aula 11 e 12 estrutura metalica

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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
AÇO E MADEIRA
Profª Brunna Panaino
Aula baseada e com citações do Livro: Bases para Projeto Estrutural na Arquitetura de Yopanan C. P. Rebello
Sistemas Estruturais II
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Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Pórtico simples – quando vence único vão.
	Econômicos para vãos de até 40m
	Pode ser composto por vigas e pilares. Podem ser de alma cheia, Vierendeel ou treliçados dependendo do vão, cargas e efeitos estético desejado.
	Para vãos de até 10m a viga de alma cheia é econômica.
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Pórtico múltiplos – para vãos acima de 30m .
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Lanternins
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Shed – permite redução de apoios internos e boa iluminação e ventilação.
	Cobertura formada por vigas mestras e vigas secundárias. As vigas secundárias podem ser Vierendeel, de alma cheia, treliçada ou viga vagão.
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Shed
	Na viga mestra são instalados os caixilhos. Esta face deve ficar voltada para o sul para evitar incidência direta do sol.
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Coberturas – 
	Usar terças constituídas de perfil U laminados ou chapas dobradas para vãos de 4 a 6m.
	Para vãos maiores usar perfil I ou viga vagão.
	Para dar maior rigidez aos perfis são usados tirantes (chamados de correntes).
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Coberturas 
	As telhas podem ser de fibras vegetais, fibra de cimento, telhas metálicas de aço ou alumínio e telhas de PVC. Telha de barro não são indicadas devido ao peso.
	As telhas de fibras vegetais não vencem vãos maiores que 50cm, necessitando mais terças. 
	As telhas mais utilizadas são as de aço galvanizado ou aço resistente à corrosão. Elas são vantajosas por vencerem grandes vãos, mas transmitem ruídos e calor.
	As telhas de alumínio possuem as mesmas características das de aço, porém estas não podem entrar em contato direto com o aço devido ao processo de corrosão eletrolítica que ocorre entre os materiais.
	As telhas de PVC são usadas para auxiliar na iluminação natural.
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Fechamentos laterais
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Fechamentos laterais - alvenaria
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Fechamentos laterais - metálico
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
https://www.google.com.br/search?q=galp%C3%B5es+industriais&espv=2&biw=1034&bih=771&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjU_8Sdzb3MAhUKIpAKHWLGBGUQ_AUIBigB 
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Contraventamento
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Contraventamento - horizontal
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Contraventamento - vertical
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	https://www.google.com.br/search?q=contraventamento&espv=2&biw=1034&bih=751&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjemfv2zr3MAhWKipAKHaTtDNIQ_AUIBigB 
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Ponte rolante – a estrutura principal do galpão deve suportar o peso próprio da ponte, a carga da mesma e a força de frenagem. Esta corresponde de 1/7 a 1/10 da carga da ponte e pode gerar esforços de flexão nos pilares.
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	Ponte rolante 
	As vigas de rolamento são normalmente de perfis de chapas soldadas. 
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	Galpões
	https://www.google.com.br/search?q=ponte+rolante&espv=2&biw=1034&bih=771&site=webhp&source=lnms&tbm=isch&sa=X&sqi=2&ved=0ahUKEwjZ_q6bz73MAhUKHpAKHad4AqAQ_AUIBigB 
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Plano horizontal
	A repetição auxilia na economia da obra.
	A modulação facilita a confecção das peças, execução e traz economia.
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Lajes
	Podem ser: maciças de concreto armado, pré-fabricada mistas, steel-deck, pré-fabricada de concreto protendido, painéis de concreto autoclavado (Siporex, Sical, etc), painéis mistos de fibrocimento e madeira (Wall, etc), chapas metálicas.
	A laje maciça é vantajosa quando as vigas metálicas da estrutura podem ser associadas à laje. Estas vigas devem ser densas e espeçadas entre 1,5 e 3m. Vãos maiores serão desvantajosos.
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Laje pré fabricada treliçada
	A laje pré-fabricada - não é vantajosa para obras de grande porte, por não poder ser incorporada às vigas, porém para obras residenciais ela é muito usada.
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Lajes
	Steel-deck
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Lajes
	Protendida – vence grandes vãos, dispensa cimbramento e permite execução de até 250m²/dia.
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Lajes
	Painéis de concreto celular autoclavado – são leves e vencem vãos de até 4m, dispensa cimbramento e necessita de fina capa de concreto.
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Lajes
	Painéis wall – possuem módulos estreitos (1,20x2,5m) necessitando grande quantidade de vigas. São indicadas quando se tem difícil acesso e necessita de grande agilidade.
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Lajes
	Chapas metálicas – também são indicadas para pequenos espaçamentos entre vigas, em torno de 1m. São reforçadas com cantoneiras para terem maior rigidez, menor espessura e economizar.
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	https://www.google.com.br/search?q=lajes+em+estruturas+met%C3%A1licas&espv=2&biw=1034&bih=771&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiPjL-M0L3MAhWDDJAKHR-PAAQQ_AUIBigB 
	https://www.google.com.br/search?q=laje+de+concreto+celular+autoclavado&espv=2&biw=1034&bih=771&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwin_PyR0L3MAhWKI5AKHV6ABX0Q_AUIBigB#imgrc=_ 
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Critérios para vigamento
	A quantidade de vigas depende do vão a ser vencido e tipo de laje. 
	As vigas principais transmitem a carga do piso para os pilares. As secundárias e terciárias serão necessárias dependendo do tipo de laje e distribuição dos pilares.Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	https://www.google.com.br/search?q=resid%C3%AAncias+de+estruturas+met%C3%A1licas&espv=2&biw=1034&bih=751&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjrwqCHzr3MAhUKHpAKHad4AqAQ_AUIBygC 
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Critérios para vigamento
	As vigas principais são na direção que houver mais pilares e podem ter direção variada.
	São econômicos espaçamentos de 1,5 a 3m tanto entre vigas principais, quanto secundárias em obras de menor porte.
	São econômicos vãos de 6 a 12m para as vigas principais e de 7 a 20m para vigas secundárias em obras de maior porte.
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Critérios para vigamento
	É necessário que o eixo de algumas vigas secundárias coincidam com o eixo de alguns pilares para garantir melhor travamento.
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Critérios para vigamento
	Em edifícios de grande largura os vãos a serem vencidos podem ser reduzidos pela presença de vigas terciárias.
	As vigas podem ser de alma cheia, Vierendeel, Vierendeel alveolar ou treliçadas.
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	Critérios para vigamento
	Para ter economia é necessário projetar lajes com vãos maiores e vigas mais espaçadas.
	A solução mais econômica considerando o custo do aço e da laje, é obtida com vãos entre pilares de 4x6m com laje pré fabricada disposta na direção de 6m.
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS
	https://www.google.com.br/search?q=mezanino+met%C3%A1lico&espv=2&biw=1034&bih=751&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiTnOKNzr3MAhUCEpAKHRd6Dr0Q_AUIBigB 
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS ALTOS
	A norma alemã define como alto o edifício com mais de sete pavimentos. Porém esta definição não é muito precisa. Um critério mais adequado é o que leva em consideração a rigidez do edifício, ou seja a relação entre a altura e largura. Segundo este, o edifício é considerado alto se a relação entre altura e largura é maior ou igual a 6.
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS ALTOS
	A transmissão de cargas verticais ao solo, nos edifícios elevados, pode ser feita pelas seguintes soluções estruturais:
	Vigas principais, secundárias e terciárias com pilares na periferia e ou centrais, com ou sem balanços
	Núcleo central (de concreto armado ou metálico) e balanços laterais
	Colunas externas com vãos livres 
	Pórtico externo com pisos suspensos
	Núcleo central com pisos suspensos
	Núcleo central e colunas apoiadas em consoles
	Tubular externo
	Tubulares múltiplos
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS ALTOS
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS ALTOS
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS ALTOS
	https://www.google.com.br/search?q=edificios+de+nucleo+central&espv=2&biw=1034&bih=771&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj7m4mx1L3MAhXBlJAKHaozAx4Q_AUIBigB 
	https://www.google.com.br/search?q=edif%C3%ADcios+de+v%C3%A3os+livres+com+pilares+laterais&espv=2&biw=1034&bih=771&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiWhuPA1L3MAhWBj5AKHfYmDjsQ_AUIBigB 
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS ALTOS
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
Edifícios de estrutura metálica
	EDIFÍCIOS ALTOS
	Um cuidado que deve ser um pouco maior com edifícios altos é com relação ao contraventamento devido à ação do vento.
	O contraventamento deve ser simétrico para evitar torção.
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
As estruturas metálicas e a ação de agentes externos
	Ação do meio ambiente
	Deterioração pode se dar pela: umidade, poluição, maresia, ambientes industriais. Raro, mas possível é a deterioração por um campo magnético.
	Tratamentos podem ser feitos por: de modo superficial com pintura e revestimentos metálicos e uso de aços especiais anticorrosivos chamados aços aclimáveis ou patináveis. 
	Os aços aclimáveis são obtidos pela adição de cobre, principalmente, e outros componentes como: silício, cromo, etc.
A resistência à corrosão desses aços é obtida pela criação de uma camada superficial de ferrugem resistente, denominada pátina.
Os aços aclimáveis podem ainda, ser galvanizados, mas esse procedimento raramente é usado.
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
As estruturas metálicas e a ação de agentes externos
	Ação do meio ambiente
	Os aços aclimáveis fabricados no Brasil são: o CSN COR (CSN), o COS AR COR e o USI SAC (USIMINAS) e o CST COR (CST).
	Outra forma de proteger o aço é através do revestimento metálico.
	O processo mais usado é o revestimento com zinco, que pode ser feito por eletrodeposição ou imersão, com camadas de várias espessuras. O processo de imersão também é chamado de galvanização a fogo.
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
As estruturas metálicas e a ação de agentes externos
Proteção por pintura:
Em todos os casos é necessário a aplicação do primer (tinta à base de zinco ou alumínio). Quantidade de demãos conforme indicação do fabricante. 
	Esmalte sintético	Epóxi	Acrílica e poliuretânicas
	Interiores e exteriores não agressivos	Ambientes agressivos.
Podem sofrer desbotamento em ambientes externos	Exteriores, pois resistem às intempéries.
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
As estruturas metálicas e a ação de agentes externos
Cuidados contra corrosão:
	Evitar frestas 
	Evitar retenção de água ou poeira
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
As estruturas metálicas e a ação de agentes externos
Cuidados contra corrosão:
	Evitar retenção de água ou poeira
	Evitar acesso de umidade ao interior de seções fechadas, do tipo caixão ou tubular. 
Sistemas Estruturais II
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
As estruturas metálicas e a ação de agentes externos
Cuidados contra corrosão:
	Evitar contato direto com solo
	.
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
As estruturas metálicas e a ação de agentes externos
Cuidados contra corrosão:
	Prever livre acesso à manutenção de todas as superfícies da estrutura. Distância mínima de 10cm.
Sistemas Estruturais II
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SISTEMAS ESTRUTURAIS III
As estruturas metálicas e a ação de agentes externos
Cuidados contra corrosão:
	Armazenar o material na obra protegido do solo e inclinado.
SistemasEstruturais II
Sistemas Estruturais II
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