índice zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbazyxwvutsrqponmlkjihgfedcba Capítulo 1 - Introdução 17 1.1 - Histórico 18 1.1.1 - Precursores da construção em aço 18 1.1.2 - O aço e a arquitetura dos séculos XIX e XX 18 1.1.3 - A construção em aço no Brasil 20 1.1.4 - A arquitetura do aço 22 1.2 - Campo de aplicação 22 1.3 - Vantagens das estruturas metálicas 23 1.4 - Principais fases na construção de uma obra em estruturas de aço 24 1.5 - Fatores que influenciam os custos de uma estrutura 25 1.6 - O projeto estrutural e seus princípios 26 1.6.1 - Procedimentos para projeto 27 1.7 - Segurança e filosofias de projeto 28 1.7.1 - Filosofias de projeto 29 1.7.1.1 - Projeto pelos estados limites - LFRD (adotado pela ABNT NBR 8800) 30 1.7.1.1.1 - Combinações de ações 31 1.7.1.1.2 - Combinações de serviços 32 1.7.1.2 - Projeto pelas resistências admissíveis - ASD 36 1.8 - Elementos estruturais 37 1.9 - Normas estruturais 37 Capítulo 2 - Materiais 41 2.1 - Introdução 42 2.2 - Aços estruturais 42 2.3 - Parafusos, pinos e barras rosqueadas 43 2.4 - Metal de solda e fluxo para soldagem 43 2.5 - Propriedades mecânicas 44 2.6 - Resistência dos aços estruturais 44 2.6.1 - Tipos de aços estruturais 44 2.6.2 - Bitolas das chapas encontradas no mercado 46 Capítulo 3 - Cargas nos Edifícios 49 3.1 - Introdução 50 3.2 - Cargas permanentes (peso próprio) - CP 51 3.3 - Cargas acidentais (sobrecargas) - CA 52
3.4 - Forças devidas ao vento (NBR 6123) - CV 53 3.5 - Combinações de ações 57 3.6 - Deslocamentos máximos 58 3.7 - Vibrações em pisos 60 3.7.2 - Fatores que influenciam a percepção das vibrações 61 3.7.3 - Gráficos de sensibilidade humana as vibrações 62 3.7.4 - Critério proposto 64 3.7.5 - Recomendações da NBR 8800 70 Capítulo 4 - Sistemas Estruturais 73 4.1 - Introdução 74 4.2 - Sistemas estruturais 74 4.2.1 - Quadro contraventado 75 4.2.2 - Quadro rígido 75 4.2.3 - Sistema misto - contraventado e aporticado 76 4.2.4 - Quadro com núcleo central 76 4.2.5 - Treliças interpavimentos 80 4.2.6 - Pisos suspensos 80 4.2.7 - Vigas em balanço 81 4.3 - Estruturas de piso 82 4.3.1 - Composição c função 82 4.3.2 - Vigamento secundário e principal 82 4.3.3 - Sistemas de laje 84 4.3.3.1 - Laje moldada no local 84 4.3.3.2 - Laje pré-moldada de vigotas de concreto com lajotas 84 4.3.3.3 - Pré-lajes (treliçada) 84 4.3.3.4 - Fôrma-laje (Steel Deck) 84 4.4 - Interfaces aço-concreto 85 4.5 - Juntas de dilatação 85 4.6 - Aberturas em almas de vigas 87 4.6.1 - NBR 8800 Anexo J 88 4.6.2 - Manual/Séries AISC - N c 2 89 4.6.2.1 - Principais pontos a serem observados no projeto e detalhe de vigas com abertura na alma 89 4.6.3 - Zona neutra 92 4.6.4 - Exemplos 92 4.7 - Características de tipos de edifícios 98
Capítulo 5 - Ligações 101 5.1 - Introdução 102 5.2 - Ligações soldadas 102 5.2.1 - Vantagens e desvantagens 103 5.2.2 - Classificação, tipos de solda e qualidade 103 5.2.2.1 - Áreas efetivas 105 5.2.2.2 - Limitações 106 5.2.3 - Resistência mínima do metal de solda 107 5.2.3.1 - Resistência mínima à tração do metal de solda 107 5.2.3.2 - Resistência fatorada de um filete de solda em kn/cm 107 5.2.3.3 - Resistência da solda 108 5.2.4 - Inspeção e controle de qualidade 109 5.2.5 - Simbologia de soldagem 109 5.3 - Ligações parafusadas 117 5.3.1 - Introdução 118 5.3.2 - Tipos de parafusos 118 5.3.3 - Conexões tipo atrito e tipo contato 123 5.3.4 - Resistência dos parafusos 124 5.3.5 - Arruelas 127 5.3.5.1 - Partes parafusadas 127 5.3.5.2 - Arruelas endurecidas 127 5.3.6 - Normas aplicáveis 128 5.3.7 - Furos 128 5.3.8 - Pega longa e ligações de grande comprimento 128 5.3.9 - Distância mínima de um furo às bordas 129 5.3.9.1 - Furo padrão 129 5.3.9.2 - Furos alargados ou alongados 129 5.3.10 - Espaçamento mínimo e máximo entre furos 130 5.3.10.1 - Espaçamento mínimo 130 5.3.10.2 - Espaçamento máximo entre furos e furo extremidade 130 5.3.11 - Resistência mínima das conexões 130 5.3.12 - Calços 131 5.4 - Ligações mistas (Parafuso com solda) 131 5.5 - Tipos de ligações mais usuais 132 5.5.1 - Ligações viga com viga 132 5.5.2 - Ligações viga com pilar 132
5.5.3 - Emendas de pilares tipo I, H ou tubular 132 5.5.3.1 - Ligações por contato 136 5.5.3.2 - Ligações sem contato 136 5.5.4 - Ligação pilar com fundação 136 5.5.4.1 - Tipos de base 140 5.5.4.1.1 - Bases rotuladas 140 5.5.4.1.2 - Bases engastadas 140 5.6 - Placas de base 141 5.6.1 - Bases submetidas à compressão axial 141 5.6.1.1 - Parâmetros para cálculo da espessura das placas de base 142 5.6.2 - Bases submetidas à compressão excêntrica 143 5.6.3 - Chumbadores 145 5.6.3.1 - Chumbadores a tração para o aço SAE 1020 146 5.6.3.2 - Chumbadores a cisalhamento para o aço SAE 1020 146 5.6.3.3 - Chumbadores a tração com cisalhamento 146 5.7 - Tabelas complementares e exemplos de ligações: AISC - LRFD/ NBR 8800 157 5.7.1 - Tabelas complementares 157 5.7.2 - Exemplos de ligações de acordo com o AISC/LFRD e NBR 8800 164 5.8 - Tabelas complementares e exemplos de ligações de acordo AISC/ASD 171 5.8.1 - Tabelas complementares 171 5.8.2 - Exemplos de ligações considerando cargas admissíveis de acordo com AISC/ASD 9 d 186 Capítulo 6 - Proteção das Estruturas 195 6.1 - Introdução 196 6.2 - Proteção das estruturas à corrosão 196 6.2.1 - Limpeza 1% 6.2.2 - Pintura 197 6.2.3 - Galvanização ou zincagem 198 6.3 - Proteção das estruturas à ação do fogo 199 6.3.1 - Resistência do aço à ação do fogo 199 6.3.2 - Fogo como ação (carga) na estrutura 201 6.3.2.1 - Combinações de ações para os estados limites últimos 202 6.3.2.2 - Resistências de cálculo 203 6.3.3 - Cálculo da temperatura no aço 203 6.3.3.1 - Fator de forma ou massividade 203 6.3.4 - Elevação da temperatura no aço 205
6.3.4.1 - Estruturas internas 205 6.3.4.1.1 - Elementos estruturais sem proteção contra o fogo 205 6.3.4.2 - Estruturas externas 206 6.3.5 - Fatores de ventilação 207 6.3.6 - Carga de fogo 208 6.3.7 - As construções e o tempo mínimo de resistência ao fogo 210 6.3.8 - Deformações após um incêndio 214 6.3.9 - Materiais de proteção passiva 216 6.3.10 - Carta de cobertura do material de proteção 221 Capítulo 7 - Montagem 229 7.1 - Introdução 230 7.1.1 - Pré-montagem 230 7.1.2 - Mão-de-obra e segurança do trabalho 230 7.1.3 - Proteção de segurança 231 7.2 - Equipamentos de montagem 232 7.2.1 - Equipamentos de içamento vertical 232 7.2.1.1 - Guindastes 232 7.2.1.2 - Gruas de torre 242 7.2.2 - Equipamentos de transporte horizontal 249 7.2.3 - Equipamentos auxiliares 251 7.3 - Operação de guindastes 252 7.3.1 - Introdução 252 7.3.2 - Terminologia 253 7.3.3 - Cálculo da capacidade de carga 255 7.3.4 - Condições de estabilidade dos guindastes 257 7.3.5 - Tabelas de capacidade de carga 258 7.3.6 - Especificação de um guindaste 260 7.4 - Operação de gruas 261 7.4.1 - Especificação c escolha da grua 262 7.5 - Técnicas de içamento 263 7.5.1 - Determinação da carga a ser içada 263 7.5.2 - Cálculo do peso da peça 263 7.5.3 - Içamento e centro de gravidade 264 7.5.4 - Acessórios de içamento 266 7.5.5 - Ferramentas de montagem 267
7.5.6 - Lista de verificação de montagem 268 7.6 - Técnicas de montagem de edifícios 268 7.6.1 - Tipos de edifícios 268 7.6.2 - Estabilidade da estrutura 272 7.6.3 - Estabilidade de peças isoladas 273 7.6.4 - Seqüência de montagem dc edifícios 274 Capítulo 8 - Custos das Estruturas Metálicas 279 8.1 - Introdução 280 8.2 - Elaboração dos orçamentos 281 8.3 - Orçamento de projetos 282 8.3.1 - Projeto estrutural e detalhamento da estrutura 282 8.3.2 - Informações necessárias ao orçamento do projeto estrutural: 283 8.3.3 - Itens que formam os custos de projeto estrutural e detalhamento da estrutura 283 8.4 - Orçamento de materiais 284 8.4.1 - Materiais empregados 284 8.5 - Orçamento de fabricação e pintura 286 8.5.1 - Processo de fabricação 286 8.5.2 - Informações necessárias ao orçamento de fabricação 287 8.5.3 - Itens que formam os custos de fabricação 287 8.6 - Orçamento de transporte 288 8.6.1 - Informações necessárias ao orçamento de transporte 290 8.7 - Orçamento de montagem 290 8.7.1 - Introdução 290 8.7.2 - O orçamento de montagem 291 8.7.3 - Informações necessárias para a elaboração do orçamento de montagem 292 8.7.4 - Itens do orçamento de montagem 293 8.8 - Fatores que influenciam nos custos das estruturas metálicas 294 8.8.1 - Ligações 294 8.8.2 - Proteções 295 8.9 - Outros itens do fornecimento de estruturas metálicas 296 8.10 - Princípios de planejamento de obras 2% 8.10.1 - Nível do planejamento 296 8.10.2 - Relações entre tarefas 297 8.10.3 - Duração das atividades e definição de recursos 297 8.10.4 - Cronogramas 298
8.10.5 - Histogramas 299 8.10.6 - Controle da obra e gerenciamento de custos 300 8.11 - Planejamento da construção metálica 301 8.11.1 - Projetos 301 8.11.2 - Fabricação 301 8.11.3 - Transporte 302 8.11.4 - Montagem 302 8.11.5 - Interface com outras atividades 303 8.12 - Formação do preço de venda 304 8.12.1 - Serviços 305 8.12.2 - Comércio de materiais 305 8.12.3 - Fornecimento e fabricação 306 8.13 - Contratos 306 8.13.1 - Formas de remuneração dos contratos 306 8.12.2 - Formas de medição e pagamento 307 8.13.3 - Fiscalização 309 Referência Bibliográfica 310 Apêndice A - Dimensionamento de elementos de acordo com a NBR 8800 314 A 1.1 - Bases para projeto 314 A 1.1.1 - Critérios de segurança 314 Al.1.2 - Estados limites 314 A 1.1.3 - Integridade estrutural 314 A2 - Elementos tracionados 315 A2.1 - Introdução 315 A2.2 - Área bruta, área líquida e área líquida efetiva 315 A2.3 - Condições de ruína dos elementos tracionados 319 A2.4 - Força axial de tração resistente de cálculo 319 A2.5 - Limitação do índice de esbeltez 320 A2.6 - Exemplos de elementos (racionados 320 A3 - Elementos comprimidos 328 A3.1 - Introdução 328 A3.2 - Força axial de compressão resistente de cálculo 329 A3.3 - Coeficiente de flambagem por flexão 331 A3.4 - Limitação do índice de esbeltez 331 A3.5 - Flambagem local de barras axialmente comprimidas 332 A3.6 - Exemplos de elementos comprimidos 334
A4 - Vigas contidas lateralmente 342 A4.1 - Introdução 342 A4.2 - Comportamento das vigas estáveis lateralmente 343 A4.3 - Resistência ao momento fletor 346 A4.4 - Resistência ao cisalhamento 347 A4.5 - Deslocamentos máximos 350 A4.6 - Cargas concentradas 351 A4.7 - Exemplos 352 A5 - Flambagem lateral de vigas 358 A5.1 - Introdução 358 A5.2 - Apoio lateral 359 A5.3 - Resistência ao momento fletor 360 A5.4 - Resistência ao cisalhamento e deformações máximas 362 A5.5 - Exemplo 362 A6 - Elementos fletidos comprimidos 365 A6.1 - Introdução 365 A6.2 - Ação combinada de força axial e momento fletor 365 A6.3 - Efeitos de segunda ordem 367 A6.4 - Exigências para a estabilidade das barras de uma estrutura 367 A6.5 - Classificação quanto à sensibilidade a deslocamentos laterais: 369 A6.5.1 - Estruturas de pequena deslocabilidade 369 A6.5.2 - Estruturas de media deslocabilidade 370 A6.5.3 - Estruturas de grande deslocabilidade 371 A6.6 - Método aproximado para a amplificação dos esforços solicitantes 371 A6.7 - Determinação simplificada dos esforços solicitantes 374 A6.7.1 - Estruturas contraventadas 374 A6.7.2 - Estruturas em pórticos 374 A6.8 - Exemplos 377 A7 - Vigas mistas 384 A7.1 - Introdução 384 A7.2 - Ação mista e tipos de construção 385 A7.3 - Critérios para projeto e definições 386 A7.4 - Largura efetiva da laje 387 A7.5 - Resistência de cálculo de vigas com conectores de cisalhamento 388 A7.5.1 - Construção escorada 388 A7.5.2 - Construção não-escorada 392 A7.6 - Disposições para laje com fôrma de aço incorporada "steel-deck" 392
A7.6.1 - Limitações 392 A7.6.2 - Fôrmas com nervuras perpendiculares ao perfil de aço 393 A7.6.3 - Fôrmas com nervuras paralelas ao perfil de aço 394 A7.7 - Disposições para laje com pré-laje de concreto 394 A7.8 - Verificação à força cortante 394 A7.9 - Conectores de cisalhamento 394 A7.9.1 - Conectores tipo pino com cabeça ("studs bolts") 394 A7.9.2 - Conectores tipo perfil em U laminado ou formado a frio 395 A7.9.3 - Localização e espaçamento de conectores de cisalhamento 396 A7.10 - Exemplo 396 Apêndice B - Tabelas 405 Tabela B-l - Perfil I Laminado - Abas inclinadas 409 Tabela B-2 - Perfil U - Abas inclinadas 410 Tabela B-3 - Cantoneira de abas iguais - Série polegada 411 Tabela B-4 - Gabaritos usuais para furação de cantoneiras - Série americana 412 Tabela B-5 - Par de cantoneiras iguais opostas pelo vértice 413 Tabela B-6 - Par de cantoneiras de abas iguais 414 Tabela B-7 - Perfil I Laminado nacional - Abas paralelas 415 Tabela B-8 - Perfil H Laminado nacional - Açominas 417 Tabela B-9 - Perfil I laminado - Série européia 418 Tabela B-10 - Tubos redondos sem costura 420 Tabela B-ll - Tubos quadrados 421 Tabela B-12 - Tubos retangulares 422 Tabela B-13 - Perfil I Soldado Série CS 423 Tabela B-14 - Perfil I Soldado Série CVS 426 Tabela B-15 - Perfil I Soldado Série VS 430 Tabela B-l6 - Perfil I Soldado Série VSM 435 Tabela B-17 - Perfil I Eletrossoldado - Série Simétrica 437 Tabela B-l8 - Perfil U de chapa dobrada 439 Tabela B-19 - Parafuso sextavado pesado - ANS1 B 18.2.1 441 Tabela B-20 - Porca sextavada pesada - ANSI B 18.2.2 442 Tabela B-21 - Arruela circular para estruturas metálicas 443 Tabela B-22 - (Metform) Steel Deck MF-75 444 Tabela B-23 - Polydeck 59 - Perfilor 446
Tabela B-24 - Estropos 450 Tabela B-25 - Clips 451 Tabela B-26 - Manilhas 451 Tabela B-27 - Esticadores 452 Tabela B-28 - Moitões 452 Tabela B-29 - Cálculo dos esforços em jogos de roldanas 453 Tabela B-30 - Características para transporte rodoviário 454 Tabela B-31 - Conversão de unidades 455 Apêndice C -Tolerâncias de fabricação e montagem 458 Tabela C-l - Tolerâncias dimensionais para perfis soldados 458 Tabela C-2 - Tolerâncias dimensionais para as estruturas 460 Tabela C-3 - Tolerâncias de montagem 467 Apêndice D - Projeto completo de um edifício de oito pavimentos 470 D-l - Características do edifício 471 D-2 - Sistema estrutural 472 I)-3 - Especificações dos materiais 475 I)-4 - Normas adotadas 475 D-5 - Cargas básicas 476 D-6 - Dimensionamento das colunas isoladas 480 I)-7 - Modelos e resultados para computador 487 I)-8 - Dimensionamento das vigas principais 491 D-9 - Lista de material para estimativa 509 D-10 - Cálculo das principais ligações 517 D-11 - Proposta de proteção passiva 520 D-12 - Sistema de pintura a ser adotado para as partes externas 523 Apêndice E - Exemplo de orçamento e planejamento do projeto do apêndice D 526 E-l - Introdução 526 E-2 - Fabricação 526 E-3 - Jateamento e pintura 530 E-4 - Montagem 531 E-5 - Equipes e prazos: 533 E-6 - Elaboração dos histogramas 536 E-7 - Elaboração dos cronogramas 537 E-8 - Equipamentos 541