S1 AÇO introdução(1)

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ESTRUTURAS DE AÇO
Prof. Roberto Borges França (Dr. Eng.)
VANTAGENS
•Alta capacidade de resistência à 
tração, compressão e flexão
•Mais leve que o concreto
•Maior precisão nas dimensões e 
propriedades do material
•Material homogêneo
•Montagem rápida e mecanizada
•Desmontagem e reutilização
•Reforço ou substituição de peças
•Resistência ao choque e vibrações
•Reaproveitamento de material
Introdução
DESVANTAGENS
•Suscetibilidade à corrosão, necessita 
tratamento superficial
•Necessidade de manutenção
•Limitações devido ao transporte
•Necessidade de mão de obra e 
equipamentos especializados
•Limitação no fornecimento
de perfis
Produtos de aço para uso estrutural
BARRAS
CHAPAS
PERFIS LAMINADOS
PERFIS DE CHAPAS DOBRADAS
PERFIS SOLDADOS
Perfil CS
(Coluna Soldada)
d/bf≈1
Perfil CVS
(Coluna Viga Soldada)
d/bf≈1,5
Perfil VS
(Viga Soldada)
d/bf≈2
Entidades normativas para o projeto e cálculo de 
estruturas de metálicas
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
AISC – American Institute of Steel Construction
ANSI – American National Standards Institute
ASTM – American Society for Teesting and Materials
DIN – Deutsch Industrie Normen
AFNOR – Association Française de Normalisation
Normas técnicas
NB 14 – NBR 8800 – Projeto e execução de estruturas de aço de 
edifícios
NBR 8681 – NB 862 – Ações e segurança nas estruturas
NBR 6120 – NB5 – Cargas de cálculo de estruturas de edifícios
NBR 6123 – NB 599- Forças devidas ao vento em edificações
NBR 14323 – Dimensionamento de Estruturas de aço de 
edifícios em situação de incêncio
DIAGRAMA TENSÃO X DEFORMAÇÃO DE AÇOS DÚCTEIS
Características do aço coberto pela NBR 8800:
-Resistência ao escoamento 
fy≤ 450 Mpa
-Relação entre as resistência à ruptura e ao escoamento 
não inferior a 1,18
fu/fy≥ 1,18
-Peso específico ⇒γa = 77 kN/m3
-Módulo de elasticidade longitudinal ⇒ E = 205.000MPa
-
-Coeficiente de Poisson ⇒ νa = 0,3 
-Módulo de elasticidade transversal ⇒ G ≈ 78.850MPa
-
- Coeficiente de dilatação térmica linear ⇒ β = 12 x 10-6/ºC 
Propriedades dos aços estruturais
Ductibilidade: capacidade de se deformar sob a ação de cargas
Fragilidade: o oposto da ductibilidade. O material rompe sem 
apresentar deformações (baixas temperaturas, choque, estado 
triplo de tensões)
Resiliência: capacidade de absorver energia mecânica quando no 
regime elástico
Tenacidade: capacidade de absorver energia mecânica com 
deformações elásticas e plásticas
Dureza: resistência ao risco e abrasão
Fadiga: devido a carregamentos repetitivos pode haver ruptura em 
tensões inferiores àquelas correspondentes a esforços estáticos
Corrosão: reação do aço com elementos presentes no ambiente
MR-250 (ASTM A-36)
fy= 250 MPa (escoamento)
fu = 400 MPa (ruptura) aço estrutural comum
% máxC = 0,26%
AR-350 (ASTM A-572 Gr50)
fy= 350/345 MPa (escoamento)
fu = 450 MPa (ruptura) aço de alta resistência 
% máxC = 0,23% mecânica e baixa liga
% máxMn= 1,35%
AR-350 COR(ASTM A-588 / COR-500)
fy= 350/345 MPa (escoamento)
fu = 450 MPa (ruptura) 
% máxC = 0,17%
% máxMn= 1,20% aço de alta resistência mecânica, baixa liga, 
% máxNi= 0,40% e elevada resistência à corrosão atmosférica
Si, Cr, Mo, Cu, V, Nb...
Tipos de Aço
Estados Limites
Estados Limites Últimos -ELU: 
Correspondem à ruína parcial ou total da estrutura
Estados Limites de Serviço (ou de utilização):
A estrutura não se presta mais à finalidade para a 
qual foi projetada. Grandes deslocamentos, 
vibrações e deformações permanentes. 
Item 4.6.3.2 da NBR-8800:2008
Sd <= Rd
Sd: Solicitação de Cálculo.
Rd: Resistência de Cálculo. 
Regra Básica de Dimensionamento
Referências
NBR 8800:2008 –Projeto de Estrutura de Aço e de Estrutura 
Mista de Aço e Concreto de Edifícios
PFEIL, Walter, PFEIL, Michèle, Estruturas de aço: 
Dimensionamento prático. 8aed., Ed. LTC, 2009
PINHEIRO, Antonio Carlos F B, Estruturas metálicas: Cálculo, 
detalhes, exercícios e projetos. 2ª. Ed. Blucher, 2012
CHAMBERLAIN,Z.; FICANHA, R.; FABEANE,R., Projeto e cálculo 
de Estruturas de aço, Rio de Janeiro, Elsevier Editora Ltda, 2013.
ANDRADE, S; VELLASCO, P; Comportamento e projeto de 
estruturas de aço, Rio de Janeiro, Elsevier Editora Ltda, 2016.