estruturas em aço
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Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Estruturas em aço
Baseado em anotações e apresentações do Prof. Waldir Pignata
Fau – USP PEF 604
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Tipo de Aço fy
(MPa)
fu
(MPa)
ASTM A-36 250 400
ASTM A-570
(Gr 36)
250 360
COS-AR-COR 500 375 490
COS-AR-COR 400 250 380
Disponibilidade de produtos
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Elementos estruturais de aço
Perfis
•Soldados
•Laminados
•Chapa dobrada
Chapas
•Finas
•Grossas
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
chapas grossaschapas grossas
6,30 25,0
8,00 31,5
9,50 37,5
12,5 50,0
16,0 63,0
19,0 75,0
22,4 100,0
dimensões preferenciais
(mais econômicas)
largura: 2,44m
comprimento: 12,00m
espessuras em mm
(ver tabela)
Utilização
perfis soldados
chapas de ligação
placas de base
de até
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
chapas chapas finasfinas
dimensões preferenciais
(mais econômicas)
largura: 1,20m
comprimento:
a quente: 3m
a frio: 2m ou bobina
Espessuras (mm):
Ver tabela
0,60 2,25
0,75 2,65
0,85 3,00
0,90 3,35
1,06 3,75
1,20 4,25
1,50 4,50
1,70 4,75
1,90 5,00
Utilização
perfis formados a
frio (chapa
dobrada)
telhas
caixilhos
de até
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
PERFISPERFIS
perfis de utilização corrente
seção em forma de:
I, H, U, Z - denominação análoga a essas letras
L - cantoneira
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
NBR 5884NBR 5884““Perfil I estrutural de aPerfil I estrutural de açço soldado por arco elo soldado por arco eléétricotrico””
Série VS perfis tipo viga
1,5 < d/bf ≤ 4
Série CS - perfis tipo pilar
d/bf = 1
Série CVS - perfis tipo viga-pilar
1 < d/bf ≤ 1,5
Série PS – quaisquer
dimensões, fabricado
conforme NBR 5884
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Detalhe de aplicação em torre
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
DesignaDesignaççõesões
série - altura em milímetros - massa aproximada em quilogramas por metro
CS 300x62 (d = 300mm; massa = 62,4 kg/m)
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Perfis formados a frio
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
PERFIS
LAMINADOS
PERFIS
LAMINADOS
Mesas com faces paralelas
Mesas com faces inclinadas
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Seções transversais típicas
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Seções transversais típicas compostas
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
PRÉ-DIMENSIONAMENTO
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Flexão Simples
Com travamento lateral continuo
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
σσσσfy
ε
σ ≤ fy
Flexão Simples
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
σI
yM=
y
CG
σ
máxσW
M=
σmáx
W – módulo resistente
da seção
Viga continuamente travada lateralmente
yf
MWxf
Wx
M≥→≤
y
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Flexão Simples
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Qual o módulo resistente da viga simplesmente apoiada, com vão de 6m,
continuamente travada, sujeita a carregamento uniformemente
distribuído de 0,2 kN/cm (valor característico).
Admitir fyk = 25 kN/cm2. e coeficiente de segurança global igual a 1,55.
M = P l2/8 = 0,2 600 600/8 = 9000 kN cm
3cm55816,1
9000
1,55yk
f
MW
ykf
W
M==≥→≤
Flexão Simples
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Compressão Centrada
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Compressão Centrada
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
2
2
cr
IEπN
fll=
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
2
2
cr
IEπN
fll=
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
A linha tracejada
indica a configuração
pós-crítica
Valores teóricos de K 0,5 0,7 1,0 1,0 2,0 2,0
Valores
recomendados para o
dimensionamento
0,65 0,80 1,2 1,0 2,1 2,0
Rotação e translação impedidas
Rotação livre, translação impedida
Rotação impedida, translação livre
Rotação e translação livres
Compressão Centrada
ll ⋅= Kfl
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Pré-dimensionamento
yd
Rd
f0,5NA =
N – vem do projeto
fy = 25 kN/cm2
A – da tabela de perfis
5,0
NN
AfρN
SdRd
ydRd
≅
=
=
ρ
yfN3A ≅
Incluindo coeficientes
de segurança
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Flexão Simples
FLAMBAGEM LATERAL
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Distribuição de tensões nas mesas, devido à flexão Mesa comprimida tratada
como pilar equivalente
Momento Fletor e Flambagem Lateral
Flexão Simples
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Elevação Seção BB
Planta
Flexão Simples
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Flexão Simples
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Engaste
Configuraçãoinicial
Configuração pós-crítica
Força vertical permanente
Flexão Simples
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Conectores Laje de concreto
Exemplos de Contenção Lateral
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Concreto:
•Arquitetura
•Formas
•Armação
Etapas do projetoAço:
•Arquitetura
•Projeto básico (engenharia)
Unifilar (dimensões básicas), cargas nas
fundações, detalhamento de ligações
importantes, especificação de materiais: aço,
pintura, eletrodo
-------------
•Projeto de fabricação
Detalhamento de todas peças e ligações, todas
dimensões e locações de furos. Adequado à
fabricação, transporte, montagem (pré-montagem,
equipamentos, juntas)
•Diagrama de montagem
Todas as peças são numeradas e apresentadas
sob forma de arranjo geral
Fabricação:
Corte
Furação
Soldagem
Dobramento
Pintura
Pré-montagem
etc.
Pro
f. F
ran
cis
co
Pau
lo G
razia
no
Elevação do contraventamento