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ESTRUTURAS METÁLICAS Prof. Dr. Murilo Santos Peixoto CONTEÚDO • Obras em estruturas metálicas e produtos; • Método dos estados limites. 2 OBRAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS E PRODUTOS 3 INTRODUÇÃO • As estruturas metálicas, têm indicadores de sua utilização em escala industrial a partir de 1750. No Brasil o início de sua fabricação foi no ano de 1812, sendo que o grande avanço na fabricação de perfis em larga escala ocorreu com a implantação das grandes siderúrgicas. 4 OBRAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS • Empire State Building: 5 Local: Estados Unidos; Ano: 1931; Sistema Estrutural: Pórtico Tridimensional; Altura: 382m; Andares: 102; Material: Aço. New York - USA OBRAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS • Golden Gate: 6 Local: Estados Unidos; Ano: 1937; Sistema Estrutural: Ponte Pênsil; Comprimento: 2737m; Vão livre: 1280m; Material: Aço e concreto. San Francisco- USA OBRAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS • Ponte de Paraíba do Sul: 7 Local: Brasil; Ano: 1889; Sistema Estrutural: Estrutura Metálica Treliçada; Comprimento: 500m; Vãos: 30m; Material: Aço e concreto. Rio de Janeiro - RJ PRINCIPAIS PRODUTOS • Siderúrgicos: 8 Derivados principalmente do ferro e do aço. PRINCIPAIS PRODUTOS • Metalúrgicos: 9 Vários tipos de metais. NORMAS TÉCNICAS • No Brasil é utilizado a ABNT NBR 8800:2025; • Complementares: 10 Importante verificar se houve atualização nas normas. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS • Para o dimensionamento de peças estruturais, além da determinação da estabilidade do conjunto e dos esforços internos solicitantes, é necessário a determinação de algumas características geométricas da seção plana transversal. 11 MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES 12 MÉTODOS DOS ESTADOS LIMITES • Por estados limites, entende-se a ruptura mecânica do elemento estrutural ou seu deslocamento excessivo, que tornem a estrutura imprestável. 13 MÉTODOS DOS ESTADOS LIMITES • No método dos estados limites, tem-se a inclusão dos estados elástico e plástico na formação de mecanismos nas peças estruturais. 14 MÉTODOS DOS ESTADOS LIMITES • É um método de projeto estrutural que usa a teoria das probabilidades para definir solicitações e resistências. 15 ESTADOS LIMITES • Estados limites são pontos críticos em uma estrutura que indicam quando ela deixa de funcionar de forma segura e adequada. Existem dois tipos principais de estados limites: o Estado Limite Últimos (ELU) e os Estado Limite de Serviço (ELS). 16 ESTADO LIMITE ÚLTIMO • Os estados limites últimos referem-se à capacidade máxima da estrutura antes do colapso. • Resistência última da seção (escoamento ou ruptura do material); • Capacidade de carga de ligações; • Ruptura por fadiga e fragilidade. 17 ESTADO LIMITE DE SERVIÇO • Os estados limites de serviço garantem que a estrutura desempenhe sua função de forma adequada ao longo do tempo. • Deformações excessivas (flechas, rotações); • Vibrações (efeitos dinâmicos indesejáveis); • Fadiga sob carregamentos cíclicos; • Aparência e conforto. 18 ELU/ELS 19 CARREGAMENTOS • Quais as cargas atuantes que deve ser consideradas em estruturas metálicas? 20 CARREGAMENTOS • Permanentes (G): Peso próprio da estrutura, de revestimentos, pisos, acabamentos, equipamentos etc. • Variáveis (Q): Sobrecargas de ocupação da edificação, mobília, divisórias, vento em coberturas, empuxo de terra, variação de temperatura etc. • Excepcionais (E): Explosões, choque de veículos, abalo sísmico etc. 21 COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO 22 COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO (CARGAS) 23 COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO (CARGAS) 24 • ELU: • ELS: COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO (CARGAS) 25 COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO (CARGAS) 26 COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO (RESISTÊNCIAS) 27 COEFICIENTES DE PONDERAÇÃO (RESISTÊNCIAS) 28 COMBINAÇÃO DE AÇÕES 29 • Combinação de cargas é uma forma de combinar os casos de carga de uma combinação de ação, considerando os coeficientes parciais de segurança. COMBINAÇÃO DE AÇÕES 30 COMBINAÇÃO DE AÇÕES 31 EXEMPLO 32 • Calcule as cargas solicitantes de projeto (sd), sobre um mezanino de uma loja com mezanino metálico, com peso próprio da estrutura metálica de 35 kg/m², com piso de painel wall de 34 kg/m² e porcelanato com altura de 0,95 cm. NBR6120 ATIVIDADE DE FIXAÇÃO 33 • Calcule as cargas solicitantes de projeto (sd), sobre um mezanino de uma loja com mezanino metálico, com peso próprio da estrutura metálica de 40 kg/m², com piso de painel wall de 34 kg/m² e porcelanato com altura de 0,85 cm. EXEMPLO 34 • Calcule as cargas solicitantes de projeto (sd), que agem sobre uma barra de treliça de um galpão industrial decorrentes dos carregamentos: ATIVIDADE 03 35 • Apresentar os principais aspectos abordados pela NBR 6123:Forças devido ao vento em edificações. • ENTREGAR NO AVA ATÉ 10/04/2025.