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Estruturas de Aço para Edifícios
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É notório o interesse dos arquitetos por estruturas de aço. Apesar de ser um antigo material estrutural, no Brasil o aço ainda é considerado, por muitos, inovador. No entanto, a experiência dos autores, que há décadas colaboram com arquitetos ou graduandos de arquitetura na concepção de projetos, mostra a pouca formação recebida nos bancos escolares sobre o assunto.
Em tal contexto, este livro tem o objetivo de contribuir com a difusão do conhecimento a respeito do tema, apresentando noções básicas sobre a tecnologia do material e a concepção estrutural.
O texto é dividido em duas partes. A primeira trata dos aspectos tecnológicos,
de domínio dos engenheiros metalurgistas e químicos. Aborda temas como fabricação do aço, produtos disponíveis no mercado brasileiro
e proteção contra a corrosão. Procura-se passar, de forma simples,
um conteúdo que permita a compreensão do que é o material aço, sua aplicação e cuidados a serem tomados visando sua durabilidade.
Dessa parte do livro consta, também, um item relativamente novo no Brasil, a proteção contra incêndio. Considerando o avanço da engenharia de segurança contra incêndio, esse item futuramente terá intensa participação
do engenheiro de estruturas, mas, por enquanto, os autores resolveram, a bem da simplicidade, manter a abordagem mais tradicional,
ou seja, do ponto de vista tecnológico.
A segunda parte, sobre aspectos de concepção, de domínio dos engenheiros
estruturistas, objetiva fornecer ao arquiteto informações básicas
para a correta concepção de estruturas simples de edifícios. Essas soluções, à medida que o arquiteto praticar, poderão ser estendidas para as estruturas mais complexas. Incluem-se, também, algumas ferramentas
inéditas para o pré-dimensionamento de pilares e vigas. O trabalho em conjunto com o engenheiro é sempre desejável, mas o arquiteto,
desde o início de sua criação, deve direcionar a solução para algo viável do ponto de vista estrutural. |
PARTE 1 - ASPECTOS TECNOLÓGICOS
1. O processo siderúrgico
1.1. Como o aço é produzido?
1.2. O preparo das matérias-primas: a sinterização
1.3. O preparo das matérias-primas: a coqueria
1.4. Produção do ferro-gusa: o alto-forno
1.5. Produção e lingotamento do aço: a aciaria
1.6. A produção do aço: o forno elétrico
1.7. O lingotamento do aço
1.8. Conformação mecânica: a laminação
2. Produtos siderúrgicos
2.1. Classificação dos aços
2.2. Aços estruturais utilizados na construção civil
2.3. Produtos siderúrgicos
2.3.1. Chapas
2.3.2. Perfis
2.3.3. Conectores
3. Propriedades mecânicas dos aços
3.1. Diagrama tensão-deformação
3.1.1. Elasticidade
3.1.2. Plasticidade
3.1.3. Ductilidade
3.1.4. Tenacidade
3.1.5. Tensões residuais
3.1.6. Diagrama tensão-deformação simplificado para projeto.
4. Soldagem
4.1. Tipos de solda
4.2. Processos de soldagem
4.2.1. Eletrodo revestido
4.2.2. Arco submerso
4.3. Controle de qualidade
4.4. Soldagem de perfis
5. Proteção contra a corrosão
5.1. Como ocorre a corrosão?
5.2. A corrosão atmosférica
5.3. A correta especificação de um sistema de pintura
5.3.1. Preparo de superfície
5.3.2. Generalidades sobre pintura
5.3.3. Classificação da agressividade ambiental
5.3.4. A escolha de um sistema de pintura
5.4. Controle da corrosão por meio do detalhamento
5.4.1. Acessibilidade
5.4.2. Precauções para previnir a retenção de água e a sujeira
5.4.3. Arestas
5.4.4. Imperfeições de soldagem
5.4.5. Tratamento de seções fechadas ou tubulares
5.4.6. Furos
5.4.7. Prevenção da corrosão galvânica
5.5. Controle da corrosão pela galvanização
5.5.1. O processo industrial de galvanização a fogo
5.5.2. Vantagens e desvantagens da galvanização a fogo
5.5.3. Recomendações gerais para o projeto de componentes galvanizados
5.5.4. Como o zinco protege o aço estrutural
5.5.5. Aspectos cinéticos da corrosão atmosférica do zinco
5.6. Controle da corrosão pelo uso de aços resistentes à corrosão
5.6.1. Desempenho dos aços patináveis
5.6.2. Do que depende a formação da pátina?
6. Proteção contra incêndio
6.1. Segurança contra incêndio das edificações
6.1.1. Fatores que influenciam a severidade de um incêndio
6.1.2. Fatores que influenciam a segurança do patrimônio
6.1.3. Fatores que influenciam a segurança da vida
6.2. Segurança das estruturas
6.2.1. Tempo requerido de resistência ao fogo - TRRF
6.2.2. Dimensionamento do revestimento contra fogo
6.3. Considerações sobre o projeto de arquitetura
6.3.1. Isenções de verificação da estrutura em situação de incêndio
6.3.2. Edificações em que há necessidade de verificação estrutural em situação de incêndio
PARTE 2 - ESTRUTURAS
1. Elementos estruturais
1.1. Elementos básicos
1.2. Apoios
1.3. Subestruturas
2. Modelo para cálculo
3. Equilíbrio.
4. Deslocabilidade de pórticos
5. Sistemas de travamento
6. O caminho das forças
7. Flambagem
7.1. Flambagem de pilares
7.2. Flambagem de vigas
8. Pré-dimensionamento
8.1. Determinantes das forças atuantes na estrutura
8.1.1. Carregamento vertical
8.1.2. Forças decorrentes do vento
8.2. Verificação da segurança estrutural
8.3. Pré-dimensionamento de pilares sob força normal centrada
8.4. Pré-dimensionamento de vigas
8.4.1. Vigas continuamente travadas (sem flambagem lateral)
8.4.2. Vigas sujeitas à flambagem lateral
8.5. Pré-dimensionamento de pilares sob flexão composta
8.6. Pré-dimensionamento de travamentos em forma de "x"
9. Estruturas mistas
9.1. Lajes mistas
9.2. Pilares mistos
9.3. Vigas mistas
10. Concepção das conexões
10.1. Conexões parafusadas
10.2. Conexões soldadas
10.3. Comportamento das conexões
10.3.1. Conexões flexíveis
10.3.2. Conexões rígidas
10.3.3. Ligação dos pilares às fundações
Anexo: Tabelas de perfis |
Valdir Pignatta e Silva
Professor doutor do Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.
Autor de 5 livros e de mais de 100 artigos
publicados.
Coordenador do programa de pós-graduação
em engenharia civil da EPUSP (2003-2005).
Membro de mais de uma dezena de comissões de estudo da ABNT sobre estruturas de aço.
Fabio Domingos Pannoni
Doutor em Engenharia de Materiais pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Consultor técnico da Gerdau S.A. Professor de Programa de Educação Continuada em Engenharia (PECE) da Escola Politécnica da USP.
Possui duas patentes de aços e mais de sessenta artigos técnicos publicados no Brasil e no exterior.
É autor (ou co-autor) de três livros publicados.
Recebeu oito prêmios de reconhecimento, dentre os quais se destacam o "Prêmio Jovem Cientista" ( CNPq, Grupo Gerdau e Fundação Roberto Marinho), "Prêmio Governador do Estado" (Governo do Estado de São Paulo) e !Prêmio Talento Brasileiro (FIESP)". |
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