EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS EM AÇO

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PROF. ANA PAULA BRANDÃO CAPRARO

EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS EM AÇO

APRESENTAÇÃO

MSc. ANA PAULA BRANDÃO CAPRARO

anapcapraro@gmail.com

Eng. Civil – UNIVERSIDADE FEREDERAL DO PARANÁ

Licenciada em Matemática – UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

Mestra em Eng. Civil – UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Especialista em Gestão de Projetos – UNIVERISDADE POSITIVO Doutoranda em Eng. Civil – UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

CONSTRUÇÃO CIVIL III – TC 038

10/04 12/04 17/04

HISTÓRICO ESTRUTURAS METÁLICAS

DETALHES DE ESTRUTURAS METÁLICAS

FALHAS E MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS

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ESTRUTURAS METÁLICAS

Utilizadas tanto em edificações urbanas quanto em grandes pontes e estádios de futebol, as estruturas metálicas imprimem maior produtividade e velocidade construtiva aos projetos.

Em comparação com processos convencionais, como a alvenaria, podem reduzir em até 40% o tempo de execução da obra.

Por dialogar com outros materiais, o aço — material das estruturas metálicas — não deve ser visto como antagônico ao concreto. Na verdade, eles podem aplicados em conjunto nas chamadas estruturas ‘híbridas’ ou ‘mistas’, onde as qualidades de cada elemento serão aproveitadas.

HISTÓRICO

1901 Construção da Estação da Luz, em São Paulo.

Estruturas metálicas da cobertura e das passarelas foram trazidas da Inglaterra.

HISTÓRICO

1946 Começam a funcionar os alto-fornos da Companhia Siderúrgica Nacional,em Volta Redonda.

HISTÓRICO

1957 O Edifício Garagem América, no Centro da cidade de São Paulo, é o primeiro construído no Brasilcom materiais e projetos produzidos totalmente no País.

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HISTÓRICO

1960

Edifícios da Esplanada dos Ministérios, projetados por Oscar Niemeyer,foram construídos com estrutura metálica para atender à urgência do prazo de entrega. Peças foram importadas dos Estados Unidos.

HISTÓRICO

1960

Edifícios da Esplanada dos Ministérios, projetados por Oscar Niemeyer,foram construídos com estrutura metálica para atender à urgência do prazo de entrega. Peças foram importadas dos Estados Unidos.

BRASÍLIA: A CONSTRUÇÃO DE UM SONHO (DOCUMENTÁRIO)

HISTÓRICO

1961

O Edifício Avenida Central é concluído no Rio de Janeiro. As peças metálicas do arranha-céu de 35 pavimentos foram produzidas pela FEM (Fábrica de Estruturas Metálicas), subsidiária da CSN.

HISTÓRICO

1961

O edifício que abriga o Escritório Central da Companhia Siderúrgica Nacional, em Volta Redonda,foi o primeiro de múltiplos pavimentos no Brasil a utilizar perfis "I"

compostos de chapas de aço soldadas, em substituição às composições rebitadas de fábrica. A fabricação das estruturas começou em junho de 1962 e o término da montagem ocorreu em fevereiro de 1963, após cinco meses de trabalho.

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HISTÓRICO

1970 O Centro de Exposições do Anhembi, em São Paulo, no final da década de 60,foi o principal marco da construção em treliça metálica espacial no Brasil.A estrutura abrange mais de 60 mil m² e é composta por 60 mil barras tubulares circulares de alumínio, com peso total de 60 t.

HISTÓRICO

1986 Publicação da norma "NBR 8800 - Projeto e Execução de Estruturas de Aço de Edifícios".

HISTÓRICO

1987

O Edifício Casa do Comércio, em Salvador, conta com 14 pavimentos e 58 m de altura. É composto por duas torres de concreto armado, unidas por treliças metálicassobrepostas ortogonalmente, formando balanços e compondo a base em que se apoiam vigas e lajes de piso de nove pavimentos estruturados em aço. O edifício abriga a sede da Feceb (Federação do Comércio do Estado da Bahia), do Sesc (Serviço Social do Comércio) e do Senac (Serviço Nacional de Aprendizagem Comercial).

HISTÓRICO

1987

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HISTÓRICO

1990

O Light Steel Framing chegou ao Brasil no início da década, aplicado na construção residencial.Dez anos depois, com a tecnologia já estabelecida no País, são publicadas as normas:

NBR 14762:01- Dimensionamento de Estruturas de Aço Constituídas por Perfis Formados a Frio

NBR 6355:03- Perfis Estruturais de Aço Formados a Frio.

HISTÓRICO

1990

HISTÓRICO HISTÓRICO

1992

Inauguração da Estação Largo 13 de Maio, do Centro Empresarial do Aço e do Instituto Cultural Itaú, todas as obras em São Paulo. Em Curitiba, é entregue a Ópera de Arame.

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HISTÓRICO

1995

Uso de tintas intumescentes para proteção das estruturas metálicas contra a ação do fogo. Sob altas temperaturas, a tinta libera gases que formarão uma espuma rígida em torno da estrutura, retardando o aumento da temperatura do metal.

HISTÓRICO

CURSO: Proteção contra o fogo em estruturas metálicas (GERDAU) https://www.aecweb.com.br/webseminarios/tecnologia-e- construcao/fogo-em-estruturas-metalicas/fogo-em-estruturas- metalicas.html

HISTÓRICO

1999 Elaborada a "NBR 14.323 - Dimensionamento de Estruturas de Aço de Edifícios em Situação de Incêndio - Procedimentos"

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HISTÓRICO

2004 O Edifício Taipei 101, em Taiwan, é inaugurado com 101 pavimentos e 509 m de altura - um dos 8 mais altos do mundo.

HISTÓRICO

2008

Depois de 22 anos, a NBR 8800 é revisada. A mudança de seu nome para "Projeto de Estrutura de Aço e de Estrutura Mista de Aço e Concreto de Edificações" revela as principais mudanças no texto do documento.

HISTÓRICO

2008

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HISTÓRICO

Compatibilidade com outras normas brasileiras

Eliminação de prescrições de execução das estruturas, que serão contempladas em

norma exclusiva

Regras completas para o projeto de componentes mistos (vigas, pilares, lajes e

ligações)

Diretrizes básicas para assegurar a durabilidade de

elementos de aço frente à corrosão

Prescrições para assegurar a integridade estrutural

HISTÓRICO

Década de 1960 Aço importado de países Europeus

Modernização das usinas siderúrgicas

Maior produtividade e qualidade

O Brasil deixa de importar e passa a

exportar aço ASTM – A 7

Em 1980

HISTÓRICO

O Brasil deixa de importar e passa a exportar aço

O aço carbono contém quantidade limitadas de carbono, silício, manganês,

enxofre e fósforo

ASTM-A-36 ASTM-A-572 ASTM-A-588

alta resistência

mecânica

aços patináveis

É a quantidade de carbono que define sua classificação

Para a construção civil, interessam os aços estruturais de média e alta resistência

mecânica

HABITAÇÃO SOCIAL

Sistemas construtivos convencionais

Déficit habitacional brasileiro

Baixa produtividade Desperdício de materiais

Déficit de 7,8 milhões de moradias

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HABITAÇÃO SOCIAL

Habitações de Interesse Social

Residências

unifamiliares Conjuntos

habitacionais

45 m² Custo competitivo

HABITAÇÃO SOCIAL

VANTAGENS

• LIBERDADE NO PROJETO DE ARQUITETURA: permite projetos arrojados e de expressão arquitetônica marcante.

VANTAGENS

• MAIOR ÁREA ÚTIL: as seções dos pilares e vigas de aço são

substancialmente mais esbeltas do que em concreto,

resultando em maior aproveitamento do espaço interno.

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VANTAGENS

• FLEXIBILIDADE: indicada nos casos onde há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupações de edifícios.

MONTAGEM E DESMONTAGEM

FACILITADAS

• ALÍVIO NAS FUNDAÇÕES: redução em até 30% nas cargas e consequente redução nos custos.

VANTAGENS

PESO PRÓPRIO MENOR

• ORÇANIZAÇÃO TOTAL NO CANTEIRO DE OBRA: insumo industrializado.

VANTAGENS

• ORÇANIZAÇÃO TOTAL NO CANTEIRO DE OBRA: insumo industrializado.

VANTAGENS

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• GARANTIA DE NÍVEIS E PRUMOS: A construção convencional trabalha ao centímetro, enquanto a construção metálica tem a precisão do milímetro.

VANTAGENS

ENCAIXE

• RACIONALIZAÇÃO DE MATERIAIS E MÃO-DE-OBRA: Obra transforma-se num processo industrial contínuo e de fácil controle.

VANTAGENS

ELIMINAÇÃO DE MATERIAIS E MÃO-

DE-OBRA

• MELHOR QUALIDADE DA OBRA: Devido aos processos mecanizados.

VANTAGENS CARACTERÍSTICAS GERAIS

Nas construções com estrutura metálica a escolha do tipo de aço é feita em função de aspectos ligados a:

• Meio ambiente onde as estruturas se localizam;

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CARACTERÍSTICAS GERAIS

Os fatores citados influenciam a escolha de diversas maneiras.

Por exemplo, condições ambientais adversas exigem aços de alta resistência à corrosão.

Por outro lado, peças comprimidas, com elevado índice de esbeltes, ou peças fletidas em que a deformação (flecha) é fator preponderante são casos típicos de utilização de aços de média resistência mecânica.

CARACTERÍSTICAS GERAIS

Os aços estruturais utilizados no Brasil são produzidos segundo normas estrangeiras (especialmente a ASTM (American Society for Testing and Materials) e DIN (Deutsche Industrie Normen) ou fornecidos segundo denominação dos próprios fabricantes.

CARACTERÍSTICAS GERAIS CARACTERÍSTICAS GERAIS

PERFIS DE PILARES: Os pilares de edifícios são dimensionadas fundamentalmente à compressão.

São utilizados então perfis que possuam inércia significativa,

como é o caso dos perfis “H”, que têm largura da mesa igual ou

próxima à altura da seção.

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CARACTERÍSTICAS GERAIS CARACTERÍSTICAS GERAIS

PERFIS DE VIGAS: Os perfis de aço utilizados nas vigas dos edifícios são dimensionados pressupondo-se que terão a mesa superior travada pelas lajes. Neste conceito, as vigas não estarão portanto sujeitas ao fenômeno da flambagem lateral.

No caso de vigas bi-apoiadas é comum usar vigas mistas, nas quais o perfil em aço trabalha solidariamente a laje, obtendo-se uma solução mais econômica.

CARACTERÍSTICAS GERAIS CARACTERÍSTICAS GERAIS

Executando-se uma estrutura com os aços resistentes a corrosão

(COS AR COR) as normas permitem o uso sem pintura protetora,

isso para casos de exposição normal.

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CARACTERÍSTICAS GERAIS

ESTRUTURAS METÁLICAS APARENTES (ABCEM – Associação brasileira da construção metálica )

Em estrutura de aço aparente sem pintura, fazer uma análise prévia do local e das condições de uso, sendo imprescindível que ocorram ciclos de molhamento e secagem e que o aço fique exposto a atmosferas com SO

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para formação da pátina.

CARACTERÍSTICAS GERAIS

ESTRUTURAS METÁLICAS APARENTES (ABCEM – Associação brasileira da construção metálica )

Óxidos provenientes de laminação (carepa), resíduos de óleo, graxa e respingos de solda devem ser removidos para permitir a perfeita formação da pátina, processo que pode levar de 1 a 3 anos para se completar.

CARACTERÍSTICAS GERAIS

PINTURAS DE AÇO – TÉCNICAS DE PREPARO (ABCEM – Associação brasileira da construção metálica )

Limpeza Manual: remoção de materiais soltos (restos de pintura e ferrugem) com uso de ferramentas manuais (martelos, picadores, espátulas, escovas, etc.).

Limpeza Mecânica: remoção de materiais soltos por processo mecânico (escovas rotativas, pistola de agulhas, lixadeiras

CARACTERÍSTICAS GERAIS

PINTURAS DE AÇO – TÉCNICAS DE PREPARO (ABCEM – Associação brasileira da construção metálica )

Jateamento: remoção de óleos, graxas, restos de pintura,

ferrugem, com uso de jatos abrasivos (areia ou granalha de aço).

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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800. Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. 2008.

EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS DE AÇO – PRÁTICAS RECOMENDADAS. Associação Brasileira da Construção Metálica. Dezembro, 2010.

MIRANDA, L. ESTRUTURAS EM AÇO. Departamento de Construção civil da Universidade Federal do Paraná. Notas de aula, 2010.

ROCHA, T. ESTRUTURAS METÁLICAS - INTRODUÇÃO. Departamento de Construção civil da Universidade Federal do Paraná. Notas de aula, 2018.

https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/estruturas-metalicas-reduzem-o-tempo-de construcao-em- ate-40_10301_0_1

http://wwwo.metalica.com.br/aplicacao-de-estruturas-metalicas-em-edificios-de-multiplos-andares