Estruturas Metálicas   Apostila
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Estruturas Metálicas Apostila

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RICARDO GASPAR

ESTRUTURAS METÁLICAS

São Paulo
2008

SUMÁRIO

1. AÇO ESTRUTURAL................................................................................................................ 1
1.1. Estruturas metálicas............................................................................................................. 1
1.1.1. Vantagens......................................................................................................................... 1
1.1.2. Desvantagens ................................................................................................................... 2
1.1.3. Normas ............................................................................................................................. 2
1.1.4. Aplicações......................................................................................................................... 3
1.2. Formas usuais de metais ferrosos ....................................................................................... 3
1.2.1. Etapas de fabricação do aço ............................................................................................ 3
1.3. Tipos de aços estruturais...................................................................................................... 4
1.3.1. Aço carbono ..................................................................................................................... 4
1.3.2. Aços de baixa liga e alta resistência................................................................................ 5
1.3.3. Nomenclatura da ABNT.................................................................................................. 5
1.3.4. Espessura mínima para peças estruturais....................................................................... 5
1.3.5. Propriedades dos aços estruturais ................................................................................... 6
1.4. Tensões e deformações......................................................................................................... 6
1.5. Ensaios.................................................................................................................................. 7
1.5.1. Ensaios de tração ............................................................................................................. 8
1.5.2. Diagrama tensão - deformação ....................................................................................... 8
1.6. Lei de Hooke....................................................................................................................... 11
1.6.1. Ensaios de compressão .................................................................................................. 12
1.6.2. Coeficiente de Poisson ................................................................................................... 12
1.6.3. Forma geral da Lei de Hooke........................................................................................ 13
2. PRODUTOS SIDERÚRGICOS ............................................................................................. 16
2.1. Perfis laminados................................................................................................................. 16
2.2. Perfis Soldados ................................................................................................................... 18
2.3. Perfis conformados a frio ou de chapas dobradas............................................................ 19
2.4. Tubos .................................................................................................................................. 20
2.5. Tabelas de perfis................................................................................................................. 20
2.6. Principais tipos de concepções estruturais ........................................................................ 22
2.6.1. Treliças isostáticas ......................................................................................................... 22
2.6.2. Tesouras isostáticas ....................................................................................................... 23
3. CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO ............................................................................ 24
3.1. Método das tensões admissíveis ......................................................................................... 24
3.2. Método dos Estados Limites............................................................................................... 25
3.2.1. Carregamentos ............................................................................................................... 27
3.2.2. Coeficientes de majoração das ações ............................................................................ 27
4. PEÇAS TRACIONADAS ....................................................................................................... 30
4.1. Dimensionamento no Estado Limite Último (ELU) ......................................................... 30
4.1.1. Peças tracionadas com furos ......................................................................................... 30
4.1.2. Peças com extremidades rosqueadas............................................................................. 31
4.1.3. Peças ligadas por pinos.................................................................................................. 31
4.1.4. Limitação de esbeltez das peças tracionadas ................................................................ 31
4.1.5. Diâmetro dos furos......................................................................................................... 32
4.1.6. Exemplos ........................................................................................................................ 35
5. TRELIÇAS.............................................................................................................................. 40
Definição.......................................................................................................................................... 40
Apoios .............................................................................................................................................. 41
Método do equilíbrio dos nós .......................................................................................................... 42
Dimensionamento............................................................................................................................ 49

6. LIGAÇÕES ............................................................................................................................. 50
6.1. Ligações com conectores.................................................................................................... 50
6.1.1. Rebites ............................................................................................................................ 50
6.1.2. Parafusos........................................................................................................................ 50
6.2. Espaçamento entre conectores........................................................................................... 52
6.3. Dimensionamento............................................................................................................... 53
6.3.1. Dimensionamento ao corte ............................................................................................ 54
6.3.2. Dimensionamento ao esmagamento da chapa (pressão de apoio)............................... 54
6.3.3. Dimensionamento ao rasgamento da chapa ................................................................. 55
6.3.4. Dimensionamento à tração da chapa............................................................................