Aula 1 - Introdução e Aspectos Gerais

ESTRUTURAS DE AÇO

Introdução e Aspectos Gerais da Construção Metálica

Esdras Jonathan Honorato Costa

INTRODUÇÃO

Histórico

Tecnologia anterior ao concreto armado1779 – Ponte de Ferro em

Coalbrookdale, sobre o rio Severn, na Inglaterra 30,5m (vão)

1849 – Joseph Monier patenteia vasos de concreto armado.

1875 – Monier constrói ponte de concreto armado com 16m de vão livre.

Histórico

Obras de destaque:Torre Eiffel

○ Paris, 1889○ 300m de altura○ 1.700 toneladas de aço○ 18.000 peças.

Histórico

Obras de destaque:Empire State Building

○ New York, 1931○ 380m de altura○ 102 andares

Histórico

Obras de destaque:Empire State Building

○ New York, 1931○ 380m de altura○ 102 andares

Histórico

Obras de destaque:

Hotel Emirados Árabes

Torres Gêmeas – World Trade Center

Construção em aço no Brasil Primeiras Obras em aço

O Eng. Paulo Fragosos – responsável pelas primeiras grandes edificações em aço no Brasil

Edf. Garagem América São Paulo - 1957

Edf. Palácio do Comércio – São Paulo 1959

Construção em aço no Brasil Destaques no Brasil

Brasília Palace Hotel - 1958

Anexo do CongressoFabricação – USA (1956)Problemas na montagem

Aspectos Gerais da Construção Metálica

Entendendo as Estruturas de Aço

Elementos Pré-Fabricados

Necessidade de Montagem

Elementos Leves e Esbeltos

Rapidez na Construção

Estabilidade Global

Emendas e Ligações

Necessário utilizar sistemas estruturais apropriados

Cuidados na execução de lajes, vedações e fechamentos

Material de ótima qualidade

É importante saber…

Estrutura de Concreto = Estrutura de Aço

Vantagens da Construção Metálica

Alívio das fudações Ganho de área útil Redução no tempo de obra Facilidades no canteiro de obras Qualidade e segurança Adaptabilidade e flexibilidade


Economia globalComposição dos custos

○ Administrativos – 10%○ Maq. Equipamentos – 5%○ Materiais – 40%○ Mão de Obra – 45%

Aumento da ProdutividadeO custo com a mão de obra é o de maior

valor incidente no custo final da obra


Reciclável84% da construção em aço é reciclável

Desvantagens da Construção Metálica Dependendo do planejamento da obra, pode custar

mais caro do que uma estrutura de concreto equivalente.

Exige uma mão-de-obra altamente especializada. Em algumas regiões, as vezes é difícil encontrar

determinados aços e perfis. Muitas regiões do Brasil não têm tradição em utilizar

estruturas de aço. Necessita de mercado de componentes

desenvolvidos (fachadas pré-moldadas, dry-wall, etc). Viabiliza somente elementos lineares, para lajes deve

ser associado ao concreto.

Edifícios em Concreto Armado

Edifícios em Aço

Preconceitos

A estrutura metálica não tem durabilidade pois o aço “enferruja”Não existe material bom ou ruim, existe

material bem ou mal especificado;A durabilidade de uma edificação depende:

○ Correta especificação do materila;○ Projeto○ Execução da obra;○ Uso compatível com o projeto;○ Manutenção adequada.

Preconceitos A estrutura metálica não tem

durabilidade pois o aço “enferruja”

1779 1999

Preconceitos

O aço “amolece” em caso de incêndioTanto o aço como o concreto perdem

resistência sob altas temperaturas;A diferença é que o concreto possui maior

inércia térmica que o aço;A norma brasileira para a proteção do

concreto sob ação de incêncio (NBR5627) é pouco aplicada;

Foi aprovada pela ABNT a norma para dimensionamento de estruturas metálicas sob ação de incêndio (NBR 14323)

Preconceitos

O aço “amolece” em caso de incêndio

Preconceitos

O aço é caroNão comparar apenas o material aço com o

material concreto;Considera o empreendimento como um

todo;A estrutura metálica pode ser reaproveitada;O aço tem valor até como sucata;Cuidado ao comparar soluções com

diferentes materiais

Fases da Construção Metálica

1. Projeto

2. Fabricação3. Transporte4. Montagem

Estruturas Metálicas

Fase de Fabricação

Fase de Montagem

Lajes e FechamentosParte 2

Lajes e Vedações

Moldadas no Local

Pré-Moldadas

Painéis Pré-Fabricados

Fôrma de Aço Incorporada

Lajes

VedaçõesAlvenaria Convencional


A estrutura de aço aceita todo tipo de laje e vedação!

Lajes

Lajes Conectores de Cisalhamento

Lajes

Lajes

LajeUso de Treliça Telescópica na fase construtiva

Lajes Mistas Aço–Concreto

Não havendo laje de concreto…

Fechamentos e VedaçõesAlvenaria Tipo Cortina

Alvenaria Externa Alvenaria Interna

Alvenaria Tipo Cortina

Alvenaria Desvinculada

Estrutura Aparente

Alvenaria Desvinculada

Estrutura Não-Aparente

Alvenaria Vinculada

Alvenaria Vinculada


Painéis de Concreto

Painéis de Concreto

Sistemas de Contraventamento

Parte 3

Definição

Contraventamentos

Barras que garantem a estabilidade da estrutura

Tipos

Contraventamento Horizontal

Contraventamento Vertical Entre Pilares

Geralmente são Barras

em X !

Princípio de Funcionamento







Contraventamento VerticalContraventamento Horizontal


Contraventamento Horizontal Contraventamento Vertical


Contraventamento VerticalContraventamento Horizontal

Aspectos do Cálculo

Considerar apenas a barra tracionada

Barras de elevada esbeltez




Flambagem Elástica

T

T




Flambagem Elástica

T

T

Residência Pacaembu

Residência PacaembuAno: 1980Ano: 1980

Arquitetura Arnaldo Martino Eduardo de

Almeida Estrutura

Projecta 347m2

Consumo 86,5 kg/m2

Clínica Pistelli (1992) – São PauloArq. Siegbert ZanettiniEng. Ernesto Tarnoczy

Ligações entre Barras

Parte 4

Tipos de LigaçõesLigações Parafusadas

Ligações Soldadas

Ligações

Ligação Articulada

Ligação Rígida

Ligações

Apoio Engastado

Ligações

Apoio Articulado

Residência Praia Vermelha (1992)

Arq. Pepe Asbun / Eng. E. Tarnoczy

Aço COS-AR-COS / 107,6 kg/m2

Considerações Finais

Sistema construtivo com características

marcantes

Grande rapidez na construção

Tem vantagens e desvantagens

Uso praticamente indispensável na

construção

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