Estrutura Metálica

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Aula 05
Edificações p/ TRT 11ª Região (Analista Judiciário - Área Engenharia Civil) - Com
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Professor: Marcus Campiteli
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AULA 5: ESTRUTURA METÁLICA 
 
SUMÁRIO PÁGINA 
CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES 1 
1. INTRODUÇ ÃO 2 
2. MATERIAIS 3 
3. SEGURANÇA E ESTADOS-LIMITES 7 
4. AÇÕES 7 
5. RESISTÊNCIAS 12 
6. ESTABILIDADE E ANÁLISE ESTRUTURAL 14 
7. DIM ENSIONAMENTO DE ELEMENTOS DE AÇO 25 
8. DIM ENSIONAMENTO DE LIGAÇÕES METÁLICAS 34 
9. CONSIDERAÇÕES ADICIONAIS 48 
10. QUESTÕES COMENTADAS 52 
11. QUESTÕES APRESENTADAS NESTA AULA 90 
12. GABARITO 107 
13. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 107 
 
Fiz uma seleção de informações da bibliografia e da norma, de 
forma negritada, sob possibilidade de elas caírem na prova de vocês. 
Apresento questões da FCC, Vunesp e Cesgranrio relacionadas 
aos assuntos de forma a apresentar o estilo da banca e 
complementar a teoria apresentada, por meio dos comentários das 
questões. 
Ao final apresento as listas de questões da aula para que vocês 
possam treinar à vontade. O Gabarito está após essa lista. 
Boa sorte a todos! 
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ESTRUTURAS METÁLICAS 
1 - INTRODUÇÃO 
Nesta aula aplica-se a NBR 8800/2008, que se baseia no 
método dos estados-limites. 
Os aços aprovados para uso da NBR 8800/2008 para perfis, 
barras e chapas são aqueles que possuam resistência ao escoamento 
máxima de 450 Mpa e relação entre resistências à ruptura e ao 
escoamento não inferior a 1,18. 
As estruturas metálicas são estruturas formadas por associação 
de peças metálicas ligadas entre si por meio de conectores ou 
solda. 
Nas estruturas de aço e estruturas mistas de aço e concreto de 
edificações: 
- os perfis de aço são laminados ou soldados, ou de seção 
tubular com ou sem costura; 
- as ligações são executadas com parafusos ou soldas. 
Os perfis de seção tubular podem ter forma circular ou 
retangular (a forma quadrada é considerada um caso particular da 
forma retangular). 
As estruturas mistas de aço e concreto, incluindo as 
ligações mistas são aquelas formadas por componentes de aço e de 
concreto, armado ou não, trabalhando em conjunto. 
Os perfis soldados podem ser fabricados por deposição de metal 
de solda ou por eletrofusão. 
2 - MATERIAIS 
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O principal material utilizado nas estruturas metálicas é o aço, 
que é uma liga de ferro e carbono com outros elementos adicionais 
como o silício, manganês, fósforo, enxofre etc. O teor de carbono 
varia de 0% a 1,7%. O carbono aumenta a resistência do aço, porém 
o torna mais duro e frágil. 
A ductilidade é a capacidade do material de se deformar sob a 
ação de cargas e a fragilidade é o oposto da ductilidade. 
Os aços com baixo teor de carbono têm menor resistência à 
tração, porém são mais dúcteis. 
Por isso, em estruturas usuais de aço, utilizam-se teores de 
carbono baixos ou moderados, os quais podem ser soldados sem 
precauções especiais. 
O aço-carbono é o aço mais empregado nas construções, e o 
aumento da sua resistência é obtido, principalmente, através do 
acréscimo de carbono em relação ao ferro puro. 
Em função do teor de carbono, os aços-carbono se distinguem 
em: 
- Baixo carbono: C < 0,15% 
- Moderado: 0,15% < C < 0,29% 
- Médio carbono: 0,30% < C < 0,59% 
- Alto carbono: 0,60% < C < 1,70% 
Os tipos de aço resistentes à corrosão atmosférica são 
denominados patináveis. 
Os aços para perfis, barras e chapas devem possuir resistência 
ao escoamento máxima de 450 MPa. 
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Para efeito de cálculo da NBR 8800/2008, devem ser adotados 
os seguintes valores, na faixa normal de temperaturas atmosféricas: 
- módulo de elasticidade, E = 200.000 MPa 
- coeficiente de Poisson, v = 0,3 
- módulo de elasticidade transversal, G = 77 000 MPa 
- coeficiente de dilatação térmica, p, = 1,2 x 10-5 por ºC 
- massa específica, p, = 7 850 kg/m3 
 
1) (64 – TCE-GO/2009 – FCC) O aço das estruturas 
metálicas é uma liga formada basicamente dos elementos 
ferro (Fe) e carbono (C). Sobre a adição de carbono é correto 
afirmar que o 
(A) teor máximo de carbono é de 17%. 
(B) carbono aumenta a resistência do aço, porém, o torna 
mais dúctil. 
(C) carbono diminui a resistência do aço, porém, o torna mais 
duro e quebradiço. 
(D) aumento do teor de carbono facilita as aplicações de 
soldagem. 
(E) aumento do teor de carbono produz redução da ductilidade 
do aço. 
 
2) (43 – Analista Legislativo-SP/2010 – FCC) Sobre o 
diagrama tensão × deformação dos aços estruturais, é correto 
afirmar: 
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(A) Na região plástica, as tensões são diretamente 
proporcionais às deformações. 
(B) O escoamento é a fase inicial do ensaio de tração do aço. 
(C) Durante a fase de escoamento, não se verificam 
deformações significativas no aço. 
(D) Existem basicamente as regiões elástica e plástica. 
(E) Encruamento é a perda de resistência do aço após o 
escoamento. 
 
3) (37 – MPE-SE/2009 – FCC) Em regime elástico, a 
propriedade do aço de absorver energia mecânica é 
denominada 
(A) plasticidade. 
(B) resiliência. 
(C) fluência. 
(D) ductilidade. 
(E) elasticidade. 
 
4) (24 – Sergipe Gás/2010 – FCC) Sobre estruturas 
metálicas, considere: 
I. Apesar da densidade do aço ser muito maior do que a 
densidade medida do concreto armado, o aço também é bem 
mais resistente, possibilitando que estruturas mais resistentes 
e leves sejam construídas. 
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II. O aço é muito resistente à compressão e à tração, 
diferentemente do concreto, que é muito mais resistente à 
compressão, apenas. 
III. Em estruturas mistas de aço e concreto armado, os 
coeficientes de dilatação térmica das peças expostas de aço 
precisam ser levados em consideração, pois podem causar 
ações e cargas diferenciais. 
Está correto o que se afirma em 
(A) I, II e III. 
(B) I e II, somente. 
(C) I e III, somente. 
(D) II e III, somente. 
(E) I, somente. 
 
5) (64 – TCE-SE/2011 – FCC) O aço MR250 utilizado no 
Brasil em perfis laminados para uso estrutural é caracterizado 
por possuir limite de escoamento do aço à tensão normal (fy) 
e resistência à ruptura do aço à tração (fu), respectivamente, 
em MPa, de 
(A) 200 e 350 
(B) 250 e 400 
(C) 250 e 650 
(D) 350 e 485 
(E) 415 e 520 
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3 – SEGURANÇA E ESTADOS-LIMITES 
a) Estados-Limites Últimos (ELU): estão relacionados com a 
segurança da estrutura sujeita às combinações mais desfavoráveis de 
ações previstas em toda a vida útil, durante a construção ou quando 
atuar uma ação especial ou excepcional. 
b) Estados-Limites de Serviço (ELS): estão relacionados como 
desempenho da estrutura sob condições normais de utilização. 
 
4 – AÇÕES 
a) Ações permanentes: são as que ocorrem com valores 
praticamente constantes durante toda a vida útil da construção, 
assim como as que crescem no tempo tendendo a um valor-limite 
constante. Dividem-se em diretas e indiretas. 
- diretas: peso próprio, empuxos permanentes 
- indiretas: deformações impostas por retração e fluência do 
concreto, deslocamentos de apoio e imperfeições geométricas (o 
conjunto formado pelos deslocamentos de todos os apoios constitui-
se numa única ação). 
b) Ações variáveis: valores que apresentam variações significativas 
durante a vida útil da construção. Elas decorrem do uso e ocupação 
da edificação, de sobrecargas, de equipamentos, de divisórias 
móveis, pressões hidrostáticas e hidrodinâmicas, vento e variação de 
temperatura. 
c) Ações excepcionais: ações com duração extremamente curta e 
probabilidade muito baixa de ocorrência durante a vida da 
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construção, tais como explosões, choques de veículos, incêndios, 
enchentes e sismos excepcionais. 
d) Coeficientes de ponderação das ações 
 As ações devem ser ponderadas pelo coeficiente ┛f, dado por: 
┛f = ┛f1. ┛f2. ┛f3 
onde: 
 - ┛f1: é a parcela do coeficiente de ponderação que considera a 
variabilidade das ações; 
 - ┛f2: é a parcela do coeficiente de ponderação que considera a 
simultaneidade de atuação das ações; 
 - ┛f3: é a parcela do coeficiente de ponderação que considera os 
possíveis erros de avaliação dos efeitos das ações, seja por 
problemas construtivos, seja por deficiência do método de cálculo 
empregado, de valor ou superior a 1,10. 
 Os valores-base para verificação dos ELU são apresentados nas 
tabelas a seguir, para o produto ┛f1. ┛f3 e para ┛f2. O produto ┛f1. ┛f3 é 
representado por ┛g ou ┛q. O coeficiente ┛f2 é igual ao fator de 
combinação ┑o. 
 Em geral, o coeficiente de ponderação das ações para os ELS, 
┛f, é igual a 1. 
 Nas combinações de ações de serviço são usados fatores de 
redução ┑1 e ┑2 dados na segunda tabela abaixo para obtenção dos 
valores frequentes e quase permanentes das ações variáveis, 
respectivamente. 
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6) (48 - BR Distribuidora/2008 – Cesgranrio) A NBR 
8.800/2008 (Projeto de estruturas de aço e de estruturas 
mistas de aço e concreto de edifícios) estabelece que um 
carregamento é definido pela combinação das ações que têm 
possibilidades não desprezáveis de atuar simultaneamente 
sobre a estrutura, durante o período preestabelecido. A 
esse respeito, considere as seguintes classificações: 
I – normal; 
II – especial; 
III – de construção; 
IV – excepcional; 
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V – expurgada. 
Segundo a norma citada, uma combinação última de ações 
pode ser classificada em: 
(A) I, II e III 
(B) II, III e IV 
(C) III, IV e V 
(D) I, II, III e IV 
(E) I, II, III e V 
 
7) (35 – Petrobras/2012 – Cesgranrio) De acordo com a 
NBR 8800:2008 (Projeto de estruturas de aço e estruturas 
mistas de aço e concreto de edifícios), para a determinação 
dos valores de cálculo, é necessário utilizar os coeficientes de 
ponderação das ações. Essa norma estabelece que o 
coeficiente de ponderação é composto por três parcelas, que 
consideram a 
(A) variabilidade, a simultaneidade da atuação e os possíveis 
erros de avaliação dos efeitos das ações 
(B) variabilidade, as combinações últimas e as combinações 
de serviço das ações 
(C) intensidade, a variabilidade e a simultaneidade da atuação 
das ações 
(D) intensidade, o sentido e os possíveis erros de avaliação 
dos efeitos das ações 
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(E) simultaneidade da atuação, as combinações de serviço e 
os possíveis erros de avaliação dos efeitos das ações 
 
8) (36 – UFTM/2013 – VUNESP) Em estruturas de aço, 
definem-se como combinações normais aquelas que incluem 
todas as ações decorrentes do uso previsto. Assim, em 
combinações normais, os coeficientes de ponderação das 
ações (┛f) aplicados às solicitações no estado limite último, 
nas ações variáveis devido ao efeito de temperatura, à ação do 
vento e às demais ações variáveis, incluindo as decorrentes do 
uso e ocupação, são, correta e respectivamente, 
(A) 1,20; 1,40; 1,50. 
(B) 1,20; 1,50; 1,40. 
(C) 1,40; 1,20; 1,50. 
(D) 1,40; 1,50; 1,20. 
(E) 1,50; 1,40; 1,20. 
 
5 – RESISTÊNCIAS 
 A resistência de cálculo fd de um material é definida como: 
fd = 
௙ೖஓ೘ 
 onde: 
 - fk: resistência característica ou nominal 
 - ┛m: coeficiente de ponderação da resistência, dado por: 
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┛m = ┛m1. ┛m2. ┛m3 
onde: 
 - ┛m1: é a parcela do coeficiente de ponderação que considera a 
variabilidade da resistência dos materiais envolvidos; 
 - ┛m2: é a parcela do coeficiente de ponderação que considera a 
diferença entre a resistência do material no corpo-de-prova e ba 
estrutura; 
 - ┛m3: é a parcela do coeficiente de ponderação que considera 
os desvios gerados na construção e as aproximações feitas em 
projeto do ponto de vista das resistências. 
a) Coeficientes de ponderação das resistências no ELU 
 Os coeficientes de ponderação das resistências ┛m do aço 
estrutural, do concreto e do aço das armaduras, representados 
respectivamente por ┛a, ┛b e ┛c, são dados na tabela a seguir, em 
função da classificação da combinação última de ações. No caso do 
aço estrutural, são definidos dois coeficientes, ┛a1 e ┛a2, o primeiro 
para ELUs relacionados a escoamento, flambagem e instabilidade e o 
segundo à ruptura. 
 
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 Os limites estabelecidos para os ELS não necessitam de 
minoração, portanto, ┛m = 1,00. 
 
6 – ESTABILIDADE E ANÁLISE ESTRUTURAL 
 O tipo de análise estrutural pode ser classificado de acordo com 
considerações do material e dos efeitos dos deslocamentos da 
estrutura. 
 Quanto aos materiais, os esforços internos podem ser 
determinados por: 
 - análise global elástica (diagrama tensão-deformação elástico-
linear); 
 - análise global plástica: diagrama tensão-deformação rígido-
plástico, elastoplástico perfeito ou elastoplástico não-linear. 
 A análise global plástica com diagrama tensão-deformação 
rígido-plástico denomina-se análise rígido-plástica. 
 A análise global elástica é sempre permitida, mesmo que 
os esforços resistentes da seção transversal sejam avaliados 
considerando-se a plasticidade. 
 A análise global plástica pode ser usada para seções compactas, 
desde que as seções e as ligações possuam capacidade de rotação 
suficiente para formação de rótulas plásticas e redistribuição de 
esforços solicitantes.A estabilidade da estrutura pode ser verificada 
para essa condição. 
 A não-linearidade do material pode ser considerada em alguns 
casos, de forma indireta, efetuando-se uma análise elástica 
reduzindo-se a rigidez das barras. 
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 Quanto ao efeito dos deslocamentos, os esforços internos 
podem ser determinados por: 
 - análise linear (teoria de primeira ordem), com base na 
geometria indeformada da estrutura; 
 - análise não-linear, com base na geometria deformada da 
estrutura. 
 A análise não-linear deve ser usada sempre que os 
deslocamentos afetarem de forma significativa os esforços internos. 
Essa análise pode ter como base teorias geometricamente exatas, 
teorias aproximadas ou adaptações e resultados da teoria de primeira 
ordem. Na NBR 8800/2008, por simplicidade, os três tipos de análise 
são denominados de segunda ordem. 
 Os efeitos decorrentes dos deslocamentos horizontais dos 
nós da estrutura são ditos efeitos globais de segunda ordem e os 
decorrentes da não-retilineidade dos eixos das barras, efeitos 
locais de segunda ordem. 
a) Estabilidade das barras componentes da estrutura 
 Os elementos projetados para conter lateralmente vigas e 
pilares em alguns pontos, definindo comprimentos destravados entre 
esses pontos devem atender às exigências de resistência e rigidez 
apresentadas adiante. 
As imperfeições geométricas iniciais devem ser tomadas na 
forma de uma imperfeição equivalente global de L/500 ou local de 
L/1000, conforme o tipo de contenção adotado, onde L é o 
comprimento destravado do elemento. 
Se os elementos mencionados acima forem projetados para 
conter lateralmente mais de um pilar ou viga, devem ser 
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considerados os efeitos das imperfeições de todos esses pilares ou 
vigas, porém, multiplicados por um fator de redução. 
Permite-se também que as imperfeições geométricas sejam 
representadas por forças equivalentes, denominadas forças 
nocionais, que provoquem, nas vigas e pilares a serem contidos 
lateralmente, efeitos equivalentes aos das referidas imperfeições, 
como exemplificado na figura a seguir. 
 
 
b) Classificação das estruturas quanto à sensibilidade e 
deslocamentos laterais 
As estruturas são classificadas quanto a sensibilidade a 
deslocamentos laterais em estruturas de pequena deslocabilidade, 
média deslocabilidade ou grande deslocabilidade. 
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Uma estrutura é classificada como de pequena deslocabilidade 
quando, em todos os seus andares, a relação entre o deslocamento 
lateral do andar relativo à base obtido na análise de segunda ordem e 
aquele obtido na análise de primeira ordem, em todas as 
combinações últimas de ações estipuladas, for igual ou inferior a 1,1. 
Uma estrutura é classificada como de média deslocabilidade 
quando essa relação for superior a 1,1 e igual ou inferior a 1,4; e de 
grande deslocabilidade quando a relação for superior a 1,4. 
 
9) (39 – Petrobras/2012 – Cesgranrio) Em uma certa 
estrutura, a máxima relação entre o deslocamento lateral do 
andar relativo à base, obtido na análise de segunda ordem, e o 
obtido na análise de primeira ordem, considerando todos os 
andares e todas as combinações últimas de ações, estipuladas 
na NBR 8800:2008 (Projeto de estruturas de aço e estruturas 
mistas de aço e concreto de edifícios), foi 1,2. De acordo com 
a norma, portanto, quanto à sensibilidade a deslocamento 
lateral, trata-se de uma estrutura de deslocabilidade 
(A) pequena 
(B) média 
(C) grande 
(D) desprezível 
(E) considerável 
 
c) Sistemas resistentes a ações horizontais 
Por conveniência de análise, é possível identificar, dentro da 
estrutura, subestruturas que, devido a sua grande rigidez a ações 
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horizontais, resistem a maior parte dessas ações. Essas 
subestruturas são chamadas subestruturas de contraventamento 
e podem ser pórticos em forma de treliça, paredes de 
cisalhamento, incluindo aquelas que delimitam os núcleos de 
serviço dos edifícios, e pórticos nos quais a estabilidade é assegurada 
pela rigidez a flexão das barras e pela capacidade de transmissão de 
momentos das ligações. 
Os elementos que não participam dos sistemas resistentes a 
ações horizontais são ditos elementos contraventados. As forças que 
estabilizam esses elementos devem ser transferidas para as 
subestruturas de contraventamento e ser consideradas no 
dimensionamento destas últimas. 
Os elementos que não dependem das subestruturas de 
contraventamento para sua estabilidade são ditos elementos 
isolados. São elementos cujo comportamento independe do restante 
da estrutura. Elementos contraventados podem ser tratados também 
como elementos isolados. 
 
d) Considerações para dimensionamento 
 Comprimento destravado de uma barra: distância entre 
dois pontos de contenção lateral ou entre um ponto de contenção 
lateral e uma extremidade. 
 
e) Determinação dos esforços solicitantes para ELU 
 
Nas estruturas de pequena deslocabilidade e média 
deslocabilidade, os efeitos das imperfeições geométricas 
iniciais devem ser levados em conta diretamente na análise, por 
meio da consideração, em cada andar, de um deslocamento 
horizontal relativo entre os níveis inferior e superior (deslocamento 
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interpavimento) de h/333, sendo h a altura do andar (distância entre 
eixos de vigas). 
 
 
Fonte:< http://www.cbca-ibs.org.br/upfiles/downloads/NBR_8800_Mudancas.pdf> 
 
Admite-se também que esses efeitos sejam levados em 
conta por meio da aplicação, em cada andar, de uma força 
horizontal equivalente, denominada aqui força nocional, igual a 
0,3% do valor das cargas gravitacionais de cálculo aplicadas em 
todos os pilares e outros elementos resistentes a cargas verticais, no 
andar considerado. 
Nas estruturas de média deslocabilidade, os efeitos das 
imperfeições iniciais de material devem ser levados em conta 
na análise, reduzindo-se a rigidez a flexão e a rigidez axial das 
barras para 80% dos valores originais. Nas estruturas de 
pequena deslocabilidade, esses efeitos não precisam ser 
considerados na análise. 
Nas estruturas de grande deslocabilidade, deve ser feita uma 
análise rigorosa, levando-se em conta as não-linearidades 
geométricas e de material. 
 
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f) Determinação de respostas para ELS 
 Não se faz necessário considerar as imperfeições iniciais 
geométricas e de material. 
 Para as estruturas de pequena e média deslocabilidade, pode 
ser feita análise elástica de primeira ordem. Para as estruturas de 
grande deslocabilidade, devem ser considerados os efeitos globais e 
locais de segunda ordem. 
 
g) Análise estrutural de vigas contínuas e semicontínuas 
 Para a determinação dos esforços solicitantes de cálculo, a 
análise pode ser rígido-plásticaou elástica, sem redistribuição de 
momentos. Recomenda-se o primeiro tipo de análise para um 
melhor aproveitamento do sistema estrutural. 
 Em vigas mistas contínuas, a menos que se comprove que as 
ligações possuam capacidade de rotação suficiente, devem ser 
atendidas as seguintes exigências: 
 - um vão qualquer não pode ter comprimento 50% superior a 
um vão adjacente; 
 - um vão de extremidade não pode ter comprimento 15% 
superior ao vão adjacente. 
 
h) Resistência e rigidez das contenções laterais 
Para que as contenções laterais de pilares e vigas sejam 
efetivas, de modo que esses elementos possam ser calculados 
considerando o comprimento destravado igual à distância entre os 
pontos nos quais as contenções estejam presentes, deve-se procurar 
colocar as contenções perpendiculares ao elemento a ser 
travado. Os esforços (força ou momento) e a rigidez (força por 
unidade de deslocamento ou momento por unidade de rotação) de 
contenções inclinadas ou diagonais devem ser ajustadas para o 
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ângulo de inclinação. A avaliação da rigidez fornecida pelas 
contenções deve incluir suas dimensões e propriedades geométricas, 
bem como os efeitos das ligações e os detalhes de ancoragem. 
São considerados dois tipos de contenção: relativa e nodal. A 
contenção relativa controla o movimento de um ponto contido em 
relação aos pontos contidos adjacentes, ao passo que a contenção 
nodal controla especificamente o movimento do ponto contido, sem 
interação com os pontos contidos adjacentes, conforme a seguir: 
 
Um pilar isolado pode ser contido em pontos intermediários ao 
longo de seu comprimento por contenções relativas ou nodais. 
As contenções de uma viga devem impedir o deslocamento 
relativo das mesas superior e inferior. A estabilidade lateral de vigas 
deve ser proporcionada por contenção que impeça o deslocamento 
lateral (contenção de translação), a torção (contenção de torção) ou 
uma combinação entre os dois movimentos. Em barras sujeitas à 
flexão com curvatura reversa, o ponto de inflexão não pode 
ser considerado por si só como uma contenção. 
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As contenções de torção podem ser nodais ou contínuas 
ao longo do comprimento da viga. Tais contenções podem ser 
fixadas em qualquer posição da seção transversal, não precisando 
ficar próximas da mesa comprimida. 
Quando o enrijecedor for necessário, ele deve ser estendido até 
a altura total da barra contida e deve ser fixado à mesa se a 
contenção de torção também estiver fixada à mesa. 
 
10) (38 – Liquigas/2013 – Cesgranrio) De acordo com a NBR 
8800:2008 (Projeto de estruturas de aço e de estruturas 
mistas de aço e concreto de edifícios), no estudo da 
resistência e da rigidez das contenções laterais em estruturas 
de aço, um pilar isolado pode ser contido 
(A) exclusivamente na sua base 
(B) exclusivamente no ponto médio da sua altura 
(C) apenas na base e no ponto médio da sua altura 
(D) em pontos intermediários, ao longo do seu comprimento, 
apenas por contenções relativas 
(E) em pontos intermediários, ao longo do seu comprimento, 
por contenções relativas ou nodais 
 
11) (25 – Chesf/2012 – Cesgranrio) Em um projeto de 
estruturas metálicas, o engenheiro está utilizando a NBR 
8800:2008 (Projeto de estruturas de aço e de estruturas 
mistas de aço e concreto de edifícios). Nesse projeto, ele 
optou por projetar as contenções das barras axialmente 
comprimidas, conforme ilustrado na figura a seguir. 
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Esse tipo de contenção, de acordo com a referida norma, é 
classificado como contenção 
(A) nodal 
(B) efetiva 
(C) específica 
(D) reduzida 
(E) relativa 
 
i) Integridade estrutural 
 Cada parte de um edifício entre juntas de dilatação deve ser 
tratada como um edifício isolado. 
 Cada pilar de um edifício deve ser efetivamente travado por 
meio de escoras (contenções) horizontais em, pelo menos, duas 
direções, de preferência ortogonais, em cada nível suportado por esse 
pilar, inclusive coberturas, conforme a figura a seguir. 
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 Linhas contínuas de escoras devem ser colocadas o mais 
próximo possível das bordas do piso ou cobertura e em cada linha de 
pilar, e nos cantos reentrantes, as escoras devem ser 
adequadamente ligadas à estrutura, conforme a figura seguinte: 
 
 As escoras horizontais podem ser constituídas de perfis de aço, 
inclusive as utilizadas como vigas de piso e tesouras de cobertura, ou 
pelas lajes adequadamente ligadas aos pilares e ao restante da 
estrutura de aço. 
 As escoras horizontais e suas respectivas ligações devem ser 
compatíveis com os demais elementos da estrutura da qual fazem : 
suportar uma força de tração (não adicionada a outras ações), de 
pelo menos 1% da força solicitante de cálculo do pilar ou 75 kN, a 
que for maior. No caso de coberturas ou pisos sem lajes de concreto, 
as escoras dos pilares de extremidade e duas respectivas ligações, de 
pelo menos 75 kN. 
 
 
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7 – DIMENSIONAMENTO DE ELEMENTOS DE AÇO 
a) Tipos e parâmetros de esbeltez de elementos componentes 
 Para efeitos de flambagem local, os elementos componentes 
das seções transversais usuais, exceto as seções tubulares circulares, 
são classificados em AA, quando possuem duas bordas longitudinais 
vinculadas, e AL, quando possuem apenas uma borda longitudinal 
vinculada. 
O parâmetro de esbeltez dos elementos componentes da seção 
transversal é definido pela relação entre largura e espessura. 
 Dependendo do valor do parâmetro de esbeltez dos 
componentes comprimidos, as seções transversais são 
classificadas em: 
 - compactas: seções cujos elementos comprimidos possuem ┡ 
≤ ┡p e cujas mesas são ligadas continuamente à(s) alma(s); 
 - semicompactas: seções que possuem um ou mais elementos 
comprimidos com ┡ excedendo ┡p, mas não ┡r; 
 - esbeltas: seções que possuem um ou mais elementos 
comprimidos com ┡ excedendo ┡r. 
Onde: 
 - ┡: índice de esbeltez 
 - ┡0: índice de esbeltez reduzido 
 - ┡p: parâmetro de esbeltez limite para seções compactas 
 - ┡r: parâmetro de esbeltez limite para seções semicompactas 
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 As seções compactas são capazes de desenvolver uma 
distribuição de tensões totalmente plástica, com grande rotação antes 
do início da flambagem local. 
 Nas seções semicompactas, os elementos comprimidos podem 
atingir resistências ao escoamento, levando-se em conta as tensões 
residuais, antes que a flambagem local ocorra, mas não apresentam 
grande capacidade de rotação. 
 Nas seções esbeltas, um ou mais elementos comprimidos 
flambam em regime elástico, levando em conta as tensões residuais. 
b) Barras prismáticas submetidas à força axial de tração 
A Área Líquida Efetiva de uma barra Ae é dada por: 
Ae = Ct.An 
Onde: 
An:área líquida da barra 
Ct: coeficiente de redução da área líquida 
Em regiões com furos para ligação ou outra finalidade, a área 
líquida de uma barra é a soma dos produtos da espessura pela 
largura líquida de cada elemento, conforme se segue: 
- em ligações parafusadas, a largura dos furos deve ser 
considerada 2 mm maior que a dimensão máxima desses furos. Caso 
se possa garantir que os furos sejam executados com broca, pode-se 
usar a largura igual à dimensão máxima; 
- no caso de uma série de furos distribuídos transversalmente 
ao eixo da barra, em diagonal ou em zigue-zague, a largura líquida 
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dessa parte da barra deve ser calculada deduzindo-se da largura 
bruta a soma das larguras de todos os furos em cadeia, e somando-
se para cada linha ligando dois furos a quantidade s2/4g, sendo s e g, 
respectivamente, os espaçamentos longitudinal e transversal entre 
esses furos: 
 
 - a largura líquida crítica daquela parte da barra será obtida 
pela cadeia de furos que produza a menor das larguras líquidas, para 
as diferentes possibilidades de linhas de ruptura; 
 - para cantoneiras, o gabarito g dos furos em abas opostas 
deve ser considerado igual à soma dos gabaritos, medidos a partir da 
aresta da cantoneira, subtraída de sua espessura; 
 - na determinação da área líquida de seção que compreenda 
soldas de tampão ou soldas de filete em furos, a área do metal da 
solda deve ser desprezada. 
 Em regiões em que não existam furos, a área líquida Na deve 
ser tomada igual à área bruta da seção transversal Ag. 
 O coeficiente de redução Ct será igual a: 
- 1,00, quando a força de tração for transmitida diretamente 
para cada um dos elementos da seção transversal da barra, por 
soldas ou parafusos; 
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 - Ac/Ag, sendo Ac a área da seção transversal dos elementos 
conectados, quando a força de tração for transmitida somente por 
soldas transversais; 
 - 1 – (ec/Lc), nas barras com seções transversais abertas, 
quando a força de tração for transmitida somente por parafusos ou 
somente por soldas longitudinais ou pela combinação de soldas 
longitudinais e transversais para alguns (não todos) elementos da 
seção transversal (devendo, no entanto, ser usado 0,90 como limite 
superior, e não permitindo o uso de ligações que resultem em valor 
inferior a 0,60). Onde ec é a excentricidade da ligação em relação ao 
centro geométrico e Lc é o comprimento efetivo da ligação (igual ao 
comprimento do cordão de solda em ligações soldadas e entre o 1º e 
último parafusos nas ligações parafusadas). 
 
Fonte: Pfeil (2012) 
- em chapas planas, quando a força de tração for transmitida 
somente por soldas longitudinais ao longo de ambas as suas bordas, 
conforme a figura a seguir: 
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Onde: lw é o comprimento dos cordões de solda e b a largura da 
chapa. 
 - Ct = 1, para lw ≥ 2b 
 - Ct = 0,87 para 2b > lw > 1,5b 
 - Ct = 0,75 para 1,5b > lw ≥ b 
Em barras ligadas por pino, a força axial de tração resistente de 
cálculo é o menor valor, considerando os seguintes estados-limites: 
- escoamento da seção bruta por tração; 
- resistência à pressão de contato na área projetada do pino; 
- ruptura da seção líquida por tração; 
- ruptura da seção líquida por cisalhamento. 
Recomenda-se que o índice de esbeltez das barras 
tracionadas, tomado como a maior relação entre o comprimento 
destravado e o raio de giração correspondente, excetuando-se 
tirantes de barras redondas pré-tensionadas ou outras barras que 
tenham sido montadas com pré-tensão, não supere 300. 
 
12) (63 – TCM-CE/2010 – FCC) Considere a ligação de duas 
chapas com espessura de 20 mm e largura de 200 mm, 
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emendadas por transpasse com 9 parafusos de diâmetro Ø 22 
mm, sujeitas a esforço axial de tração, como representada na 
figura abaixo. 
 
A área líquida para o dimensionamento da ligação que resiste 
aos esforços de tração, em cm2, é 
(A) 74,1 
(B) 49,4 
(C) 40,0 
(D) 26,8 
(E) 24,7 
 
13) (39 - TRE-PB/2007 – FCC) Considere duas chapas de aço 
com espessura de 10 mm e largura 300 mm, submetidas à 
tração, emendadas por traspasse com 8 parafusos Ø20 mm, 
conforme ilustrado na figura abaixo. 
 
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A área líquida efetiva utilizada no dimensionamento e na 
verificação da segurança dessa ligação é, em cm2, 
(A) 30,0 
(B) 22,0 
(C) 20,6 
(D) 14,0 
(E) 11,2 
 
14) (47 – MPE-AM/2013 – FCC) O dimensionamento dos 
conectores das estruturas metálicas é feito com base nas 
modalidades de rupturas de ligações. 
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A ligação metálica da figura acima representa a modalidade de 
ruptura por 
(A) corte do fuste do conector. 
(B) esmagamento da chapa na superfície de apoio do fuste do 
conector. 
(C) tração da chapa na seção transversal líquida. 
(D) rasgamento da chapa entre o furo e a borda ou entre dois 
furos consecutivos. 
(E) torção entre a chapa e o conector 
 
15) (65 – TCE-GO/2009 – FCC) Considere as figuras a seguir. 
 
I. ruptura por rasgamento da chapa entre o furo e a borda ou 
entre dois furos consecutivos. 
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II. ruptura por tração da chapa na seção transversal líquida. 
III. ruptura por corte do fuste do conector. 
IV. ruptura por esmagamento da chapa na superfície de apoio 
do fuste do conector. 
As modalidades de rupturas A, B, C e D correspondem, 
respectivamente, a 
(A) I, III, IV e II. 
(B) II, IV, III e I. 
(C) III, II, I e IV. 
(D) III, IV, I e II. 
(E) IV, III, II e I. 
 
c) Barras prismáticas submetidas à força axial de compressão 
 O índice de esbeltez das barras comprimidas não deve 
ser superior a 200. 
 
16) (59 - Petrobras/2010 – Cesgranrio) Um dos parâmetros 
para a determinação da força axial de tração resistente de 
cálculo, a ser usada no dimensionamento de uma estrutura 
metálica, é a área líquida efetiva da seção transversal da barra 
(An). Considerando Ag como área bruta da seção transversal 
da barra, em regiões onde não existam furos, a área líquida An 
deve ser tomada como igual a 
(A) 0,6 Ag 
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(B) 0,8 Ag 
(C) 0,9 Ag 
(D) 1,0 Ag 
(E) 1,4 Ag 
 
8 – DIMENSIONAMENTO DE LIGAÇÕES METÁLICAS 
Na execução de estruturas metálicas, as ligações entre 
elementos estruturais constituem um dos aspectos mais importantes. 
As ligações podem ser rígidas, semi-rígidas ou rotuladas 
(flexíveis). 
Devem ser tomadas precauçõesna utilização de diferentes aços 
na concepção da mesma ligação. Por exemplo, deve-se evitar a 
utilização de elementos com diferentes composições químicas (aços 
patináveis com aços carbono), sob o risco de que, em certas 
condições ambientais, ocorra corrosão galvânica. 
Devem ser usados soldas ou parafusos de alta resistência 
com protensão inicial em ligações por contato ou por atrito nos 
seguintes casos: 
- emendas de pilares nas estruturas de andares múltiplos com 
mais de 40 m de altura; 
- ligações de vigas com pilares e com quaisquer outras vigas 
das quais depende o sistema de contraventamento, nas estruturas 
com mais de 40 m de altura; 
- ligações e emendas de treliças de cobertura, ligações de 
treliças com pilares, emendas de pilares, ligações de 
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contraventamentos de pilares, ligações de mãos francesas ou mísulas 
usadas para reforço de pórticos e ligações de peças-suportes de 
pontes rolantes, nas estruturas com pontes rolantes de capacidade 
superior a 50 kN; 
- ligações de peças sujeitas a ações que produzam impactos ou 
tensões reversas. 
Para os demais casos, as ligações podem ser feitas com 
parafusos de alta resistência sem protensão inicial ou com parafusos 
comuns. 
Tem-se também os seguintes elementos de ligação: 
enrijecedores, chapas de ligação, cantoneiras e consolos. 
 
a) Soldagem: 
Chama-se soldagem, ou solda, ao processo de produzir a fusão 
entre duas peças de metal, de modo que o local de junção forme com 
o todo uma massa homogênea. 
A fusão do aço é provocada pelo calor produzido por um arco 
voltaico que se dá entre um eletrodo metálico e o aço a soldar, 
havendo a deposição do material do eletrodo. 
O material fundido deve ser isolado da atmosfera para evitar a 
formação de impurezas na solda. Isso pode ser feito com o arco 
protegido por fluxo ou gás inerte ou outros meios que impeçam a 
combinação do metal em fusão com os gases da atmosfera 
Existem três classes de processos de soldagem: por pressão, 
por fusão sem pressão e por solda forte. 
Os principais tipos de eletrodo para soldas em estruturas 
metálicas são: 
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- Eletrodo manual revestido: há desprendimento gasoso do 
revestimento do eletrodo, proveniente da fusão. Os gases criam uma 
atmosfera inerte de proteção para evitar a porosidade (introdução de 
O2), a fragilidade (introdução de N2), bem como estabilizar o arco 
voltaico, permitindo maior penetração da solda. 
- Arco submerso em material granular fusível: O eletrodo 
nu é acompanhado de um tubo de fluxo com material granulado, que 
funciona como isolante térmico, garantindo assim proteção quanto 
aos efeitos da atmosfera. O fluxo granulado funde-se parcialmente, 
formando uma camada de escória líquida que posteriormente se 
solidifica. 
 
 
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Os principais eletrodos utilizados são: 
- E70xx, com resistência à ruptura por tração: 485MPa (mais 
comum) 
- E60xx, com resistência à ruptura por tração: 415MPa. 
 
A solda pode ser de penetração total ou parcial. 
A penetração total é quando a espessura efetiva da garganta é 
igual à espessura da chapa de menor dimensão. 
 
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A penetração parcial é quando da garganta corresponde à 
espessura do chanfro. 
 
 
A verificação estrutural das soldas de penetração (total ou 
parcial) consiste na verificação da distribuição das tensões no contato 
entre o metal da solda e o metal base. Quando se trata de 
penetração total, a verificação se restringe ao metal base, devido ao 
fato de o metal da solda apresentar resistência de ruptura maior que 
este. 
As seguintes disposições são aplicáveis: 
- a área efetiva das soldas de penetração total e parcial deve 
ser calculada como o produto do comprimento efetivo da solda pela 
espessura da garganta efetiva; 
- o comprimento efetivo de uma solda de penetração total e 
parcial é igual ao seu comprimento real, o qual deve ser igual a 
largura da parte ligada; 
- a espessura da garganta efetiva de uma solda de penetração 
total deve ser tomada igual a menor das espessuras das partes 
soldadas. 
As espessuras mínimas de gargantas efetivas de soldas de 
penetração parcial estão indicadas na Tabela a seguir: 
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Fonte: NBR ABNT 8800/2008 
Não podem ser usadas soldas de penetração parcial em 
emendas de peças fletidas. 
 
Quanto à posição, as soldas poderão ser: 
- verticais 
- horizontais 
- intermitentes 
- sobre cabeça 
 
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 E quanto ao tipo: 
 - de entalhe 
- de topo 
 - tipo filete 
 - intermitentes 
 - tipo ranhura 
 - tipo tampão 
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Definições 
- Pontos de solda: segmentos de solda, aplicados na montagem de 
oficina, para manter na posição adequada as peças a serem unidas. 
- Cordão de solda: metal de solda depositado ao longo de uma 
junta formando um elemento contínuo. 
- Cratera: depressão no cordão de solda formada pelo arco voltaico 
no momento de sua extinção. 
- Passe: metal de solda depositado em uma passagem do eletrodo 
ao longo do eixo da solda. 
- Sobreposto: metal de solda escorrido sobre o metal base, sem 
fusão local. 
- Mordedura: depressão causada por fusão no metal base, ao pé da 
solda. 
- Raiz da junta: zona da junta em que é menor o afastamento das 
peças a unir. 
- Abertura da raiz: distância entre as peças a unir, na raiz da junta. 
- Junta de topo: junta entre duas peças, topo a topo, dispostas 
aproximadamente no mesmo plano. 
- Chapa auxiliar de espera (cobre-junta): material usado como 
apoio, atrás da junta, durante a soldagem, que evita o vazamento da 
solda através da fresta. Após a solda poderá ser retirada ou não. 
 
Soldas de Entalhe 
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São utilizadas quando se deseja preenchimento total do espaço 
entre as peças ligadas. 
 
Soldas de Filete (solda de ângulo) 
É solda de seção transversal aproximadamente triangular, 
unindo duas superfícies aproximadamente ortogonais. 
Ela é caracterizada pela medida da garganta e dos lados. 
A garganta ou altura de um filete, é a altura relativa à 
hipotenusa do maior triângulo retângulo que puder ser inscrito na 
seção transversal do filete. 
Os lados ou pernas do filete são os catetos do maior triângulo 
que puder ser inscrito na seção transversal de um filete. 
 
 
Recomenda-se a utilização de soldas de filete pelo método do 
arco submerso devido ao fato deserem mais confiáveis. 
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O tamanho mínimo da perna de uma solda de filete é dado na 
Tabela seguinte, em funçao da parte menos espessa soldada: 
 
As dimensões máximas a serem adotadas para as pernas dos 
filetes, são condicionadas pela espessura da chapa mais fina, 
conforme mostra a figura a seguir: 
 
 
Soldas de Topo 
As soldas de topo, quando bem executadas, têm resistência 
igual ou maior que o metal base e não há necessidade de se calcular 
as tensões nelas desenvolvidas. Nessas soldas, de topo, as peças 
podem ser unidas com ou sem preparo das extremidades. 
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 As soldas de ranhura ou tampão são aquelas de enchimento. 
 No caso de peças que devam receber solda de filete, se a 
separação entre peças ultrapassar 1,5 mm, a dimensão da solda 
deverá sofrer acréscimo igual à separação correspondente. Em 
nenhum caso será admitida separação maior que 5 mm. 
 
17) (47 – Sergipe Gás/2010 – FCC) Considere a figura. 
 
Os elementos assinalados por I, II e III, representam, 
respectivamente, 
(A) poça de fusão, metal de adição e penetração. 
(B) cordão de solda, dispositivo de ignição e reentrância. 
(C) material de cobertura, espectro de solda e altura do 
cordão. 
(D) material de adição, máquina de solda e curso do eletrodo. 
(E) carepa, fluxo de solda e extensão da solda. 
 
18) (34 - TRE-PB/2007 – FCC) Considere a figura abaixo. 
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Na interpretação da figura, pode-se dizer que representa solda 
(A) de campo. 
(B) de tipo bisel e comprimento de 5 mm. 
(C) de filete e comprimento de 50 mm. 
(D) onde os números 1, 2, 3 e 4 são as dimensões do lado do. 
(E) de entalhe dos dois lados com chanfro em bisel a 45° 
 
b) Ligações com Parafusos 
Nas ligações com parafusos de alta resistência trabalhando 
a corte, os desenhos de projeto devem indicar o tipo de ligação, 
por atrito ou por contato. 
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Fonte: <http://www.ime.eb.br/~moniz/metalica/fotos/terminal2_galeao/P1020178.JPG> 
 
O espaçamento máximo entre parafusos que ligam uma chapa 
a um perfil ou a outra chapa, em contato contínuo, deve ser 
determinado como a seguir: 
- em elementos pintados ou não sujeitos à corrosão, o 
espaçamento não pode exceder 24 vezes a espessura da parte ligada 
menos espessa, nem 300 mm; 
- em elementos sujeitos à corrosão atmosférica, executados 
com aços resistentes à corrosão, não pintados, o espaçamento não 
pode exceder 14 vezes a espessura da parte ligada menos espessa, 
nem 180 mm. 
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Na determinação da força de tração solicitante de cálculo em 
parafusos e barras redondas rosqueadas, deve-se levar em conta o 
efeito alavanca, produzido pelas deformações das partes ligadas, 
conforme a seguir: 
 
 
19) (73 – TCE-AM/2012 – FCC) Para o projeto de estruturas 
de aço, o espaçamento máximo entre parafusos que ligam 
uma chapa a um perfil, ou a outra chapa, em contato contínuo, 
em elementos pintados ou não, sujeitos à corrosão, não pode 
exceder 24 vezes a espessura da parte ligada menos espessa, 
nem ultrapassar, em mm, a distância de 
(A) 500 
(B) 450 
(C) 400 
(D) 350 
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(E) 300 
 
9 – CONSIDERAÇÕES ADICIONAIS 
a) Fratura Frágil 
Em algumas situações de ligações e detalhes sujeitos a estados 
triplos de tração, causados, por exemplo, por entalhes e tensões 
residuais, principalemente a baixas temperaturas, pode ocorrer 
fratura frágil. 
Para evitar esse tipo de estado-limite, é necessário que sejam 
evitadas transições bruscas, tensões residuais excessivas e partes 
soldadas excessivamente espessas. 
Devem ser incluídas no projeto considerações a respeito de 
contraflechas, de proteção contra corrosão nos componentes de aço 
e de durabilidade. 
As vigas e treliças que forem detalhadas sem identificação de 
contraflecha devem ser fabricadas de modo que as pequenas 
deformações resultantes da laminação ou da fabricação fiquem 
voltadas para cima após a montagem. 
Os componentes de aço da estrutura devem ser dimensionados 
com sobrespessura para tolerar corrosão ou devem ser protegidos 
contra a corrosão. 
A proteção contra corrosão nas superfícies internas de peças 
cujo interior é permanentemente vedado contra a penetração de 
oxigênio externo é considerada desnecessária. 
 
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20) (50 – Petrobras/2011 – Cesgranrio) De acordo com a 
NBR 8800:2008 (Projeto de estruturas de aço e de estruturas 
mistas de aço e concreto de edifícios), para o 
dimensionamento por método simplificado de pilares mistos 
de aço e concreto com seção transversal retangular 
totalmente revestida, deve-se considerar, dentre outros, o 
seguinte limite de aplicabilidade: 
(A) o concreto utilizado deve ser de alta densidade. 
(B) o pilar deve ser simétrico em pelo menos uma direção. 
(C) o pilar deve ter seção constante. 
(D) a esbeltez relativa do pilar deve ser maior que 3,0. 
(E) a relação entre a altura e a largura da seção transversal 
deve ser superior a 5,0. 
 
(Petrobras/2010 – Cesgranrio) Considere a NBR 14762/2004 
(Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por 
perfis formados a frio – Procedimento) para responder às 
questões 48 e 49. 
21) 48 - Sabendo que os perfis de aço podem ser constituídos 
por elementos com bordas vinculadas (AA) e/ou com borda 
livre (AL), observe o perfil abaixo esquematizado. 
 
De acordo com a Norma, esse perfil é constituído por 
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(A) 1 AA e 2 AL, apenas. 
(B) 1 AA e 4 AL. 
(C) 2 AA e 3 AL. 
(D) 3 AA, apenas. 
(E) 3 AA e 2 AL. 
 
22) (39 – Liquigas/2013 – Cesgranrio) Ao interpretar um 
projeto de estrutura metálica, foram encontrados os seguintes 
símbolos, que representam furos nas peças em planos de 
projeção normais aos eixos: 
 
De acordo com a NBR 14611:2000 (Desenho Técnico – 
Representação simplificada em estruturas metálicas), os 
símbolos S1 e S2 designam, respectivamente, furos 
(A) escareado no lado próximo, executado na oficina; 
escareado no lado próximo, executado no campo 
(B) escareado no lado oposto, executado no campo; escareado 
no lado oposto, executado na oficina 
(C) escareado nos dois lados, executado na oficina; não 
escareado, executado na oficina 
(D) escareado no lado oposto, executado na oficina; escareado 
no lado oposto, executado no campo 
(E) não escareado; escareado no lado oposto 
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23) (50 - MPE-SE/2009 – FCC) A ligação da figura está unida 
por um parafuso com diâmetro de 20 mm e submetida a uma 
força de tração P = 31,42 kN. 
 
 
 
Nessas condições, a tensão de cisalhamento no parafuso é 
(A) 500 MPa. 
(B) 100 MPa. 
(C) 50 MPa. 
(D) 10 MPa. 
(E) 5 MPa. 
 
 
 
 
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10 – QUESTÕES COMENTADAS 
 
1) (64 – TCE-GO/2009 – FCC) O aço das estruturas 
metálicas é uma liga formada basicamente dos elementos 
ferro (Fe) e carbono (C). Sobre a adição de carbono é correto 
afirmar que o 
(A) teor máximo de carbono é de 17%. 
O aço é uma liga de ferro e carbono com outros elementos 
adicionais como o silício, manganês, fósforo, enxofre etc. O teor de 
carbono varia de 0% a 1,7%. 
Gabarito: Errada 
 
(B) carbono aumenta a resistência do aço, porém, o torna 
mais dúctil. 
O carbono aumenta a resistência do aço, porém o torna mais 
duro e frágil. 
Gabarito: Errada 
 
(C) carbono diminui a resistência do aço, porém, o torna mais 
duro e quebradiço. 
O carbono aumenta a resistência do aço, porém o torna mais 
duro e frágil. 
Gabarito: Errada 
 
(D) aumento do teor de carbono facilita as aplicações de 
soldagem. 
Os aços com baixo teor de carbono têm menor resistência à 
tração, porém são mais dúcteis. Por isso, em estruturas usuais de 
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aço, utilizam-se teores de carbono baixos ou moderados, os quais 
podem ser soldados sem precauções especiais. Logo, o aumento do 
teor de carbono dificulta as aplicações de soldagem. 
Gabarito: Errada 
 
(E) aumento do teor de carbono produz redução da ductilidade 
do aço. 
A ductilidade é a capacidade do material se deformar sob a 
ação de cargas e a fragilidade é o oposto da ductilidade. 
Os aços com baixo teor de carbono têm menor resistência à 
tração, porém são mais dúcteis. Logo, o aumento no teor de carbono 
reduz a ductilidade do aço. 
Gabarito: Correta 
 
Gabarito: E 
 
2) (43 – Analista Legislativo-SP/2010 – FCC) Sobre o 
diagrama tensão × deformação dos aços estruturais, é correto 
afirmar: 
Abaixo, temos um diagrama tensão-deformação simplificado do 
aço: 
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Diagrama Real 
Diagrama simplificado para dimensionamento 
Fonte: livro Curso de Concreto do autor José Carlos Sussekind 
 
De acordo com Pfeil (2008), no diagrama tensão-deformação, 
vemos que a lei física linear ou elástica (Lei de Hooke) é válida até 
certo valor da tensão. A inclinação do trecho retilíneo do diagrama é 
o módulo de elasticidade E. 
Ultrapassando o regime elástico, o material apresenta uma 
propriedade chamada escoamento ou cedência, caracterizada pelo 
aumento de deformação com tensão constante. A tensão que produz 
o escoamento chama-se limite de escoamento (fy) do material. 
Para deformações unitárias (i) superiores ao patamar de 
escoamento, o material apresenta acréscimos de tensões 
(encruamento). Este acréscimo não costuma ser adotado nos 
cálculos, pois corresponde a deformações exageradas. 
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O escoamento produz em geral uma deformação visível na peça 
metálica. Por isso, a teoria elástica de dimensionamento utiliza o 
limite de escoamento fy como tensão limite. 
Denomina-se limite de escoamento convencional a tensão que 
corresponde a uma deformação unitária residual (permanente) de 
0,2% ou 2‰. 
 
(A) Na região plástica, as tensões são diretamente 
proporcionais às deformações. 
Conforme vimos, é o contrário. Na região elástica as tensões 
são diretamente proporcionais às deformações. 
Gabarito: Errada 
 
(B) O escoamento é a fase inicial do ensaio de tração do aço. 
De acordo com Pfeil (2008), o ensaio de tração é muito 
utilizado para medir as propriedades mecânica dos aços. As mesmas 
propriedades são obtidas para compressão, desde que excluída a 
possibilidade de flambagem. 
Pelo diagrama tensão-deformação, constatamos que o 
escoamento ocorre após a fase inicial do ensaio, ou seja, após a fase 
elástica. 
Gabarito: Errada 
 
(C) Durante a fase de escoamento, não se verificam 
deformações significativas no aço. 
 Conforme vimos, ultrapassando o regime elástico, o material 
apresenta uma propriedade chamada escoamento ou cedência, 
caracterizada pelo aumento de deformação com tensão constante. 
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Portanto, as deformações passam a ser maiores frente a 
menores acréscimos de tensão. 
Gabarito: Errada 
 
(D) Existem basicamente as regiões elástica e plástica. 
Correta, de acordo com Pfeil (2008), no diagrama vemos que 
até um certo valor da tensão, o material segue a lei linear de Hooke. 
Essa tensão chama-se limite de proporcionalidade ou de elasticidade 
do aço. Para tensão superior ao limite de proporcionalidade, o aço 
apresenta um comportamento inelástico, ou seja, plástico. 
Gabarito: Correta 
 
(E) Encruamento é a perda de resistência do aço após o 
escoamento. 
Pelo contrário, o encruamento é acréscimos de tensões para 
deformações unitárias (i) superiores ao patamar de escoamento, e 
correspondem a deformações exageradas. 
 
Gabarito: D 
 
3) (37 – MPE-SE/2009 – FCC) Em regime elástico, a 
propriedade do aço de absorver energia mecânica é 
denominada 
(A) plasticidade. 
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(B) resiliência. 
(C) fluência. 
(D) ductilidade. 
(E) elasticidade. 
De acordo com Pfeil (2012), a resiliência e a tenacidade são 
duas propriedades que se relacionam com a capacidade do metal de 
absorver energia mecânica. Elas podem ser definidas com o auxílio 
dos diagramas tensão-deformação. 
Resiliência é a capacidade de absorver energia mecânica 
em regime elástico, ou, o que é equivalente, capacidade de restituir 
energia mecânica absorvida. Denomina-se módulo de resiliência ou 
simplesmente resiliência a quantidade de energia elástica que pode 
ser absorvida por unidade de volume do metal tracionado. Ele iguala 
a área do diagrama tensão-deformação até o limite de 
proporcionalidade. 
Tenacidade é a energia total, elástica e plástica que o 
material pode absorver por unidade de volume até a sua ruptura. 
Em tração simples, a tenacidade é representada pela área total do 
diagrama tensão-deformação. 
 
Gabarito: B 
 
4) (24 – Sergipe Gás/2010 – FCC) Sobre estruturas 
metálicas, considere: 
I. Apesar da densidade do aço ser muito maior do que a 
densidade medida do concreto armado, o aço também é bem 
mais resistente, possibilitando que estruturas mais resistentes 
e leves sejam construídas. 
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A densidadedo aço é em torno de 7.850 kg/m3 enquanto a 
densidade do concreto armado é de 2.500 kg/m3. A resistência à 
compressão e tração do aço é da ordem de 400 a 500 MPa. 
Já a resistência à compressão do concreto gira em torno de 20 
MPa a 50 MPa, salvo os concretos de alto desempenho, cujas 
resistências podem alcançar cerca de 100 MPa. Todavia, a resistência 
à tração gira em torno de 10% da resistência à compressão. 
A conjugação do aço com o concreto faz com que o concreto 
armado possa resistir às solicitações que provocam tração e otimiza a 
resistência à compressão. 
Gabarito: Correta 
 
II. O aço é muito resistente à compressão e à tração, 
diferentemente do concreto, que é muito mais resistente à 
compressão, apenas. 
Exato, conforme vimos acima. 
Gabarito: Correta 
 
III. Em estruturas mistas de aço e concreto armado, os 
coeficientes de dilatação térmica das peças expostas de aço 
precisam ser levados em consideração, pois podem causar 
ações e cargas diferenciais. 
Diferença nos coeficientes de dilatação entre os aços e as peças 
de concreto armado interligadas pode provocar movimentações 
diferenciais significativas a ponto de gerar tensões adicionais, que 
caso não previstas, podem provocar rupturas ou fissurações no 
concreto. 
Gabarito: Correta 
 
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Está correto o que se afirma em 
(A) I, II e III. 
(B) I e II, somente. 
(C) I e III, somente. 
(D) II e III, somente. 
(E) I, somente. 
Gabarito: A 
 
5) (64 – TCE-SE/2011 – FCC) O aço MR250 utilizado no 
Brasil em perfis laminados para uso estrutural é caracterizado 
por possuir limite de escoamento do aço à tensão normal (fy) 
e resistência à ruptura do aço à tração (fu), respectivamente, 
em MPa, de 
(A) 200 e 350 
(B) 250 e 400 
(C) 250 e 650 
(D) 350 e 485 
(E) 415 e 520 
A norma 8800 traz a tabela a seguir sobre os aços estruturais 
especificados na NBR 7007: 
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Gabarito: B 
 
6) (48 - BR Distribuidora/2008 – Cesgranrio) A NBR 
8.800/2008 (Projeto de estruturas de aço e de estruturas 
mistas de aço e concreto de edifícios) estabelece que um 
carregamento é definido pela combinação das ações que têm 
possibilidades não desprezáveis de atuar simultaneamente 
sobre a estrutura, durante o período preestabelecido. A 
esse respeito, considere as seguintes classificações: 
I – normal; 
II – especial; 
III – de construção; 
IV – excepcional; 
V – expurgada. 
Segundo a norma citada, uma combinação última de ações 
pode ser classificada em: 
(A) I, II e III 
(B) II, III e IV 
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(C) III, IV e V 
(D) I, II, III e IV 
(E) I, II, III e V 
 De acordo com a NBR 8800/2008, uma combinação última de 
ações pode ser classificada em normal, especial, de construção e 
excepcional. 
Gabarito: D 
 
7) (35 – Petrobras/2012 – Cesgranrio) De acordo com a 
NBR 8800:2008 (Projeto de estruturas de aço e estruturas 
mistas de aço e concreto de edifícios), para a determinação 
dos valores de cálculo, é necessário utilizar os coeficientes de 
ponderação das ações. Essa norma estabelece que o 
coeficiente de ponderação é composto por três parcelas, que 
consideram a 
(A) variabilidade, a simultaneidade da atuação e os possíveis 
erros de avaliação dos efeitos das ações 
(B) variabilidade, as combinações últimas e as combinações 
de serviço das ações 
(C) intensidade, a variabilidade e a simultaneidade da atuação 
das ações 
(D) intensidade, o sentido e os possíveis erros de avaliação 
dos efeitos das ações 
(E) simultaneidade da atuação, as combinações de serviço e 
os possíveis erros de avaliação dos efeitos das ações 
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 De acordo com a NBR 8800/2008, as ações devem ser 
ponderadas pelo coeficiente dado por: 
┛f = ┛f1. ┛f2. ┛f3 
onde: 
 - ┛f1: é a parcela do coeficiente de ponderação que considera a 
variabilidade das ações; 
 - ┛f2: é a parcela do coeficiente de ponderação que considera a 
simultaneidade de atuação das ações; 
 - ┛f3: é a parcela do coeficiente de ponderação que considera os 
possíveis erros de avaliação dos efeitos das ações, seja por 
problemas construtivos, seja por deficiência do método de cálculo 
empregado, de valor ou superior a 1,10. 
Gabarito: A 
 
8) (36 – UFTM/2013 – VUNESP) Em estruturas de aço, 
definem-se como combinações normais aquelas que incluem 
todas as ações decorrentes do uso previsto. Assim, em 
combinações normais, os coeficientes de ponderação das 
ações (┛f) aplicados às solicitações no estado limite último, 
nas ações variáveis devido ao efeito de temperatura, à ação do 
vento e às demais ações variáveis, incluindo as decorrentes do 
uso e ocupação, são, correta e respectivamente, 
(A) 1,20; 1,40; 1,50. 
(B) 1,20; 1,50; 1,40. 
(C) 1,40; 1,20; 1,50. 
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(D) 1,40; 1,50; 1,20. 
(E) 1,50; 1,40; 1,20. 
 A NBR 8800 apresenta a seguinte tabela: 
 
 Verifica-se que em combinações normais, os coeficientes de 
ponderação das ações (┛f) aplicados às solicitações no estado limite 
último, nas ações variáveis devido ao efeito de temperatura, à ação 
do vento e às demais ações variáveis, incluindo as decorrentes do 
uso e ocupação, são, respectivamente, 1,20; 1,40 e 1,50. 
Gabarito: A 
 
9) (39 – Petrobras/2012 – Cesgranrio) Em uma certa 
estrutura, a máxima relação entre o deslocamento lateral do 
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andar relativo à base, obtido na análise de segunda ordem, e o 
obtido na análise de primeira ordem, considerando todos os 
andares e todas as combinações últimas de ações, estipuladas 
na NBR 8800:2008 (Projeto de estruturas de aço e estruturas 
mistas de aço e concreto de edifícios), foi 1,2. De acordo com 
a norma, portanto, quanto à sensibilidade a deslocamento 
lateral, trata-se de uma estrutura de deslocabilidade 
(A) pequena 
(B) média 
(C) grande 
(D) desprezível 
(E) considerável 
 De acordo com a NBR 8800/2008, as estruturas são 
classificadas quanto à sensibilidade a deslocamentos laterais em 
estruturas de pequena, média e grande deslocabilidade. 
 Pequena deslocabilidade: quando, em todos os seus 
andares, a relação entre o deslocamento lateral do andar relativo à 
base obtido na análise de segunda ordem e aquele obtido na análise 
de primeira ordem, em todas as combinações últimas de ações, for 
igual ou inferior a 1,1. 
 Média deslocabilidade: quando a máxima relação entre o 
deslocamento lateral do andar relativo à base obtido na análise de 
segunda ordem e aquele obtido na análise de primeira ordem, 
considerando todos os andares e todas as combinações últimas de 
ações, for superior a 1,1 e inferior a 1,4. 
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 Grande deslocabilidade: quando a máxima relação entre o 
deslocamento lateral do andar relativo à base obtido na análise de 
segunda ordem e aquele obtido na análise de primeira ordem, 
considerando todos os andares e todas as combinações últimas de 
ações, for superior a 1,4. 
Gabarito: B 
 
10) (38 – Liquigas/2013 – Cesgranrio) De acordo com a NBR 
8800:2008 (Projeto de estruturas de aço e de estruturas 
mistas de aço e concreto de edifícios), no estudo da 
resistência e da rigidez das contenções laterais em estruturas 
de aço, um pilar isolado pode ser contido 
(A) exclusivamente na sua base 
(B) exclusivamente no ponto médio da sua altura 
(C) apenas na base e no ponto médio da sua altura 
(D) em pontos intermediários, ao longo do seu comprimento, 
apenas por contenções relativas 
(E) em pontos intermediários, ao longo do seu comprimento, 
por contenções relativas ou nodais 
 De acordo com a NBR 8800/2008, nesse estudo, um pilar 
isolado pode ser contido em pontos intermediários ao longo de seu 
comprimento por contenções relativas ou nodais. 
Gabarito: E 
 
11) (25 – Chesf/2012 – Cesgranrio) Em um projeto de 
estruturas metálicas, o engenheiro está utilizando a NBR 
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8800:2008 (Projeto de estruturas de aço e de estruturas 
mistas de aço e concreto de edifícios). Nesse projeto, ele 
optou por projetar as contenções das barras axialmente 
comprimidas, conforme ilustrado na figura a seguir. 
 
Esse tipo de contenção, de acordo com a referida norma, é 
classificado como contenção 
(A) nodal 
(B) efetiva 
(C) específica 
(D) reduzida 
(E) relativa 
 De acordo com a NBR 8800/2008, são considerados dois tipos 
de contenção: relativa e nodal. A contenção relativa controla o 
movimento de um ponto contido em relação aos pontos contidos 
adjacentes, ao passo que a contenção nodal controla especificamente 
o movimento do ponto contido, sem interação com os pontos contidos 
adjacentes, conforme a seguir: 
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 Verifica-se que a figura da questão refere-se à contenção 
relativa. 
Gabarito: E 
 
12) (63 – TCM-CE/2010 – FCC) Considere a ligação de duas 
chapas com espessura de 20 mm e largura de 200 mm, 
emendadas por transpasse com 9 parafusos de diâmetro Ø 22 
mm, sujeitas a esforço axial de tração, como representada na 
figura abaixo. 
 
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A área líquida para o dimensionamento da ligação que resiste 
aos esforços de tração, em cm2, é 
(A) 74,1 
(B) 49,4 
(C) 40,0 
(D) 26,8 
(E) 24,7 
Conforme ensina Pfeil (2012), o furo-padrão para parafusos 
comuns deverá ter uma folga de 1,5 mm em relação ao diâmetro 
nominal do parafuso. 
O processo mais econômico de furar é o puncionamento no 
diâmetro definitivo, o que pode ser feito para espessura t de chapa 
até o diâmetro nominal do conector, mais 3 mm. 
No presente caso, t = 20 mm < (22 mm + 3 mm) (ok) 
Para chapas mais grossas, os furos deverão ser abertos com 
broca ou por punção inicial com diâmetro pelo menos 3 mm inferior 
ao definitivo e, posteriormente, alargado com broca. 
Como o corte do furo por punção danifica uma parte do 
material da chapa, considera-se, para efeito de cálculo da seção 
líquida da chapa furada, um diâmetro fictício igual ao diâmetro do 
furo (d + 1,5 mm) acrescido de 2 mm = d + 3,5 mm. 
Área Líquida: (20 – 3 x (2,2 + 0,35)) x 2 = 24,7 cm2 
Gabarito: E 
 
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13) (39 - TRE-PB/2007 – FCC) Considere duas chapas de aço 
com espessura de 10 mm e largura 300 mm, submetidas à 
tração, emendadas por traspasse com 8 parafusos Ø20 mm, 
conforme ilustrado na figura abaixo. 
 
 
 
A área líquida efetiva utilizada no dimensionamento e na 
verificação da segurança dessa ligação é, em cm2, 
(A) 30,0 
(B) 22,0 
(C) 20,6 
(D) 14,0 
(E) 11,2 
Área Líquida: (30 – 4 x (2 + 0,35)) x 1 = 20,6 cm2 
Gabarito: C 
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14) (47 – MPE-AM/2013 – FCC) O dimensionamento dos 
conectores das estruturas metálicas é feito com base nas 
modalidades de rupturas de ligações. 
 
A ligação metálica da figura acima representa a modalidade de 
ruptura por 
(A) corte do fuste do conector. 
(B) esmagamento da chapa na superfície de apoio do fuste do 
conector. 
(C) tração da chapa na seção transversal líquida. 
(D) rasgamento da chapa entre o furo e a borda ou entre dois 
furos consecutivos. 
(E) torção entre a chapa e o conector 
 De acordo com Pfeil (2012), o dimensionamento dos conectores 
no estado limite último é feito com base nas modalidades de rupturas 
da ligação, representadas na figura abaixo: 
 
Ruptura por corte do fuste do conector 
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Ruptura por ovalização do furo por plastificação local 
da chapa na superfície de apoio do fuste do conector 
 
Ruptura por rasgamento da chapa entre o furo e a 
borda ou entre dois furos consecutivos 
 
Ruptura por tração da chapa na seção 
transversal líquida 
 
Gabarito: C 
 
15) (65 – TCE-GO/2009 – FCC) Considere as figuras a seguir. 
 
I. ruptura por rasgamento da chapa entre o furo e a borda ou 
entre dois furos consecutivos. 
II. ruptura por tração da chapa na seção transversal líquida. 
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III. ruptura por corte do fuste do conector. 
IV. ruptura por esmagamento da chapa na superfície de apoio 
do fuste do conector. 
As modalidades de rupturas A, B, C e D correspondem, 
respectivamente, a 
(A) I, III, IV e II. 
(B) II, IV, III e I. 
(C) III, II, I e IV. 
(D) III, IV, I e II. 
(E) IV, III, II e I. 
De acordo com Pfeil (2012), conforme vimos na questão 
anterior, as modalidades de ruptura das ligações com conectores são: 
A – ruptura por corte do fuste do conector; 
B – ruptura por ovalização do furo por plastificação local da 
chapa na superfície de apoio do fuste do conector; 
C – ruptura por rasgamento da chapa entre o furo e a borda ou 
entre dois furos consecutivos; 
D – ruptura por tração da chapa na seção transversal líquida. 
 
Gabarito: D 
 
16) (59 - Petrobras/2010 – Cesgranrio) Um dos parâmetros 
para a determinação da força axial de tração resistente de 
cálculo, a ser usada no dimensionamento de uma estrutura 
metálica, é a área líquida efetiva da seção transversal da barra 
(An). Considerando Ag como área bruta da seção transversal 
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da barra, em regiões onde não existam furos, a área líquida An 
deve se tomada como igual a 
(A) 0,6 Ag 
(B) 0,8 Ag 
(C)