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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 - Nc 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 9d 186
Capítulo 6 - Proteção das Es t ru turas 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 Es t ru turas 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 - In t rodução 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- l l - 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