-06 - Standard speciication or high-strength low-allo columbiumvanadium structural steel ASTM A588/A588M-05 - 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-04 - Standard speciication or high-strength low-allo steel shapes o structural qualit, produced b quenching and sel-tempering process (QST) ASTM A99/A99M-06 - Standard speciication or structural steel shapes ASTM A1011/A1011M-06 - Standard Speciication or Steel, Sheet and Strip, Hot-Rolled, Carbon, Structural, High-Strength Low-Allo, High-Strength Low-Allo with Improved Formabilit, and Ultra-High Strength ASTM F Standard speciication or hardened steel washers ASTM F436M-04 - Standard speciication or hardened steel washers [metric] 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/A5.5M:006 - Speciication or low-allo steel electrodes or shielded metal arc welding

6 6 NBR Projeto de revisão Setembro 006 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 AWS D1.1/D1.1M:006 - Structural welding code - steel CSSBI S-85 - Criteria or the testing o composite slabs Eurocode 3:005 - Design o steel structures - Part 1-8: Design o joints Eurocode 4:004 - Design o composite steel and concrete structures - Part 1-1: General rules and rules or buildings 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 Research Council on Structural Connections:004 - Speciication or structural joints using ASTM A35 or ASTM A490 bolts. As normas e especiicações estrangeiras listadas em.1 tratam de assuntos não cobertos por normas brasileiras. 3 Simbologia e unidades 3.1 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 e os símbolos subscritos em 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.

7 ABNT NBR Projeto de revisão Setembro 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 b d e cd ck ctm u ub ucs F s w g h k l n p r s t w x - distância - largura - diâmetro; altura total da seção transversal; distância; dimensão - distância; excentricidade - 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 à 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 - rigidez; parâmetro em geral - comprimento - número (quantidade) - passo da rosca; largura de inluência - raio de giração; raio - espaçamento longitudinal entre dois uros consecutivos; espaçamento mínimo entre bordas de aberturas - espessura - dimensão da perna do ilete de reorço ou contorno - coordenada - coordenada; distância Letras romanas maiúsculas A A g C C ad C b C cd C m C pg C t C v C w D - área - área bruta da seção transversal - coeiciente; constante de torção - orça resistente de cálculo da região comprimida do peril de aço - ator de modiicação para diagrama de momento letor não-uniorme - orça resistente de cálculo da espessura comprimida da laje de concreto - coeiciente de equivalência de momentos - coeiciente utilizado no cálculo de vigas esbeltas - coeiciente de redução usado no cálculo da área líquida eetiva - coeiciente de orça cortante - constante de empenamento da seção transversal - diâmetro externo de elementos tubulares de seção circular

8 8 NBR Projeto de revisão Setembro 006 D o - diâmetro das aberturas E, E a - módulo de elasticidade do aço E c - módulo de elasticidade secante do concreto E cr - módulo de elasticidade reduzido do concreto devido aos eeitos de retração e luência 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 I - momento de inércia K - coeiciente de lambagem de barras comprimidas L - vão, distância ou comprimento M - momento letor N - orça axial P - orça 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; ator de redução total associado à instabilidade local Q a ; Q s - atores de redução que levam em conta a instabilidade local de elementos AA e AL, respectivamente Q Rd - resistência de cálculo de um conector de cisalhamento 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 S d - solicitação de cálculo T - orça de tração T ad - orça resistente de cálculo da região tracionada do peril de aço V - orça cortante W - módulo de resistência elástico Z - módulo de resistência plástico Letras gregas minúsculas α α E β β vm δ ε φ γ λ λ 0 λ p - coeiciente relacionado à curva de dimensionamento à compressão; coeiciente relacionado ao eeito Rüsch - relação entre o módulo de elasticidade do aço e o módulo de elasticidade do concreto - ator de redução; coeiciente de dilatação térmica - coeiciente que leva em conta a capacidade de rotação necessária para a ligação - ator de contribuição do aço, deslocamento, lecha - deormação - diâmetro das barras da armadura - coeiciente de ponderação da resistência ou das ações - parâmetro de esbeltez - índice de esbeltez reduzido - parâmetro de esbeltez limite para seções compactas

9 λ r λ rel ABNT NBR Projeto de revisão Setembro parâmetro de esbeltez limite para seções semicompactas - esbeltez relativa µ - coeiciente médio de atrito ν - coeiciente de Poisson χ - ator de redução associado à resistência à compressão χ dist - ator de redução para lambagem lateral com distorção da seção transversal σ - tensão em geral Letras gregas maiúsculas u s u i Σ - capacidade de deormação das barras da armadura - capacidade de deormação da ligação - somatório 3.1. Símbolos subscritos Letras romanas minúsculas a b c cs d e e g h i n pl s t u v w x - aço - parauso; barra redonda rosqueada; lexão - concreto; compressão; conexão ou ligação; elemento conectado - conector de cisalhamento - de cálculo - elástico; excentricidade - eetivo - mesa - bruta - uro - número de ordem - líquida - plastiicação - armadura - tração - ruptura - cisalhamento - alma; solda - relativo ao eixo x - escoamento; relativo ao eixo Letras romanas maiúsculas F Rd Rk Sd - ôrma de aço - resistente de cálculo - resistente característico - solicitante de cálculo 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).

10 10 4 Condições gerais de projeto 4.1 Generalidades NBR Projeto de revisão Setembro 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 ou memorial de cálculo o esquema de localização das ações decorrentes dos equipamentos mais importantes que serão suportados pela estrutura, os valores dessas ações e, eventualmente, os dados para a consideração de eeitos dinâmicos 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.

11 ABNT NBR Projeto de revisão Setembro 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, posições de montagem 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, 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 desses aços e daqueles mencionados em e, principalmente, as dierenças entre os métodos de amostragem usados na determinação de suas propriedades mecânicas.

12 Aços undidos e orjados NBR Projeto de revisão Setembro 006 Quando or necessário o emprego de elementos estruturais abricados com aço undido ou orjado, devem ser obedecidas normas ou especiicações próprias dos mesmos Parausos, porcas e arruelas 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 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 As porcas e arruelas devem satisazer as especiicações compatíveis, citadas no ANSI/AISC Eletrodos, arames e luxos 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 Conectores de cisalhamento 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 ABNT NBR 1476.

13 Aço da ôrma da laje mista ABNT NBR Projeto de revisão Setembro 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 ; c) coeiciente de dilatação térmica, a 5 1 β 1, 10 C ; d) peso especíico, g 77 kn / m. a Concreto e aço das armaduras As propriedades do concreto de densidade normal devem obedecer a ABNT 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, reerentes à situação usual em que a veriicação, para eeito desta Norma, devem ser adotados: a) módulo de elasticidade secante, E c 4760 ck, onde E c e ck são dados em megapascal (para a situação usual em que a veriicação da estrutura se az em data igual ou superior a 8 dias; para data inerior a 8 dias, deve ser consultada a ABNT NBR 6118); b) coeiciente de Poisson, ν c 0, 0 ; c) coeiciente de dilatação térmica, c 5 1 β 10 C ; 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

14 14 NBR Projeto de revisão Setembro 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 ABNT NBR Todos os aspectos relacionados à questão da durabilidade do concreto devem estar de acordo com a ABNT NBR Segurança e estados limites Critérios de segurança Os critérios de segurança adotados nesta Norma baseiam-se na ABNT 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: Onde: θ( S d, Rd ) 0

15 ABNT NBR Projeto de revisão Setembro S d 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 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: Rd S d 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: Onde: 4.7 Ações Sser S lim S ser representa os valores 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 outras 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 ABNT NBR 8681, em permanentes, variáveis e excepcionais Prescrições complementares a respeito da consideração das ações encontram-se no anexo B Ações permanentes 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.

16 16 NBR Projeto de revisão Setembro 006 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 ABNT 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 ABNT 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 ABNT NBR 610 e, no caso de passarelas de pedestres, pela ABNT NBR Os esorços causados pela ação do vento devem ser determinados de acordo com a ABNT NBR 613. Os esorços decorrentes da variação uniorme 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. Recomenda-se a adoção de um

17 ABNT NBR Projeto de revisão Setembro valor considerando 60% da dierença entre as temperaturas médias de verão e inverno, no local da obra. Nos elementos estruturais em que a temperatura possa ter distribuição signiicativamente dierente da uniorme, devem ser considerados os eeitos dessa distribuição. Na alta de dados mais precisos, pode ser admitida uma variação linear entre os valores de temperatura adotados, desde que a variação de temperatura considerada entre uma ace e outra da estrutura não seja inerior a 5 C. 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 L 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. Esses valores estão deinidos nesta subseção ou em normas brasileiras especíicas, como a ABNT 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 ABNT 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 Valores representativos As ações são quantiicadas por seus valores representativos, F r, que podem ser:

18 18 NBR Projeto de revisão Setembro 006 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 Fk, 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 ). Esses 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 a parcela do coeiciente de ponderação das ações γ que considera a variabilidade das ações; γ é a parcela do coeiciente de ponderação das ações γ que considera a simultaneidade de atuação das ações; γ 3 é a parcela do coeiciente de ponderação das ações γ que considera os possíveis erros de avaliação dos eeitos das ações, seja por problemas construtivos, seja por deiciência do método de cálculo empregado. Os valores de γ encontram-se estabelecidos em e Coeicientes de ponderação das ações no estado limite último (ELU) Os valores-base para veriicação dos estados limites últimos são apresentados nas tabelas 1 e, para γ 1.γ 3 e γ, respectivamente. O produto γ 1.γ 3 é representado por γ g ou γ q. O coeiciente γ é igual ao ator de combinação ψ o.

19 ABNT NBR Projeto de revisão Setembro Tabela 1 - Valores dos coeicientes de ponderação das ações γ γ 1 γ 3 Combinações Normais Especiais ou de construção Excepcionais Peso próprio de estruturas metálicas 1,5 (1,00) 1,15 (1,00) 1,10 (1,00) Peso próprio de estruturas prémoldadas 1,30 (1,00) 1,0 (1,00) 1,15 (1,00) Eeito da temperatura ) 1) 3) Ações permanentes (γ g ) Diretas Peso próprio de estruturas moldadas no local e de elementos construtivos industrializados 1,35 (1,00) 1,5 Peso próprio de elementos construtivos industrializados com adições in loco 1,40 (1,00) 1,30 (1,00) (1,00) 1,15 1,0 (1,00) (1,00) 1) 4) Ações variáveis (γ q ) Ação do vento Peso próprio de elementos construtivos em geral e equipamentos 1,50 (1,00) 1,40 (1,00) 1,30 (1,00) Indiretas 1,0 (0) 1,0 (0) 0 (0) Demais ações variáveis, incluindo as decorrentes do uso e ocupação Normais 1,0 1,40 1,50 Especiais ou de construção 1,00 1,0 1,30 Excepcionais 1,00 1,00 1,00 NOTAS: 1) Os valores entre parênteses correspondem aos coeicientes para as ações permanentes avoráveis à segurança; ações variáveis e excepcionais avoráveis à segurança não devem ser incluídas nas combinações. ) O eeito de temperatura citado não inclui o gerado por equipamentos, o qual deve ser considerado como ação decorrente do uso e ocupação da ediicação. 3) Nas combinações normais, as ações permanentes diretas que não são avoráveis à segurança podem, opcionalmente, ser consideradas todas agrupadas, com coeiciente de ponderação igual a 1,35 quando as ações variáveis decorrentes do uso e ocupação orem iguais ou superiores a 5 kn/m, ou 1,40 quando isto não ocorrer. Nas combinações especiais ou de construção, os coeicientes de ponderação são respectivamente 1,5 e 1,30, e nas combinações excepcionais, 1,15 e 1,0. 4) Nas combinações normais, se as ações permanentes diretas que não são avoráveis à segurança orem agrupadas, as ações variáveis que não são avoráveis à segurança podem, opcionalmente, ser consideradas também todas agrupadas, com coeiciente de ponderação igual a 1,50 quando as ações variáveis decorrentes do uso e ocupação orem iguais ou superiores a 5 kn/m, ou 1,40 quando isto não ocorrer (mesmo nesse caso, o eeito da temperatura pode ser considerado isoladamente, com o seu próprio coeiciente de ponderação). Nas combinações especiais ou de construção, os coeicientes de ponderação são respectivamente 1,30 e 1,0, e nas combinações excepcionais, sempre 1,00.

20 0 NBR Projeto de revisão Setembro 006 Tabela - Valores dos atores de combinação ψ o e de redução ψ 1 e ψ para as ações variáveis Cargas acidentais de ediícios Ações γ ψ o ψ 1 ψ 3) 4) Locais em que não há predominância de pesos e de equipamentos que permanecem ixos por longos períodos 0,5 0,4 0,3 de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas 1) Locais em que há predominância de pesos e de equipamentos que permanecem ixos por longos períodos de tempo, ou de elevadas concentrações de pessoas ) 0,7 0,6 0,4 Bibliotecas, arquivos, depósitos, oicinas e garagens e sobrecargas em coberturas (ver B.5.1) 0,8 0,7 0,6 Vento Pressão dinâmica do vento nas estruturas em geral 0,6 0,3 0 Temperatura Cargas móveis e seus eeitos dinâmicos NOTAS: Variações uniormes de temperatura em relação à média anual local 0,6 0,5 0,3 Passarelas de pedestres 0,6 0,4 0,3 Vigas de rolamento de pontes rolantes 1,0 0,8 0,5 Pilares e outros elementos ou subestruturas que suportam vigas de rolamento de pontes rolantes 0,7 0,6 0,4 1) Ediicações residenciais de acesso restrito. ) Ediicações comerciais, de escritórios e de acesso público. 3) Para combinações excepcionais onde a ação principal or sismo, admite-se adotar para ψ o valor zero. 4) Para combinações excepcionais onde a ação principal or o ogo, o ator de redução ψ pode ser reduzido, multiplicando-o por 0,7. O valor do coeiciente de ponderação de cargas permanentes de mesma origem, num dado carregamento, deve ser o mesmo ao longo de toda a estrutura Coeicientes de ponderação e atores de redução das ações no estado limite de serviço (ELS) Em geral, o coeiciente de ponderação das ações para os estados limites de serviço, γ, é igual a 1, Nas combinações de ações de serviço (ver ) são usados os atores de redução ψ 1 e ψ, dados na tabela, para obtenção dos valores reqüentes e quase permanentes das ações variáveis, respectivamente Combinações de ações Generalidades Um carregamento é deinido pela combinação das ações que têm probabilidades não desprezáveis de atuarem simultaneamente sobre a estrutura, durante um período préestabelecido.

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