CAP 0

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Projeto de Estruturas de Aço
Departamento de Engenharia Civil – CT – UFES
Prof. Pedro Sá
Sede do 
NEXEM, 
Vitória/ES
Cap. 0
Projeto de Estruturas de Aço
Departamento de Engenharia Civil – CT – UFES
Definição de Aço
Aço: liga metálica de ferro, carbono (até 2%) e outros elementos 
em pequenas quantidades
Aço estrutural: tipo de aço com teor de carbono máximo de 0,25%
Baixo teor de carbono: baixa resistência, alta ductilidade 
(deformabilidade) e boa soldabilidade
Projeto de Estruturas de Aço
Departamento de Engenharia Civil – CT – UFES
Obtenção do Aço
Principais Usinas Siderúrgicas Brasileiras:
O aço é obtido em usinas siderúrgicas
ArcelorMittal Tubarão – CST
ArcelorMittal Aços Longos – Belgo-Mineira
ArcelorMittal Inox Brasil – Acesita
Projeto de Estruturas de Aço
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Construção cuja estrutura é constituída de elementos de aço
Não prescinde de outros materiais: lajes e elementos de fundação 
são, em geral, de concreto
Construção Mista de Aço e Concreto:
pilar misto
viga 
mista
conector de 
cisalhamento
laje mista
forma de aço incorporada
pilares, vigas e lajes mistas
Construção com Estrutura de Aço
concreto
concreto
concreto
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A humanidade conhece o ferro desde 6000 AC e o utiliza na 
Construção Civil desde a segunda metade do século XVIII, em 
pontes e estruturas de estações ferroviárias, e desde meados do 
século XIX, na construção de edifícios em escala industrial
1750: Invenção do Aço, Revolução Industrial 
(França, Inglaterra e Alemanha)
1850: Escola de Chicago, Edifícios Comerciais
Histórico da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Primeiras Obras (ferro fundido): pontes e estações ferroviárias, 
que surgiram com o advento do trem de ferro
A primeira ponte foi a 
Coalbrookdale, sobre o Rio 
Severn, na Inglaterra, 
construída em 1779
Histórico da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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No Brasil:
• 1812: primeira corrida de gusa, na Fábrica de Ferro da Sociedade Patriótica, 
em Congonhas do Campo/MG 
• década de 1920: criação da primeira grande usina, a Companhia Siderúrgica 
Belgo-Mineira
• década de 1940: CSN – Companhia Siderúrgica Nacional
• década de 1950: Mannesmann, Cosipa – Companhia Siderúrgica Paulista e 
Usiminas – Usinas Siderúrgicas Minas Gerais S/A
• 1953: início da Construção com Estrutura de Aço, com o advento da antiga 
FEM – Fábrica de Estruturas Metálicas da CSN
• décadas de 1960 e 1970: diversas empresas de porte médio e criação da 
Siderbrás (atualmente substituída pelo Instituto Aço Brasil)
• década de 1980: CST – Companhia Siderúrgica de Tubarão, e Açominas – Aço 
Minas Gerais S/A (atual Gerdau Açominas)
Histórico da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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O uso do aço na Construção Civil no Brasil é insignificante se comparado ao da 
América do Norte, Europa e Ásia.
Estados Unidos, Grã-Bretanha e Japão investiram pesadamente no desenvolvi-
mento da Construção de Aço.
Na década de 1990, as usinas brasileiras despertaram para a necessidade de 
fazer o mesmo no Brasil.
Em 1997, Cosipa e Usiminas consolidaram iniciativas pioneiras.
Em 1998, a CST e a UFES criaram o NEXEM.
Em 1999, foi criado o GSCM – Grupo Siderúrgico da Construção Metálica 
(CST, CSN, Usiminas, Cosipa e, posteriormente, Açominas).
GSCM
Histórico da Construção com Estrutura de Aço
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Construção Industrializada
os elementos são pré-fabricados e transportados
até o local da obra, onde são montados
fabricação
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
transporte
montagem
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Construção Industrializada
Componentes:
Pilares e vigas ou paredes estruturais pré-fabricados
Lajes pré-fabricadas ou com forma de aço incorporada
Vedação vertical com painéis pré-fabricados
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Cobertura com telhas metálicas ou asfálticas
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Construção Industrializada
Pilares e Vigas Pré-fabricados
Centro de Ciências Biológicas 
Universidade Federal de Viçosa
Viçosa - MG
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Construção Industrializada
Paredes Estruturais Pré-fabricadas
Sistema LSF – Light 
Steel Framing da Article
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
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Construção Industrializada
Lajes Pré-fabricadas
laje alveolar 
de concreto 
protendido
pré-laje de 
concreto 
armado
laje de 
madeira OSB 
– Oriented 
Strand Board
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
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Construção Industrializada
Lajes de concreto com forma de aço incorporada
“steel deck” da Metform
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
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Construção Industrializada
Painéis de Vedação
painel 
metálico
painel de 
concreto
sede do Nexem, 
Vitória/ES
Blue Tree 
Tower 
Morumbi
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
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Construção Industrializada
Painéis de Vedação
painel GRC – Glassfiber 
Reinforced Concrete
painel de gesso 
acartonado
Flat Vila Nova Marriot
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
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Construção Industrializada
Telhas Asfálticas (Shingle)
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
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Construção Industrializada
Telhas Metálicas
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Telha gravilhada
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Construção Industrializada
Telhas Metálicas
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Telha termoacústica
TopSteel
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Construção Industrializada
Telhas Metálicas
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Telha zipada
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Construção Industrializada
redução de 
desperdícios
rapidez e qualidade 
na execução
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Construção Industrializada
projeto integrado
valorização da 
fase de projetoa construção de aço
é necessariamente 
industrializada
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Economia
• rapidez de execução
• maior área útil nos andares e pé-direito reduzido
• baixo custo de fundações
• canteiro de obras reduzido
• facilidade de montagem, desmontagem e reaproveitamento
• construção independente das intempéries
• quase nenhuma utilização de madeira
• facilidade de transporte e manuseio 
• baixo custo de manutenção 
• fácilfixação de sistemas de vedação e de outros componentes
• baixo índice de desperdício 
• precisão nas dimensões
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
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Performance Técnica
• soluções eficientes para isolamento térmico e acústico
• fácil combinação com outros materiais
• sistemas de proteção superficial eficientes
Segurança
• confiança na qualidade do material
• fácil checagem do comportamento das conexões
• capacidade de absorção de ações excepcionais
• obra limpa
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Estética
• grande liberdade de expressão
• possibilidade quase ilimitada de criação 
• transparência, esbeltez e leveza 
• grandes vãos livres 
• elegância com simplicidade 
• proteção superficial eficiente 
• grande oportunidade de expressão arquitetônica 
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Flexibilidade
• facilidade de modificação futura 
• longos vãos 
• máxima flexibilidade no projeto de instalações e de equipamentos
Relação com o Meio Ambiente
• boas condições de transporte do material
• pouco barulho, pouca poeira e pouco desperdício na construção
• material reciclável
• quase nenhuma utilização de madeira
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Por que construir com aço?
Em resumo, porque
Estas são as principais razões
 é uma construção industrializada (moderna tecnologia), 
portanto, rápida, sem desperdícios e de boa qualidade, 
 a estrutura de aço é leve (transfere cargas menores às 
fundações),
 a obra é limpa e o canteiro de obras reduzido (baixo custo e 
baixa interferência no ambiente) e
 o aço é reciclável.
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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O que construir com aço?
A construção industrializada é rápida e, consequentemente, os 
recursos financeiros são gastos com maior velocidade.
Portanto, as incorporadoras que quiserem construir com aço 
devem ser capitalizadas. 
Se a obra é pública ou comercial, o retorno do investimento é 
antecipado devido à rapidez da obra.
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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O que construir com aço?
EDIFICAÇÕES PÚBLICAS 
E COMERCIAIS
Centros Comerciais, Lojas, Padarias, Bares, Lanchonetes e 
Restaurantes, Hotéis, Escolas, Igrejas, Hospitais, Clínicas, 
Postos de Saúde, Teatros, Cinemas, Casas de Espetáculos, 
Garagens, Estações, Hangares, Repartições Públicas, 
Conjuntos Habitacionais, Estádios, Ginásios de Esporte, 
Galpões Industriais e Comerciais, Postos de Abastecimento 
de Combustíveis, Mezaninos, Pontes, Viadutos e Passarelas, 
Torres de Transmissão e de Comunicação, Coberturas de 
Grandes Vãos, Plataformas off-shore e Silos Industriais.
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Como construir com aço?
O projeto deve ser integrado (arquitetura, estrutura, fundações, 
instalações e vedação vertical) e desenvolvido sob a gerência do 
arquiteto ou de um profissional especifico para este fim.
A estrutura deve ser fabricada enquanto são executadas as 
fundações e eventuais volumes de concreto que estejam previstos 
no projeto.
As empresas e profissionais envolvidos devem ser contratados pela 
gerência e submetidos a um rigoroso cronograma de fornecimento 
de produtos e prestação de serviços, visando a qualidade e a 
rapidez de execução.
Características Gerais da Construção com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Fábrica de Ideias
Obras com Estrutura de Aço
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Fábrica de Ideias
Obras com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Fábrica de Ideias
Obras com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Fábrica de Ideias
Obras com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Fábrica de Ideias
Obras com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Fábrica de Ideias
Obras com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Fábrica de Ideias
Obras com Estrutura de Aço
Projeto de Estruturas de Aço
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Torres
Obras com Estrutura de Aço
Torre Eiffel - Paris Petronas Towers Malásia Gate Capital Tower, 
Emirados Árabes Unidos
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Torres
Obras com Estrutura de Aço
Tokyo Sky Tree
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Torres
Obras com Estrutura de Aço
WTorre Morumbi
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Torres
Obras com Estrutura de Aço
Torre Gherkin, Londres Business Bay Towers, 
Dubai
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Torres
Obras com Estrutura de Aço
Absolute Worl Tower, Mississauga, Canadá
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Torres
Obras com Estrutura de Aço
One WTC, New York
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Torres
Obras com Estrutura de Aço
Torre de Vitória
Projeto de Graduação de Thaís Guasti, premiado pelo
IAB/ES, como melhor projeto na categoria estudantil em
2001.
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Arena Dunas
Obras com Estrutura de Aço
Natal, RN
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Olimpíadas 2016
Obras com Estrutura de Aço
Estádio Nômade
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Olimpíadas 2016
Obras com Estrutura de Aço
Parque Aquático
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Olimpíadas 2016
Obras com Estrutura de Aço
Trio Poliesportivo
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NEXEM
Obras com Estrutura de Aço
Maquete
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NEXEM
Obras com Estrutura de Aço
Em construção
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NEXEM
Obras com Estrutura de Aço
Concluído
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Pontes
Obras com Estrutura de Aço
Lake Champlain Bridge, USA 
Ponte em arco com 
pendurais cruzados 
(Network Tied Arch) 
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Pontes
Obras com Estrutura de Aço
Porto, Portugal 
Ponte em arco
treliçado
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Pontes
Obras com Estrutura de Aço
Porto, Portugal 
Ponte em arco
treliçado
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Pontes
Obras com Estrutura de Aço
Ponte JK, Brasília
Ponte pênsil em arco
Projeto de Estruturasde Aço
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Pontes
Obras com Estrutura de Aço
Nova Ponte da Passagem, Vitória, ES
Ponte estaiada 
projetada pelo
capixaba Karl Fritz 
Meyer
Projeto de Estruturas de Aço
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Museo de las Ciencias
Obras com Estrutura de Aço
Valência, Espanha
Santiago
Calatrava
Projeto de Estruturas de Aço
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Museu do Amanhã
Obras com Estrutura de Aço
Rio de Janeiro, RJ
Santiago
Calatrava
Projeto de Estruturas de Aço
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Universidade Politécnica da Florida 
Obras com Estrutura de Aço
Florida, USA
Santiago
Calatrava
Projeto de Estruturas de Aço
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Oficina de Diesel da CVRD Tubarão
Obras com Estrutura de Aço
1975 – Vitória, ES
Karl Fritz 
Meyer
Projeto de Estruturas de Aço
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As obras mostradas enfatizam a flexibilidade e as quase ilimitadas 
possibilidades do aço na Construção Civil.
Obras com Estrutura de Aço
Muitas dessas obras seriam inviabilizadas, se não fossem de aço .
A última foto apresentada é uma homenagem ao maior projetista capixaba de 
estrutura de aço, Karl Fritz Meyer (1932-2016).
Projeto de Estruturas de Aço
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Montagem de um Galpão Simples
Projeto de Estruturas de Aço
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Programa Detalhado
INTRODUÇÃO
Conceito de Projeto Estrutural.
Fases do Projeto Estrutural.
AÇO E PRODUTOS DE AÇO
Definição e Obtenção do Aço.
Produtos de Aço e Especificações.
Tipos de Aço.
Projeto de Estruturas de Aço
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Programa Detalhado
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE AÇO
Conceito de Sistema Estrutural.
Princípios da Estabilidade Global.
Sistemas Básicos.
Formação dos Sistemas Estruturais.
Edifícios de Andares Múltiplos.
Quadros Rígidos.
Quadros Contraventados.
Núcleo e Paredes de Cisalhamento.
Sistemas com Pisos Suspensos.
Sistemas com Treliças Alternadas.
Sistemas Tubulares.
Projeto de Estruturas de Aço
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Programa Detalhado
Edifícios de Pequeno Porte.
Sistemas Usuais.
Sistemas com Paredes Estruturais (Light Steel Framing).
Galpões.
Elementos Básicos da Estrutura.
Tipos de Galpões.
Coberturas de Grandes Vãos.
Sistemas Espaciais.
Sistemas Planos.
Projeto de Estruturas de Aço
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Programa Detalhado
LANÇAMENTO E PRÉ-DIMENSIONAMENTO
Lançamento da Estrutura
Conceito de Lançamento.
Aplicações em Edifícios, Galpões e Coberturas de Grandes 
Vãos.
Pré-Dimensionamento
Conceito de Pré-Dimensionamento.
Elementos e Metodologia.
Exemplos.
Projeto de Estruturas de Aço
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Programa Detalhado
AÇÕES E SEGURANÇA
Ações.
Conceito de Ações.
Classificação das Ações.
Valores das Ações.
Normas de Avaliação das Ações.
Definição de Carregamento.
Formação das Combinações de Ações.
Projeto de Estruturas de Aço
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Programa Detalhado
Segurança.
Estados Limites.
Critérios de Segurança.
Requisitos Construtivos (Integridade Estrutural).
Requisitos Analíticos.
Resistências.
Projeto de Estruturas de Aço
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Programa Detalhado
ANÁLISE E VERIFICAÇÃO ESTRUTURAIS
Análise Estrutural.
Objetivo da Análise Estrutural.
Tipos de Análise Estrutural.
Escolha do Tipo de Análise.
Exigências para Estabilidade dos Elementos Estruturais.
Sensibilidade das Estruturas a Deslocamentos Laterais.
Sistemas Resistentes às Ações Horizontais.
Considerações para Dimensionamento.
Determinação das Solicitações.
Métodos Aproximados de Análise Não Linear.
Projeto de Estruturas de Aço
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Programa Detalhado
Verificação Estrutural
Normas de Projeto.
ABNT NBR 8800:2008.
ABNT NBR 14762:2010.
ABNT NBR 14323:2013.
Programas Computacionais.
Documentação.
Lista de Materiais.
Memorial Descritivo.
Memorial de Cálculo.
Projeto de Estruturas de Aço
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Programa Detalhado
DETALHAMENTO
Conceito de Detalhamento.
Desenhos de Projeto.
Conceito de Desenhos de Projeto.
Plano de Bases.
Planos dos Pisos.
Plano de Cobertura.
Elevações.
Detalhes das Ligações.
Detalhes de Subsistemas.
Projeto de Estruturas de Aço
Departamento de Engenharia Civil – CT – UFES
Programa Detalhado
Desenhos de Fabricação.
Diagramas de Montagem.
Regras Básicas de Desenho.
Organização das Pranchas.
O curso contempla o desenvolvimento de um projeto completo de um 
galpão ou de um edifício de pequeno porte.
Projeto de Estruturas de Aço
Departamento de Engenharia Civil – CT – UFES
Prof. Pedro Sá
Sede do 
NEXEM, 
Vitória/ES
Cap. 0