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Estruturas Metálicas – Uniderp
Estruturas de Aço
2016-1
Prof. Willian de Araujo Rosa, M.Sc.
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Willian de Araujo Rosa
Engenheiro Civil
UFMS – Universidade Federal do Mato Grosso do Sul
Mestre em Engenharia Civil - Estruturas
UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro
COPPE – Coordenação do Programa de Pós-
Graduação em Engenharia
Professor
Anhanguera-Uniderp / KROTON
UCDB – Universidade Católica Dom Bosco
UFMS – Universidade Federal do Mato Grosso do Sul
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Bibliografia BásicaPINHEIRO, Antonio Carlos da Fonseca Bragança.
Estruturas metálicas: calculos, detalhes, exercicios e
projetos. 2. ed., rev. e ampl. São Paulo: Edgard
Blücher, 2005. 300 p. ISBN 978-85-212-0369-8.
PFEIL, Walter. Estruturas de aço:
dimensionamento prático. 8.ed.
Rio de Janeiro: LTC, 2014.BELLEI, Ildony H. Edifícios industriais em aço: projeto e
cálculo. 3. ed. São Paulo: Pini, 2000. 487 p. ISBN 85-
7266-120-4
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Livros
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Conteúdo Programático1. Propriedades físicas e mecânicas do aço.
2. Estruturas de cobertura de aço. Dimensionamento à tração.
Aplicação em barras de treliças.
3. Dimensionamento à compressão. Aplicação em barras de
treliças e colunas. Dimensionamento de colunas
pertencentes a pórticos.
4. Dimensionamento à flexão simples.
5. Vigas com contenção lateral contínua; vigas sujeitas à flambagem lateral com torção. Aplicação em vigas de piso
e de cobertura. Cisalhamento na flexão. Deslocamentos.
6. Flexão composta. Flexo-compressão.
7. Aplicação em vigas colunas. Flexo-tração.8. Ligações: ligações com conectores, ligações com solda,
ligações excêntricas.
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Prof. Willian de Araujo Rosa, M.Sc.
Estruturas Metálicas
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História da Construção em Aço
Ironbridge, em Coalbrookdale, de Abraham Darby, considerada a primeira obra em estrutura metálica, ponte de ferro fundido, com 30 m de vão (Inglaterra).
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História da Construção em Aço
Britania Bridge, ponte de estrutura tubular de seção quadrada com vãos de 69, 138, 138 e 69 m (Inglaterra).
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História da Construção em Aço
Palm House, de Decimus Burton (Londres).
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História da Construção em Aço
1930 - Inaugurado o
Chrysler Building,
de William Van
Alen, com 77
pavimentos (EUA).
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História da Construção em Aço
1935 Golden Gate, ponte suspensa com
1260 m de vão (EUA).
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História da Construção em Aço
1961 Edifício Avenida Central (Rio de Janeiro).
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História da Construção em Aço
1964 VerrazanoNarrows, ponte suspensa com vão 1278 m (EUA).
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História da Construção em Aço
1966 Escritório
Central da CSN –
Volta Redonda - Rio
de Janeiro.
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História da Construção em Aço
Estação Largo 13 de Maio. Centro
Empresarial do Aço
(São Paulo). Instituto
Cultural Itaú (São
Paulo).
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História da Construção em Aço
1997 Museu Guggenheim, em Bilbao, de
Frank Gehry (Espanha).
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História da Construção em Aço
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História da Construção em Aço
2002 Ponte Juscelino Kubitschek, Brasília-DF, 1200 metros, largura de 24 m, três vãos de 240 metros sustentados por três arcos assimétricos e localizados em planos diferentes, com cabos tensionados de aço colocados em forma cruzada.
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História da Construção em Aço
2004 Taipei 101, de C.Y.Lee, em estrutura de aço, com 101 pavimentos e 509 m de altura (Taiwan).
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Propriedades dos Aços e sua Classificação
Aplicação das Estruturas Metálicasa) Telhados
b) Edifícios industriais e comerciais
c) Residências
d) Hangares
e) Pontes e viadutos
f) Pontes rolantes e equipamentos de transportes
g) Reservatórios
h) Torres
i) Guindastes
j) Postes
k) Passarelas
l) Indústria Naval
m) Escadas
n) Mezaninos
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Sistema Construtivo em Aço - Características
1. Liberdade no projeto de arquitetura 2. Maior área útil
3. Flexibilidade
4. Compatibilidade com outros materiais
5. Menor prazo de execução
6. Racionalização de materiais e mão-de-obra
7. Alívio de carga nas fundações
8. Garantia de qualidade
9. Antecipação do ganho10. Organização do canteiro de obras
11. Precisão construtiva
12. Reciclabilidade
13. Preservação do meio ambiente
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Propriedades dos Aços e sua Classificação
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Propriedades dos Aços e sua Classificação
1. Curva Tensão x Deformação Específica - Módulo
de elasticidade E = 205 GPa
2. Resistência fy (Aço A36 - fy=36 ksi = 250 MPa;)
3. Tenacidade
4. Ductilidade
5. Coeficiente de Poisson (=0,3)6. Módulo de Elasticidade ao Cisalhamento
(G=0,385 E)
7. Tensão de Ruptura ao Cisalhamento
8. Peso Específico (a= 77 kN/m3)
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Propriedades dos Aços e sua Classificação
9. Efeito da Velocidade nos Ensaios
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Propriedades dos Aços e sua Classificação
10. Deformação a Frio dos Aços
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Propriedades dos Aços e sua Classificação
11. Variação da Tensão de Escoamento com a Temperatura
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Propriedades dos Aços e sua Classificação
12. Variação do Módulo de elasticidade com a Temperatura
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Propriedades dos Aços e sua ClassificaçãoElementos de Liga e seus Efeitos sobre os Aços
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Propriedades dos Aços e sua Classificação
Os tratamentos térmicos são feitos com
os seguintes objetivos:
a) remoção de tensões internas
b) mudança da dureza
c) aumento da resistência mecânica
d) melhora da ductilidade
e) melhora da usinabilidade
f) melhora da resistência ao desgaste
g) modificação da propriedade elétrica
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Propriedades dos Aços e sua Classificação
NormaNo Brasil é utilizada a norma técnica NBR 8800,
de 2008, Projeto e execução de estruturas de
aço e de estruturas mistas de aço de edifícios
(método dos estados limites) – ABNT –
Associação Brasileira de Normas Técnicas.
A NBR 8800 também está integrada à NBR
14323:1999 - Dimensionamento de Estruturas
de Aço de Edifícios em Situação de Incêndio.
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Tipos de Aços Estruturais
As designações dos aços estruturais estão
listadas no Anexo A da NB-14.
Exemplos:
ASTM (American Society For Testing and
Materials) – Aço A36
ABNT (Associação Brasileira de Normas
Técnicas) – EB-583 – Aços para perfis
laminados para uso estrutural. Aço MR-250
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Aço Patinável
Um tipo particular de aço estrutural que pode
dispensar a proteção a corrosão atmosférica
(pintura por exemplo) é o chamado Aço
Patinável ou Aço Aclimável.
Isso porque esse aço estrutural é de alta
resistência a corrosão atmosférica. Trata-se de
um aço de baixa liga que recebe em sua
composição química pequenas quantidades de
cobre, cromo, níquel e fósforo.
Tipos de Aços Estruturais
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Produtos siderúrgicos
• Perfis
• Barras
• Chapas
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Produtos Metalúrgicos
As empresas metalúrgicas produzem
perfis compostos por chapas dobradas
ou compostos por chapas soldadas.
As chapas grossas têm espessura igual
ou superior a 4,76 mm e as chapas
finas é em geral fornecidas em bitolas
MSG (Manufacturer’s Standar Gauge):