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PROJETO DE ESTRUTURA DE AÇO E MADEIRA 
1. VIGAS MISTAS 
As vigas mistas aproveitam a existência da laje para aumentar sua capacidade resistente. 
Para que isso ocorra é necessário que, entre outras questões, se absorva a tendência de 
escorregamento entre a laje de concreto e o perfil metálico, devido à força cortante 
horizontal originada pela flexão. Para evitar o escorregamento são utilizados elementos 
metálicos, como pinos e perfis U, soldados na mesa superior do perfil metálico, mergulhados na 
massa de concreto da laje. Esses elementos são denominados conectores. O conector formado 
por pinos recebe o nome de “stud bolt”. Entretanto, não são todos os tipos de lajes que servem 
para compor uma viga mista. As lajes mais usadas são: 
− a maciça convencional; 
− maciça com pré-laje; 
− a do tipo “steel deck”. 
Figura 1- Pré-laje 
 
Figura 2 – laje Steel Deck 
 
 
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PROJETO DE ESTRUTURA DE AÇO E MADEIRA 
Nesta aula trataremos de vigas mistas compostas por perfis I laminados ou soldados. As 
vigas serão consideradas biapoiadas e de alma não esbelta. Usamos essas premissas tendo em 
vista a utilização prática. Na grande maioria dos casos práticos, usa-se para vigas mistas, perfis 
laminados, o que não impede que possam ser utilizados outros perfis e até mesmo treliças. Se 
estiver interessado nesses casos particulares consulte a Norma. 
As vigas mistas tornam-se bastante interessantes em soluções nervuradas, que são sempre 
consideradas biapoiadas nas vigas principais. 
É bom ressaltar que as vigas contínuas também podem ser consideradas mistas, e quem 
estiver interessado nesta solução, recomenda-se, outra vez, consultar a Norma. 
Figura 3 – Viga Contínua 
 
 
É importante lembrar que uma viga é considerada não esbelta quando obedece à seguinte 
relação: 
 
 
 
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1.1. INTERAÇÃO DA LAJE COM A VIGA 
Em vigas de aço isoladas, o escorregamento na interface aço-concreto é permitido e 
formam-se duas linhas neutras. A resistência da laje no plano de flexão da viga não é 
considerada. 
No caso de interação parcial, ocorre a formação de duas linhas neutras, porém com 
escorregamento relativo inferior ao da viga isolada. E, por fim, no caso de interação total 
considera-se que o deslocamento relativo na interface possa ser desprezado e assim 
ocorre a formação de apenas uma linha neutra. 
Figura 4 – Interação das lajes 
 
Na interação parcial, o estado limite último que governa o dimensionamento está 
relacionado ao colapso da conexão Na interação total, o estado limite último que 
prevalece está relacionado ao esgotamento da resistência da seção mista à flexão. 
1.2. CONSTRUÇÃO ESCORADA E NÃO ESCORADA 
Um aspecto importante no dimensionamento de estruturas mistas é a verificação da 
condição durante a construção, pois o concreto necessita de um período, para atingir a 
sua resistência de projeto, e as solicitações impostas durante esta fase podem ser 
diferentes da situação definitiva. 
O peso próprio do concreto é normalmente substancial e, por isto, muitas vezes, a 
dimensão necessária do perfil de uma viga mista pode ser determinada pela sua 
capacidade de resistir isoladamente às solicitações durante a construção. 
1.2.1. Construção escorada 
− Todos os esforços serão resistidos pela seção mista; 
− As deflexões também serão as da seção mista; portanto, menores que da 
seção isolada; 
− Não há necessidade de verificação na situação de construção. 
 
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Figura 5 – Construção escorada 
 
1.2.2. Construção não escorada 
− Durante a fase de construção, os perfis de aço das vigas mistas devem ser 
dimensionados para resistir a todos os esforços; 
− Após a cura do concreto, o carregamento acidental será resistido pela seção 
mista, no entanto, ocorre uma sobreposição das tensões aplicadas antes e 
depois da cura do concreto. 
Figura 6 – Construção escorada 
 
 
 
 
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1.2.3. Estados limites últimos para Construção Escorada 
Os estados limites últimos possíveis no sistema misto são devidos a atuação do 
momento fletor e da força cortante. Porém, como a mesa superior do perfil de aço 
encontra-se continuamente unida à laje pelos conectores, não pode ocorrer a flambagem 
lateral com torção (FLT). 
Além disso, mesmo que a mesa superior esteja comprimida, sua flambagem local 
(FLM) não representa uma estado-limite último. Portanto, nas vigas mistas biapoiadas, o 
estado limite último para momento fletor está associado apenas à flambagem local da 
alma (FLA). 
1.2.4. Estados limites últimos para Construção não Escorada 
As vigas de aço devem possuir resistência para suportar todas as ações que 
aparecem antes da cura. Devem ser verificados os estados limites de FLT, FLM e FLA. 
 “Geralmente, nas vigas internas, as formas proporcionam contenção lateral 
contínua, mas nas vigas de extremidade, devem ser tomados cuidados especiais como, 
por exemplo, fixá-las à forma ou à viga adjacente” (Castro e Silva e Fakury, apostila 
UFMG). 
 “A viga de aço é calculada assumindo-se que esteja lateralmente travada pela 
fôrma, se esta possuir rigidez suficiente e estiver adequadamente ligada a ela, como é o 
caso de fôrmas de aço de nervuras transversais ao eixo da viga”, (Queiroz, 2001). 
1.3. LARGURA EFETIVA 
O primeiro passo é verificar quanto da laje colabora com a seção mista, o que é 
denominado largura efetiva. Usa-se como largura efetiva o menor dos seguintes valores: 
 
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1.4. CONECTORES DE CISALHAMENTO 
A grande vantagem da construção mista está associada a uma solidarização eficaz 
entre o aço e o concreto. Essa conexão mecânica, a qual possibilita que uma 
transferência de esforços de cisalhamento entre os dois materiais aconteça, confere a 
esse tipo de construção um comportamento singular. 
O cisalhamento horizontal na interface concreto-aço, qn, deve ser adequadamente 
dimensionado de forma a garantir uma compatibilidade de deformações e gerar uma ação 
mista, conforme Figura 7. 
Figura 7 – Cisalhamento conectores 
 
A distribuição das tensões cisalhantes em uma viga biapoiada é próxima ao modelo 
de força cortante para este tipo de viga. Isto é, esforço máximo nos apoios variando 
lineramente e esforço nulo no meio do vão. Com a capacidade de deformação dos 
conectores flexíveis antes da ruptura é possível considerar uma redistribuição das 
tensões do conector mais solicitado (próximo ao apoio) ao menos solicitado (no meio do 
vão). Pode-se então projetar o conector e seu espaçamento constantes ao longo do vão. 
Figura 8 – Deformação dos conectores 
 
 
 
 
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Existem vários modelos de conectores, sendo o mais comum o tipo pino com cabeça 
“stud bolt”. 
Figura 9 – Tipos de conectores 
 
Figura 10 – Tipos e resistências 
 
 
 
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Para os conectores a Norma recomenda comprimento mínimo de quatro vezes seu 
diâmetro. 
� = 4 ∙ Ø 
 
1.4.1. Determinação da resistência dos conectores tipo stud bolt 
(INTERAÇÃO COMPLETA) 
A resistência de um conector QRd é dada pelo menor valor entre os valores abaixo: 
 
 
 
Determinada a resistência de um conector, determina-se a soma dessa resistência em todo 
trecho da viga e faz-se a seguinte verificação, considerando como já pressuposto a linha neutra 
na laje e interação completa: 
 
 
 
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1.4.2. Determinação da resistência dos conectores tipo stud bolt 
(INTERAÇÃO PARCIAL) 
O grau de interação da viga mista de alma cheia, dado por 
Fhd = menor valor entre: Aa.fyd e 0,85.fcd.b tc 
 
 
1.4.3. Detalhes construtivos 
A localização e espaçamento dos conectores deve seguir as seguintes recomendações: 
 
 
 
Ø ≤ 2,5 ∙ ℎ�	(������	�	���ℎ�	������	�����	����	��	����	��	������) 
 
 
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1.5. CALCULO DOMOMENTO FLETOR RESISTENTE 
Primeiro passo é verificar se a interação é completa (ver 1.4.1). Não aprenderemos a 
calcular com interação parcial, caso queira, ver a NBR 8800. 
Segundo passo é verificar onde se encontra a linha neutra da seção: 
 
1.5.1. Verificação da linha neutra na laje 
 
 
 
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1.5.2. Verificação da linha neutra no perfil 
 
então, 
 
 
 
 
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1.6. CISALHAMENTO DA VIGA 
O esforço cortante resistente de cálculo é definido conforme equações abaixo: 
 
Onde: 
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