Prof. MSc engº Jovelino Balduino Filho Email: professorjovelino@hotmail.com – engenheirojovelino@hotmail.com

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ESTRUTURA

METÁLICA APOSTILA BÁSICA

FACULDADE DE TALENTOS HUMANOS -FACTHUS

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Nas últimas décadas, com o advento dos computadores, houve um acelerado crescimento tecnológico. Primeiramente, eles apresentavam grandes dimensões, elevado custo de manutenção e baixa capacidade de armazenamento de dados. O emprego dos computadores era restrito apenas a serviços militares ou em grandes centros de pesquisa. Tratava-se de pontos isolados, sem comunicação entre eles, o que limitava a transmissão e o compartilhamento de informações. No final da década de sessenta surgiram as primeiras pesquisas que levaram mais tarde a criação de uma grande rede entre os computadores. Com a popularização dos microcomputadores e a evolução desta rede de redes de computadores, hoje chamada de Internet, é possível obter qualquer informação a partir de qualquer lugar do planeta. O ensino e a aprendizagem em Engenharia também têm sido fortemente afetados por esta acelerada evolução tecnológica. A chamada Era do Conhecimento demanda dos profissionais uma constante atualização de conhecimentos e a Tecnologia da Informação tem proporcionado ferramentas e meios para auxiliar nesta constante requalificação profissional. O desenvolvimento de softwares educacionais têm também ganhado impulso com as interfaces gráficas interativas e recentemente pode se beneficiar da disponibilização via Internet de atualizações e novas versões hipermídia (hipertexto mais multimídia). Essas tecnologias da informação e comunicação proporcionam aos estudantes um rápido e fácil meio de aquisição de conteúdo, surgindo novos métodos de aprendizado como o uso de páginas interativas na Internet (homepages) para auxílio ao ensino e a aprendizagem como mostrado em trabalhos como o de Scheer et al. e inclusive com a possibilidade da utilização de recursos de ambientes virtuais tridimensionais como em Pompeu e Scheer. Neste contexto, a Internet e a World Wide Web (WWW) conferem benefícios de disseminação e acessibilidade a conteúdos diversos. Neste sentido, no presente trabalho é descrito o desenvolvimento de um curso online sobre estruturas de aço que utiliza os recursos disponíveis gráficos e interativos da atual rede mundial de computadores.

O processo empregado no ensino de engenharia no país é, na maior parte das vezes, o mesmo de décadas atrás, por meio de aulas expositivas e desenhos em quadro-negro, que muito dependem do esforço artístico-manual dos professores. Por vários anos, tem-se empregado retroprojetores ou programas de computadores no aprendizado de engenharia, na tentativa de obter uma aula mais dinâmica. A partir dos recursos disponíveis atualmente pela Internet, o objetivo foi criar um curso sobre estruturas em aço, voltado principalmente aos alunos de graduação, professores da área e interessados em geral. O ensino das estruturas metálicas, em especial as de aço, está se sobressaindo devido ao impulso que a área vem recebendo, com grandes investimentos financeiros e com o crescimento do mercado siderúrgico nacional. No exterior, a tecnologia do aço vem sendo utilizada há muitos anos, com muitos estudos sobre o comportamento do material e seu emprego em grandes obras de engenharia. Com o avanço das estruturas metálicas no Brasil, e com o propósito de facilitar o aprendizado de alunos de graduação, buscou-se a elaboração de um curso sobre o assunto, veiculado pela Internet, podendo ser acessado por um maior número de interessados.

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Com o intuito de facilitar o ensino, procurou-se esclarecer conceitos teóricos envolvidos, vistos em sala de aula, fazendo uso dos recursos hipermediáticos (hipertextos + multimídia) existentes (imagens, vídeos, applets e textos acoplados via Internet/WWW), dispondo o conteúdo do curso de forma clara e precisa, proporcionando um alto grau de interatividade com o usuário.

O curso procura prender a atenção do usuário aumentando seu interesse pelo assunto através de um visual claro, que facilita a absorção dos fundamentos teóricos por meio de textos e figuras sobre o tema. Para que tal objetivo seja alcançado, o conteúdo do curso foi dividido em duas partes, sendo que uma delas aborda os conceitos teóricos e a outra permite a prática deles.

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O aço é um produto siderúrgico definido como liga metálica composta principalmente de ferro e pequenas quantidades de carbono. Para aços utilizados na construção civil, o teor de carbono é da ordem de 0,18% a 0,25%. O processo siderúrgico pode ser dividido em 4 grandes partes: a) Preparo das Matérias-Primas (Coqueira e Sintetização) b) Produção de Gusa (Alto-forno) c) Produção de Aço (Aciaria) d) Conformação Mecânica (Laminação)

As matérias-primas necessárias para a obtenção do aço são: o minério de ferro, principalmente a hematita, e o carvão mineral. Ambos não são encontrados puros na natureza, sendo necessário então um preparo nas matérias primas de modo a reduzir o consumo de energia e aumentar a eficiência do processo.

VER ESQUEMA DO PÁTIO DE MATÉRIAS-PRIMAS

FOTO 01: Pátio de Matérias-Primas (Arquivo COSIPA)

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A coqueificação ocorre a uma temperatura de 1300

oC em ausência de ar durante um período de 18

horas, onde ocorre a liberação de substâncias voláteis. O produto resultante desta etapa, o coque, é um material poroso com elevada resistência mecânica, alto ponto de fusão e grande quantidade de carbono. "O coque, nas especificações físicas e químicas requeridas, é encaminhado ao alto-forno e os finos de coque são enviados à sinterização e à aciaria. O coque é a matéria prima mais importante na composição do custo de um alto-forno (60%)".

FOTO 02: Operação de Desfornamento da Coqueira (Arquivo COSIPA)

Na sinterização, a preparação do minério de ferro é feita cuidando-se da granulometria, visto que os grãos mais finos são indesejáveis pois diminuem a permeabilidade do ar na combustão, comprometendo a queima. Para solucionar o problema, adicionam-se materiais fundentes (calcário, areia de sílica ou o próprio sínter) aos grão mais finos. Com a composição correta, estes elementos são levados ao forno onde a mistura é fundida. Em seguida, o material resultante é resfriado e britado até atingir a granulometria desejada (diâmetro médio de 5mm). O produto final deste processo é denominado de sínter e de acordo com o Arquiteto Luís Andrade de Mattos Dias, "Em decorrência de suas características combustíveis e de permeabilidade, o sínter tornou-se mais importante para o processo do que o próprio minério de ferro".

FOTO 03: Sinterização (Arquivo USIMINAS)

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Esta parte do processo de fabricação do aço consiste na redução do minério de ferro, utilizando o coque metalúrgico e outros fundentes, que misturados com o minério de ferro são transformados em ferro gusa. A reação ocorre no equipamento denominado Alto Forno, e constitui uma reação exotérmica. O resíduo formado pela reação, a escória, é vendida para a indústria de cimento. Após a reação, o ferro gusa na forma líquida é transportado nos carros-torpedos (vagões revestidos com elemento refratário) para uma estação de dessulfuração, onde são reduzidos os teores de enxofre a níveis aceitáveis. Também são feitas análises da composição química da liga (carbono, silício, manganês, fósforo, enxofre) e a seguir o carro torpedo transporta o ferro gusa para a aciaria, onde será transformado em aço.

VER CARROS-TORPEDOS

FOTO 04: Alto Forno (Arquivo COSIPA)

Na aciaria, o ferro gusa é transformado em aço através da injeção de oxigênio puro sob pressão no banho de gusa líquido, dentro de um conversor. A reação, constitui na redução da gusa através da combinação dos elementos de liga existentes (silício, manganês) com o oxigênio soprado, o que provoca uma grande elevação na temperatura, atingindo aproximadamente 1700

oC.

Os gases resultantes do processo são queimados logo na saída do equipamento e a os demais resíduos indesejáveis são eliminados pela escória, que fica a superfície do metal. Após outros ajustes finos na composição do aço, este é transferido para a próxima etapa que constitui o lingotamento contínuo.

FOTO 05: Aciaria (Arquivo USIMINAS)

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No processo de lingotamento contínuo o aço líquido é transferido para moldes onde se solidificará. O veio metálico é continuamente extraído por rolos e após resfriado, é transformado em placas rústicas através do corte com maçarico.

FOTO 06: Lingotamento Contínuo (Arquivo USIMINAS)

FOTO 07: Laminação a Quente (Arquivo USIMINAS)

Posteriormente, os lingotes devem passar pelo processo de laminação, podendo ser a quente ou a frio, onde se transformarão em chapas através da diminuição da área da seção transversal. Na laminação a quente, a peça com aproximados 250 mm é aquecida e submetida à deformação por cilindros que a pressionarão até atingir a espessura desejada. Os produtos laminados a quente podem ser: Chapas Grossas espessura: 6 a 200 mm largura: 1000 a 3800 mm comprimento: 5000 a 18000 mm Tiras espessura: 1,2 a 12,50 mm largura: 800 a 1800 mm comprimento-padrão: 2000, 3000 e 6000 mm

Tensões Residuais Devido ao resfriamento desigual das peças, chapas e perfis laminados a quente apresentam tensões que permanecem após o completo resfriamento. Em chapas, por exemplo, as bordas se solidificam mais rapidamente que o centro, servindo como um quadro que impedirá a retração da peça como um todo, fazendo com que o centro da peça permaneça tracionado. A norma NBR 8800 fixa essa tensão em 115 MPa.

Ao contrário do processo de laminação a quente as peças laminadas a frio são normalmente mais finas, com melhor acabamento e sem a presença de tensões residuais. Dimensões: espessura: 0,3 a 3,00 mm largura: 800 a 1600 mm comprimentos-padrão: 2000, 2500 e 3000 mm

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FOTO 09: Chapas (Arquivo USIMINAS)

FOTO 10: Chapas Grossas (Arquivo USIMINAS)

FOTO 11 Bobinas (Arquivo USIMINAS)

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FOTO: Carros Torpedos (Arquivo COSIPA)

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Valores para temperatura ambiente

Massa Específica () 7850 Kg/m3

Módulo de Elasticidade (E) 205.000 MPa

Coeficiente de Poisson no regime elástico () 0,3 Módulo transversal de elasticidade (G) 78.850 Mpa

Coeficiente de Poisson no regime elástico (p) 0,5

Coeficiente de dilatação térmica () 12 10-6

/oC

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Os aços estruturais são aqueles que devido a sua resistência, ductilidade e outras propriedades mecânicas, são utilizados em elementos que suportam e transmitem cargas mecânicas. A sua classificação pode ser feita sob diversas formas, onde podemos citar, suas propriedades mecânicas, quantidades de carbono e elementos de liga, grau de desoxidação e de desgaseificação.

A) Aços Carbono B) Aços de Baixa Liga C) Aços Resistentes ao Fogo

É o aço mais empregado nas construções e o aumento da sua resistência é obtida principalmente através do acréscimo de carbono em relação ao ferro puro. Este acréscimo de carbono na composição do aço implica em algumas modicações em suas propriedades, como redução da sua ductilidade, dificultando a soldagem. Os aços com teor de carbono inferior a 0,30% podem ser soldados sem a necessidade de precauções especiais. Os aços carbono possuem em sua composição química elementos de liga com teores residuais máximos admissíveis conforme mostrados na tabela abaixo.

ELEMENTO QUÍMICO

TEOR RESIDUAL MÁXIMO ADMISSÍVEL (%)

Cromo (Cr) 0,20 Níquel (Ni) 0,25 Alumínio (Al) 0,10 Boro (B) 0,0020 Cobre (Cu) 0,35 Silício (Si) 0,60 Manganês (Mn) 1,65

Os aços carbono ainda podem ser divididos em 3 classes, conforme a quantidade de carbono da sua constituição química.

CLASSE

LIMITE USUAL DE

RESISTÊNCIA (Mpa)

CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS APLICAÇÕES

Baixo Carbono C< 0,30%

<440 Boa tenacidade,

comformabilidade e soldabilidade.

Pontes, edifícios, navios, caldeiras, tubos, estruturas mecânicas, etc.

Médio Carbono 0,30%C< 0,50%

440 a 590 Médias

conformabilidade e soldabilidade.

Estruturas parafusadas de navios e vagões, tubos, estruturas

mecânicas, implementos agrícolas, etc.

Alto Carbono C> 0,50%

590 a 780

Más conformabilidade e soldabilidade, alta

resistência ao desgaste

Peças mecânicas, implementos agrícolas, trilhos e rodas

ferroviárias.

Fonte: DIAS, Luís Andrade de M. Principais características a aplicações dos aços-carbono. São Paulo, 1998.

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São aços que podem ou não serem patináveis, e apresentar alta ou média resistência mecânica. Os aços de baixa liga são aços carbono acrescidos de elementos de liga (Nióbio, Manganês, Cobre, Silício, etc.) em pequenas quantidades, com teor de carbono da ordem 0,20%. Estas adições garantem ao aço a elevação da sua resistência mecânica, permitindo ainda, uma boa soldabilidade.

Os aços de baixa liga e alta resistência mecânica e resistentes à corrosão atmosférica (patináveis), são fabricados a partir de aços carbonos, com teor de carbono igual ou inferior a 0,25%, com adição de alguns elementos de liga (Vanádio, Cromo, Cobre, Níquel e Alumínio) não ultrapassando a quantidade de 2%, e limite de escoamento igual ou superior a 300 MPa. Em combinações adequadas, os elementos de liga adicionados promovem ao aço melhoras na sua ductilidade, tenacidade, soldabilidade, resistência a abrasão e a corrosão (até 4 vezes). A elemento cobre (Cu), é o responsável pela criação de uma camada de óxido compacta e aderente que dificulta a corrosão do aço. Esta proteção é desenvolvida quando a superfície metálica é exposta a ciclos alternados de molhamento (chuva, nevoeiro, umidade) e secagem (sol, vento). Esses tipos de aço resistentes a corrosão atmosférica são denominados patináveis ou aclimáveis. Com a formação desta camada de proteção (pátina), este tipo de aço pode ser utilizado com ou sem revestimento, respeitando algumas condições.

Utilização sem revestimento - Pode ser utilizado desta forma em ambientes industriais cuja atmosfera não seja muito agressiva, ambiente rural, urbano e marítimo, desde que a construção esteja distante mais de 600m da orla marítima. Para este tipo de utilização, deve-se ainda tomar alguns cuidados, verificando periodicamente o desenvolvimento da pátina. Caso não verifique, será necessário o revestimento. Utilização com revestimento - Utilizados em ambientes marinhos, onde a estrutura localiza-se a menos de 600 m da orla marítima, em ambientes industriais com atmosfera agressiva, quando o ambiente não favorecer o desenvolvimento da pátina ou quando houver indicação no projeto. O revestimento com pintura também deve respeitar alguns cuidados, pois os lugares submersos ou sujeitos a respingos, possuem corrosão mais acentuada.

São, em geral, aços resistentes a corrosão atmosférica que sofreram modificações em suas composição química através da adição de elementos químicos como Níquel, Nióbio, Vanádio, Molibdênio tornando-o resistente ao fogo. As adições devem ser dosadas adequadamente garantindo ao aço uma elevada resistência mecânica, uma boa soldabilidade e ótima resistência à corrosão atmosférica, como é encontrado no aço que lhe deu origem.

A) Aços Efervescentes B) Aços Acalmados C) Aços Semi-Acalmados

São aqueles que contém maior quantidade de oxigênio e outros gases. Este tipo de aço é inadequado para aplicações estruturais visto que durante o processo de solidificação, bolhas de gás ficam presas no interior da peça e, devido a essas descontinuidades e vazios, a peça estrutural apresenta sua resistência mecânica

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comprometida.

São os aços isentos de qualquer tipo de gás, ou seja, possui grande uniformidade. São aços recomendados para aplicações estruturais. Pode adquirir algumas vantagens com a adição do elemento químico alumínio.

Possuem gases em sua constituição, embora em menor quantidade do que os aços efervescentes. Pode ser aplicado em peças estruturais, porém devem-se tomar cuidados especiais em relação a resistência ao choque e à temperatura de transição.

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Para obtenção deste diagrama, ensaia-se em laboratório uma haste metálica (corpo de prova) devidamente preso em uma prensa hidráulica e aplica-se nesta haste esforços de tração, medindo as deformações do material. O aparelho responsável pela medição das deformações na haste é conhecido como extensômetro.

O gráfico resultante do ensaio de tração é confeccionado seguindo-se alguns critérios.

A) No eixo das abscissas (X) plota-se o alongamento percentual do corpo, ou seja,

= L / L

B) No eixo das ordenadas (Y) plota-se a tensão normal de tração resultante do esforço em relação a área da seção inicial da peça.

= F / A

A redução da área da seção transversal, estricção, não é considerada no cálculo da tensão

normal () pois o dimensionamento de peças tracionadas é feito para a seção inicial de cada

elemento estrutural.

Trecho em que a tensão varia de 0 a p e recebe o nome de limite de proporcionalidade (p).

Nesta fase a relação tg = / recebe o nome de módulo de elasticidade longitudinal ou

módulo de Young (E). Esta relação linear é conhecida como lei de Hooke.

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A partir do instante em que a tensão ultrapassa o limite de proporcionalidade, tem-se início a fase plástica. Nesta fase ocorre deformações crescentes na peça sem acréscimos na tensão. O valor desta tensão constante recebe o nome de limite de escoamento (fy). O limite de escoamento do aço é uma das propriedades físicas mais importantes no cálculo das estruturas de aço, pois procura-se evitar que esta tensão seja atingida na seção transversal das barras, como forma de limitar a sua deformação.

Período em que voltam a ocorrer acréscimos das tensões, embora não de forma linear (encruamento). O ponto do gráfico que corresponde à maior tensão que o material resiste é denominada de limite de resistência. Esta fase é caracterizada pela diminuição da seção transversal do corpo de prova no ensaio de tração.

Período a partir do qual o material já atingiu sua tensão máxima (limite de resistência - fu ) e ocorre, então, a ruptura, a uma tensão inferior a máxima obtida. Caso a redução da seção transversal fosse levada em consideração no cálculo das tensões normais, teríamos o diagrama real, onde as tensões tendem a elevarem-se até a ruptura.

É a capacidade que alguns materiais possuem de se deformarem antes da ruptura, quando sujeito a tensões muito elevadas. Quanto mais dúctil o aço maior é a redução de área ou

alongamento antes da ruptura. A ductilidade pode ser medida a partir da deformação () ou da

estricção. Este comportamento fornece avisos ocorrência de tensões elevadas em pontos da estrutura. Na fase de escoamento, situação em que o corpo de deforma sem o acréscimo de tensão, ocorre uma redistribuição das tensões na estrutura.

Propriedade muito importante e merece ser cuidadosamente estudada, pois o corpo se deforma pouco antes da ruptura, que ocorre sem aviso prévio (ruptura frágil).

Capacidade de absorver energia mecânica em regime elástico.

Assim como a propriedade anterior, é a capacidade de absorção de energia mecânica em regime elástico e plástico. É representada pela área total do diagrama tensão-deformação. Sua unidade é (J/m

3), ou seja, é a energia total, que o material pode absorver até a ruptura, por

unidade de volume.

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É a resistência ao risco. É medida experimentalmente por vários processos, porém é definida como a resistência oferecida pela superfície à penetração de uma peça de maior dureza.

Ocorre quando peças estão sujeitas a esforços repetidos e acabam rompendo a tensões inferiores àquelas obtidas em ensaios estáticos. Deve-se levar em conta esta propriedade principalmente em dimensionamento de peças sob o efeito dinâmico, como pontes, torres de transmissão, etc!

É definida como a capacidade que o material possui de retornar ao seu estado inicial após o descarregamento, não apresentando deformações residuais.

A deformação plástica é uma deformação provocada por tensão igual ou superior ao limite de escoamento. Neste tipo de deformação, ocorre uma mudança na estrutura interna do metal, resultando em um deslocamento relativo entre os átomos do metal (ao contrário da deformação

elástica), resultando em deformações residuais.

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Figura 01 (a) Figura 01 (b)

Caso o corpo de prova seja descarregado e imediatamente recarregado, durante o período elástico, a peça não apresenta nenhuma deformação residual e o caminho a ser percorrido será igual ao inicial. Caso esse alívio de tensões ocorra após o escoamento, a peça

apresentará deformações residuais representada no gráfico abaixo como r1, onde a reta tracejada é paralela a reta inicial do ensaio, ou seja, com a mesma inclinação. Efeito semelhante ocorre na fase de encruamento, onde também o descarregamento ocorre paralelo a reta inicial. Quando imediatamente solicitado por um carregamento, o caminho a ser percorrido será aquele a partir do qual a peça manteve sua deformação residual (linha tracejada) até que o gráfico original seja atingido e, a partir daí, segue o trajeto original. Este comportamento de descarregamento seguido de recarregamento, implica em uma redução da ductilidade do material aço.

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Figura 02

Se o corpo de prova atingir a fase do encruamento e em seguida for descarregado e assim permanecer por alguns dias, sujeito à temperaturas e condições normais, em uma nova solicitação de carregamento o diagrama sofrerá uma pequena elevação em sua resistência limite, ou seja, o aço terá maior resistência do que a inicial. Este fenômeno é o envelhecimento do material.

Figura 03

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É toda operação ou combinação de operações de aquecimento e resfriamento controlados aplicados a um metal ou liga metálica em certo período de tempo. Tem como finalidade alterar a microestrutura do aço afim de: A) Modificar a Dureza B) Aumentar a Resistência Mecânica C) Aumentar a Ductilidade D) Remover Tensões Internas da Peça E) Melhorar a Usinabilidade (Facilidade em se Trabalhar com o Aço) Diversos processos de tratamentos térmico são utilizados para melhoria das propriedades do aço, sendo os mais comuns: A) Têmpera B) Recozimento C) Normalização D) Homogeneização

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Muitas vezes faz-se necessário a adição de alguns elementos químicos na fabricação do aço a fim de que seja melhorada alguma(s) de suas características. Vale a pena informar que, a adição de dois ou mais elementos químicos não implica que o resultado obtido seja igual ao efeito de cada elemento isoladamente. Vejamos a influência dos elementos químicos citados abaixo nas propriedades do aço:

Em quantidade não superior a 0,2%, reduz a temperatura de transição e aumenta a tenacidade. Em quantidades suficientemente grandes, o alumínio prejudica o acabamento superficial dos produtos laminados.

É o responsável pelo aumento da temperatura de transição, da resistência (e dureza) porém reduz a ductilidade, tenacidade e soldabilidade. As quantidades de carbono adicionadas no material devem então serem restritas ao máximo de 0,3 % ou em função das demais quantidades de outros elementos de forma a não manter o grau de soldabilidade de resistência desejados.

É muito eficaz na resistência a corrosão atmosférica, para quantidades até 0,35%. Aumenta o limite de resistência (fu) e a resistência a fadiga. Reduz a ductilidade, a tenacidade e a soldabilidade, porém em pequenas quantidades.

A adição de pequenas quantidades deste elemento acarreta acréscimos significativos no limite de escoamento (fy) e acréscimo em menores intensidades no limite de resistência (fu), embora apresente efeitos desfavoráveis em relação a ductilidade. Este elemento é quase que obrigatório na composição dos aços de alta resistência e baixa liga, pois permite uma redução nos teores de carbono e manganês, fornecendo uma melhor soldabilidade e tenacidade.

Melhora o comportamento a temperaturas de até 500 ºC, em comparação com o aço carbono. A adição também melhora sua resistência mecânica e resistência à corrosão atmosférica, porém reduz a soldabilidade do aço.

Assim como outros elementos químicos, a sua adição reduz a soldabilidade do aço. Também permite que o envelhecimento seja retardado e proporciona um aumento no limite de resistência (fu), na resistência à fadiga, na resistência a corrosão e na tenacidade do aço.

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Melhora a soldabilidade e assim como o cobre, melhora o comportamento do aço quando sujeito à alta temperatura. Seu limite de escoamento, resistência à abrasão e resistência à abrasão também são aumentados.

Para adições de até 0,12 %, a soldabilidade e a tenacidade do aço não são prejudicadas e este elemento eleva a resistência à abrasão, o limite de resistência e a resistência à deformação lenta.

Eleva a resistência mecânica, a resistência à corrosão e a tenacidade, porém reduz a soldabilidade. O comportamento de cada elemento químico na soldabilidade do aço é expressa em carbono equivalente, sendo que uma das expressões que relacionam a influência destes elementos esta indicada abaixo:

Outros elementos químicos e suas mudanças no comportamento do aço, pode ser encontrada na bibliografia.

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As peças estruturais podem ser encontradas no mercado sob diversas formas como:

São laminados planos assim denominados quando uma das dimensões (espessura) é muito menor que as demais. Sua especificação, de acordo com a norma, é através das letras CH seguida da espessura (mm) e o tipo de aço empregado.

Quando as dimensões da seção transversal é muito menor que o seu comprimento. Sua específicação é

através do simbolo seguido do diâmetro da barra em mm. As barras que possuem seção transversal redondas são geralmente empregas nas estruturas metálicas como tirantes, contraventamentos e chumbadores.

Peças que apresentam grande eficiência estrutural, podendo ser encontradas sob diversas geometrias, sendo algumas apresentadas nas figuras abaixo. Os perfis H, I, C podem ter abas paralelas (padrão europeu) ou não (padrão americano), de acordo com sua especificação. Já os perfis tipo L ou cantoneiras,

são formados por duas abas perpendiculares entre si, podendo apresentar larguras iguais ou diferentes.

PERFIL I LAMINADO PERFIL IP CANTONEIRAS

DE ABAS IGUAIS CANTONEIRAS

DE ABAS DESIGUAIS

TABELA TABELA TABELA TABELA

PERFIL HPL

PERFIL HPM

PERFIL HPP

PERFIL C LAMINADO

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TABELA TABELA TABELA TABELA

São elementos que surgiram de forma a suprirem as limitações impostas pelos perfis laminados tipo I. Podendo ser encontrados sob diversas geometrias, como H, I, L, a norma também permite que seja criado perfis especiais de modo a suprir as necessidades do projetista. Também possuem grande eficiência estrutural. A nomenclatura é dada pelo símbolo do perfil utilizado seguido pela sua altura em mm e a massa em kg/m.

PERFIL VS

PERFIL CVS

PERFIL CS

TABELA TABELA TABELA

São perfis formados a frio, padronizados sob as formas L, U, UE, Z, ZE . Porém, oferecem grande liberdade à imaginação do projetista. O seu dobramento deve obedecer raios mínimos (não muito pequenos) evitando a formação de fissuras nestes pontos. Esse tipo de perfil apresenta cantos arredonados e utlização de aços com alto teor de carbono.

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São produtos metálicos obtidos por trefilação e que, devido a sua flexibilidade, são muito utilizados na construção civil.

São obtidos diretamente por trefilação. Em sua fabricação, utiliza-se aços de alto teor de carbono (aço duro) e aço doce

Podem ser formados pela associação de três ou sete fios arrumados de forma helicoidal. O seu módulo de elasticidades longitudinal (E) é tão elevado quanto o de uma barra maciça de aço.

E= 195000 MPa

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Também é formado pelo arranjo helicoidal de fios trefilados. São cabos muito flexiveis e empregado em inúmeras funções, porém apresenta modulo de elasticidade longitudial (E) cerca de 50% menor que o de uma barra maciça.

DIMENSIONAMENTOS

São elementos estruturais onde atuam força normal perpendicularmente ao plano da seção. No caso particular, quando a força normal é aplicada no centro de gravidade da seção, denomina-se de Tração Simples. Os critérios de dimensionamentos verificados são o escoamento da seção bruta (ESB), que é responsável pelas deformações excessivas e ruptura da seção líquida efetiva (RSE), responsável pelo colapso total da peça. Um dos conceitos de maior importância neste dimensionamento é a determinação correta da área da seção transversal e o coeficientes envolvidos. A partir dos resultados obtidos pelos dois critérios, admite-se para as peças estruturais parafusadas o menor valor entre os dois. Na prática, existe inúmeras situações em que encontramos elementos estruturais sujeitos a tração, podendo citar: tirantes, contraventamento de torres, barras de treliças. Encontram-se diversas formas para estes elementos, como barras circulares, barras chatas ou perfis laminados simples (todos estes constituídos de uma seção simples) ou perfis laminados compostos ( ou seja, contituídos por duas ou mais seções).

É o somatório das áreas da seção transversal de cada elemento constituinte, os seja, é encontrada

somando-se os produtos da espessura pela largura bruta, de cada elemento da peça (bxt).

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É encontrada subtraindo-se da área bruta as áreas de cada furo (Diâmetro do furo f x Espessura t).

Vejamos algumas condições que devem ser consideradas para encontrar a área líquida: O diâmetro dos furo deve ser tomado 2 mm a mais que seu valor nominal (diâmetro do parafuso).

No caso de furos padrões, acrescenta-se 1,5 mm ao diâmetro do parafuso, ou seja, o diâmetro do furo será 3,5mm a mais que o diâmetro do parafuso. (Esta consideração se baseia na idéia que a criação dos furos acarreta imperfeições nas propriedades do metal próximo deste).

No caso de existência de furos distribuídos transversalmente ao eixo da barra (em diagonal ou ziguezague), obtemos a largura do elemento como descrito a seguir:

A) Subtrai-se da largura bruta o diâmetro de todos o furos em cadeia. B) Para cada linha oblíqua a seção transversal, soma-se o valor s

2/4g

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g - Distância entre os furos de uma mesma linha (medidos a partir do CG de cada furo) s - Distância entre as linhas dos furos Obs: Diâmetro do parafuso: d(mm)

Diâmetro do furo padrão: df = d + 3,5

C) As linhas de ruptura, que suportam uma parcela <1 da carga total de tração, devem ter seus

valores divididos por para efeito de comparação. D) Compara-se todas as linhas de ruptura encontradas e admite-se o menor valor como a largura crítica do elemento (ln)

SOBRE LINHA DE RUPTURA

Embora nas peças tracionadas o índice de esbeltez (definido como a relação entre o comprimento da haste e o seu raio de giração) não possui fundamental importância, uma vez que o esforço de tração tende a retificar e reduzir as excentricidades construtivas iniciais, a norma fixa limites superiores do índice de esbeltez com a finalidade de reduzir os efeitos vibratórios provocados por ventos, impactos, etc.

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E) Obtém-se An multiplicando-se a largura crítica do elemento pela espessura do barra (ln x t) F) Para as cantoneiras, o valor de g é dado pela soma das distâncias dos centros dos furos à aresta da cantoneira, subtraindo-se o valor da espessura (t) da mesma.

Definição:

Ae = Ct x An

O valor de Ct é encontrado pelos seguintes critérios: Quando a força de tração é transmitida a todos os elementos da seção, por ligações parafusadas

ou soldadas:

Ct = 1

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Quando a força de tração é transmitida apenas a alguns elementos da seção, encontramos o valor de Ct conforme os critérios descritos abaixo:

A) Para Perfis I ou H, quando (bf/d)>=(2/3), ou para perfis T obtidos a partir daqueles, com ligações

apenas nas mesas (Caso forem ligações parafusadas, deve ser composta de no mínimo 3 parafusos alinhados na direção da força)

Ct = 0,90

B) Para Perfis I ou H, quando (bf/d)>=(2/3), para perfis T obtidos a partir daqueles ou para todos os demais perfis (Caso forem ligações parafusadas, deve ser composta de no mínimo 3 parafusos alinhados

na direção da força)

Ct = 0,85

C) Para quaisquer perfis com ligações parafusadas, composto de apenas 2 parafusos alinhados na direção da força

Ct = 0,75

D) Para chapas ligadas nas extremidades por soldas longitudinais, o valor de Ct é obtido conforme o a relação entre l e b (comprimento mínimo da solda e largura da chapa respectivamente) descritos abaixo

b <= l <= 1,5b Ct = 0,75 1,5b <= l < 2b Ct = 0,87

l>= 2b Ct = 1,00

Primeiro critério de dimensionamento. Definição:

Nd = t Nn = 0,9 (Ag fy)

Onde, Nd = Esforço normal de Cálculo (kN)

t = Constante adimensional para ESB = 0,9

Nn = Esforço normal característico (kN) Ag = Área bruta da seção transversal (cm

2)

fy = Limite de escoamento do aço (kN/cm2)

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Segundo critério de dimensionamento. Definição:

Nd = t Nn = 0,75 (Ae fu)

Onde, Nd = Esforço normal de Cálculo (kN)

t = Constante adimensional para RSE = 0,75

Nn = Esforço normal característico (kN) Ae = Área líquida efetiva (cm

2)

fu = Limite de resistência do aço (kN/cm2)

O dimensionamento de peças tracionadas é feito a partir do menor valor obtido pelos critérios de dimensionamento acima descritos.

DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS COMPRIMIDAS

Elementos estruturais quando sujeitos a esforços de compressão, devem ser dimensionado corretamente de forma a resistirem estes esforços, não sofrendo ruína por flambagem (seja local ou global). A flambagem é um fenômeno de segunda ordem que induz a peça e a estrutura global à ruína sem aviso prévio. As peças comprimidas, seja por flexão, torção ou flexo-torção sofre a flambagem global e, quando apenas um elemento da seção sofre compressão temos a flambagem local.

Define-se:

onde,

= Coeficiente que Leva em Consideração a Flambagem por Flexão; Q = Coeficiente que Leva em Consideração a Flambagem Local; A = Área da Seção Transversal; fy = Tensão de Escoamento do Metal.

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Considera-se como comprimento efetivo de flambagem o comprimento equivalente de uma barra bi-rotulada que possui a mesma carga crítica de flambagem. De acordo com a tabela abaixo que especifica valores de k e, por definição todas as barras de uma treliça plana são rotuladas, tem-se:

k=1 (Para barras de Treliças Planas)

Para as barras isoladas, o comprimento efetivo de flambagem recomendados para o dimensionamento pode ser encontrado conforme a tabela abaixo:

Valores de k para Barras Isoladas

Representação Gráfica do Eixo e da Linha Elástica de Flambagem da Barra

Valores Teóricos de k 0,50 0,70 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

Tabela 01 - Comprimento efetivo de flambagem (k)

Por definição, elementos não-enrijecidos são todos aqueles elementos que possuem uma borda livre, paralela às tensões de compressão, e uma outra enrijecida. A existência desta bordas livres torna a peça mais suscetível a flambagem local. A fim de se determinar o valor de Qs, deve-se primeiramente encontrar o valor da largura b conforme cada caso exemplificado nas figuras abaixo.

Caso 1 - Chapas Projetantes de Perfis

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A largura b é a distância da borda livre até a solda de ligação ao perfil.

Caso 2 - Mesas de Perfil C

A largura b é a largura total da mesa.

Caso 3 - Alma de Perfil T

A largura b é a altura total da alma.

Caso 4 - Mesa de Perfis I, H, T

A largura b é a metade da largura total da mesa.

Caso 5 - Abas de Cantoneiras Simples ou Duplas com Ligação Intermitente

A largura b é a largura total da aba.

Tabela 02 - Valores de b e t para elementos não-enrijecidos

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A tabela 03 apresenta os valores a serem considerandos em cada caso (conforme apresentado acima) para a determinação do Coeficiente Qs

Caso p q A B C 1-2-4 0,55 1,02 1,42 0,76 0,67

3 0,74 1,02 1,91 1,24 0,67 5 0,44 0,90 1,34 0,77 0,52

Tabela 03 - Parâmetros para determinação de Qs de acordo com os casos descritos

Com os parâmetros (p e q) obtidos para cada caso a partir da tabela anterior, e com os dados

geométricos e a propriedade do material, encontra-se primeiramente os valores de , p e r.

A partir dos três valores encontrados ( , p e r ), têm-se o valor de Qs para cada elemento não-enrijecido da peça conforme as condições abaixo (Os valores de A, B e C são obtidos da tabela XX)

Observação: Para perfis U e T não enrijecidos, onde >p é necessário também respeitar as seguintes

condições:

Perfis U e T com >p

Perfil

Esquema

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C Laminado

ou Soldado 0,25 3,00

T

Laminado 0,50 2,00

Soldado 0,50 1,25

Tabela 04 -Condições especificas para perfis U e T com >p

Por definição, elementos enrijecidos são todos aqueles elementos que possuem suas bordas apoiadas lateralmente em toda a sua extensão, com a tensão de compressão atuando paralelamente a esta extensão. De forma análoga aos elementos não-enrijecidos, para se determinar o valor de Qa, deve-se primeiramente encontrar o valor da largura b conforme cada caso exemplificado nas figuras abaixo:

Caso 1 - Chapas de Reforço de Mesas

A largura b é a distância entre as linhas de solda.

Caso 2 - Mesas de Tubos Retangulares Soldados

A largura b é a distância livre entre as linhas de solda da alma às mesas

Caso 3 - Alma de Perfis Laminados ou Soldados

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A largura b é a distância entre as faces internas das mesas.

Caso 4 - Mesas de Tubos Retangulares Laminados de Espessura Constante

A largura b é a distância livre entre as almas.

Tabela 05 - Valores de b e t para elementos enrijecidos

A tabela 06 apresenta valores dos parâmetros a serem considerandos em cada caso (conforme apresentado acima) para a determinação do Coeficiente Qa

Caso p A B 1-2-3 1,47 252 44,3

4 1,38 252 50,0

Tabela 06 - Parâmetros para determinação de Qa de acordo com os casos descritos

No elemento enrijecido, a distribuição de tensões não é uniformemente distribuída, ou seja, apresenta elevados valores nos bordos e valores bem reduzidos na região central (conforme apresentado na figura abaixo). Desta forma, poderíamos definir uma largura efetiva (bef) menor que a largura b do elemento, de maneira que a distribuição de tensões seja considerada constante. Esta largura efetiva (bef) seria constituída em duas partes, localizando-se nas bordas enrijecidas do elemento.

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O valor da tensão f distribuída na largura efetiva possui o mesmo valor da resultante das tensões que atuam na seção com distribuição não uniforme.

O valor de f é dado por:

f = 0,9 fy Qs onde Qs é o menor coeficiente dos diversos elemento não-enrijecidos da seção. f = 0,9 fy se a seção apresenta apenas elementos enrijecidos.

A partir do valor da espessura efetiva (bef) define-se a área efetiva (Aef) como:

E, por definição, o coeficiente Qa é a relação entre a área efetiva e a área bruta da seção

Ou seja:

O valor de bef/t é obtido em função de e p ,sendo então

Então, para

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O valor de Q é dado pelo menor valor de Qs calculados para os diversos elementos:

Q = Qs,min

O valor de Q é o mesmo que Qa, obtido pela seguinte fórmula

Calcula-se o valor de Q a partir de Qs e Qa da seção calculados para os diversos elementos

Q = Qs x Qa

O valor do coeficiente é encontrado em função do parâmetro , que é obtido pela relação entre o índice

de esbeltez limite da barra por um coeficiente de esbeltez de referência.

Onde para:

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Segundo a NBR 8800, o valor de é encontrado conforme a classificação do tipo da seção e dos eixos de

flambagem, sendo indicada abaixo para cada seção a curva de flambagem a ser adotada:

Seção Transversal Eixo de

Flambagem Curva de

Flambagem

Tubos Laminados

x

a

y

Tubos Retangulares

Soldados

Soldas de grande

espessura

x

c

y

Outros casos x

b y

I ou H Laminados

x a

y b (a)

x b (a)

y c (b)

x d

y d

I ou H Soldados

x b

y c

x c

não d

C L T e Perfis de

Seção Cheia

x

c y

Tabela 07 - Determinação da curva de flambagem

Observação: Os valores entre parênteses na tabela 07 indicam que devem ser adotadas tais curvas para aços com resistência superior a 43 kN/cm

2.

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E a o valor de é encontrado na tabela 08 , em função da curva de flambagem.

Curva

a 0,158

b 0,281

c 0,384

d 0,572

Tabela 08 - Valores de

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PATOLOGIA

A corrosão é um tipo de deterioração que pode ser facilmente encontrada em obras metálicas. O aço oxida quando em contato com gases nocivos ou umidade, necessitando por isso de cuidados para prolongar sua durabilidade.

A corrosão é um processo de deterioração do material que produz alterações prejudiciais e indesejáveis nos elementos estruturais. Sendo o produto da corrosão um elemento diferente do material original, a liga acaba perdendo suas qualidades essenciais, tais como resistência mecânica, elasticidade, ductilidade, estética, etc.

Em certos casos quando a corrosão está em níveis elevados, torna-se impraticável sua remoção, sendo portanto a prevenção e controle as melhores formas de evitar problemas.

Mais comum e facilmente controlável, consiste em uma camada visível de óxido de ferro pouco aderente que se forma em toda a extensão do perfil. É caracterizada pela perda uniforme de massa e conseqüente diminuição da secção transversal da peça. Esse tipo de corrosão ocorre devido à exposição direta do aço carbono a um ambiente agressivo e à falta de um sistema protetor. Comumente, o sistema protetor pode se romper durante o transporte ou manuseio da peça, devendo ser rapidamente reparado, antes que ocorra a formação de pilhas de ação local ou aeração diferencial. Cuidados em Projetos

FOTO 01: Corrosão em uma coluna de aço (CASTRO)

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Prevenção e Controle: Dependendo do grau de deterioração da peça, pode-se apenas realizar uma limpeza superficial com jato de areia e renovar a pintura antiga. Em corrosões avançadas, deve-se optar pelo reforço ou substituição dos elementos danificados. Em qualquer caso é preciso a limpeza adequada da superfície danificada. A corrosão uniforme pode ser evitada com a inspeção regular da estrutura e com o uso de ligas especiais como o aço inoxidável. Sua localização é uma das mais simplificadas e permite que problemas sejam evitados quando se existe serviços de manutenção preventiva.

FOTO 02: Corrosão uniforme em coluna metálica (CASTRO)

Esse tipo de corrosão ocorre devido a formação de uma pilha eletrolítica quando utilizados metais diferentes. As peças metálicas podem se comportar como eletrodos e promover os efeitos químicos de oxidação e redução. É fácil encontrar esse tipo de contato em construções. A galvanização de parafusos, porcas e arruelas; torres metálicas de transmissão de energia que são inteiramente constituídas de elementos galvanizados, esquadrias de alumínio encostadas indevidamente na estrutura e diversos outros casos decorrentes da inadequação de projetos. Cuidados em Projetos Ao lado temos um exemplo do que pode ocorrer do contato de telhas galvanizadas ou de alumínio com a estrutura, da criação de furos nas peças estruturais e fixação das telhas com parafusos galvanizados.

FOTO 03: Terça corroída (CASTRO)

Prevenção e Controle: Ela é evitada através do isolamento dos metais ou da utilização de ligas com valores próximos na série galvânica. Uma forma muito utilizada é a proteção catódica, que consiste em fazer com que os elementos estruturais se comportem como cátodos de uma pilha eletrolítica com o uso de metais de sacrifício. Dessa forma, a estrutura funcionará como agente oxidante e receberá corrente elétrica do meio, não perdendo elétrons para outros metais. Ao lado, temos um exemplo de esquadria metálica afastada da estrutura por um material isolante.

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FOTO 04: Contato bi-metálico aço-alumínio (CASTRO)

Outra forma de ataque às superfícies, essa corrosão forma laminas de material oxidado e se espalha por debaixo dele até camadas mais profundas. O combate a essa floculação é feito normalmente com tratamento térmico.

FOTO 05: Laminas de material corroído

Ocorre em locais turbulentos onde o meio corrosivo se encontra em alta velocidade aumentando o grau de oxidação das peças. É possível encontrar esse problema em locais que contenham esgotos em movimento, despejo de produtos químicos (indústrias) ou ação direta de água do mar (portos, pontes e embarcações). Ela pode ser diminuída por revestimentos resistentes, proteção catódica, redução do meio agressivo e materiais resistentes à corrosão.

Esse problema é resultante da soma de tensão de tração e um meio corrosivo. Essa tensão pode ser proveniente de encruamento, solda, tratamento térmico, cargas, etc. Normalmente, regiões tencionadas funcionam como ânodos em relação ao resto do elemento e tendem a concentrar a cessão de elétrons. Com o tempo surgem microfissuras que podem acarretar um rompimento brusco da peça antes da percepção do problema.

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Altamente destrutivo, esse tipo de corrosão gera perfurações em peças sem uma perda notável de massa e peso da estrutura. Pode ser difícil de se detectar quando em estágios iniciais, pois na superfície a degradação é pequena se comparada à profundidade que pode atingir. Ela ocorre normalmente em locais expostos à meios aquosos, salinos ou com drenagem insuficiente. Pode ser ocasionada pela deposição concentrada de material nocivo ao aço, por pilha de aeração diferencial ou por pequenos furos que possam permitir a infiltração e o alojamento de substâncias líquidas na peça.

FOTO 06: Pontos com corrosão avançada (CASTRO)

Prevenção e Controle: Para se evitar esse ataque, as peças não devem acumular substâncias na superfície e todos os depósitos encontrados devem ser removidos durante as manutenções. A intervenção deve ser realizada com base no estado em que o processo corrosivo se encontra. Deve-se efetuar a limpeza no local e se a estrutura não estiver comprometida, pode-se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial. É importante a experiência do fiscal devido a possibilidade de se necessitar de uma intervenção mais complexa, com reforço da estrutura ou até mesmo substituição de peças.

FOTO 07: Pontos fundos sobre corrosão uniforme

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FOTO 10: Corrosão por fresta (CASTRO) Veja também: Corrosão em Ligações Parafusadas

Ocorre em locais que duas superfícies estão em contato ou muito próximas (0,025 a 0,1 mm). Devido a tensão superficial da água, esta se aloja nas fendas disponíveis e tende a causar pilhas de aeração diferencial, onde a concentração de oxigênio nas bordas é superior à concentração da área mais interna da fenda, fazendo dessa uma região anódica. Como conseqüência, o processo de corrosão se concentra na parte mais profunda da fresta, dificultando o acesso e o diagnóstico desse problema. Em geral, esse problema afeta somente pequenas partes da estrutura, sendo portanto mais perigosa do que a corrosão uniforme, cujo alarme é mais visível. Prevenção e Controle: Se a corrosão estiver em estágio inicial, pode-se recorrer à limpeza superficial, secagem do interior da fenda e vedação com um líquido selante, aplicando-se posteriormente um revestimento protetor. Se a corrosão estiver em nível avançado, torna-se necessário como nos outros processos o reforço ou substituição de peças.

Todos os defeitos que contenham cantos vivos, locais para depósito de solução aquosa ou exposição do material não protegido, podem vir a apresentar essa corrosão. Por seu tamanho diminuto, as ranhuras muitas vezes passam despercebidas em manutenções e se tornam visíveis somente quando o material oxidado aflora na superfície. Riscos, gretas, pontos parafusados entre outros são enquadrados nesse tema e recebem uma solução semelhante à corrosão por frestas.

FOTO 08: Coluna com ranhura próximas a base (CASTRO)

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Prevenção e Controle: É importante a limpeza da superfície danificada, removendo-se todas as impurezas do local. Por não serem em geral muito degradantes, essas ranhuras podem ser pintadas garantindo a interrupção da corrosão.

FOTO 09: Corrosão em canto vivo São conhecidos diversos modos de evitar corrosões, porém, para cada tipo existe um método que melhor se aplica. Em geral, os processos de prevenção exigem investimento financeiro e são realizados com as peças ainda em ambiente industrial. Outros meios, como revestimento, são feitos em obra e também garantem a qualidade da peça.

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Ligações são materiais que têm por finalidade unir elementos estruturais dando continuidade à estrutura. Elas funcionam como meios de fixação e transmissão de esforços, sendo portanto necessário que trabalhem de forma semelhante às peças a elas conectadas.

A resistência de uma estrutura não depende somente de quanto um perfil pode suportar, suas junções podem representar pontos críticos ou de fragilidade se não dimensionados da forma correta. As conexões devem ser calculadas para poder sustentar as solicitações provenientes de reações da estrutura com o peso próprio, sobrecargas e demais ações.

Nas estruturas de concreto, o monolitismo garante uma continuidade do material ao longo da estrutura, com junções rígidas que facilitam a analise dos esforços atuantes. Quando projetos metálicos são realizados, surge a necessidade de divisão da estrutura em peças distintas que deverão ser transportadas e montadas in loco. A falta de continuidade física devido a essa separação faz com que a execução de ligações exija cuidados especiais para não recair nos problemas que estão dispostos nessa sessão.

Atualmente as ligações são executadas através de soldas ou parafusos, devendo a escolha do processo ser baseada nas características especiais de cada projeto. Outro sistema conhecido de conexão é o rebite, utilizado no Brasil até 1969 mas que entrou em desuso devido à baixa resistência mecânica, exigência de mão de obra especializada e dificuldades na inspeção.

Selecione o tipo de ligação que deseja visualizar.

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Problemas com processos corrosivos acontecem normalmente em particularidades das estruturas. Para prevenir gastos com remediações, recomenda-se a cautela durante a confecção dos projetos. Alguns detalhes no papel podem fazer diferença posteriormente com a estrutura em pleno uso.

Cuidados recomendados em projeto para diminuição/retardamento do processo corrosivo:

Evitar arestas vivas, recessos, rebarbas, gretas ou cavidades; Em locais onde a água pode ficar retida, prever furos de drenagem (foto 01); As cantoneira devem ser projetadas para permitir o livre fluxo de ar, de forma a acelerar o

processo de secagem (foto 01); Executar o recozimento de peças para retirada de tensões residuais; Em regiões catódicas, diminuir a superfície de contato; Isolar metais distantes na tabela galvânica. Deve-se evitar que o aço entre em contato com o

cobre, bronze ou outro metal; Evitar peças semi-enterradas ou semi-submersas; Em soldas longas, manter a continuidade do filete, evitando-se cavidades; Juntas soldadas trazem menos problemas que as parafusadas; Projetar a estrutura de forma a evitar locais de acesso dificultado para possíveis manutenções.

FOTO 01: Local com deposição de umidade e lixo

Ao lado pode-se verificar um estágio de corrosão avançado por pilha de ação local devido à deposição de lixo e conseqüente retenção de umidade. Nessa ligação deveriam ter sido previstos furos para escoamento de água. Como se pode perceber, a ventilação no local é problemática e a falta de limpeza auxilia na geração de uma diferença de potencial entre essa área crítica e o restante da estrutura. O local possui acesso fácil, mas essa condição torna-se sem utilidade frente a falta de manutenção e limpeza na estrutura.

Veja também: Corrosão em Estruturas Metálicas e Corrosão em Ligações Parafusadas.

Por serem os locais de transmissão de cargas e continuidade da estrutura, as ligações devem ser visadas como pontos principais para detalhamento do projeto. É comum que erros de medidas de perfis, deslocamentos de furos e até mesmo impossibilidade de encaixes sejam visualizados somente nesta etapa.

Quanto as ligações, os cuidados a serem tomados em projeto podem ser vistos em: Detalhamento Incorreto de Ligações Parafusadas Problemas de Projeto em Ligações Soldadas

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É na etapa de elaboração dos projetos que surgem grande parte dos erros que darão origem aos inúmeros problemas patológicos. Nas estruturas metálicas, onde a precisão é praticamente milimétrica, os cuidados devem ser redobrados.

Alguns dos problemas que podem ocorrer são: Falta de estabilidade devido à falta de elementos estruturais como contraventamentos,

enrigecedores ou conectores; Falta de ancoragem dos elementos de construção entre si, telhamento, estrutura metálica,

estutura de concreto, etc.; Problemas com erros de dimensionamento; Problemas com as fundações, seja nos parafusos de ligação (devido à força cortante ou normal)

ou na própria fundação em si. Projeto que possibilita deformação excessiva. Pode causar danos às paredes e esquadrias.

FOTO 02: Base da coluna com dimensões incorretas (CASTRO)

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TABELAS PERFIS LAMINADOS

I d

[mm] bf

[mm] tf

[mm] tw

[mm] k

[mm] g

[mm] A

[cm2] Ix

[cm4] Wx [cm3]

rx [cm]

Zx [cm3]

Iy [cm4]

Wy [cm3]

ry [cm]

Zy [cm3]

It [cm4]

Cw [cm6]

102 x 11,5 102 67,6 7,44 4,90 19,1 38 14,6 253 49,8 4,17 57,5 31,8 9,41 1,48 15,8 2,91 705 152 x 18,6 152 84,6 9,12 5,89 22,2 50 23,7 920 121 6,22 139 75,8 17,9 1,79 30,3 7,08 3890 203 x 27,4 203 102 10,8 6,88 25,4 57 34,9 2400 236 8,28 270 155 30,5 2,11 51,8 14,2 14360 254 x 37,8 254 118 12,5 7,90 28,6 70 48,1 5160 405 10,3 465 283 47,7 2,42 81,3 25,0 41220 305 x 60,7 305 133 16,7 11,7 36,5 76 77,4 11320 744 12,1 870 466 84,6 2,69 145 73,5 117400 457 x 81,4 457 152 17,6 11,7 38,1 89 104 33470 1470 18,0 1720 866 114 2,90 198 98,6 418400 508 x 121 508 178 23,3 15,2 47,6 102 154 61640 2430 20,0 2810 1870 211 3,48 360 257 1098000

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IP Massa [kg/m]

d [mm]

bf [mm]

tf [mm]

tw [mm]

k [mm]

g [mm]

A [cm

2]

Ix [cm

4]

Wx [cm

3]

rx [cm]

Zx [cm

3]

Iy [cm

4]

Wy [cm

3]

ry [cm]

Zy [cm

3]

It [cm

4] Cw [cm

6]

80 6,00 80 46 5,2 3,8 10,2 25 7,64 80,1 20,0 3,24 23,2 8,49 3,69 1,05 5,82 0,70 118 100 8,10 100 55 5,7 4,1 12,7 30 10,3 171 34,2 4,07 39,4 15,9 5,79 1,24 9,15 1,21 351 120 10,4 120 64 6,3 4,4 13,3 35 13,2 318 53,0 4,90 60,8 27,7 8,65 1,45 13,6 1,74 890 140 12,9 140 73 6,9 4,7 13,9 40 16,4 541 77,3 5,74 88,4 44,9 12,3 1,65 19,2 2,45 1980 160 15,8 160 82 7,4 5,0 16,4 44 20,1 869 109 6,58 124 68,3 16,7 1,84 26,1 3,62 3960 180 18,8 180 91 8,0 5,3 17,0 48 23,9 1320 146 7,42 166 101 22,2 2,05 34,6 4,81 7430 200 22,4 200 100 8,5 5,6 20,5 52 28,5 1940 194 8,26 220 142 28,5 2,24 44,6 7,01 12990 220 26,2 220 110 9,2 5,9 21,2 58 33,4 2770 252 9,11 286 205 37,3 2,48 58,1 9,10 22670 240 30,7 240 120 9,8 6,2 24,8 65 39,1 3890 324 9,97 366 284 47,3 2,69 73,9 12,9 37390 270 36,1 270 135 10,2 6,6 25,2 72 45,9 5790 429 11,2 484 420 62,2 3,02 97,0 16,0 70580 300 42,2 300 150 10,7 7,1 25,7 80 53,8 8360 557 12,5 628 604 80,5 3,35 125 20,2 125900 330 49,1 330 160 11,5 7,5 29,5 85 62,6 11770 713 13,7 804 788 98,5 3,55 154 28,3 199100 360 57,1 360 170 12,7 8,0 30,7 90 72,7 16270 904 15,0 1020 1040 123 3,79 191 37,5 313600 400 66,3 400 180 13,5 8,6 34,5 95 84,5 23130 1160 16,5 1310 1320 146 3,95 229 51,3 490000 450 77,6 450 190 14,6 9,4 35,6 100 98,8 33740 1500 18,5 1700 1680 176 4,12 276 67,2 791000 500 90,7 500 200 16,0 10,2 37,0 110 116 48200 1930 20,4 2200 2140 214 4,31 336 89,6 1249000 550 106,0 550 210 17,2 11,1 41,2 115 134 67120 2440 22,3 2780 2670 254 4,45 401 124 1884000 600 122 600 220 19,0 12,0 43,0 120 156 92080 3070 24,3 3520 3390 308 4,66 486 166 2846000

ESTRUTURA METÁLICA

Prof. MSc Engº Jovelino Balduino Filho Página 51

L Massa [kg/m]

k [mm]

A [cm

2]

x = y [cm]

Ix = Iy [cm

4]

Wx = Wy [cm

3]

rx = ry [cm]

rz [cm]

38 x 38 x 4,8 2,68 9,53 3,42 1,12 4,58 1,64 1,17 0,74 44 x 44 x 4,8 3,15 11,1 4,00 1,30 7,50 2,30 1,37 0,89 51 x 51 x 4,8 3,63 12,7 4,61 1,45 11,3 3,11 1,57 1,00 51 x 51 x 6,4 4,75 14,3 6,05 1,50 14,5 4,05 1,55 0,99 64 x 64 x 4,8 4,57 12,7 5,82 1,76 22,8 4,97 1,98 1,26 64 x 64 x 6,4 6,10 14,3 7,68 1,82 29,3 6,46 1,95 1,25 64 x 64 x 7,9 7,44 15,9 9,42 1,88 35,3 7,90 1,93 1,24 76 x 76 x 4,8 5,52 12,7 7,03 2,08 40,0 7,23 2,39 1,51 76 x 76 x 6,4 7,29 14,3 9,29 2,14 51,6 9,46 2,36 1,50 76 x 76 x 7,9 9,08 15,9 11,5 2,20 62,9 11,6 2,34 1,50 76 x 76 x 9,5 10,7 17,5 13,6 2,26 73,3 13,7 2,32 1,49

102 x 102 x 6,4 9,82 15,9 12,5 2,77 127 17,2 3,18 2,02 102 x 102 x 7,9 12,2 17,5 15,5 2,84 154 21,1 3,15 2,01 102 x 102 x 9,5 14,6 19,1 18,5 2,90 181 24,9 3,12 2,00 102 x 102 x 12,7 19,0 22,2 24,2 3,00 231 32,3 3,10 1,99 127 x 127 x 9,5 18,3 22,2 23,3 3,53 364 39,7 3,96 2,51 127 x 127 x 12,7 24,1 25,4 30,6 3,63 470 51,8 3,91 2,50 127 x 127 x 15,9 29,8 28,6 37,8 3,76 566 63,3 3,86 2,48 152 x 152 x 9,5 22,2 22,2 28,1 4,17 641 57,8 4,78 3,02 152 x 152 x 12,7 29,2 25,4 37,1 4,27 828 75,5 4,72 3,00 152 x 152 x 15,9 36,0 28,6 45,9 4,39 1010 92,8 4,67 3,00 203 x 20,3 x 12,7 39,3 28,6 50,0 5,56 2020 137 6,35 4,04 203 x 20,3 x 15,9 48,7 31,8 62,0 5,66 2470 169 6,32 4,01 203 x 20,3 x 19,1 57,9 34,9 73,5 5,79 2900 200 6,27 4,01

a 38 44 51 64 76 102 127 152 203

g 22 25 28 35 44 64 76 90 114

g1 51 57 76

g2 44 64 76

ESTRUTURA METÁLICA

Prof. MSc Engº Jovelino Balduino Filho Página 52

L Massa [kg/m]

k [mm]

A [cm2]

x [cm]

y [cm]

Ix [cm4]]

Wx [cm3]

rx [cm]

Iy [cm4]

Wy [cm3]

ry [cm]

rz [cm] tg

44 x 32 x 4,8 2,67 9,53 3,4 0,84 1,47 6,66 2,24 1,40 2,84 1,21 0,91 0,68 0,496 51 x 38 x 4,8 3,15 9,53 4,01 0,99 1,63 10,3 2,99 1,60 5,00 1,77 1,12 0,82 0,551 64 x 38 x 4,8 3,62 9,53 4,61 0,86 2,16 19,2 4,58 2,04 5,31 1,82 1,07 0,83 0,364 64 x 38 x 6,4 4,75 11,1 6,05 0,95 2,22 24,6 5,96 2,02 6,71 2,35 1,05 0,82 0,357 64 x 51 x 4,8 4,09 12,7 5,22 1,31 1,94 21,2 4,80 2,01 12,1 3,21 1,52 1,08 0,631 64 x 51 x 6,4 5,39 14,3 6,84 1,36 2,00 27,2 6,24 1,99 15,5 4,16 1,50 1,08 0,626 76 x 51 x 4,8 4,57 12,7 5,82 1,19 2,46 35,0 6,80 2,45 12,8 3,28 1,48 1,12 0,446 76 x 51 x 6,4 6,10 14,3 7,68 1,25 2,52 45,4 8,88 2,43 16,3 4,26 1,46 1,10 0,440 76 x 64 x 4,8 5,04 14,3 6,43 1,62 2,26 37,8 7,05 2,42 24,0 5,08 1,93 1,35 0,688 76 x 64 x 6,4 6,70 15,9 8,45 1,68 2,31 48,7 9,19 2,40 30,9 6,62 1,91 1,34 0,684 89 x 64 x 6,4 7,29 17,5 9,29 1,52 2,82 74,9 12,4 2,84 32,3 6,75 1,87 1,38 0,506 89 x 64 x 7,9 9,08 19,1 11,5 1,62 2,90 91,2 15,2 2,82 39,1 8,26 1,85 1,37 0,501 89 x 76 x 6,4 8,04 17,5 10,1 1,99 2,64 79,5 12,7 2,82 54,1 9,65 2,32 1,60 0,727 89 x 76 x 7,9 9,82 19,1 12,5 2,05 2,69 97,0 15,6 2,79 65,8 11,8 2,30 1,59 0,724

102 x 76 x 6,4 8,63 17,5 10,9 1,87 3,15 115 16,4 3,25 56,6 9,82 2,28 1,65 0,558 102 x 76 x 7,9 10,7 19,1 13,5 1,93 3,20 141 20,2 3,23 68,7 12,0 2,25 1,64 0,554 102 x 89 x 6,4 9,23 17,5 11,7 2,31 2,95 121 16,9 3,23 87,0 13,2 2,72 1,86 0,759 102 x 89 x 7,9 11,5 19,1 14,5 2,37 3,00 148 20,6 3,20 106 16,3 2,72 1,85 0,757 102 x 89 x 9,5 13,5 20,6 17,2 2,43 3,07 174 24,4 3,18 123 19,2 2,69 1,85 0,755 127 x 89 x 7,9 12,9 20,6 16,5 2,13 4,04 247 31,8 4,09 113 16,7 2,62 1,95 0,489 127 x 89 x 9,5 15,5 22,2 19,7 2,19 4,09 324 37,5 4,06 132 19,8 2,59 1,94 0,486

127 x 89 x 12,7 20,2 25,4 25,8 2,30 4,22 416 49,0 4,01 169 25,6 2,57 1,92 0,479 152 x 102 x 9,5 18,3 28,6 23,3 2,39 4,93 562 54,4 4,90 204 26,2 2,97 2,23 0,446

152 x 102 x 12,7 24,1 25,4 30,6 2,51 5,05 724 71,0 4,85 261 34,1 2,92 2,21 0,440 152 x 102 x 15,9 29,8 28,6 37,8 2,62 5,16 878 87,0 4,83 313 41,6 2,87 2,19 0,435 203 x 102 x 12,7 29,2 25,4 37,1 2,18 7,26 1600 123 6,58 281 35,2 2,74 2,20 0,267 203 x 102 x 15,9 36,0 28,6 45,9 2,30 7,38 1950 151 6,52 337 42,9 2,71 2,18 0,262 203 x 102 x 19,1 42,7 31,8 54,5 2,42 7,49 2290 179 6,48 390 50,3 2,67 2,16 0,258

ESTRUTURA METÁLICA

Prof. MSc Engº Jovelino Balduino Filho Página 53

a ou b 38 44 51 64 76 89 102 127 152 203

g 22 25 28 35 44 51 64 76 90 114

g1 51 57 76

g2 44 64 76

ESTRUTURA METÁLICA

Prof. MSc Engº Jovelino Balduino Filho Página 54

IP Massa [kg/m]

d

[mm] bf

[mm] tf

[mm] tw

[mm] k

[mm] g1

[mm] g2

[mm] A

[cm2] Ix

[cm4] Wx [cm3]

rx [cm]

Zx [cm3]

Iy [cm4]

Wy [cm3]

ry [cm]

Zy [cm3]

It [cm4]

Cw [cm6]

100 16,7 96 100 8,0 5,0 20,0 55 - 21,2 349 72,8 4,06 83,0 134 26,8 2,51 41,1 5,26 2580 120 19,9 114 120 8,0 5,0 20,0 65 - 25,3 606 106 4,89 119 231 38,5 3,02 58,9 6,02 6470 140 24,7 133 140 8,5 5,5 20,5 75 - 31,4 1030 155 5,73 173 389 55,6 3,52 84,8 8,16 15060 160 30,4 152 160 9,0 6,0 24,0 85 - 38,8 1670 220 6,57 246 616 76,9 3,98 118 12,3 31410 180 35,5 171 180 9,5 6,0 24,5 100 - 45,3 2510 294 7,45 324 925 103 4,52 156 14,9 60210 200 42,3 190 200 10,0 6,5 28,0 110 - 53,8 3690 389 8,28 430 1340 134 4,98 204 21,1 108000 220 50,5 210 220 11,0 7,0 29,0 120 - 64,3 5410 515 9,17 568 1950 178 5,51 271 28,6 193300 240 60,3 230 240 12,0 7,5 33,0 90 35 76,8 7760 675 10,1 744 2770 231 6,00 352 41,8 328500 260 68,2 250 260 12,5 7,5 36,5 100 40 86,8 10450 836 11,0 920 3670 282 6,50 430 52,7 516400 280 76,4 270 280 13,0 8,0 37,0 110 45 97,3 13670 1010 11,9 1110 4760 340 7,00 518 62,4 785400 300 88,3 290 300 14,0 8,5 41,0 120 50 113 18260 1260 12,7 1380 6310 421 7,47 641 85,6 120000 320 97,6 310 300 15,5 9,0 42,5 120 50 124 22930 1480 13,6 1630 6990 466 7,51 710 108 151200 340 105 330 300 16,5 9,5 43,5 120 50 133 27690 1680 14,4 1850 7440 496 7,46 756 128 1824000 360 112 350 300 17,5 10,0 44,5 120 50 143 33090 1890 15,2 2080 7890 526 7,43 802 149 2177000 400 125 390 300 19,0 11,0 46,0 120 50 159 45070 2310 16,8 2560 8560 571 7,34 873 190 2942000 450 140 440 300 21,0 11,5 48,0 120 50 178 63720 2900 18,9 3220 9470 631 7,29 966 245 4148000 500 155 490 300 23,0 12,0 50,0 120 45 198 86970 3550 21,0 3940 10370 691 7,24 1060 310 5643000 550 166 540 300 24,0 12,5 51,0 120 45 212 111900 4150 23,0 4620 10820 721 7,15 1110 352 7189000 600 178 590 300 25,0 13,0 52,0 120 45 226 141200 4790 25,0 5360 11270 751 7,05 1160 399 8978000

ESTRUTURA METÁLICA

Prof. MSc Engº Jovelino Balduino Filho Página 55

IP Massa [kg/m]

d

[mm] bf

[mm] tf

[mm] tw

[mm] k

[mm] g1

[mm] g2

[mm] A

[cm2] Ix

[cm4] Wx [cm3]

rx [cm]

Zx [cm3] Iy [cm4] Wy

[cm3] ry

[cm] Zy

[cm3] It

[cm4] Cw [cm6]

100 20,4 100 100 10,0 6,0 22,0 55 - 26,0 450 89,9 4,16 104 167 33,5 2,53 51,4 9,29 3380 120 26,7 120 120 11,0 6,5 23,0 65 - 34,0 864 144 5,04 165 318 52,9 3,06 81,0 13,9 9410 140 33,7 140 140 12,0 7,0 24,0 75 - 43,0 1510 216 5,93 246 550 78,5 3,58 120 20,1 22480 160 42,6 160 160 13,0 8,0 28,0 85 - 54,3 2490 311 6,78 354 889 111 4,05 170 32,3 47940 180 51,2 180 180 14,0 8,5 29,0 100 - 65,3 3830 426 7,66 482 1360 151 4,57 231 42,3 93750 200 61,2 200 200 15,0 9,0 33,0 110 - 78,1 5700 570 8,54 642 2000 200 5,07 306 59,5 171100 220 71,5 220 220 16,0 9,5 34,0 120 - 91,0 8090 736 9,43 828 2840 258 5,59 394 76,8 295400 240 83,2 240 240 17,0 10,0 38,0 90 35 106 11260 938 10,3 1050 3920 327 6,08 498 103 486900 260 93,0 260 260 17,5 10,0 41,5 100 40 118 14920 1150 11,2 1280 5130 395 6,58 602 124 753700 280 103 280 280 18,0 10,5 42,0 110 45 131 19270 1380 12,1 1530 6590 471 7,09 718 144 1130000 300 117 300 300 19,0 11,0 46,0 120 50 149 25170 1680 13,0 1870 8560 571 7,58 870 186 1688000 320 137 320 300 20,5 11,5 47,5 120 50 161 30820 1930 13,8 2140 9240 616 7,57 939 226 2069000 340 134 340 300 21,5 12,0 48,5 120 50 171 36660 2160 14,6 2400 9690 646 7,53 986 258 2454000 360 142 360 300 22,5 12,5 49,5 120 50 181 43190 2400 15,5 2680 10140 676 7,49 1030 293 2883000 400 155 400 300 24,0 13,5 51,0 120 50 198 57680 2880 17,1 3240 10820 721 7,40 1100 357 3817000 450 171 450 300 26,0 14,0 53,0 120 50 218 79890 3550 19,1 3980 11720 781 7,33 1200 442 5258000 500 187 500 300 28,0 14,5 55,0 120 45 239 107200 4290 21,2 4820 12620 842 7,27 1290 540 7018000 550 199 550 300 29,0 15,0 56,0 120 45 254 136700 4970 23,2 5600 13080 872 7,17 1340 602 8856000 600 212 600 300 30,0 15,5 57,0 120 45 270 171000 5700 25,2 6420 13530 902 7,08 1390 669 10970000

ESTRUTURA METÁLICA

Prof. MSc Engº Jovelino Balduino Filho Página 56

HPP Massa [kg/m]

d

[mm] bf

[mm] tf

[mm] tw

[mm] k

[mm] g1

[mm] g2

[mm] A

[cm2] Ix

[cm4] Wx [cm3]

rx [cm]

Zx [cm3]

Iy [cm4]

Wy [cm3]

ry [cm]

Zy [cm3]

It [cm4]

Cw [cm6]

100 41,8 120 106 20,0 12,0 32,0 55 - 53,2 1140 190 4,63 236 399 75,3 2.74 116 68,4 9930 120 52,1 140 126 21,0 12,5 33,0 65 - 66,4 2020 288 5,51 350 703 112 3,25 172 91,9 24790 140 63,2 160 146 22,0 13,0 34,0 75 - 80,6 3290 411 6,39 494 1140 157 3,77 241 120 54330 160 76,2 180 166 23,0 14,0 38,0 85 - 97,1 5100 566 7,25 674 1760 212 4,26 325 163 108100 180 88,9 200 186 24,0 14,5 39,0 95 - 113 7480 748 8,13 884 2580 277 4,77 425 204 199300 200 103 220 206 25,0 15,0 43,0 105 - 131 10640 967 9,00 1140 3650 354 5,27 543 260 346300 220 117 240 226 26,0 15,5 44,0 115 - 149 14600 1220 9,89 1420 5010 444 5,79 679 316 572700 240 157 270 248 32,0 18,0 53,0 90 35 200 24290 1800 11,0 2120 8150 657 6,39 1010 629 1152000 260 172 290 268 32,5 18,0 56,5 100 40 220 31310 2160 11,9 2520 10450 780 6,90 1190 721 1728000 280 189 310 288 33,0 18,5 57,0 110 45 240 39550 2550 12,8 2960 13160 914 7,40 1400 809 2520000 300 238 340 310 39,0 21,0 66,0 120 50 303 59200 3480 14,0 4080 19400 1250 8,00 1910 1410 4386000 320 245 359 309 40,0 21,0 67,0 120 50 312 68130 3800 14,8 4440 19710 1280 7,95 1950 1500 5004000 340 248 377 309 40,0 21,0 67,0 120 50 316 76370 4050 15,6 4720 19710 1280 7,90 1950 1510 5584000 360 250 295 308 40,0 21,0 67,0 120 50 319 84870 4300 16,3 4980 19520 1270 7,83 1940 1510 6137000 400 256 432 307 40,0 21,0 67,0 120 50 326 104100 4820 17,9 5580 19340 1260 7,70 1930 1520 7410000 450 263 478 307 40,0 21,0 67,0 120 50 335 131500 5500 19,8 6340 19340 1260 7,59 1940 1530 9251000 500 270 524 306 40,0 21,0 67,0 120 50 344 161900 6180 21,7 7100 19150 1250 7,46 1930 1540 11190000 550 278 572 306 40,0 21,0 67,0 120 50 354 198000 6920 23,6 7940 19160 1250 7,35 1940 1560 13520000 600 285 620 305 40,0 21,0 67,0 120 50 364 237400 7660 25,6 8780 18980 1240 7,22 1930 1570 15910000

ESTRUTURA METÁLICA

Prof. MSc Engº Jovelino Balduino Filho Página 57

C d [mm]

bf [mm]

tf [mm]

tw [mm]

k [mm]

g [mm]

xG [cm]

xC [cm]

A [cm

2]

Ix [cm

4]

Wx [cm3]

rx [cm]

Zx [cm

3]

Iy [cm

4]

Wy [cm

3]

ry [cm]

Zy [cm

3]

It [cm

4]

Cw [cm

6]

76x x 6,10 76,2 35,8 6,93 4,32 17,5 22 1,11 1,17 7,81 69,1 18,0 2,97 21,4 8,20 3,31 1,03 7,49 0,96 57,6 102 x 8,04 102 40,2 7,52 4,67 17,5 25 1,16 1,28 10,3 160 31,6 3,96 37,2 13,3 4,64 1,14 10,9 1,43 166 152 x 12,2 152 48,8 8,71 5,08 20,6 29 1,30 1,52 15,5 545 71,8 5,94 84,2 28,8 8,06 1,36 19,8 2,74 862 203 x 17,1 203 57,4 9,91 5,59 23,8 35 1,45 1,77 21,8 1360 133 7,90 157 54,9 12,8 1,59 32,3 4,79 2990 254 x 22,8 254 66,0 11,1 6,10 25,4 38 1,61 2,02 29,0 2810 221 9,83 260 94,9 19,0 1,81 48,9 7,73 8200 305 x 30,8 305 74,7 12,7 7,16 28,6 44 1,77 2,21 39,3 5370 352 11,7 417 161 28,3 2,03 73,6 13,7 19680

ESTRUTURA METÁLICA

Prof. MSc Engº Jovelino Balduino Filho Página 58

TABELA – PERFIS SOLDADOS

VS d

[mm] bf

[mm] tf

[mm] tw

[mm] A

[cm2] Ix

[cm4] Wx [cm3]

rx [cm]

Zx [cm3]

Iy [cm4]

Wy [cm3]

ry [cm]

Zy [cm3] It [cm4] Cw

[cm6]

450 x 51 450 200 9,5 6,3 65,2 22640 1010 18,6 1130 1270 127 4,41 194 15,0 614500 500 x 61 500 250 9,5 6,3 77,8 34420 1380 21,0 1530 2470 198 5,64 302 18,3 1488000 550 x 64 500 250 9,5 6,3 81,0 42560 1550 22,9 1730 2480 198 5,53 302 18,7 1807000 550 x 75 550 250 12,5 6,3 95,6 52750 1920 23,5 2110 3260 261 5,84 396 39,6 2351000 550 x 88 550 250 16,0 6,3 113 64350 2340 23,9 2560 4170 333 6,08 505 72,6 2970000 600 x 95 600 300 12,5 8,0 121 77400 2580 25,3 2860 5630 375 6,82 572 48,9 4854000 650 x 98 650 300 12,5 8,0 125 92490 2850 27,2 3170 5630 375 6,71 573 49,7 5715000 700 x 105 700 320 12,5 8,0 134 115000 3290 29,3 3660 6830 427 7,14 651 53,2 8067000 750 x 108 750 320 12,5 8,0 138 134200 3580 31,2 4000 6830 427 7,03 652 54,0 9283000 800 x 111 800 320 12,5 8,0 142 155100 3880 33,0 4350 6830 427 6,94 652 54,9 10580000 850 x 120 850 350 12,5 8,0 154 190900 4490 35,3 5030 8940 511 7,63 779 59,7 15660000 900 x 124 900 350 12,5 8,0 158 217000 4820 37,1 5410 8940 511 7,53 780 60,5 17590000 950 x 127 950 350 12,5 8,0 162 245000 5160 39,0 5810 8940 511 7,44 780 61,4 19630000

1000 x 140 1000 400 12,5 8,0 178 305600 6110 41,4 6840 13340 667 8,66 1020 68,7 32510000 1100 x 159 1100 400 12,5 9,5 202 394000 7160 44,2 8180 13340 667 8,12 1020 82,8 39420000 1100 x 180 1100 400 16,0 9,5 229 472500 8590 45,4 9650 17070 854 8,63 1300 140 50140000 1200 x 200 1200 450 16,0 9,5 255 630800 10510 49,7 11760 24310 1080 9,76 1650 156 85160000 1300 x 237 1300 450 16,0 12,5 303 805900 12400 51,6 14270 24320 1080 8,97 1670 205 100200000 1400 x 260 1400 500 16,0 12,5 331 1033000 14760 55,9 16920 33360 1330 10,0 2050 226 159600000 1500 x 270 1500 500 16,0 12,5 344 1210000 16140 59,4 18610 33360 1330 9,85 2060 232 183500000

ESTRUTURA METÁLICA

Prof. MSc Engº Jovelino Balduino Filho Página 59

CVS d

[mm] bf

[mm] tf

[mm] tw

[mm] A

[cm2] Ix

[cm4] Wx [cm3]

rx [cm]

Zx [cm3]

Iy [cm4]

Wy [cm3] ry [cm] Zy

[cm3] It [cm4] Cw

[cm6]

300 x 47 300 200 9,5 8,0 60,5 9500 633 12,5 710 1270 127 4,58 194 16,2 267200 300 x 55 300 250 9,5 8,0 70,0 11500 767 12,8 848 2480 198 5,95 301 19,1 521900 300 x 66 300 250 12,5 8,0 84,5 14310 954 13,0 1050 3260 261 6,21 395 37,2 672700 350 x 73 350 250 12,5 9,5 93,4 20520 1170 14,8 1310 3260 261 5,91 398 41,8 927000 350 x 87 350 250 16,0 9,5 110 24870 1420 15,0 1580 4170 334 6,15 507 77,4 1162000 400 x 87 400 300 12,5 9,5 111 32340 1620 17,1 1790 5630 375 7,13 571 49,8 2112000

400 x 103 400 300 16,0 9,5 131 39360 1970 17,3 2160 7200 470 7,42 728 92,4 2654000 450 x 116 450 300 16,0 12,5 148 52830 2350 18,9 2630 7210 480 6,97 736 109 3390000 450 x 130 450 300 19,0 12,5 166 60260 2680 19,1 2990 8560 570 7,19 871 164 3971000 500 x 134 500 350 16,0 12,5 171 76290 3050 21,2 3390 11440 674 8,19 998 126 6696000 500 x 150 500 350 19,0 12,5 191 87240 3490 21,4 3870 13580 776 8,44 1180 190 7853000 500 x 180 500 350 22,4 16,0 230 102100 4080 21,1 4570 16020 916 8,35 1400 324 9128000 550 x 184 550 400 19,0 16,0 234 125100 4550 23,1 5080 20280 1010 9,31 1550 253 14290000 600 x 190 600 400 19,0 16,0 242 152000 5070 25,1 5680 20290 1010 9,16 1560 260 17100000 600 x 210 600 400 22,4 16,0 268 172400 5750 25,4 6410 23910 1200 9,45 1830 376 19930000 650 x 211 650 450 19,0 16,0 269 200800 6180 27,3 6890 28880 1280 10,4 1960 289 28720000

ESTRUTURA METÁLICA

Prof. MSc Engº Jovelino Balduino Filho Página 60

CS d

[mm] bf

[mm] tf [mm] tw [mm]

A

[cm2] Ix

[cm4] Wx [cm3] rx [cm] Zx

[cm3] Iy

[cm4] Wy [cm3]

ry [cm]

Zy [cm3]

It [cm4]

Cw [cm6]

250 x 52 250 250 9,5 8,0 66,0 7690 616 10,8 678 2470 198 6,12 301 18,3 357700 300 x 62 300 300 9,5 8,0 79,5 13510 901 13,0 986 4280 285 7,33 432 21,9 901900 300 x 76 300 300 12,5 8,0 97,0 16890 1130 13,2 1230 5630 375 7,62 567 43,8 1162000 350 x 93 350 350 12,5 9,5 118 27650 1580 15,3 1730 8930 511 8,69 773 54,9 2544000 400 x 106 400 400 12,5 9,5 136 41730 2090 17,5 2270 13340 667 9,92 1010 62,8 5005000 400 x 128 400 400 16,5 9,5 163 51160 2560 17,7 2780 17070 853 10,2 1290 120 6291000 400 x 146 400 400 19,0 9,5 186 58960 2950 17,8 3210 20270 1010 10,4 1530 193 7355000 450 x 154 450 450 16,0 12,5 196 75450 3350 19,6 3670 24310 1080 11,1 1640 150 11440000 500 x 172 500 500 16,0 12,5 219 104400 4180 21,9 4560 33340 1330 12,4 2020 167 19520000 500 x 194 500 500 19,0 12,5 248 120200 4810 22,0 5240 39590 1580 12,6 2390 259 22900000 500 x 221 500 500 22,4 12,5 281 137700 5510 22,1 6000 46670 1870 12,9 2820 404 26610000 550 x 228 550 550 19,0 16,0 291 165300 6010 23,8 6600 52700 1920 13,5 2910 321 37140000 600 x 250 600 600 19,0 16,0 318 216100 7200 26,1 7890 68420 2280 14,7 3460 351 57720000 600 x 281 600 600 22,4 16,0 358 247100 8240 26,3 9000 80660 2690 15,0 4070 525 67260000 650 x 305 650 650 22,4 16,0 388 316400 9740 28,6 10600 102500 3160 16,3 4770 570 101000000

ESTRUTURA METÁLICA

Prof. MSc Engº Jovelino Balduino Filho Página 61

ANDRADE, Péricles Barreto de - Curso Básico de Estruturas de Aço, 2ª Edição. Belo Horizonte: IEA Editora, 1994.

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DIAS, Luís Andrade de M. - Estruturas de Aço - Conceitos, Técnicas e Linguagem, 2ª edição. São Paulo: Zigurate Editora, 1998.

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Desenvolvimento da apostila principal - Orientador: Profº Jorge Luís Milek, MsC, Co-orientador: Profº Sérgio Scheer, DsC, Bolsistas (PET/SESu): Carlos Alberto Cabral de Azevedo e Luiz Eduardo Wormsbecker, Colaboração: Leonardo Muller Adaime (CNPq) Curso de estrutura metálica, http://www.cesec.ufpr.br/metalicas/