a atual norma de projeto de estruturas de aço e mistas, a abnt

A ATUAL NORMA DE PROJETO DE ESTRUTURAS
DE AÇO E MISTAS, A ABNT NBR 8800:2008
EM 2001, UM GRUPO DE TRABALHO, FORMADO POR
PESQUISADORES DE UNIVERSIDADES BRASILEIRAS E POR
PROFISSIONAIS RECONHECIDOS, SOB PATROCÍNIO DO IBS,
REALIZOU 9 REUNIÕES EM BELO HORIZONTE PARA ELABORAÇÃO
DE UM TEXTO-BASE DE REVISÃO DA NORMA BRASILEIRA DE
ESTRUTURAS DE AÇO (ABNT NBR 8800:1986)
JÁ NAS PRIMEIRAS REUNIÕES, CONSTATOU-SE,
TENDO EM VISTA QUE A NORMA BRASILEIRA ENTÃO
EM VIGOR ERA MUITO ANTIGA, DE 1986, QUE UMA
SIMPLES REVISÃO NÃO SERIA SUFICIENTE
ERA NECESSÁRIO PRODUZIR UMA
NOVA NORMA
COM AS SUGESTÕES DO GRUPO DE TRABALHO, COM SEDE NA
UFMG, TENDO COMO COORDENADOR O PROF. RICARDO HALLAL
FAKURY E COMO SUB-COORDENADOR O PROF. GÍLSON QUEIROZ,
FOI ELABORADO O TEXTO-BASE DE REVISÃO DA NORMA,
TRABALHO QUE DUROU APROXIMADAMENTE 1 ANO E MEIO
O TEXTO-BASE FOI DISPONIBILIZADO EM
AGOSTO DE 2003, E, DESDE ENTÃO,
CONTINUAMENTE APRIMORADO EM DIVERSAS
REUNIÕES DE COMISSÃO DE ESTUDOS DA
ABNT, REALIZADAS NO INSTITUTO DE
ENGENHARIA DE SÃO PAULO, TENDO COMO
COORDENADOR O PROF. JULIO
FRUCHTENGARTEN E, COMO SECRETÁRIO, O
PROF.
RICARDO
HALLAL DE
FAKURY
HOUVE
APOIO
PERMANENTE
MUITOS
ESPECIALISTAS, QUE SE
MANIFESTARAM POR E-MAIL OU TELEFONE
NA REUNIÃO DE 11/07/2008, FINALMENTE, A NOVA NORMA FOI
APROVADA PELA COMISSÃO DE ESTUDOS E,
COMO CONSEQUÊNCIA, EDITADA PELA ABNT EM 25/08/2008,
COM VALIDADE A PARTIR DE 25/09/2008
A NBR 8800:2008 POSSUI 237 PÁGINAS
(A NBR 8800:1986 TINHA 200 PÁGINAS)
ESSE TAMANHO PODE SER CONSIDERADO COMPATÍVEL COM O
DAS NORMAS DE PROJETO ESTRUTURAL MAIS RECENTES:
ANSI/AISC 360:05 ⇒ 460 págs, incluindo comentários, 198 págs só norma
EUROCODE 3:2005 ⇒ ≈ 250-300 págs, só estruturas de aço (vários textos)
EUROCODE 4:2004 ⇒ ≈ 250-300 págs, só estruturas mistas (vários textos)
ABNT NBR 6118:2003 ⇒ 221 págs, só estruturas de concreto
FOI MANTIDA A FORMATAÇÃO DA NBR 8800:1986,COM
O TEXTO
8800:1986
POSSUINDO UM CORPO PRINCIPAL E MUITOS ANEXOS (19),
(19) O QUE
FACILITA O USO, POIS PERMITE A COMPARTIMENTAÇÃO EM UM MESMO
LOCAL DE TODAS AS INFORMAÇÕES SOBRE UM ASSUNTO ESPECÍFICO
A NBR 8800:2008 USA O MÉTODO DOS ESTADOS-LIMITES E ESTABELECE
OS REQUISITOS BÁSICOS QUE DEVEM SER OBEDECIDOS NO PROJETO
À TEMPERATURA AMBIENTE DE ESTRUTURAS DE AÇO E DE ESTRUTURAS
MISTAS DE AÇO E CONCRETO DE EDIFÍCIOS NAS QUAIS:
⇒ os perfis de aço sejam
laminados ou soldados, ou de
seção tubular (circular ou
retangular) com ou sem costura
⇒ as ligações sejam executadas
com parafusos ou soldas
A NBR 8800:1986 tratava de estruturas de aço
e de vigas mistas à temperatura ambiente
A NBR 14323:1999, feita para estruturas de
aço e mistas em situação de incêndio, possui
também prescrições para pilares mistos e
lajes mistas à temperatura ambiente
A NBR 8800:2008 CORRIGE O PROBLEMA, ABORDANDO O
DIMENSIONAMENTO DE TODOS OS ELEMENTOS ESTRUTURAIS
MISTOS À TEMPERATURA AMBIENTE (VIGAS, PILARES E LAJES)
E, AINDA, ACRESCENTANDO AS LIGAÇÕES MISTAS
A EXISTÊNCIA DE UMA ÚNICA NORMA PARA TRATAR DAS
ESTRUTURAS DE AÇO E DAS ESTRUTURAS MISTAS SEGUE A
TRADIÇÃO BRASILEIRA E DO CONTINENTE AMERICANO
(É ASSIM NAS NORMAS NORTE-AMERICANA E CANADENSE)
No entanto, a Comissão de Estudos aprovou
recomendação de que, futuramente, os dois tipos de
estrutura estejam em normas separadas, para que ambas
possam ser abordadas mais detalhadamente
A NBR 8800:2008 CORRIGE O PROBLEMA, ABORDANDO O
DIMENSIONAMENTO DE TODOS OS ELEMENTOS ESTRUTURAIS
MISTOS À TEMPERATURA AMBIENTE (VIGAS, PILARES E LAJES)
E, AINDA, ACRESCENTANDO AS LIGAÇÕES MISTAS
A NBR 8800:2008 É UMA NORMA ABERTA, NÃO
RESTRITIVA, PERMITINDO QUE OS
PROJETISTAS USEM OS SEUS MELHORES
CONHECIMENTOS TÉCNICOS PARA QUE
AS ESTRUTURAS DE AÇO E MISTAS
TENHAM TODAS AS SUAS
POTENCIALIDADES EXPLORADAS
HÁ AUTORIZAÇÃO EXPLICITA PARA QUE, NAS SITUAÇÕES NÃO
COBERTAS PELA NORMA, O PROJETISTA EMPREGUE UM
PROCEDIMENTO ACEITO PELA COMUNIDADE
TÉCNICO-CIENTÍFICA, ACOMPANHADO DE ESTUDOS PARA
MANTER O NÍVEL DE SEGURANÇA PREVISTO
MESMO NAS SITUAÇÕES COBERTAS DE MANEIRA SIMPLIFICADA, O
PROJETISTA PODE USAR UM PROCEDIMENTO MAIS PRECISO
NA NBR 8800:2008, FORAM
ELIMINADOS ALGUNS ASSUNTOS,
COMO A CONSIDERAÇÃO DO
EFEITO DO CAMPO DE TRAÇÃO
NO VALOR DA FORÇA CORTANTE
RESISTENTE DE ALMA DE VIGAS,
POR TER USO BASTANTE
RESTRITO
FOI ELIMINADO TAMBÉM O ANEXO
RELACIONADO À EXECUÇÃO DE
ESTRUTURAS, A EXEMPLO DA NORMA DE
ESTRUTURAS DE CONCRETO (NBR 6118:2003),
POR ACREDITAR QUE ESSE ASSUNTO DEVA
SER TRATADO EM UMA NORMA PRÓPRIA
Na verificação de um ESTADO-LIMITE
ÚLTIMO, o dimensionamento é considerado
satisfatório se for atendida a relação:
R d ≥ Sd
esforç
esforço resistente
de cá
cálculo
esforç
esforço solicitante
de cá
cálculo
esforço resistente nominal para o
estado- limite último em consideração
Rk
Rd = γ
Forma de apresentação
da NBR 8681:2003
coeficiente de ponderação da resistência
(≥ 1,0), utilizado para levar em conta o
fato de que o esforço resistente nominal
pode ser menor que o previsto, devido à
variabilidade das propriedades
mecânicas do material, e ainda devido a
incertezas relativas ao comportamento
das peças no colapso, à execução da
estrutura, às dimensões das seções
transversais das peças, etc.
Na verificação de um ESTADO-LIMITE
ÚLTIMO, o dimensionamento é considerado
satisfatório se for atendida a relação:
R d ≥ Sd
esforç
esforço resistente
de cá
cálculo
esforç
esforço solicitante
de cá
cálculo
esforço resistente nominal para o
estadoNBR
- limite8800:1986
último em consideração
Rk
Rd = γ
Forma de apresentação
da NBR 8681:2003
R =φR
k da resistência
coeficiente dedponderação
(≥ 1,0), utilizado para levar em conta o
fato de que o esforço resistente nominal
coeficiente
de pondera
pode
ser menor que
o previstç
oão
, devido à
da resistência
, ≤ 1,0
variabilidade
das propriedades
mecânicas do material, e ainda devido a
incertezas relativas ao comportamento
das
peMODO
ças no colapso,
≅ 1/φção da
DE
GERAL:àγexecu
estrutura, às dimensões das seções
transversais das peças, etc.
A análise estrutural quase sempre deverá ser feita em 2a. ordem, considerando
os efeitos das imperfeições geométricas iniciais da estrutura e das
imperfeições iniciais de material (tensões residuais, que podem
provocar o início do escoamento em partes da estrutura)
O efeito das imperfeições geométricas iniciais da estrutura deve ser
levado em conta diretamente na análise estrutural por meio da
consideração, em cada andar, de um desaprumo de h/333,
333 que pode
ser substituído por forças horizontais equivalentes (forças nocionais)
(h1 + h2 + h3)/333
h3
Forças
nocionais
(h1 + h2)/333
h2
h1/333
h1
O efeito das
imperfeições de
material deve ser
levado em conta na
análise tomando
Ecor = 0,8 E
A análise estrutural quase sempre deverá ser feita em 2a. ordem, considerando
As barras
sob compressão
devem
ser dimensionadas
com a
os efeitos
das imperfei
ções geométricas
iniciais
da estrutura e das
forde
çamaterial
axial de(tensões
compressão
resistente
obtida
com o
imperfeições iniciais
residuais,
que pode
provocar
coeficiente
o início do escoamento
em partesde
daflambagem
estrutura) K igual a 1,0
O efeito das imperfeições geométricas iniciais da estrutura deve ser
PODE
-SE
CONSIDERAR
QUE OS
EFEITOSpor
DEmeio
2a. ORDEM
FORAM
levado em
conta
diretamente
na análise
estrutural
da
LEVADOS
EM
CONTA,
COM de
PRECISÃO,
NA ANÁLISE
consideração, em cada
andar, de
um
desaprumo
h/333,
pode
333 queJÁ
ser substituído por forças horizontais equivalentes (forças nocionais)
(h1 + h2 + h3)/333
h3
Forças
nocionais
(h1 + h2)/333
h2
h1/333
h1
O efeito das
imperfeições de
material deve ser
levado em conta na
análise tomando
Ecor = 0,8 E
Nas BARRAS COMPRIMIDAS, as 4 curvas de resistência, baseadas no
Eurocode 3, foram substituídas por uma única curva, baseada no ANSI/AISC
Essa mudança precisou ser feita, uma vez que o Eurocode 3 alterou
seu coeficiente de resistência, de 1,10 para 1,0, o que tornou
suas curvas incompatíveis com a prática brasileira
NRd/Ag fy
0,9
Curva única atual
Como resultado, de
modo geral, obtêm-se
perfis mais leves,
mas mantendo ainda
um índice de
confiabilidade aceitável
(β ≥ 2,6)
curva a antiga
curva b antiga
curva c antiga
curva d antiga
3,0
λ0
+
+
+
MÉTODO PARA
CÁLCULO DE VIGAS
MISTAS CONTÍNUAS
E SEMICONTÍNUAS
INCLUINDO-SE A VERIFICAÇÃO DOS ESTADOS LIMITES ÚLTIMO DE
FLAMBAGEM DA MESA COMPRIMIDA (FLM) E FLAMBAGEM LATERAL COM
DISTORÇÃO (FLD) NOS TRECHOS COM MOMENTO NEGATIVO
MÉTODO PARA
CÁLCULO DE
TRELIÇAS MISTAS
b
(0,85 fck)/γc
a/2
a
tc
C cd
LNP
Banzo
superior
hF
d2
Banzo
inferior
Tad
fy/γa1
POSSIBILIDADE DE USO DE PERFIS U FORMADOS A FRIO
COMO CONECTORES DE CISALHAMENTO, ATENDENDO
À REALIDADE BRASILEIRA, ALÉM DOS JÁ PREVISTOS
PERFIL U LAMINADO E PINO COM CABEÇA
PARCIALMENTE
REVESTIDOS COM
CONCRETO
TOTALMENTE
REVESTIDOS COM
CONCRETO
PREENCHIDOS
COM
CONCRETO
NAS REGIÕES DE MOMENTO NEGATIVO, A ARMADURA DE AÇO
DA LAJE TRABALHA À TRAÇÃO E O PERFIL DE AÇO À
COMPRESSÃO, TRANSMITINDO MOMENTO FLETOR
Δs
Ftração
s
θ
+
LN
Δi
M
yLN
Fcompressão
+
+
L a je m a c iç a o u m is ta
a
y
d
ha
Laje maciça ou mista
ha
Laje maciça ou mista
a
y
y
d
d
Pelo menos 2 linhas de furação
na direção do eixo longitudinal
da viga
ha
a
Pelo menos 2 linhas de furação
na direção do eixo longitudinal
da viga
A NBR 8800:2008 apresenta
valores dos deslocamentos
horizontais e verticais
máximos para situações
usuais nas construções
Apresenta também regras
simples para a verificação da
vibração em pisos, um problema
sempre complexo e que causa
dificuldades aos projetistas
A NBR 8800:2008 apresenta
orientações para que
a durabilidade de elementos
de aço frente à corrosão
não seja prejudicada
Discute-se sempre no Brasil a possibilidade de se adotar a norma americana
do AISC, que poderia inclusive ser traduzida para o Português
SE ESSE PENSAMENTO PREVALECESSE, CERTAMENTE A CONSTRUÇÃO
METÁLICA BRASILEIRA SOFRERIA UM BAQUE, UMA VEZ QUE A NORMA
AMERICANA NÃO ATENDE TOTALMENTE ÀS NOSSAS NECESSIDADES
Usa-se o argumento de que o país se veria livre da desgastante, demorada e
onerosa missão de “fazer norma” e estaria inserido em um cenário
internacional, considerando que a ALCA, Associação de Livre Comércio das
Américas, em breve poderia alcançar o Brasil, levando a uma inevitável
padronização das normas técnicas no continente americano
Discute-se sempre no Brasil a possibilidade de se adotar a norma americana do
AISC, que poderia inclusive ser traduzida para o Português
Não haveria regras relacionadas aos estados-limites de serviço (a norma
americana não contém limitações para deslocamentos e procedimentos
simplificados para avaliação da vibração em pisos e regras para
controle de fissuras do concreto em vigas mistas)
Surgiriam discussões
intermináveis e
inconclusivas, por exemplo,
a respeito do limite das
flechas das vigas
Usa-se o argumento de que o país se veria livre da desgastante, demorada e
onerosa missão de “fazer norma” e estaria inseridos em um cenário
internacional, considerando que a ALCA, Associação de Livre Comércio das
Américas, em breve poderia alcançar o Brasil, levando a uma inevitável
padronização das normas técnicas no continente americano
Discute-se sempre no Brasil a possibilidade de se adotar a norma americana do
AISC, que poderia inclusive ser traduzida para o Português
Não haveria a possibilidade de uso de
procedimentos simplificados, existentes
apenas na NBR 8800:2008, para tratar de
forma segura situações complexas,
como o efeito de alavanca decorrente
da tração em parafusos
Usa-se o argumento de que o país se veria livre da desgastante, demorada e
onerosa missão de “fazer norma” e estaria inseridos em um cenário
internacional, considerando que a ALCA, Associação de Livre Comércio das
Américas, em breve poderia alcançar o Brasil, levando a uma inevitável
padronização das normas técnicas no continente americano
Discute-se sempre no Brasil a possibilidade de se adotar a norma americana do
AISC, que poderia inclusive ser traduzida para o Português
Não haveria a possibilidade de
uso de conectores em perfis U
formados a frio, não previstos
na norma americana e fruto de
pesquisas brasileiras
Usa-se o argumento de que o país se veria livre da desgastante, demorada e
onerosa missão de “fazer norma” e estaria inseridos em um cenário
internacional, considerando que a ALCA, Associação de Livre Comércio das
Américas, em breve poderia alcançar o Brasil, levando a uma inevitável
padronização das normas técnicas no continente americano
Discute-se sempre no Brasil a possibilidade de se adotar a norma americana do
AISC, que poderia inclusive ser traduzida para o Português
Não haveria
procedimentos para
dimensionamento de
pilares mistos
parcialmente revestidos
com concreto, vigas
mistas contínuas e
semicontínuas, ligações
mistas, treliças mistas
e lajes mistas
Usa-se o argumento de que o país se veria livre da desgastante, demorada e
onerosa missão de “fazer norma” e estaria inseridos em um cenário
internacional, considerando que a ALCA, Associação de Livre Comércio das
Américas, em breve poderia alcançar o Brasil, levando a uma inevitável
padronização das normas técnicas no continente americano
Discute-se sempre no Brasil a possibilidade de se adotar a norma americana do
AISC, que poderia inclusive ser traduzida para o Português
Não haveria prescrições básicas
relacionadas à durabilidade
das estruturas frente à corrosão do aço
Outras normas, como a de DESEMPENHO,
poderiam tratar da questão e trazer
grandes limitações ao uso do aço
Usa-se o argumento de que o país se veria livre da desgastante, demorada e
onerosa missão de “fazer norma” e estaria inseridos em um cenário
internacional, considerando que a ALCA, Associação de Livre Comércio das
Américas, em breve poderia alcançar o Brasil, levando a uma inevitável
padronização das normas técnicas no continente americano
Discute-se sempre no Brasil a possibilidade de se adotar a norma americana do
AISC, que poderia inclusive ser traduzida para o Português
Adicionalmente, as estruturas de aço e mistas não teriam uma norma
compatível com as demais normas brasileira (ações e segurança,
estruturas de concreto, forças de vento, incêndio, etc.)
A inexistência de
uma norma
nacional inibiria
as pesquisas
feitas nas
Universidades,
prejudicando o
desenvolvimento
de novos
produtos e
procedimentos
Usa-se o argumento de que o país se veria livre da desgastante, demorada e
onerosa missão de “fazer norma” e estaria inseridos em um cenário
internacional, considerando que a ALCA, Associação de Livre Comércio das
Américas, em breve poderia alcançar o Brasil, levando a uma inevitável
padronização das normas técnicas no continente americano
REFERÊNCIA PARA ESTRUTURAS DE AÇO
Simplificações para facilitar uso no Brasil:
análise estrutural, flambagem local de
barras comprimidas, flambagem
local da alma na flexão,
ligações (efeito de alavanca)
REFERÊNCIA PARA ESTRUTURAS MISTAS
Adaptações aos métodos das estruturas de
aço, ajustes para coeficientes de
ponderação da resistência brasileira
(γa = 1,10), simplificações diversas para
facilitar o uso no Brasil
(pilares mistos, por exemplo)
REFERÊNCIA PARA TRELIÇAS MISTAS
PESQUISAS BRASILEIRAS
Uso de conectores em perfil U
formado a frio, ligações mistas,
lajes mistas, regiões de introdução
de cargas nos pilares mistos,
estados-limites de serviço, etc.
A NBR 8800:2008 É COMPATÍVEL COM AS OUTRAS NORMAS BRASILEIRAS
CORRELACIONADAS, CONTÉM MÉTODOS ATUALIZADOS E COERENTES COM
AS PRINCIPAIS NORMAS INTERNACIONAIS, E FOI ADAPTADA
À PRÁTICA E AOS MATERIAIS NACIONAIS
PODE SER FACILMENTE EMPREGADA PELOS PROJETISTAS BRASILEIROS,
POIS APRESENTA PROCEDIMENTOS OS MAIS SIMPLES
POSSÍVEIS, SEM PREJUÍZO DA PRECISÃO
POSSIBILITA O PROJETO DE ELEMENTOS
ESTRUTURAIS POUCO CONHECIDOS NO BRASIL E
DE COMPONENTES CALCULADOS COM MAIS
COERÊNCIA E PRECISÃO, TORNANDO AS
ESTRUTURAS DE AÇO E MISTAS MAIS
ECONÔMICAS E COMPETITIVAS
ALÉM DISSO, SERVE COMO MOLA PROPULSORA DE
PESQUISAS NAS UNIVERSIDADES,
CONTRIBUINDO PARA A EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS
E PROCESSOS EMPREGADOS NA PRÁTICA
Revisão das normas brasileiras que tem a NBR 8800 como referência:
- NBR 14762:2001 (Dimensionamento de
estruturas de aço constituídas por
perfis formados a frio)
- NBR 14323:1999 (Dimensionamento de estruturas
de aço de edifícios em situação de incêndio)
Preparação
de uma
norma de
execução de
estruturas de
aço e mistas
Preparação
de uma
norma de
pontes de
estruturas de
aço e mistas
A publicação de livros e textos didáticos e a
produção de softwares para treinamento de alunos
por professores e profissionais qualificados
Fornecimento, pelas empresas produtoras
de softwares, da opção de
dimensionamento pela NBR 8800:2008
A NOVA NBR 8800
A promoção, pelas universidades, de cursos
de extensão para que os projetistas conheçam
e saibam aplicar corretamente a norma
A publicação de manuais prático de cálculo e
projeto de estruturas de aço e mistas, explicando
e exemplificando as partes mais complexas e
tratando de assuntos não cobertos
completamente pela norma
M
U
ÁLC
E C 800
LD
U A NBR 8
AN
D
LO
A
A manutenção em atividade de um grupo de
acompanhamento e avaliação da norma,
para identificar possíveis problemas de seu
uso na prática, preparar ementas e uma
nova revisão para cerca de 5 anos
A NBR 8800:2008 É UMA NORMA
ATUALIZADA, QUE CERTAMENTE
IRÁ CONTRIBUIR PARA O
AVANÇO DA CONSTRUÇÃO
METÁLICA E MISTA DE EDIFÍCIOS
NO BRASIL
AS NORMAS INTERNACIONAIS E
AS PESQUISAS BRASILEIRAS
USADAS COMO REFERÊNCIA
SÃO MUITO RECENTES
A ADAPTAÇÃO À PRÁTICA
PROFISSIONAL BRASILEIRA FOI
EFETUADA COM CUIDADO,
TRATANDO COM CONSCIÊNCIA
SITUAÇÕES COMUNS EM NOSSO
PAÍS E FORNECENDO
PROCEDIMENTOS
SIMPLIFICADOS PARA
SITUAÇÕES COMPLEXAS, COM
OBJETIVO DE TORNAR O
CÁLCULO ESTRUTURAL
ACESSÏVEL AO MAIOR NÚMERO
DE PROFISSIONAIS
ESPERA-SE QUE A
NBR 8800:2008 CONTRIBUA
PARA QUE DEIXEM DE SER
USADAS NO BRASIL
NORMAS JÁ EXTINTAS NO
RESTO DO MUNDO
É O CASO, POR EXEMPLO DAS
ESPECIFICAÇÕES
AMERICANAS DO AISC DE 1978
E DE 1989, QUE USAM O
MÉTODO DAS TENSÕES
ADMISSÍVEIS (ASD –
ALLOWABLE STRESS DESIGN),
QUE NÃO EXISTE MAIS
EM 2005, ESSE MÉTODO FOI
SUBSTITUÍDO POR UM NOVO ASD,
AGORA ALLOWABLE STRENGTH
DESIGN, COM PROCEDIMENTOS
PRATICAMENTE IGUAIS AOS
DO MÉTODO DOS
ESTADOS-LIMITES (LRFD)