Sobre o autor:

ALUÍZIO FONTANA MARGARIDO é engenheiro civil pela escola politécnica da USP (1960), e doutor em engenharia pela mesma universidade (1972).Na USP, foi responsável pela disciplina de sistemas estruturais,na faculdade de Arquitetura e Urbanismo.Desde 1995, é professor das disciplinas de sistemas estruturais(curso de arquitetura) e pontes (curso de engenharia civil),na universidade São Judas Tadeu.Também é consultor técnico da Figueiredo Ferraz Consultoria eEngenharia de Projeto, empresa da qual foi diretor durante 36 anos.É autor do livro Fundamentos de Estruturas.

Ficha técnica desta edição: Produção: CBCA – Centro Brasileiro da Construção em AçoCoordenação e revisão: Sidnei Palatnik Projeto Gráfico: Caetano Sevilla e Sidnei Palatnik Editoração Eletrônica: Caetano Sevilla São Paulo – 2007Fotos: Sidnei Palatnik (exceto quando indicado)

Ficha Técnica da 1ª Edição Produção: Nexem | Universidade Federal do Espírito SantoCoordenação: Tarcísio Bahia | Projeto Gráfico: Ana Claudia Berwanger e Ricardo Gomes | Gráficos: Ricardo Gomes e

Leonardo Zamprogno | Editoração Eletrônica: Ana Claudia Berwanger e Ricardo Gomes – Vitória, 2002.

© 2007 INSTITUTO BRASILEIRO DE SIDERURGIA/CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇÃO EM AÇO

Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida por qualque meio, sem a prévia autorização desta Entidade.Ficha catalográfica preparada pelo Centro de Informações do IBS/CBCA

Instituto Brasileiro de Siderurgia / Centro Brasileiro da Construção em AçoAv. Rio Branco, 181 / 28º Andar 20040-007 - Rio de Janeiro - RJ

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M327u Margarido, Aluízio Fontana O uso do aço na arquitetura / Aluízio Fontana Margarido – Rio de Janeiro: IBS/CBCA, 2007.

Formato Eletrônico Ilustrado Bibliografia ISBN 978-85-89819-14-5

1. Aço na construção 2. Propriedades do aço 3. Estruturas metálicas 4. Pontes 5.Estruturastreliçadas6.Perfisdeaço7.Classificaçãodosaços CDU 624.014.2:72

1ª Edição – 20022ª Edição – 2007

Cap. 1 - Histórico da Construção em AçoCap. 2 - Propriedades dos Aços e sua ClassificaçãoCap. 3 - Perfis Metálicos: Métodos de Obtenção e PadronizaçãoCap. 4 - Meios de LigaçãoCap. 5 - Representação Gráfica: Desenhos de Projeto e de OficinaCap. 6 - Fabricação e TransporteCap. 7 - Pré-Dimensionamento de EstruturasCap. 8 - Detalhes de Projeto na Interface da Estrutura de Aço com Outros MateriaisCap. 9 - Montagem das Estruturas MetálicasCap. 10 - Edifícios AltosCap. 11 - Coberturas com Estruturas em CaboCap. 12 - Coberturas com Estruturas TreliçadasCap. 13 - Exercícios de Pré-Dimensionamento de EdifíciosCap. 14 - Pontes Referências Bibliográficas

Índice Geral

ApresentaçãoO conteúdo original desta publicação foi composto a partir de apontamentos utilizados para um curso ministrado pelo Prof. Aluízio Fontana Margarido, como material de apoio a aula. Nesta edição estamos procedendo a uma revisão e ampliação deste conteúdo.Para mais informações sobre estruturas de aço, recomendamos consultar as referências bibliográficas, no final do capítulo 14.

Centro dinâmico de serviços, capacitado para conduzir uma política de promoção do uso do aço na construção com foco exclusivamente técnico, o CBCA está seguro de que esta publi-cação enquadra-se no objetivo de contribuir para a difusão de competência técnica e empresarial do país.

1904É publicada aprimeira norma deconcreto armadona Alemanha.

1907Cai a ponte deQuebec, e, em função do acidente, contribui muito para o desen-volvimento do cálculo estrutural.

1924Freyssinet desenvolve o Concreto proten-dido utilizando cabos de aço de altodesempenho.

1926Ponte Hercílio Luz, suspensa com vão de 343 m, utilizando cadeia de barras (Florianópolis).

1930Inaugurado o Chrys-ler Building, de William Van Alen, com 77 pavimentos (EUA).

1931Empire State Building, de Shreve, Lamb and Harmon Architects, com 102 pavimentos (EUA).

Ponte de aço em arco, em Kill, com 505 metros de vão (EUA).

A Associação Brasilei-ra de Cimento Port-land propõe o primei- ro regulamento bra-sileiro para o cálculodo concreto armado.

1200Marco Polo fazmenção a pontesmetálicas na Chinae na Índia.

1700Inicia-se o moderno cálculo estrutural.

1779Ironbridge, emCoalbrookdale,de Abraham Darby,considerada a primeira obra em estrutura metálica, ponte de ferro fun-dido, com 30 m de vão (Inglaterra).

1780Grande difusão, até 1820, de pontes em arco de ferro fundido

1820Início da laminação de trilhos.

1824Josef Roeblingproduz cabos de aço e os utiliza na ponte do Niágara

1846Britania Bridge, ponte de estrutura tubular de seção quadrada com vãos de 69, 138, 138 e 69 m (Inglaterra).

1848Palm House, de Deci-mus Burton (Londres).

1851Palácio de Cristal, de Joseph Paxton (Londres).

1855Lambot, na França, constrói a primeira peça de cimento ar-mado com aço. E faz um barco!

1861Monier, ‘jardineiro’ francês faz vasosde concreto armado

1867Monier patenteia uma série de peças em concreto armado e é praticamente nesta data que nasce o concreto armado.

1870Início da laminação de perfis.

1885Home Insurance Building, em Chicago (EUA).

1889Galeria das Máquinas, em Paris (França).

1890O aço substitui o fer-ro forjado e torna-se o principal material estrutural.

1900Mailart projeta pontes de concreto incorpo-rando às pontes um extraordinário senso estético

Posicionar os principais marcos nodesenvolvimento do uso do aço

como material estrutural no contexto geral das técnicas construtivas.

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Histórico daConstrução em Aço

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É construída, pela primeira vez no mun-do, uma ponte em balanços sucessivos, no rio do Peixe, exe-cutada pelo enge-nheiro brasileiro Emílio Baumgart.

1935Golden Gate, ponte suspensa com 1260 m de vão (EUA).

Ile d’Orleans, ponte suspensa com vão de 317 m (França).

1940Ponte de Tacoma, ponte suspensa com vão de 840 m (EUA).

1949Primeira ponte de alumínio (Canadá).

1951Cologne Muelheim II - ponte suspensa ortótropa com vão de 310 m (Alemanha).

1955Cologne Rodenkir-chen, ponte suspen-sa ortótropa com 372 m (Alemanha).

1958Seagram Building – Mies van der Rohe (EUA).

1959Palácio do Café-‘Dro-gadada’ (São Paulo)

1961Edifício Avenida Cen-tral (Rio de Janeiro).

1962Ponte de Maracaibo, com tabuleiro de concreto e vão232 m (Venezuela).

1964Verrazano Narrows, ponte suspensa com vão 1278 m (EUA).

1966Escritório Central da CSN – Volta Redonda - Rio de Janeiro.

Ponte Bum Creek, 204 m de vão, ponte em arco (USA).

Ponte Salazar, ponte suspensa ferroviária e rodoviária vão997 m

Severn Bridge, ponte ortótropa suspensa vão 972 m (Inglaterra).

1967Friedrich Ebert – ponte estaiada vão 276 m (Alemanha).

1969Manheim: Ponte suspensa vão 286 m (Alemanha).

1971Inicia-se a oferta de uma grande gama de aços que apresentam tensões de escoa-mento 1700 kgf/m à 7000 kgf/m.

Erskine Bridge, ponte estaiada com vão de 300 m (Escócia)

1973Edifíco Palácio do Desenvolvimento (Brasília).

1974Saint Nazaire, ponte estaiada com vão de 394 m (França).

Sears Tower, Chica-go, com 110 pavimen-tos (EUA).

1975Humber River, ponte suspensa com vão de 1374 m (Inglaterra).

1977Centro Pompidou, de Renzo Piano & Rich-ard Rogers (Paris).

1979Palácio de Congres-sos da Bahia.

1980Hangar da Varig(Rio de Janeiro).

1984Sede do BancoProgresso (BeloHorizonte).

1985Hong Kong & Shanghai Bank, Norman Foster & Associados (China).

1992Estação Largo 13 de Maio.

Centro Empresarial do Aço (São Paulo).

Instituto Cultural Itaú (São Paulo).

Ópera de Arame (Curitiba).

Ponte El Alamillo, de Santiago Calatrava, em Sevilla (Espanha).

1994Kansai Airport, Renzo Piano (Japão).

Estação Ferroviária de TGV Lyon - Sa-tolas, de Santiago Calatrava (França).

1997Museu Guggenheim, em Bilbao, de Frank Gehry (Espanha).

1998Ponte Akashi Kaikyo, com 45 Km de exten-são (Japão).

2004Taipei 101, de C.Y.Lee, em estrutura de aço, com 101 pavimentos e 509 m de altura (Taiwan).

1992

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