Nbr 8800 projeto de estruturas de ao e de estruturas mistas de ao e concreto de edificaes

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  • 1. ABNT 2008 NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 8800 Segunda edio 25.08.2008 Vlida a partir de 25.09.2008 Projeto de estruturas de ao e de estruturas mistas de ao e concreto de edifcios Design of steel and composite structures for buildings Palavras-chave: Projeto. Estrutura. Ao. Ao e concreto. Edifcios. Descriptors: Design. Structural. Steel. Steel and concrete. Buildings. ICS 91.080.10; 91.080.99 ISBN 978-85-07-00933-7 Nmero de referncia ABNT NBR 8800:2008 237 pginas Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS

2. ABNT NBR 8800:2008 ii ABNT 2008 - Todos os direitos reservados ABNT 2008 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicao pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrnico ou mecnico, incluindo fotocpia e microfilme, sem permisso por escrito pela ABNT. ABNT Av.Treze de Maio, 13 - 28 andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 2220-1762 abnt@abnt.org.br www.abnt.org.br Impresso no Brasil Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 3. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados iii Sumrio Pgina Prefcio........................................................................................................................................................................x Introduo ...................................................................................................................................................................x 1 Escopo............................................................................................................................................................1 2 Referncias normativas ................................................................................................................................2 3 Simbologia e unidades..................................................................................................................................5 3.1 Simbologia .....................................................................................................................................................5 3.1.1 Smbolos-base ...............................................................................................................................................5 3.1.2 Smbolos subscritos .....................................................................................................................................8 3.2 Unidades.......................................................................................................................................................10 4 Condies gerais de projeto ......................................................................................................................10 4.1 Generalidades..............................................................................................................................................10 4.2 Desenhos de projeto ...................................................................................................................................10 4.3 Desenhos de fabricao .............................................................................................................................11 4.4 Desenhos de montagem .............................................................................................................................11 4.5 Materiais .......................................................................................................................................................11 4.5.1 Introduo ....................................................................................................................................................11 4.5.2 Aos estruturais e materiais de ligao....................................................................................................11 4.5.3 Concreto e ao das armaduras..................................................................................................................13 4.6 Segurana e estados-limites......................................................................................................................14 4.6.1 Critrios de segurana................................................................................................................................14 4.6.2 Estados-limites ............................................................................................................................................14 4.6.3 Condies usuais relativas aos estados-limites ltimos (ELU) .............................................................14 4.6.4 Condies usuais relativas aos estados-limites de servio (ELS) ........................................................14 4.7 Aes ............................................................................................................................................................15 4.7.1 Aes a considerar e classificao...........................................................................................................15 4.7.2 Aes permanentes.....................................................................................................................................15 4.7.3 Aes variveis............................................................................................................................................15 4.7.4 Aes excepcionais ....................................................................................................................................16 4.7.5 Valores das aes .......................................................................................................................................16 4.7.6 Coeficientes de ponderao das aes ....................................................................................................17 4.7.7 Combinaes de aes...............................................................................................................................19 4.8 Resistncias.................................................................................................................................................22 4.8.1 Valores das resistncias.............................................................................................................................22 4.8.2 Coeficientes de ponderao das resistncias no estado-limite ltimo (ELU) ......................................23 4.8.3 Coeficientes de ponderao das resistncias no estado-limite de servio (ELS) ...............................24 4.9 Estabilidade e anlise estrutural................................................................................................................24 4.9.1 Generalidades..............................................................................................................................................24 4.9.2 Tipos de anlise estrutural .........................................................................................................................24 4.9.3 Exigncias de projeto para a estabilidade das barras componentes da estrutura ..............................25 4.9.4 Classificao das estruturas quanto sensibilidade a deslocamentos laterais..................................26 4.9.5 Sistemas resistentes a aes horizontais ................................................................................................27 4.9.6 Consideraes para dimensionamento ....................................................................................................27 4.9.7 Determinao dos esforos solicitantes para estados-limites ltimos.................................................28 4.9.8 Determinao de respostas para estados-limites de servio.................................................................29 4.10 Anlise estrutural de vigas contnuas e semicontnuas .........................................................................29 4.11 Resistncia e rigidez das contenes laterais.........................................................................................30 4.11.1 Generalidades..............................................................................................................................................30 4.11.2 Pilares ...........................................................................................................................................................31 4.11.3 Vigas .............................................................................................................................................................32 4.12 Integridade estrutural..................................................................................................................................34 Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 4. ABNT NBR 8800:2008 iv ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 5 Condies especficas para o dimensionamento de elementos de ao ...............................................35 5.1 Condies gerais.........................................................................................................................................35 5.1.1 Aplicabilidade ..............................................................................................................................................35 5.1.2 Relaes entre largura e espessura em elementos comprimidos dos perfis de ao ..........................36 5.2 Barras prismticas submetidas fora axial de trao ..........................................................................37 5.2.1 Generalidades..............................................................................................................................................37 5.2.2 Fora axial resistente de clculo ...............................................................................................................37 5.2.3 rea lquida efetiva......................................................................................................................................38 5.2.4 rea lquida ..................................................................................................................................................38 5.2.5 Coeficiente de reduo ...............................................................................................................................39 5.2.6 Barras ligadas por pino...............................................................................................................................41 5.2.7 Barras redondas com extremidades rosqueadas....................................................................................43 5.2.8 Limitao do ndice de esbeltez.................................................................................................................43 5.3 Barras prismticas submetidas fora axial de compresso................................................................43 5.3.1 Generalidades..............................................................................................................................................43 5.3.2 Fora axial resistente de clculo ...............................................................................................................44 5.3.3 Fator de reduo ......................................................................................................................................44 5.3.4 Limitao do ndice de esbeltez.................................................................................................................46 5.4 Barras prismticas submetidas a momento fletor e fora cortante.......................................................46 5.4.1 Generalidades..............................................................................................................................................46 5.4.2 Momento fletor resistente de clculo........................................................................................................47 5.4.3 Fora cortante resistente de clculo.........................................................................................................49 5.4.4 Chapas de reforo sobrepostas a mesas (lamelas).................................................................................53 5.4.5 Prescries adicionais relacionadas a sees soldadas........................................................................53 5.5 Barras prismticas submetidas combinao de esforos solicitantes..............................................53 5.5.1 Barras submetidas a momentos fletores, fora axial e foras cortantes..............................................53 5.5.2 Barras submetidas a momento de toro, fora axial, momentos fletores e foras cortantes ..........55 5.6 Barras de seo varivel.............................................................................................................................57 5.7 Mesas e almas de perfis I e H submetidas a foras transversais localizadas ......................................57 5.7.1 Generalidades..............................................................................................................................................57 5.7.2 Flexo local da mesa...................................................................................................................................58 5.7.3 Escoamento local da alma..........................................................................................................................58 5.7.4 Enrugamento da alma .................................................................................................................................59 5.7.5 Flambagem lateral da alma.........................................................................................................................59 5.7.6 Flambagem da alma por compresso .......................................................................................................60 5.7.7 Cisalhamento do painel de alma................................................................................................................61 5.7.8 Apoios ou extremidades de vigas sem restrio rotao e com alma livre ......................................61 5.7.9 Exigncias adicionais para enrijecedores para foras localizadas .......................................................61 6 Condies especficas para o dimensionamento de ligaes metlicas..............................................62 6.1 Generalidades..............................................................................................................................................62 6.1.1 Bases de dimensionamento.......................................................................................................................62 6.1.2 Rigidez das ligaes entre viga e pilar......................................................................................................63 6.1.3 Barras com ligaes flexveis nos apoios ................................................................................................63 6.1.4 Barras com ligaes rgidas ou semi-rgidas nos apoios.......................................................................63 6.1.5 Resistncia mnima de ligaes ................................................................................................................63 6.1.6 Barras comprimidas transmitindo esforos por contato........................................................................64 6.1.7 Impedimento de rotao nos apoios.........................................................................................................64 6.1.8 Disposio de soldas e parafusos.............................................................................................................64 6.1.9 Combinao de parafusos e soldas ..........................................................................................................64 6.1.10 Fratura lamelar.............................................................................................................................................65 6.1.11 Limitaes de uso para ligaes soldadas e parafusadas .....................................................................65 6.1.12 Emendas de perfis pesados .......................................................................................................................65 6.1.13 Recortes de mesa de vigas para ligaes e aberturas de acesso para soldagem...............................65 6.1.14 Consideraes sobre ligaes com perfis de seo tubular..................................................................66 6.2 Soldas ...........................................................................................................................................................66 6.2.1 Generalidades..............................................................................................................................................66 6.2.2 reas efetivas ..............................................................................................................................................66 6.2.3 Combinao de tipos diferentes de soldas ..............................................................................................69 6.2.4 Exigncias relativas ao metal da solda e aos procedimentos de soldagem.........................................69 6.2.5 Fora resistente de clculo ........................................................................................................................71 Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 5. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados v 6.2.6 Limitaes....................................................................................................................................................73 6.3 Parafusos e barras redondas rosqueadas................................................................................................76 6.3.1 Parafusos de alta resistncia.....................................................................................................................76 6.3.2 reas de clculo ..........................................................................................................................................76 6.3.3 Fora resistente de clculo ........................................................................................................................77 6.3.4 Fora resistente de parafusos de alta resistncia em ligaes por atrito ............................................79 6.3.5 Efeito de alavanca .......................................................................................................................................81 6.3.6 Dimenses e uso de furos e arruelas........................................................................................................82 6.3.7 Pega longa....................................................................................................................................................84 6.3.8 Ligaes de grande comprimento.............................................................................................................84 6.3.9 Espaamento mnimo entre furos..............................................................................................................84 6.3.10 Espaamento mximo entre parafusos.....................................................................................................84 6.3.11 Distncia mnima de um furo s bordas ...................................................................................................84 6.3.12 Distncia mxima de um parafuso ou barra rosqueada s bordas .......................................................85 6.4 Pinos .............................................................................................................................................................85 6.4.1 Generalidades..............................................................................................................................................85 6.4.2 Esforos e tenso resistente de clculo...................................................................................................85 6.5 Elementos de ligao..................................................................................................................................86 6.5.1 Generalidades..............................................................................................................................................86 6.5.2 Ligaes excntricas ..................................................................................................................................86 6.5.3 Elementos tracionados ...............................................................................................................................86 6.5.4 Elementos comprimidos.............................................................................................................................87 6.5.5 Elementos submetidos a cisalhamento ....................................................................................................87 6.5.6 Colapso por rasgamento ............................................................................................................................87 6.5.7 Chapas de enchimento ...............................................................................................................................88 6.6 Presso de contato......................................................................................................................................90 6.6.1 Fora resistente de clculo presso de contato...................................................................................90 6.6.2 Superfcies usinadas...................................................................................................................................90 6.6.3 Superfcies no usinadas ...........................................................................................................................90 6.6.4 Aparelhos de apoio cilndricos macios sobre superfcies planas usinadas.......................................91 6.6.5 Apoios de concreto .....................................................................................................................................91 6.7 Projeto, montagem e inspeo de ligaes com parafusos de alta resistncia ..................................92 6.7.1 Generalidades..............................................................................................................................................92 6.7.2 Parafusos, porcas e arruelas .....................................................................................................................92 6.7.3 Partes parafusadas......................................................................................................................................93 6.7.4 Instalao dos parafusos com protenso inicial .....................................................................................93 6.7.5 Inspeo .......................................................................................................................................................96 6.8 Bases de pilares ..........................................................................................................................................97 7 Condies especficas para o dimensionamento de elementos mistos de ao e concreto ...............97 8 Condies especficas para o dimensionamento de ligaes mistas...................................................97 9 Consideraes adicionais de dimensionamento.....................................................................................97 9.1 Generalidades..............................................................................................................................................97 9.2 Fadiga ...........................................................................................................................................................97 9.3 Empoamento progressivo ........................................................................................................................98 9.4 Fratura frgil.................................................................................................................................................98 9.5 Temperaturas elevadas...............................................................................................................................98 10 Condies adicionais de projeto ...............................................................................................................98 10.1 Generalidades..............................................................................................................................................98 10.2 Contraflechas...............................................................................................................................................98 10.3 Corroso nos componentes de ao ..........................................................................................................98 10.4 Diretrizes para durabilidade .......................................................................................................................99 11 Estados-limites de servio .........................................................................................................................99 11.1 Generalidades..............................................................................................................................................99 11.2 Bases para projeto ......................................................................................................................................99 11.3 Deslocamentos ..........................................................................................................................................100 11.4 Vibraes....................................................................................................................................................100 11.5 Variaes dimensionais............................................................................................................................100 Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 6. ABNT NBR 8800:2008 vi ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 11.6 Empoamento de gua em coberturas e pisos......................................................................................100 11.7 Fissurao do concreto ............................................................................................................................100 12 Requisitos bsicos de fabricao, montagem e controle de qualidade..............................................101 12.1 Generalidades............................................................................................................................................101 12.1.1 Documentos de projeto.............................................................................................................................101 12.1.2 Smbolos padronizados e nomenclatura ................................................................................................101 12.1.3 Alteraes de projeto................................................................................................................................101 12.2 Fabricao da estrutura e pintura de fbrica..........................................................................................101 12.2.1 Fabricao..................................................................................................................................................101 12.2.2 Pintura de fbrica ......................................................................................................................................103 12.3 Montagem...................................................................................................................................................104 12.3.1 Alinhamento de bases de pilares.............................................................................................................104 12.3.2 Cuidados na montagem............................................................................................................................104 12.3.3 Tolerncias de montagem ........................................................................................................................104 12.3.4 Alinhamento...............................................................................................................................................106 12.3.5 Ajustagem de ligaes comprimidas em pilares ...................................................................................106 12.4 Controle de qualidade...............................................................................................................................106 12.4.1 Generalidades............................................................................................................................................106 12.4.2 Inspeo .....................................................................................................................................................106 12.4.3 Rejeio ......................................................................................................................................................106 12.4.4 Inspeo de soldas....................................................................................................................................106 12.4.5 Identificao do ao ..................................................................................................................................106 Anexo A (normativo) Aos estruturais e materiais de ligao...........................................................................107 A.1 Generalidades............................................................................................................................................107 A.2 Aos estruturais ........................................................................................................................................107 A.3 Parafusos ...................................................................................................................................................110 A.4 Metais de soldas........................................................................................................................................110 A.5 Conectores de cisalhamento tipo pino com cabea..............................................................................110 Anexo B (normativo) Prescries complementares sobre as aes causadas pelo uso e ocupao ..........111 B.1 Escopo........................................................................................................................................................111 B.2 Aes concentradas..................................................................................................................................111 B.3 Carregamento parcial................................................................................................................................111 B.4 Impacto .......................................................................................................................................................111 B.4.1 Generalidades............................................................................................................................................111 B.4.2 Elevadores..................................................................................................................................................111 B.4.3 Equipamentos............................................................................................................................................111 B.4.4 Pontes rolantes..........................................................................................................................................112 B.4.5 Pendurais ...................................................................................................................................................112 B.5 Sobrecarga em coberturas .......................................................................................................................112 B.5.1 Coberturas comuns...................................................................................................................................112 B.5.2 Casos especiais.........................................................................................................................................112 B.6 Sobrecarga em lajes na fase de construo ..........................................................................................112 B.7 Aes e combinaes de aes de pontes rolantes .............................................................................112 B.7.1 Generalidades............................................................................................................................................112 B.7.2 Foras horizontais.....................................................................................................................................112 B.7.3 Combinaes de aes.............................................................................................................................113 B.7.3.1 Edifcios de uma nave...............................................................................................................................113 B.7.3.2 Edifcios de duas ou mais naves .............................................................................................................114 B.7.3.3 Condies especiais .................................................................................................................................114 B.7.3.4 Fadiga .........................................................................................................................................................114 Anexo C (normativo) Deslocamentos mximos...................................................................................................115 C.1 Generalidades............................................................................................................................................115 C.2 Consideraes de projeto.........................................................................................................................115 C.3 Valores mximos .......................................................................................................................................115 Anexo D (normativo) Mtodo da amplificao dos esforos solicitantes ........................................................118 D.1 Generalidades............................................................................................................................................118 D.2 Uso do mtodo...........................................................................................................................................118 Anexo E (normativo) Fora axial de flambagem elstica e coeficiente de flambagem ...................................121 Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 7. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados vii E.1 Valores da fora axial de flambagem elstica ........................................................................................121 E.1.1 Sees com dupla simetria ou simtricas em relao a um ponto .....................................................121 E.1.2 Sees monossimtricas, exceto o caso de cantoneiras simples previsto em E.1.4........................122 E.1.3 Sees assimtricas, exceto o caso de cantoneiras simples previsto em E.1.4................................122 E.1.4 Cantoneiras simples conectadas por uma aba ......................................................................................123 E.2 Valores do coeficiente de flambagem .....................................................................................................124 E.2.1 Coeficiente de flambagem por flexo......................................................................................................124 E.2.2 Coeficiente de flambagem por toro .....................................................................................................125 Anexo F (normativo) Flambagem local de barras axialmente comprimidas ....................................................126 F.1 Generalidades............................................................................................................................................126 F.2 Elementos comprimidos AL.....................................................................................................................126 F.3 Elementos comprimidos AA.....................................................................................................................129 F.4 Paredes de sees tubulares circulares.................................................................................................129 Anexo G (normativo) Momento fletor resistente de clculo de vigas de alma no-esbelta............................130 G.1 Generalidades............................................................................................................................................130 G.2 Momento fletor resistente de clculo......................................................................................................130 G.3 Simbologia .................................................................................................................................................136 Anexo H (normativo) Momento fletor resistente de clculo de vigas de alma esbelta....................................138 H.1 Generalidades............................................................................................................................................138 H.2 Momento fletor resistente de clculo......................................................................................................138 Anexo I (normativo) Aberturas em almas de vigas .............................................................................................141 Anexo J (normativo) Requisitos para barras de seo varivel ........................................................................142 J.1 Aplicabilidade ............................................................................................................................................142 J.2 Fora axial de trao resistente de clculo ............................................................................................142 J.3 Fora axial de compresso resistente de clculo..................................................................................142 J.4 Momento fletor resistente de clculo......................................................................................................142 Anexo K (normativo) Fadiga ..................................................................................................................................143 K.1 Aplicabilidade ............................................................................................................................................143 K.2 Generalidades............................................................................................................................................143 K.3 Clculo da tenso mxima e da mxima faixa de variao de tenses...............................................144 K.4 Faixa admissvel de variao de tenses ...............................................................................................144 K.5 Parafusos e barras redondas rosqueadas..............................................................................................146 K.6 Requisitos especiais de fabricao e montagem ..................................................................................146 Anexo L (normativo) Vibraes em pisos ............................................................................................................161 L.1 Consideraes gerais ...............................................................................................................................161 L.2 Avaliao precisa ......................................................................................................................................161 L.3 Avaliao simplificada para as atividades humanas normais..............................................................161 Anexo M (normativo) Vibraes devidas ao vento..............................................................................................162 Anexo N (normativo) Durabilidade de componentes de ao frente corroso ...............................................163 N.1 Generalidades............................................................................................................................................163 N.2 Classificao dos ambientes ...................................................................................................................163 N.3 Escolha do sistema de proteo..............................................................................................................164 N.4 Cuidados no projeto da estrutura............................................................................................................165 N.4.1 Introduo ..................................................................................................................................................165 N.4.2 Acessibilidade............................................................................................................................................165 N.4.3 Tratamento de frestas ...............................................................................................................................165 N.4.4 Precaues para prevenir a reteno de gua e sujeira .......................................................................166 N.4.5 Tratamento de sees fechadas ou tubulares .......................................................................................167 N.4.6 Preveno da corroso galvnica ...........................................................................................................167 Anexo O (normativo) Vigas mistas de ao e concreto........................................................................................168 O.1 Generalidades............................................................................................................................................168 O.1.1 Escopo e esclarecimentos .......................................................................................................................168 O.1.2 Determinao dos deslocamentos ..........................................................................................................169 O.1.3 Armadura da laje........................................................................................................................................171 O.2 Verificao ao momento fletor.................................................................................................................173 Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 8. ABNT NBR 8800:2008 viii ABNT 2008 - Todos os direitos reservados O.2.1 Aplicabilidade ............................................................................................................................................173 O.2.2 Largura efetiva ...........................................................................................................................................173 O.2.2.1 Vigas mistas biapoiadas...........................................................................................................................173 O.2.2.2 Vigas mistas contnuas e semicontnuas ...............................................................................................173 O.2.2.3 Viga mista em balano e trecho em balano de viga mista..................................................................174 O.2.3 Momento fletor resistente de clculo em regies de momentos positivos ........................................174 O 2.3.1 Construo escorada................................................................................................................................174 O.2.4 Momento fletor resistente de clculo em regies de momentos negativos .......................................180 O.2.4.1 Resistncia da seo transversal............................................................................................................180 O.2.4.2 Consideraes adicionais para as vigas semicontnuas......................................................................181 O.2.4.3 Nmero de conectores..............................................................................................................................182 O.2.5 Verificao da flambagem lateral com distoro da seo transversal..............................................182 O.2.6 Disposies para lajes de concreto com frma de ao incorporada ..................................................187 O.2.6.1 Limitaes..................................................................................................................................................187 O.2.6.2 Frmas com nervuras perpendiculares ao perfil de ao.......................................................................188 O.2.6.3 Frmas com nervuras paralelas ao perfil de ao...................................................................................188 O.2.7 Disposies para lajes com pr-laje de concreto..................................................................................189 O.3 Verificao fora cortante .....................................................................................................................189 O.4 Conectores de cisalhamento....................................................................................................................189 O.4.1 Generalidades............................................................................................................................................189 O.4.2 Fora resistente de clculo de conectores.............................................................................................189 O.4.2.1 Pinos com cabea .....................................................................................................................................189 O.4.2.2 Perfil U laminado ou formado a frio.........................................................................................................191 O.4.3 Localizao e espaamento de conectores de cisalhamento ..............................................................191 O.4.4 Limitaes complementares ....................................................................................................................192 O.5 Controle de fissuras do concreto em vigas mistas ...............................................................................192 O.5.1 Exigncias..................................................................................................................................................192 O.5.2 Armadura mnima de trao sob deformaes impostas .....................................................................192 O.5.3 Armadura mnima de trao sob aes impostas .................................................................................194 Anexo P (normativo) Pilares mistos de ao e concreto......................................................................................197 P.1 Generalidades............................................................................................................................................197 P.1.1 Escopo e esclarecimentos .......................................................................................................................197 P.1.2 Hipteses bsicas .....................................................................................................................................198 P.1.3 Limites de aplicabilidade ..........................................................................................................................198 P.1.4 Flambagem local dos elementos de ao.................................................................................................199 P.2 Cisalhamento nas superfcies de contato entre o perfil de ao e o concreto.....................................199 P.2.1 Regies de introduo de cargas............................................................................................................199 P.2.2 Trechos entre regies de introduo de cargas ....................................................................................200 P.2.3 Foras de atrito adicionais devidas aos conectores.............................................................................201 P.3 Pilares submetidos compresso axial .................................................................................................202 P.4 Fora axial de compresso resistente de clculo plastificao total...............................................204 P.5 Pilares submetidos flexo-compresso.................................................................................................204 P.5.1 Generalidades............................................................................................................................................204 P.5.2 Modelo de clculo I....................................................................................................................................204 P.5.3 Modelo de clculo II...................................................................................................................................205 P.5.4 Momentos fletores de plastificao de clculo......................................................................................206 Anexo Q (normativo) Lajes mistas de ao e concreto ........................................................................................211 Q.1 Generalidades............................................................................................................................................211 Q.1.1 Escopo e esclarecimentos .......................................................................................................................211 Q.1.2 Comportamento.........................................................................................................................................211 Q.2 Verificao da frma de ao na fase inicial ............................................................................................212 Q.2.1 Estados-limites ltimos ............................................................................................................................212 Q.2.2 Estado-limite de servio ...........................................................................................................................212 Q.3 Verificao da laje na fase final ...............................................................................................................212 Q.3.1 Estados-limites ltimos ............................................................................................................................212 Q.3.2 Estado-limite de servio ...........................................................................................................................219 Q.4 Aes a serem consideradas...................................................................................................................219 Q.4.1 Fase inicial .................................................................................................................................................219 Q.4.2 Fase final ....................................................................................................................................................219 Q.4.3 Combinaes de aes.............................................................................................................................220 Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 9. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados ix Q.5 Disposies construtivas .........................................................................................................................220 Q.6 Verificao da laje para cargas concentradas ou lineares ...................................................................220 Q.6.1 Distribuio................................................................................................................................................220 Q.6.2 Largura efetiva ...........................................................................................................................................221 Q.6.3 Armadura de distribuio .........................................................................................................................221 Q.7 Aos utilizados para frma e revestimento ............................................................................................222 Anexo R (normativo) Ligaes mistas..................................................................................................................223 R.1 Escopo e esclarecimentos .......................................................................................................................223 R.2 Comportamento dos componentes das ligaes mistas......................................................................225 R.2.1 Componentes.............................................................................................................................................225 R.2.2 Largura efetiva e exigncias adicionais..................................................................................................225 R.2.3 Comportamento das barras da armadura tracionada............................................................................225 R.2.3.1 Rigidez inicial.............................................................................................................................................225 R.2.3.2 Fora resistente de clculo ......................................................................................................................226 R.2.3.3 Capacidade de deformao......................................................................................................................226 R.2.4 Comportamento dos conectores de cisalhamento na regio de momento negativo ........................227 R.2.4.1 Rigidez inicial.............................................................................................................................................227 R.2.4.2 Fora resistente de clculo ......................................................................................................................228 R.2.4.3 Capacidade de deformao......................................................................................................................228 R.2.5 Comportamento das partes metlicas da ligao mista .......................................................................229 R.2.5.1 Ligao da alma da viga apoiada.............................................................................................................229 R.2.5.2 Ligao da mesa inferior da viga apoiada ..............................................................................................229 R.3 Propriedades fundamentais da ligao mista completa .......................................................................232 R.3.1 Rigidez inicial.............................................................................................................................................232 R.3.2 Momento fletor resistente.........................................................................................................................233 R.3.3 Capacidade de rotao .............................................................................................................................233 R.4 Capacidade de rotao necessria..........................................................................................................234 R.5 Anlise de vigas mistas semicontnuas..................................................................................................235 R.5.1 Fase inicial (antes de o concreto atingir 75 % da resistncia caracterstica compresso especificada) - Construo no-escorada ..............................................................................................235 R.5.2 Fase final (aps o concreto atingir 75 % da resistncia caracterstica compresso especificada) - Construo no-escorada ........................................................................................................................235 Anexo S (informativo) Bibliografia ........................................................................................................................236 S.1 Generalidades............................................................................................................................................236 S.2 Texto de interesse de 6.8..........................................................................................................................236 S.3 Textos de interesse do Anexo I................................................................................................................236 S.4 Textos de interesse de L.2........................................................................................................................236 S.5 Textos de interesse do Anexo N..............................................................................................................237 S.6 Textos de interesse de R.1.3 ....................................................................................................................237 Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 10. ABNT NBR 8800:2008 x ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Prefcio A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) o Foro Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras, cujo contedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalizao Setorial (ABNT/ONS) e das Comisses de Estudo Especiais (ABNT/CEE), so elaboradas por Comisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidade, laboratrio e outros). Os Documentos Tcnicos ABNT so elaborados conforme as regras das Diretivas ABNT, Parte 2. A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) chama ateno para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT no deve ser considerada responsvel pela identificao de quaisquer direitos de patentes. A ABNT NBR 8800 foi elaborada no Comit Brasileiro da Construo Civil (ABNT/CB-02), pela Comisso de Estudo de Estruturas de Ao (CE-02:125.03). O seu 1 Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital n 07, de 13.07.2007 a 10.09.2007, com o nmero de Projeto ABNT NBR 8800. O seu 2 Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital n 03, de 13.03.2008 a 12.05.2008, com o nmero de 2 Projeto ABNT NBR 8800. Esta Norma inclui pilares mistos, lajes mistas e ligaes mistas de ao e concreto, que no constavam na ABNT NBR 8800:1986 - Projeto e execuo de estruturas de ao de edifcios - Procedimento. Um anexo relacionado execuo de estruturas de ao, que fazia parte da ABNT NBR 8800:1986, no integra esta Norma. Tambm constavam na ABNT NBR 8800:1986 e no esto includas nesta Norma as prescries relacionadas ao dimensionamento de olhais e considerao do efeito do campo de trao na determinao da fora cortante resistente de barras fletidas. Esta segunda edio cancela e substitui a edio anterior (ABNT NBR 8800:1986), a qual foi tecnicamente revisada. Introduo Para a elaborao desta Norma foi mantida a filosofia da edio anterior, de modo que a esta Norma cabe definir os princpios gerais que regem o projeto temperatura ambiente das estruturas de ao e das estruturas mistas de ao e concreto de edificaes, incluindo passarelas de pedestres e suportes de equipamentos. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 11. NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 1 Projeto de estruturas de ao e de estruturas mistas de ao e concreto de edifcios 1 Escopo 1.1 Esta Norma, com base no mtodo dos estados-limites, estabelece os requisitos bsicos que devem ser obedecidos no projeto temperatura ambiente de estruturas de ao e de estruturas mistas de ao e concreto de edificaes, nas quais: a) os perfis de ao sejam laminados ou soldados, ou de seo tubular com ou sem costura; b) as ligaes sejam executadas com parafusos ou soldas. Os perfis de seo tubular podem ter forma circular ou retangular (a forma quadrada considerada um caso particular da forma retangular). As prescries desta Norma se aplicam exclusivamente aos perfis de ao no-hbridos. Caso sejam usados perfis hbridos, devem ser feitas as adaptaes necessrias, conforme 1.11. 1.2 As estruturas mistas de ao e concreto, incluindo as ligaes mistas, previstas por esta Norma, so aquelas formadas por componentes de ao e de concreto, armado ou no, trabalhando em conjunto. O concreto pode ser de densidade normal ou de baixa densidade, exceto quando alguma restrio for feita em parte especfica desta Norma. 1.3 Os perfis de ao devem ser fabricados obedecendo-se s Normas Brasileiras aplicveis ou, na ausncia destas, s normas da ASTM aplicveis. Os perfis soldados podem ser fabricados por deposio de metal de solda ou por eletrofuso conforme os requisitos da ABNT NBR 15279. 1.4 Os princpios gerais estabelecidos nesta Norma aplicam-se s estruturas de edifcios destinados habitao, de edifcios de usos comercial e industrial e de edifcios pblicos. Aplicam-se tambm s estruturas de passarelas de pedestres e a suportes de equipamentos. 1.5 Para reforo ou reparo de estruturas existentes, a aplicao desta Norma pode exigir estudo especial e adaptao para levar em conta a data de construo, o tipo e a qualidade dos materiais que foram utilizados. 1.6 Esta Norma no abrange o dimensionamento de estruturas em situao de incndio, que deve ser feito de acordo com a ABNT NBR 14323. Para estruturas submetidas ao de sismos, deve ser usada a ABNT NBR 15421. Para outras aes, como impactos e exploses, o responsvel pelo projeto deve avaliar a necessidade do uso de normas complementares. 1.7 Esta Norma no abrange o dimensionamento de elementos estruturais constitudos por perfis formados a frio, que deve ser feito de acordo com a ABNT NBR 14762. 1.8 O responsvel pelo projeto deve identificar todos os estados-limites aplicveis, mesmo que alguns no estejam citados nesta Norma, e projetar a estrutura de modo que esses estados-limites no sejam violados. 1.9 Todos os aspectos e detalhes relacionados ao concreto dos elementos estruturais mistos que no constam explicitamente nesta Norma, como, por exemplo, disposies sobre ancoragem de barras de armadura, devem obedecer s prescries da ABNT NBR 6118, no caso de concreto de densidade normal. No caso de concreto de baixa densidade, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, deve ser seguido o Eurocode 2 Part 1-1. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 12. ABNT NBR 8800:2008 2 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 1.10 necessrio que a execuo da estrutura, nos aspectos que no foram prescritos nesta Norma, seja feita, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, de acordo com o AISC 303. 1.11 Para situaes ou solues construtivas no cobertas por esta Norma, o responsvel tcnico pelo projeto deve usar um procedimento aceito pela comunidade tcnico-cientfica, acompanhado de estudos para manter o nvel de segurana previsto por esta. Para situaes ou solues construtivas cobertas de maneira simplificada, o responsvel tcnico pelo projeto pode usar um procedimento mais preciso com os requisitos mencionados. 2 Referncias normativas Os documentos apresentados a seguir so indispensveis aplicao deste documento. Para referncias datadas, aplicam-se somente as edies citadas. Para referncias no datadas, aplicam-se as edies mais recentes do referido documento (incluindo emendas). ABNT NBR 5000:1981, Chapas grossas de ao de baixa liga e alta resistncia mecnica ABNT NBR 5004:1981, Chapas finas de ao de baixa liga e alta resistncia mecnica ABNT NBR 5008:1997, Chapas grossas e bobinas grossas, de ao de baixa liga, resistentes corroso atmosfrica, para uso estrutural Requisitos ABNT NBR 5884:2005, Perfil I estrutural de ao soldado por arco eltrico Requisitos gerais ABNT NBR 5920:1997, Chapas finas a frio e bobinas finas a frio, de ao de baixa liga, resistentes corroso atmosfrica, para uso estrutural Requisitos ABNT NBR 5921:1997, Chapas finas a quente e bobinas finas a quente, de ao de baixa liga, resistentes corroso atmosfrica, para uso estrutural Requisitos ABNT NBR 6118:2007, Projeto de estruturas de concreto Procedimento ABNT NBR 6120:1980, Cargas para o clculo de estruturas de edificaes ABNT NBR 6123:1988, Foras devidas ao vento em edificaes ABNT NBR 6648:1984, Chapas grossas de ao-carbono para uso estrutural ABNT NBR 6649:1986, Chapas finas a frio de ao-carbono para uso estrutural ABNT NBR 6650:1986, Chapas finas a quente de ao-carbono para uso estrutural ABNT NBR 7007:2002, Aos-carbono e microligados para uso estrutural e geral ABNT NBR 7188:1984, Carga mvel em ponte rodoviria e passarela de pedestre ABNT NBR 8261:1983, Perfil tubular, de ao-carbono, formado a frio, com e sem costura, de seo circular, quadrada ou retangular para usos estruturais ABNT NBR 8681:2003, Aes e segurana nas estruturas Procedimento ABNT NBR 14323:1999, Dimensionamento de estruturas de ao de edifcios em situao de incndio Procedimento ABNT NBR 14762:2001, Dimensionamento de estruturas de ao constitudas por perfis formados a frio Procedimento Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 13. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 3 ABNT NBR 14859-1:2002, Laje pr-fabricada Requisitos Parte 1: Lajes unidirecionais ABNT NBR 14859-2:2002, Laje pr-fabricada Requisitos Parte 2: Lajes bidirecionais ABNT NBR 14860-1:2002, Laje pr-fabricada Pr-laje Requisitos Parte 1: Lajes unidirecionais ABNT NBR 14860-2:2002, Laje pr-fabricada Pr-laje Requisitos Parte 2: Lajes bidirecionais ABNT NBR 15279:2005, Perfis estruturais de ao soldados por alta freqncia (eletrofuso) Perfis I, H e T Requisitos ABNT NBR 15421:2006, Projeto de estruturas resistentes a sismos Procedimento ISO 898-1:1999, Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel Part 1: Bolts, screws and studs ISO 1461:1999, Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles Specifications and test methods ISO 4016:1999, Hexagon head bolts - Product grade C ISO 8501-1:2007, Preparation of steel substrates before application of paints and related products Visual assessment of surface cleanliness Part 1: Rust grades and preparation grades of uncoated steel substrates and of steel substrates after overall removal of previous coatings ISO 9223:1992, Corrosion of metals and alloys Corrosivity of atmospheres Classification ISO 9226:1992, Corrosion of metals and alloys Corrosivity of atmospheres Determination of corrosion rate of standard specimens for the evaluation of corrosivity ISO 12944-1:1998, Paints and varnishes Corrosion protection of steel structures by protective paint systems Part 1: General introduction ISO 12944-2:1998, Paints and varnishes Corrosion protection of steel structures by protective paint systems Part 2: Classification of environments ISO 12944-3:1998, Paints and varnishes Corrosion protection of steel structures by protective paint systems Part 3: Design considerations ISO 12944-4:1998, Paints and varnishes Corrosion protection of steel structures by protective paint systems Part 4: Types of surface and surface preparation ISO 12944-5:2007, Paints and varnishes Corrosion protection of steel structures by protective paint systems Part 5: Protective paint systems ISO 12944-6:1998, Paints and varnishes Corrosion protection of steel structures by protective paint systems Part 6: Laboratory performance test methods ISO 12944-7:1998, Paints and varnishes Corrosion protection of steel structures by protective paint systems Part 7: Execution and supervision of paint work ISO 12944-8:1998, Paints and varnishes Corrosion protection of steel structures by protective paint systems Part 8: Development of specifications for new work and maintenance ISO 14713:1999, Protection against corrosion of iron and steel in structures Zinc and aluminium coatings Guidelines ANSI/ASCE 3-91, Standard for the structural design of composite slabs Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 14. ABNT NBR 8800:2008 4 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados ANSI/AISC 360-05, Specification for structural steel buildings ASME B18.2.6-2006, Fasteners for use in structural applications ASME B46.1-2002, Surface texture, surface roughness, waviness and lay ASTM A6/A6M-05a, Standard specification for general requirements for rolled structural steel bars, plates, shapes, and sheet piling ASTM A36/A36M-05, Standard specification for carbon structural steel ASTM A108-03e1, Standard specification for steel bar, carbon and alloy, cold-finished ASTM A242/A242M-04, Standard specification for high-strength low-alloy structural steel ASTM A307-04, Standard specification for carbon steel bolts and studs, 60000 PSI tensile strength ASTM A325-04b, Standard specification for structural bolts, steel, heat treated, 120/105 ksi minimum tensile strength ASTM A490-04a, Standard specification for structural bolts, alloy steel, heat treated, 150 ksi minimum tensile strength ASTM A500-03a, Standard specification for cold-formed welded and seamless carbon steel structural tubing in rounds and shapes ASTM A572/A572M-07, Standard specification for high-strength low-alloy columbium-vanadium structural steel ASTM A588/A588M-05, Standard specification for high-strength low-alloy structural steel with 50 ksi [345 MPa] minimum yield point to 4-in. [100-mm] thick ASTM A913/A913M-04, Standard specification for high-strength low-alloy steel shapes of structural quality, produced by quenching and self-tempering process (QST) ASTM A992/A992M-06, Standard specification for structural steel shapes ASTM F436-04, Standard specification for hardened steel washers AWS A2.4:2007, Standard symbols for welding, brazing, and nondestructive examination AWS A5.1/A5.1M:2004, Specification for carbon steel electrodes for shielded metal arc welding AWS A5.5/A5.5M:2006, Specification for low-alloy steel electrodes for shielded metal arc welding AWS A5.17/A5.17M 97:R2007, Specification for carbon steel electrodes and fluxes for submerged arc welding AWS A5.18/A5.18M:2005, Specification for carbon steel electrodes and rods for gas shielded arc welding AWS A5.20/A5.20M:2005, Carbon steel electrodes for flux cored arc welding AWS A5.23/A5.23M:2007, Specification for low-alloy steel electrodes and fluxes for submerged arc welding AWS A5.28/A5.28M:R2007, Specification for low-alloy steel electrodes and rods for gas shielded arc welding AWS A5.29/A5.29M:2005, Low-alloy steel electrodes for flux cored arc welding AWS D1.1/D1.1M:2008, Structural welding code steel Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 15. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 5 AWS WI:2000, Welding inspection handbook AISC 303-05, Code of Standard practice for steel buildings and bridges CSSBI S2-2002, Criteria for the testing of composite slabs Eurocode 2:2005, Design of concrete structures Part 1-1: General Common rules for buildings and civil engineering structures Eurocode 3:2007, Design of steel structures Part 1-8: General Design of joints Eurocode 4:2007, Design of composite steel and concrete structures Part 1-1: General Common rules and rules for buildings Research Council on Structural Connections:2004, Specification for structural joints using ASTM A325 or ASTM A490 bolts 3 Simbologia e unidades 3.1 Simbologia A simbologia adotada nesta Norma constituda por smbolos-base (mesmo tamanho e no mesmo nvel do texto corrente) e smbolos subscritos. Os smbolos-base utilizados com mais freqncia encontram-se estabelecidos em 3.1.1 e os smbolos subscritos em 3.1.2. A simbologia geral encontra-se estabelecida nesta subseo e a simbologia mais especfica de algumas partes desta Norma apresentada nas sees pertinentes, com o objetivo de simplificar a compreenso e, portanto, a aplicao dos conceitos estabelecidos. 3.1.1 Smbolos-base Alguns smbolos-base apresentados a seguir esto acompanhados de smbolos subscritos, de forma a no gerar dvidas na compreenso de seu significado. 3.1.1.1 Letras romanas minsculas a - distncia b - largura bf - largura da mesa d - dimetro; altura total da seo transversal; distncia; dimenso e - distncia; excentricidade fcd - resistncia de clculo do concreto compresso fck - resistncia caracterstica do concreto compresso fu - resistncia ruptura do ao trao fub - resistncia ruptura do material do parafuso ou barra redonda rosqueada trao Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 16. ABNT NBR 8800:2008 6 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados fucs - resistncia ruptura do ao do conector fy - resistncia ao escoamento do ao fyd - resistncia de clculo ao escoamento do ao fyF - resistncia ao escoamento do ao da frma fyFd - resistncia de clculo ao escoamento do ao da frma fys - resistncia ao escoamento do ao da armadura fsd - resistncia de clculo ao escoamento do ao da armadura fw - resistncia trao do metal da solda g - gabarito de furao h - altura k - rigidez; parmetro em geral l - comprimento n - nmero (quantidade) r - raio de girao; raio t - espessura tf - espessura da mesa tw - espessura da alma x - coordenada y - coordenada; distncia 3.1.1.2 Letras romanas maisculas A - rea Ag - rea bruta da seo transversal C - coeficiente; constante de toro Cb - fator de modificao para diagrama de momento fletor no-uniforme Ct - coeficiente de reduo usado no clculo da rea lquida efetiva Cv - coeficiente de fora cortante Cw - constante de empenamento da seo transversal Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 17. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 7 D - dimetro externo de elementos tubulares de seo circular E, Ea - mdulo de elasticidade do ao Ec; Ecs - mdulo de elasticidade secante do concreto Ec,red - mdulo de elasticidade reduzido do concreto devido aos efeitos de retrao e fluncia Es - mdulo de elasticidade do ao da armadura do concreto F - fora; valor de ao FG - valor caracterstico das aes permanentes FQ - valor caracterstico das aes variveis FQ,exc - valor caracterstico das aes excepcionais G - mdulo de elasticidade transversal do ao; centro geomtrico da seo transversal I - momento de inrcia J - constante de toro K - coeficiente de flambagem de barras comprimidas L - vo; distncia; comprimento M - momento fletor N - fora axial Q - fator de reduo total associado flambagem local Qa; Qs - fatores de reduo que levam em conta a flambagem local de elementos AA e AL, respectivamente QRd - fora resistente de clculo de um conector de cisalhamento Rd - resistncia de clculo; solicitao resistente de clculo S - rigidez Sd - solicitao de clculo T momento de toro V - fora cortante W - mdulo de resistncia elstico Z - mdulo de resistncia plstico Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 18. ABNT NBR 8800:2008 8 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 3.1.1.3 Letras gregas minsculas - coeficiente relacionado curva de dimensionamento compresso; coeficiente em geral E - relao entre o mdulo de elasticidade do ao e o mdulo de elasticidade do concreto - coeficiente de dilatao trmica; fator em geral; coeficiente em geral - fator de contribuio do ao; deslocamento; flecha - deformao - dimetro de barra de armadura - coeficiente de ponderao da resistncia ou das aes - ndice de esbeltez; parmetro de esbeltez 0 - ndice de esbeltez reduzido p - parmetro de esbeltez limite para sees compactas r - parmetro de esbeltez limite para sees semicompactas - coeficiente mdio de atrito - coeficiente de Poisson - fator de reduo associado resistncia compresso dist - fator de reduo para flambagem lateral com distoro da seo transversal - fator de reduo de aes; fator de combinao de aes - massa especfica - tenso normal - tenso de cisalhamento 3.1.1.4 Letras gregas maisculas - somatrio 3.1.2 Smbolos subscritos 3.1.2.1 Letras romanas minsculas a - ao; apoio b - parafuso; barra redonda rosqueada; flexo Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 19. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 9 br - conteno c - concreto; compresso; conexo ou ligao; elemento conectado; contato cs - conector de cisalhamento d - de clculo e - elstico; excentricidade ef - efetivo f - mesa g - bruta; geomtrico; ao permanente h - furo i - nmero de ordem k - caracterstico; nominal n - lquida p - pilar; pino pl - plastificao q - ao varivel red - reduzido s - armadura st - enrijecedor t - trao u - ruptura v - cisalhamento; viga w - alma; solda x - relativo ao eixo x y - escoamento; relativo ao eixo y 3.1.2.2 Letras romanas maisculas F - frma de ao G - ao permanente Q - ao varivel Rd - resistente de clculo Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 20. ABNT NBR 8800:2008 10 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Rk - resistente caracterstico; resistente nominal T - toro Sd - solicitante de clculo 3.2 Unidades A maioria das expresses apresentadas nesta Norma possui homogeneidade dimensional. Em algumas expresses as unidades so indicadas de acordo com o Sistema Internacional (SI). 4 Condies gerais de projeto 4.1 Generalidades 4.1.1 As obras executadas total ou parcialmente com estrutura de ao ou com estrutura mista de ao e concreto devem obedecer a projeto elaborado de acordo com esta Norma, sob responsabilidade de profissionais legalmente habilitados. 4.1.2 Entende-se por projeto o conjunto de especificaes, clculos estruturais, desenhos de projeto, de fabricao e de montagem dos elementos de ao e desenhos de frmas e armao referentes s partes de concreto. 4.2 Desenhos de projeto 4.2.1 Os desenhos de projeto devem ser executados em escala adequada para o nvel das informaes desejadas. Devem conter todos os dados necessrios para o detalhamento da estrutura, para a execuo dos desenhos de montagem e para o projeto das fundaes. 4.2.2 Os desenhos de projeto devem indicar quais as normas complementares que foram usadas e dar as especificaes de todos os materiais estruturais empregados. Devem indicar tambm os dados relativos s aes adotadas e aos esforos solicitantes de clculo a serem resistidos por barras e ligaes, quando necessrios para a preparao adequada dos desenhos de fabricao. 4.2.3 Nas ligaes com parafusos de alta resistncia, os desenhos de projeto devem indicar se o aperto ser normal ou com protenso inicial e, neste ltimo caso, se os parafusos trabalharem a cisalhamento, se a ligao por atrito ou por contato. 4.2.4 As ligaes soldadas devem ser caracterizadas por simbologia adequada que contenha informaes completas para sua execuo, de acordo com a AWS A2.4. 4.2.5 No caso de edifcios industriais, devem ser apresentados nos desenhos de projeto ou memorial de clculo o esquema de localizao das aes decorrentes dos equipamentos mais importantes que sero suportados pela estrutura, os valores dessas aes e, quando for o caso, os dados para a considerao de efeitos dinmicos. 4.2.6 Quando o mtodo construtivo for condicionante, tendo feito parte dos procedimentos do clculo estrutural, devem ser indicados os pontos de iamento previstos e os pesos das peas da estrutura, alm de outras informaes similares relevantes. Devem ser levados em conta coeficientes de impacto adequados ao tipo de equipamento que ser utilizado na montagem. Alm disso, devem ser indicadas as posies que sero ocupadas temporariamente por equipamentos principais ou auxiliares de montagem sobre a estrutura, incluindo posio de amarrao de cabos ou espinas. Outras situaes que possam afetar a segurana da estrutura devem tambm ser consideradas. 4.2.7 Nos casos onde os comprimentos das peas da estrutura possam ser influenciados por variaes de temperatura durante a montagem, devem ser indicadas as faixas de variao consideradas. 4.2.8 Devem ser indicadas nos desenhos de projeto as contraflechas de vigas, inclusive de vigas treliadas. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 21. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 11 4.3 Desenhos de fabricao 4.3.1 Os desenhos de fabricao devem traduzir fielmente, para a fbrica, as informaes contidas nos desenhos de projeto, fornecendo informaes completas para a produo de todos os elementos componentes da estrutura, incluindo materiais utilizados e suas especificaes, locao, tipo e dimenso de todos os parafusos e soldas de fbrica e de campo. 4.3.2 Sempre que necessrio, deve-se indicar nos desenhos a seqncia de execuo de ligaes importantes, para evitar o aparecimento de empenos ou tenses residuais excessivos. 4.4 Desenhos de montagem Os desenhos de montagem devem indicar as dimenses principais da estrutura, marcas das peas, dimenses de barras (quando necessrias aprovao), elevaes das faces inferiores de placas de base de pilares, todas as dimenses e detalhes para colocao de chumbadores, locao, tipo e dimenso dos parafusos, soldas de campo, posies de montagem e outras informaes necessrias montagem da estrutura. Devem ser claramente indicados todos os elementos permanentes ou temporrios essenciais integridade da estrutura parcialmente construda. Aplica-se aqui tambm o disposto em 4.3.2. 4.5 Materiais 4.5.1 Introduo 4.5.1.1 Os aos estruturais e os materiais de ligao aprovados para uso por esta Norma so citados em 4.5.2 e o concreto e os aos para armaduras, em 4.5.3. 4.5.1.2 Informaes completas sobre os materiais relacionados em 4.5.2 e 4.5.3 encontram-se nas normas e especificaes correspondentes e mais informaes sobre os aos estruturais e os materiais de ligao encontram-se no Anexo A. 4.5.1.3 Nesta norma so usados os valores caractersticos ou nominais das propriedades mecnicas dos materiais, conforme definidos nas normas e especificaes correspondentes (ver 4.8). 4.5.2 Aos estruturais e materiais de ligao 4.5.2.1 Designao de produtos ASTM Os produtos especificados pela ASTM, quando suas dimenses e propriedades mecnicas so expressas no Sistema Internacional de Unidades, recebem no final da identificao a letra M. Nesta Norma, por simplicidade, essa letra suprimida. 4.5.2.2 Aos para perfis, barras e chapas 4.5.2.2.1 Os aos aprovados para uso nesta Norma para perfis, barras e chapas so aqueles com qualificao estrutural assegurada por Norma Brasileira ou norma ou especificao estrangeira, desde que possuam resistncia ao escoamento mxima de 450 MPa e relao entre resistncias ruptura (fu) e ao escoamento (fy) no inferior a 1,18. 4.5.2.2.2 Permite-se ainda o uso de outros aos estruturais, desde que tenham resistncia ao escoamento mxima de 450 MPa, relao entre resistncias ruptura e ao escoamento no inferior a 1,18 e que o responsvel pelo projeto analise as diferenas entre as especificaes desses aos e daqueles mencionados em 4.5.2.2.1 e, principalmente, as diferenas entre os mtodos de amostragem usados na determinao de suas propriedades mecnicas. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 22. ABNT NBR 8800:2008 12 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 4.5.2.3 Aos fundidos e forjados Quando for necessrio o emprego de elementos estruturais fabricados com ao fundido ou forjado, devem ser obedecidas normas ou especificaes prprias deles. 4.5.2.4 Parafusos, porcas e arruelas Os parafusos de ao de baixo teor de carbono devem satisfazer a ASTM A307 ou a ISO 898-1 Classe 4.6. Os parafusos de alta resistncia devem satisfazer a ASTM A325 ou a ISO 4016 Classe 8.8. Os parafusos de ao-liga temperado e revenido devem satisfazer a ASTM A490 ou a ISO 4016 Classe 10.9. As porcas e arruelas devem satisfazer as especificaes compatveis, citadas no ANSI/AISC 360. 4.5.2.5 Eletrodos, arames e fluxos para soldagem 4.5.2.5.1 Os eletrodos, arames e fluxos para soldagem devem obedecer s seguintes especificaes: a) para eletrodos de ao doce, revestidos, para soldagem por arco eltrico: AWS A5.1; b) para eletrodos de ao de baixa liga, revestidos, para soldagem por arco eltrico: AWS A5.5; c) para eletrodos nus de ao doce e fluxo, para soldagem por arco submerso: AWS A5.17; d) para eletrodos de ao doce, para soldagem por arco eltrico com proteo gasosa: AWS A5.18; e) para eletrodos de ao doce, para soldagem por arco com fluxo no ncleo: AWS A5.20; f) para eletrodos nus de ao de baixa liga e fluxo, para soldagem por arco submerso: AWS A5.23; g) para eletrodos de baixa liga, para soldagem por arco eltrico com proteo gasosa: AWS A5.28; h) para eletrodos de baixa liga, para soldagem por arco com fluxo no ncleo: AWS A5.29. 4.5.2.5.2 A aprovao das especificaes para eletrodos citadas em 4.5.2.5.1 feita independentemente das exigncias de ensaios de impacto que, na maior parte dos casos, no so necessrios para edificaes. 4.5.2.6 Conectores de cisalhamento 4.5.2.6.1 Os conectores de ao tipo pino com cabea devem atender aos requisitos da AWS D1.1. 4.5.2.6.2 O ao dos conectores de cisalhamento em perfil U laminado deve obedecer a 4.5.2.1. 4.5.2.6.3 O ao dos conectores de cisalhamento em perfil U formado a frio deve obedecer aos requisitos da ABNT NBR 14762. 4.5.2.7 Ao da frma da laje mista O ao da frma da laje mista e seu revestimento devem estar de acordo com Q.7. 4.5.2.8 Identificao Os materiais e produtos usados na estrutura devem ser identificados pela sua especificao, incluindo tipo ou grau, se aplicvel, usando-se os seguintes mtodos: a) certificados de qualidade fornecidos por usinas ou produtores, devidamente relacionados aos produtos fornecidos; b) marcas legveis aplicadas ao material pelo produtor, de acordo com os padres das normas correspondentes. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 23. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 13 4.5.2.9 Propriedades mecnicas gerais Para efeito de clculo devem ser adotados, para os aos aqui relacionados, os seguintes valores de propriedades mecnicas: a) mdulo de elasticidade, E = Ea = 200 000 MPa; b) coeficiente de Poisson, a = 0,3; c) mdulo de elasticidade transversal, G = 77 000 MPa; d) coeficiente de dilatao trmica, a = 1,2 10 -5 C-1 ; e) massa especfica, a = 7 850 kg/m3 . 4.5.3 Concreto e ao das armaduras 4.5.3.1 As propriedades do concreto de densidade normal devem obedecer ABNT NBR 6118. Assim, a resistncia caracterstica compresso desse tipo de concreto, fck, deve situar-se entre 20 MPa e 50 MPa, e os seguintes valores, para os efeitos desta Norma, devem ser adotados: a) mdulo de elasticidade, considerado como o mdulo de deformao tangente inicial, ckci 6005 fE = , onde Eci e fck so expressos em megapascal (MPa), para a situao usual em que a verificao da estrutura se faz em data igual ou superior a 28 dias; b) mdulo de elasticidade secante, a ser utilizado nas anlises elsticas de projeto, especialmente para determinao de esforos solicitantes e verificao de estados-limites de servio, Ecs = 0,85 Eci; c) coeficiente de Poisson, 20,0c = ; d) coeficiente de dilatao trmica, 15 c C10 = ; e) massa especfica, c, igual a 2 400 kg/m3 no concreto sem armadura e a 2 500 kg/m3 no concreto armado. Nesta Norma, por simplicidade, o mdulo de elasticidade secante do concreto referido apenas como mdulo de elasticidade do concreto e representado por Ec. 4.5.3.2 O concreto de baixa densidade deve ter massa especfica mnima de 1 500 kg/m3 e mxima de 2 200 kg/m3 sem armadura, e o mdulo de elasticidade secante, em megapascal, deve ser tomado igual a: ck 5,1 c ccs 100 5,40 fEE == onde: c a massa especfica do concreto de baixa densidade, sem armadura, expressa em quilogramas por metro cbico (kg/m3 ); fck a resistncia caracterstica compresso do concreto de baixa densidade compresso, expressa em megapascal (MPa). Para o coeficiente de Poisson, pode ser usado o valor de 0,2 (igual ao do concreto de densidade normal). O coeficiente de dilatao trmica deve ser determinado por meio de ensaios. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 24. ABNT NBR 8800:2008 14 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 4.5.3.3 As propriedades do ao das armaduras devem obedecer ABNT NBR 6118. 4.5.3.4 Todos os aspectos relacionados questo da durabilidade do concreto de densidade normal devem estar de acordo com a ABNT NBR 6118. Para o concreto de baixa densidade, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, deve ser seguido o Eurocode 2 Part 1-1. 4.6 Segurana e estados-limites 4.6.1 Critrios de segurana Os critrios de segurana adotados nesta Norma baseiam-se na ABNT NBR 8681. 4.6.2 Estados-limites 4.6.2.1 Para os efeitos desta Norma, devem ser considerados os estados-limites ltimos (ELU) e os estados- limites de servio (ELS). Os estados-limites ltimos esto relacionados com a segurana da estrutura sujeita s combinaes mais desfavorveis de aes previstas em toda a vida til, durante a construo ou quando atuar uma ao especial ou excepcional. Os estados-limites de servio esto relacionados com o desempenho da estrutura sob condies normais de utilizao. 4.6.2.2 O mtodo dos estados-limites utilizado para o dimensionamento de uma estrutura exige que nenhum estado-limite aplicvel seja excedido quando a estrutura for submetida a todas as combinaes apropriadas de aes. Se um ou mais estados-limites forem excedidos, a estrutura no atende mais aos objetivos para os quais foi projetada. 4.6.3 Condies usuais relativas aos estados-limites ltimos (ELU) 4.6.3.1 As condies usuais de segurana referentes aos estados-limites ltimos so expressas por desigualdades do tipo: 0),( dd RS onde: Sd representa os valores de clculo dos esforos atuantes (em alguns casos especficos, das tenses atuantes), obtidos com base nas combinaes ltimas de aes dadas em 4.7.7.2; Rd representa os valores de clculo dos correspondentes esforos resistentes (em alguns casos especficos, das tenses resistentes), obtidos em diversas partes desta Norma, conforme o tipo de situao. 4.6.3.2 Quando a segurana verificada isoladamente em relao a cada um dos esforos atuantes, as condies de segurana tomam a seguinte forma simplificada: dd SR 4.6.4 Condies usuais relativas aos estados-limites de servio (ELS) 4.6.4.1 As condies usuais referentes aos estados-limites de servio so expressas por desigualdades do tipo: limser SS onde: Sser representa os valores dos efeitos estruturais de interesse, obtidos com base nas combinaes de servio das aes dadas em 4.7.7.3; Slim representa os valores-limites adotados para esses efeitos, fornecidos no Anexo C e em outras partes desta Norma. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 25. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 15 4.7 Aes 4.7.1 Aes a considerar e classificao 4.7.1.1 Na anlise estrutural deve ser considerada a influncia de todas as aes que possam produzir efeitos significativos para a estrutura, levando-se em conta os estados-limites ltimos e de servio. 4.7.1.2 As aes a considerar classificam-se, de acordo com a ABNT NBR 8681, em permanentes, variveis e excepcionais. 4.7.2 Aes permanentes 4.7.2.1 Generalidades Aes permanentes so as que ocorrem com valores praticamente constantes durante toda a vida til da construo. Tambm so consideradas permanentes as aes que crescem no tempo, tendendo a um valor-limite constante. As aes permanentes so subdivididas em diretas e indiretas e devem ser consideradas com seus valores representativos mais desfavorveis para a segurana. 4.7.2.2 Aes permanentes diretas As aes permanentes diretas so constitudas pelo peso prprio da estrutura e pelos pesos prprios dos elementos construtivos fixos e das instalaes permanentes. Constituem tambm ao permanente os empuxos permanentes, causados por movimento de terra e de outros materiais granulosos quando forem admitidos no removveis. Os pesos especficos do ao e do concreto e os de outros materiais estruturais e dos elementos construtivos fixos correntemente empregados nas construes, na ausncia de informaes mais precisas, podem ser avaliados com base nos valores indicados na ABNT NBR 6120. Os pesos das instalaes permanentes usualmente so considerados com os valores indicados pelos respectivos fornecedores. 4.7.2.3 Aes permanentes indiretas As aes permanentes indiretas so constitudas pelas deformaes impostas por retrao e fluncia do concreto, deslocamentos de apoio e imperfeies geomtricas. A retrao e a fluncia do concreto de densidade normal devem ser calculadas conforme a ABNT NBR 6118. Para o concreto de baixa densidade, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, devem ser calculadas conforme o Eurocode 2 Part 1-1. Os deslocamentos de apoio somente precisam ser considerados quando gerarem esforos significativos em relao ao conjunto das outras aes. Esses deslocamentos devem ser calculados com avaliao pessimista da rigidez do material da fundao, correspondente, em princpio, ao quantil de 5 % da respectiva distribuio de probabilidade. O conjunto formado pelos deslocamentos de todos os apoios constitui-se numa nica ao. As imperfeies geomtricas so levadas em conta de acordo com 4.9. 4.7.3 Aes variveis Aes variveis so as que ocorrem com valores que apresentam variaes significativas durante a vida til da construo. As aes variveis comumente existentes so causadas pelo uso e ocupao da edificao, como as aes decorrentes de sobrecargas em pisos e coberturas, de equipamentos e de divisrias mveis, de presses hidrostticas e hidrodinmicas, pela ao do vento e pela variao da temperatura da estrutura. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 26. ABNT NBR 8800:2008 16 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados As aes variveis causadas pelo uso e ocupao so fornecidas no Anexo B, pela ABNT NBR 6120 e, no caso de passarelas de pedestres, pela ABNT NBR 7188. Os esforos causados pela ao do vento devem ser determinados de acordo com a ABNT NBR 6123. Os esforos decorrentes da variao uniforme de temperatura da estrutura so causados pela variao da temperatura da atmosfera e pela insolao direta e devem ser determinados pelo responsvel tcnico pelo projeto estrutural, considerando, entre outros parmetros relevantes, o local da construo e as dimenses dos elementos estruturais. Recomenda-se, para a variao da temperatura da atmosfera, a adoo de um valor considerando 60 % da diferena entre as temperaturas mdias mxima e mnima, no local da obra, com um mnimo de 10 C. Para a insolao direta, deve ser feito um estudo especfico. Nos elementos estruturais em que a temperatura possa ter distribuio significativamente diferente da uniforme, devem ser considerados os efeitos dessa distribuio. Na falta de dados mais precisos, pode ser admitida uma variao linear entre os valores de temperatura adotados, desde que a variao de temperatura considerada entre uma face e outra da estrutura no seja inferior a 5C. Quando a estrutura, pelas suas condies de uso, estiver sujeita a choques ou vibraes, os respectivos efeitos devem ser considerados na determinao das solicitaes e a possibilidade de fadiga deve ser considerada no dimensionamento dos elementos estruturais, de acordo com o Anexo K. 4.7.4 Aes excepcionais Aes excepcionais so as que tm durao extremamente curta e probabilidade muito baixa de ocorrncia durante a vida da construo, mas que devem ser consideradas nos projetos de determinadas estruturas. So aes excepcionais aquelas decorrentes de causas como exploses, choques de veculos, incndios, enchentes e sismos excepcionais. No projeto de estruturas sujeitas a situaes excepcionais de carregamentos, cujos efeitos no possam ser controlados por outros meios, devem ser consideradas aes excepcionais com os valores definidos, em cada caso particular, por Normas Brasileiras especficas. 4.7.5 Valores das aes 4.7.5.1 Valores caractersticos Os valores caractersticos, Fk, das aes so estabelecidos nesta subseo em funo da variabilidade de suas intensidades. 4.7.5.1.1 Aes permanentes Para as aes permanentes, os valores caractersticos, Fgk, devem ser adotados iguais aos valores mdios das respectivas distribuies de probabilidade. Esses valores esto definidos nesta subseo ou em Normas Brasileiras especficas, como a ABNT NBR 6120. 4.7.5.1.2 Aes variveis Os valores caractersticos das aes variveis, Fqk, so estabelecidos por consenso e indicados em Normas Brasileiras especficas. Esses valores tm uma probabilidade prestabelecida de serem ultrapassados no sentido desfavorvel, durante um perodo de 50 anos, e esto definidos nesta subseo ou em Normas Brasileiras especficas, como as ABNT NBR 6120 e ABNT NBR 6123. 4.7.5.2 Valores caractersticos nominais Para as aes que no tenham sua variabilidade adequadamente expressa por distribuies de probabilidade, os valores caractersticos so substitudos por valores caractersticos nominais, escolhidos de modo a assegurar o nvel de exigncia desta Norma. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 27. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 17 4.7.5.3 Valores representativos As aes so quantificadas por seus valores representativos, Fr, que podem ser: a) valores caractersticos ou valores caractersticos nominais, conforme 4.7.5.1 ou 4.7.5.2, respectivamente, e que so denominados simplesmente valores caractersticos nesta Norma; b) valores convencionais excepcionais, que so os valores arbitrados para as aes excepcionais; c) valores reduzidos, em funo da combinao de aes, tais como: nas verificaes de estados-limites ltimos, quando a ao considerada se combina com a ao principal (ver 4.7.7.2), determinados a partir dos valores caractersticos pela expresso kF0 , que considera muito baixa a probabilidade de ocorrncia simultnea dos valores caractersticos de duas ou mais aes variveis de naturezas diferentes (entende-se por aes variveis de naturezas diferentes aquelas originadas por agentes distintos; por exemplo, ao do vento, sobrecarga de cobertura, carga acidental de piso e carga de equipamento so de naturezas diferentes); nas verificaes de estados-limites de servio (ver 4.7.7.3), determinados a partir dos valores caractersticos pelas expresses k1 F e k2 F , que estimam valores freqentes e quase permanentes, respectivamente, de uma ao que acompanha a ao principal (ver 4.7.6.2.2). 4.7.5.4 Valores de clculo Os valores de clculo das aes so obtidos a partir dos valores representativos, Fr, multiplicando-os pelos respectivos coeficientes de ponderao f definidos em 4.7.6. 4.7.6 Coeficientes de ponderao das aes As aes devem ser ponderadas pelo coeficiente f, dado por: 3f2f1ff = onde: f1 a parcela do coeficiente de ponderao das aes f, que considera a variabilidade das aes; f2 a parcela do coeficiente de ponderao das aes f, que considera a simultaneidade de atuao das aes; f3 a parcela do coeficiente de ponderao das aes f, que considera os possveis erros de avaliao dos efeitos das aes, seja por problemas construtivos, seja por deficincia do mtodo de clculo empregado, de valor igual ou superior a 1,10. Os valores de f encontram-se estabelecidos em 4.7.6.1 e 4.7.6.2. 4.7.6.1 Coeficientes de ponderao das aes no estado-limite ltimo (ELU) Os valores-base para verificao dos estados-limites ltimos so apresentados nas Tabelas 1 e 2, para o produto f1f3 e para f2, respectivamente. O produto f1f3 representado por g ou q. O coeficiente f2 igual ao fator de combinao 0. O valor do coeficiente de ponderao de cargas permanentes de mesma origem, num dado carregamento, deve ser o mesmo ao longo de toda a estrutura. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 28. ABNT NBR 8800:2008 18 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 4.7.6.2 Coeficientes de ponderao e fatores de reduo das aes no estado-limite de servio (ELS) 4.7.6.2.1 Em geral, o coeficiente de ponderao das aes para os estados-limites de servio, f, igual a 1,0. 4.7.6.2.2 Nas combinaes de aes de servio (ver 4.7.7.3) so usados os fatores de reduo 1 e 2, dados na Tabela 2, para obteno dos valores freqentes e quase permanentes das aes variveis, respectivamente. Tabela 1 Valores dos coeficientes de ponderao das aes f3f1f = Aes permanentes (g) a c Diretas Combinaes Peso prprio de estruturas metlicas Peso prprio de estruturas pr- moldadas Peso prprio de estruturas moldadas no local e de elementos construtivos industrializados e empuxos permanentes Peso prprio de elementos construtivos industrializados com adies in loco Peso prprio de elementos construtivos em geral e equipamentos Indiretas Normais 1,25 (1,00) 1,30 (1,00) 1,35 (1,00) 1,40 (1,00) 1,50 (1,00) 1,20 (0) Especiais ou de construo 1,15 (1,00) 1,20 (1,00) 1,25 (1,00) 1,30 (1,00) 1,40 (1,00) 1,20 (0) Excepcionais 1,10 (1,00) 1,15 (1,00) 1,15 (1,00) 1,20 (1,00) 1,30 (1,00) 0 (0) Aes variveis (q) a d Efeito da temperatura b Ao do vento Aes truncadas e Demais aes variveis, incluindo as decorrentes do uso e ocupao Normais 1,20 1,40 1,20 1,50 Especiais ou de construo 1,00 1,20 1,10 1,30 Excepcionais 1,00 1,00 1,00 1,00 a Os valores entre parnteses correspondem aos coeficientes para as aes permanentes favorveis segurana; aes variveis e excepcionais favorveis segurana no devem ser includas nas combinaes. b O efeito de temperatura citado no inclui o gerado por equipamentos, o qual deve ser considerado ao decorrente do uso e ocupao da edificao. c Nas combinaes normais, as aes permanentes diretas que no so favorveis segurana podem, opcionalmente, ser consideradas todas agrupadas, com coeficiente de ponderao igual a 1,35 quando as aes variveis decorrentes do uso e ocupao forem superiores a 5 kN/m 2 , ou 1,40 quando isso no ocorrer. Nas combinaes especiais ou de construo, os coeficientes de ponderao so respectivamente 1,25 e 1,30, e nas combinaes excepcionais, 1,15 e 1,20. d Nas combinaes normais, se as aes permanentes diretas que no so favorveis segurana forem agrupadas, as aes variveis que no so favorveis segurana podem, opcionalmente, ser consideradas tambm todas agrupadas, com coeficiente de ponderao igual a 1,50 quando as aes variveis decorrentes do uso e ocupao forem superiores a 5 kN/m 2 , ou 1,40 quando isso no ocorrer (mesmo nesse caso, o efeito da temperatura pode ser considerado isoladamente, com o seu prprio coeficiente de ponderao). Nas combinaes especiais ou de construo, os coeficientes de ponderao so respectivamente 1,30 e 1,20, e nas combinaes excepcionais, sempre 1,00. e Aes truncadas so consideradas aes variveis cuja distribuio de mximos truncada por um dispositivo fsico, de modo que o valor dessa ao no possa superar o limite correspondente. O coeficiente de ponderao mostrado nesta Tabela se aplica a este valor-limite. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 29. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 19 Tabela 2 Valores dos fatores de combinao o e de reduo 1 e 2 para as aes variveis f2 a Aes 0 1 d 2 e Locais em que no h predominncia de pesos e de equipamentos que permanecem fixos por longos perodos de tempo, nem de elevadas concentraes de pessoas b) 0,5 0,4 0,3 Locais em que h predominncia de pesos e de equipamentos que permanecem fixos por longos perodos de tempo, ou de elevadas concentraes de pessoas c 0,7 0,6 0,4 Aes variveis causadas pelo uso e ocupao Bibliotecas, arquivos, depsitos, oficinas e garagens e sobrecargas em coberturas (ver B.5.1) 0,8 0,7 0,6 Vento Presso dinmica do vento nas estruturas em geral 0,6 0,3 0 Temperatura Variaes uniformes de temperatura em relao mdia anual local 0,6 0,5 0,3 Passarelas de pedestres 0,6 0,4 0,3 Vigas de rolamento de pontes rolantes 1,0 0,8 0,5 Cargas mveis e seus efeitos dinmicos Pilares e outros elementos ou subestruturas que suportam vigas de rolamento de pontes rolantes 0,7 0,6 0,4 a Ver alnea c) de 4.7.5.3. b Edificaes residenciais de acesso restrito. c Edificaes comerciais, de escritrios e de acesso pblico. d Para estado-limite de fadiga (ver Anexo K), usar 1 igual a 1,0. e Para combinaes excepcionais onde a ao principal for sismo, admite-se adotar para 2 o valor zero. 4.7.7 Combinaes de aes 4.7.7.1 Generalidades Um carregamento definido pela combinao das aes que tm probabilidades no desprezveis de atuarem simultaneamente sobre a estrutura, durante um perodo prestabelecido. A combinao das aes deve ser feita de forma que possam ser determinados os efeitos mais desfavorveis para a estrutura; a verificao dos estados-limites ltimos e dos estados-limites de servio deve ser realizada em funo de combinaes ltimas e combinaes de servio, respectivamente. 4.7.7.2 Combinaes ltimas Uma combinao ltima de aes pode ser classificada em normal, especial, de construo e excepcional. 4.7.7.2.1 Combinaes ltimas normais As combinaes ltimas normais decorrem do uso previsto para a edificao. Devem ser consideradas tantas combinaes de aes quantas forem necessrias para verificao das condies de segurana em relao a todos os estados-limites ltimos aplicveis. Em cada combinao devem estar includas as aes permanentes e a ao varivel principal, com seus valores caractersticos e as demais aes variveis, consideradas secundrias, com seus valores reduzidos de combinao. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 30. ABNT NBR 8800:2008 20 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Para cada combinao, aplica-se a seguinte expresso: )()( kQj,0j n 2j qjkQ1,q1 m 1i ki,Ggid FFFF == ++= onde: FGi,k representa os valores caractersticos das aes permanentes; FQ1,k o valor caracterstico da ao varivel considerada principal para a combinao; FQj,k representa os valores caractersticos das aes variveis que podem atuar concomitantemente com a ao varivel principal. 4.7.7.2.2 Combinaes ltimas especiais As combinaes ltimas especiais decorrem da atuao de aes variveis de natureza ou intensidade especial, cujos efeitos superam em intensidade os efeitos produzidos pelas aes consideradas nas combinaes normais. Os carregamentos especiais so transitrios, com durao muito pequena em relao ao perodo de vida til da estrutura. A cada carregamento especial corresponde uma nica combinao ltima especial de aes, na qual devem estar presentes as aes permanentes e a ao varivel especial, com seus valores caractersticos, e as demais aes variveis com probabilidade no desprezvel de ocorrncia simultnea, com seus valores reduzidos de combinao. Aplica-se a seguinte expresso: )()( kQj,ef0j, n 2j qjkQ1,q1 m 1i ki,Ggid FFFF == ++= onde: FQ1,k o valor caracterstico da ao varivel especial; 0j,ef representa os fatores de combinao efetivos de cada uma das aes variveis que podem atuar concomitantemente com a ao varivel especial FQ1. Os fatores 0j,ef so iguais aos fatores 0j adotados nas combinaes normais, salvo quando a ao varivel especial FQ1 tiver um tempo de atuao muito pequeno, caso em que 0j,ef podem ser tomados como os correspondentes fatores de reduo 2j. 4.7.7.2.3 Combinaes ltimas de construo As combinaes ltimas de construo devem ser levadas em conta nas estruturas em que haja riscos de ocorrncia de estados-limites ltimos, j durante a fase de construo. O carregamento de construo transitrio e sua durao deve ser definida em cada caso particular. Devem ser consideradas tantas combinaes de aes quantas sejam necessrias para verificao das condies de segurana em relao a todos os estados-limites ltimos que so de se temer durante a fase de construo. Em cada combinao devem estar presentes as aes permanentes e a ao varivel principal, com seus valores caractersticos e as demais aes variveis, consideradas secundrias, com seus valores reduzidos de combinao. Para cada combinao, aplica-se a mesma expresso dada em 4.7.7.2.2, onde FQ1,k o valor caracterstico da ao varivel admitida como principal para a situao transitria considerada. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 31. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 21 4.7.7.2.4 Combinaes ltimas excepcionais As combinaes ltimas excepcionais decorrem da atuao de aes excepcionais que podem provocar efeitos catastrficos. As aes excepcionais somente devem ser consideradas no projeto de estrutura de determinados tipos de construo, nos quais essas aes no possam ser desprezadas e que, alm disso, na concepo estrutural, no possam ser tomadas medidas que anulem ou atenuem a gravidade das conseqncias dos seus efeitos. O carregamento excepcional transitrio, com durao extremamente curta. A cada carregamento excepcional corresponde uma nica combinao ltima excepcional de aes, na qual devem figurar as aes permanentes e a ao varivel excepcional, com seus valores caractersticos, e as demais aes variveis com probabilidade no desprezvel de ocorrncia simultnea, com seus valores reduzidos de combinao, conforme a ABNT NBR 8681. Nos casos de aes ssmicas, deve ser utilizada a ABNT NBR 15421. Aplica-se a seguinte expresso: )()( kQj,ef0j, n 1j qjexcQ, m 1i ki,Ggid FFFF == ++= onde FQ,exc o valor da ao transitria excepcional. 4.7.7.3 Combinaes de servio 4.7.7.3.1 Generalidades As combinaes de servio so classificadas de acordo com sua permanncia na estrutura em quase permanentes, freqentes e raras. As expresses gerais apresentadas em 4.7.7.3.2 a 4.7.7.3.4 incluem as aes permanentes. Em algumas verificaes apresentadas no Anexo C, essas aes podem ser desconsideradas. 4.7.7.3.2 Combinaes quase permanentes de servio As combinaes quase permanentes so aquelas que podem atuar durante grande parte do perodo de vida da estrutura, da ordem da metade desse perodo. Essas combinaes so utilizadas para os efeitos de longa durao e para a aparncia da construo. Nas combinaes quase permanentes, todas as aes variveis so consideradas com seus valores quase permanentes kQ,2 F : )( kQj,2j n 1j m 1i kGi,ser FFF == += No contexto dos estados-limites de servio, o termo aparncia deve ser entendido como relacionado a deslocamentos excessivos que no provoquem danos a outros componentes da construo, e no a questes meramente estticas. 4.7.7.3.3 Combinaes freqentes de servio As combinaes freqentes so aquelas que se repetem muitas vezes durante o perodo de vida da estrutura, da ordem da 105 vezes em 50 anos, ou que tenham durao total igual a uma parte no desprezvel desse perodo, da ordem de 5%. Essas combinaes so utilizadas para os estados-limites reversveis, isto , que no causam danos permanentes estrutura ou a outros componentes da construo, incluindo os relacionados ao conforto dos usurios e ao funcionamento de equipamentos, tais como vibraes excessivas, movimentos laterais excessivos que comprometam a vedao, empoamentos em coberturas (ver 9.3 e 11.6) e aberturas de fissuras. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 32. ABNT NBR 8800:2008 22 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Nas combinaes freqentes, a ao varivel principal FQ1 tomada com seu valor freqente k,1Q1 F e todas as demais aes variveis so tomadas com seus valores quase permanentes kQ,2 F : )( k,Qjj2 n 2j k,1Q1 m 1i k,Giser FFFF ++= == 4.7.7.3.4 Combinaes raras de servio As combinaes raras so aquelas que podem atuar no mximo algumas horas durante o perodo de vida da estrutura. Essas combinaes so utilizadas para os estados-limites irreversveis, isto , que causam danos permanentes estrutura ou a outros componentes da construo, e para aqueles relacionados ao funcionamento adequado da estrutura, tais como formao de fissuras e danos aos fechamentos. Nas combinaes raras, a ao varivel principal FQ1 tomada com seu valor caracterstico FQ1,k e todas as demais aes variveis so tomadas com seus valores freqentes kQ,1 F : )( k,Qjj1 n 2j k,1Q m 1i k,Giser FFFF ++= == 4.8 Resistncias 4.8.1 Valores das resistncias 4.8.1.1 Valores caractersticos e nominais 4.8.1.1.1 As resistncias dos materiais so representadas pelos valores caractersticos definidos como aqueles que, em um lote de material, tm apenas 5% de probabilidade de no serem atingidos. 4.8.1.1.2 Nesta Norma, o valor caracterstico pode ser substitudo pelo valor nominal, quando fornecido por norma ou especificao aplicvel ao material. Por simplicidade, o termo nominal aplicado a uma resistncia pode significar tanto uma resistncia caracterstica quanto uma resistncia nominal. 4.8.1.2 Valores de clculo 4.8.1.2.1 A resistncia de clculo fd de um material definida como: m k d = f f Nessa expresso, fk a resistncia caracterstica ou nominal e m o coeficiente de ponderao da resistncia, dado por: 3m2m1mm = onde: m1 a parcela do coeficiente de ponderao que considera a variabilidade da resistncia dos materiais envolvidos; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 33. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 23 m2 a parcela do coeficiente de ponderao que considera a diferena entre a resistncia do material no corpo-de-prova e na estrutura; m3 a parcela do coeficiente de ponderao que considera os desvios gerados na construo e as aproximaes feitas em projeto do ponto de vista das resistncias. 4.8.1.1.2 Quando uma determinada resistncia no depender de medidas feitas convencionalmente em ensaios de corpos-de-prova padronizados dos materiais empregados, podem ser utilizadas tenses resistentes de clculo para a determinao das solicitaes resistentes de clculo. Os valores das tenses resistentes de clculo so estabelecidos, em cada caso particular, a partir das teorias de resistncia dos elementos estruturais considerados. 4.8.1.1.3 Para o concreto, a resistncia de clculo dada em 4.8.1.2.1 refere-se situao usual em que a verificao da estrutura se faz em data igual ou superior a 28 dias. Para data inferior a 28 dias, deve ser consultada a ABNT NBR 6118, para concreto de densidade normal, e o Eurocode 2 Part 1-1, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, para concreto de baixa densidade. 4.8.2 Coeficientes de ponderao das resistncias no estado-limite ltimo (ELU) 4.8.2.1 Os valores dos coeficientes de ponderao das resistncias m do ao estrutural, do concreto e do ao das armaduras, representados respectivamente por a, c e s, so dados na Tabela 3, em funo da classificao da combinao ltima de aes. No caso do ao estrutural, so definidos dois coeficientes, a1 e a2, o primeiro para estados-limites ltimos relacionados a escoamento, flambagem e instabilidade e o segundo ruptura. 4.8.2.2 Valores dos coeficientes de ponderao das resistncias m diferentes dos apresentados em 4.8.2.1 so dados nesta Norma, em alguns casos em que a resistncia no est ligada diretamente a ensaio do material e sim de um conjunto estrutural onde a variabilidade das resistncias ou o modelo analtico para determinao da resistncia assim o exigir. 4.8.2.3 Outros valores de coeficientes de ponderao de resistncias, como os relacionados a conectores de cisalhamento e metal de solda, so fornecidos em partes especficas desta Norma. Tabela 3 Valores dos coeficientes de ponderao das resistncias m Ao estrutural a a Combinaes Escoamento, flambagem e instabilidade a1 Ruptura a2 Concreto c Ao das armaduras s Normais 1,10 1,35 1,40 1,15 Especiais ou de construo 1,10 1,35 1,20 1,15 Excepcionais 1,00 1,15 1,20 1,00 a Inclui o ao de frma incorporada, usado nas lajes mistas de ao e concreto, de pinos e parafusos. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 34. ABNT NBR 8800:2008 24 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 4.8.3 Coeficientes de ponderao das resistncias no estado-limite de servio (ELS) Os limites estabelecidos para os estados-limites de servio no necessitam de minorao, portanto, m = 1,00. 4.9 Estabilidade e anlise estrutural 4.9.1 Generalidades O objetivo da anlise estrutural determinar os efeitos das aes na estrutura, visando efetuar verificaes de estados-limites ltimos e de servio. A anlise estrutural deve ser feita com um modelo realista, que permita representar a resposta da estrutura e dos materiais estruturais, levando-se em conta as deformaes causadas por todos os esforos solicitantes relevantes. Onde necessrio, a interao solo-estrutura e o comportamento das ligaes devem ser contemplados no modelo. 4.9.2 Tipos de anlise estrutural O tipo de anlise estrutural pode ser classificado de acordo com consideraes do material e dos efeitos dos deslocamentos da estrutura. 4.9.2.1 Quanto aos materiais, os esforos internos podem ser determinados por: a) anlise global elstica (diagrama tenso-deformao elstico-linear); b) anlise global plstica: diagrama tenso-deformao rgido-plstico, elastoplstico perfeito ou elastoplstico no-linear. Nesta norma, por simplicidade, o termo global pode ser omitido e a anlise global plstica com diagrama tenso-deformao rgido-plstico denominada anlise rgido-plstica. A anlise global elstica sempre permitida, mesmo que os esforos resistentes da seo transversal sejam avaliados considerando-se a plasticidade. Esta Norma trata em princpio desse tipo de anlise, exceto nos casos explicitamente citados. A anlise global plstica pode ser usada para sees compactas (ver 5.1.2.1), desde que as sees e as ligaes possuam capacidade de rotao suficiente para formao de rtulas plsticas e redistribuio de esforos solicitantes. A estabilidade da estrutura deve ser verificada para essa condio. Pode-se efetuar redistribuio de momentos em vigas conforme 4.10.2. A no-linearidade do material pode ser considerada em alguns casos, de forma indireta, efetuando-se uma anlise elstica reduzindo-se a rigidez das barras. 4.9.2.2 Quanto ao efeito dos deslocamentos, os esforos internos podem ser determinados por: a) anlise linear (teoria de primeira ordem), com base na geometria indeformada da estrutura; b) anlise no-linear, com base na geometria deformada da estrutura. A anlise no-linear deve ser usada sempre que os deslocamentos afetarem de forma significativa os esforos internos. Essa anlise pode ter como base teorias geometricamente exatas, teorias aproximadas ou adaptaes a resultados da teoria de primeira ordem. Nesta Norma, por simplicidade, os trs tipos de anlise so denominados de segunda ordem. Os efeitos decorrentes dos deslocamentos horizontais dos ns da estrutura so ditos efeitos globais de segunda ordem (P-) e os decorrentes da no-retilineidade dos eixos das barras, efeitos locais de segunda ordem (P-). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 35. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 25 A classificao das estruturas quanto sensibilidade a deslocamentos laterais dada em 4.9.4. 4.9.2.3 Mtodos de anlise que considerem direta ou indiretamente a influncia da geometria deformada da estrutura (efeitos P- e P-), das imperfeies iniciais, do comportamento das ligaes e da reduo de rigidez dos elementos componentes, quer pela no-linearidade do material, quer pelo efeito das tenses residuais, podem ser utilizados. Os mtodos aproximados, apresentados em 4.9.7, satisfazem essas exigncias. 4.9.3 Exigncias de projeto para a estabilidade das barras componentes da estrutura 4.9.3.1 A estabilidade individual dos componentes da estrutura deve ser assegurada pelo atendimento das exigncias das Sees 5 e 7. As imperfeies locais desses elementos j esto incorporadas s expresses de dimensionamento. 4.9.3.2 Os elementos projetados para conter lateralmente vigas e pilares em alguns pontos, definindo comprimentos destravados entre esses pontos (ver 4.9.6.1), devem atender s exigncias de resistncia e rigidez de 4.11. Essas exigncias podem ser substitudas por uma anlise de segunda ordem, de acordo com 4.9.2.2, que inclua as imperfeies geomtricas iniciais das vigas e pilares a serem contidos lateralmente. 4.9.3.3 As imperfeies geomtricas iniciais, mencionadas em 4.9.3.2, devem ser tomadas na forma de uma imperfeio equivalente global de L/500 ou local de L/1 000, conforme o tipo de conteno adotado, onde L o comprimento destravado do elemento. Se os elementos mencionados em 4.9.3.2 forem projetados para conter lateralmente mais de um pilar ou viga, devem ser considerados os efeitos das imperfeies de todos esses pilares ou vigas, porm multiplicados pelo fator de reduo red, dado por: += m 1 15,0red onde m o nmero de pilares ou vigas a serem contidos lateralmente. Permite-se tambm que as imperfeies geomtricas sejam representadas por foras equivalentes, denominadas foras nocionais, que provoquem, nas vigas e pilares a serem contidos lateralmente, efeitos equivalentes aos das referidas imperfeies, como exemplificado na Figura 1. Esses efeitos devem ser encarados como valores mnimos para clculo do sistema de travamento, mas no precisam ser adicionados s demais foras atuantes nele. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 36. ABNT NBR 8800:2008 26 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados L NSd NSd NSd = NSd H H NSd L NSd NSd = NSd q L 2 q L 2 q L L NH = Sdred 2 L Nq = Sdred8 com = L/500 com = L/1000 Figura 1 Foras equivalentes (nocionais) 4.9.4 Classificao das estruturas quanto sensibilidade a deslocamentos laterais 4.9.4.1 Para efeito desta Norma, as estruturas so classificadas quanto sensibilidade a deslocamentos laterais em estruturas de pequena deslocabilidade, mdia deslocabilidade ou grande deslocabilidade. 4.9.4.2 Uma estrutura classificada como de pequena deslocabilidade quando, em todos os seus andares, a relao entre o deslocamento lateral do andar relativo base obtido na anlise de segunda ordem e aquele obtido na anlise de primeira ordem, em todas as combinaes ltimas de aes estipuladas em 4.7.7.2, for igual ou inferior a 1,1. 4.9.4.3 Uma estrutura classificada como de mdia deslocabilidade quando a mxima relao entre o deslocamento lateral do andar relativo base obtido na anlise de segunda ordem e aquele obtido na anlise de primeira ordem, considerando todos os andares e todas as combinaes ltimas de aes estipuladas em 4.7.7.2, for superior a 1,1 e igual ou inferior a 1,4. 4.9.4.4 Uma estrutura classificada como de grande deslocabilidade quando a mxima relao entre o deslocamento lateral do andar relativo base obtido na anlise de segunda ordem e aquele obtido na anlise de primeira ordem, considerando todos os andares e todas as combinaes ltimas de aes estipuladas em 4.7.7.2, for superior a 1,4. 4.9.4.5 A classificao da estrutura deve ser obtida para as combinaes ltimas de aes estipuladas em 4.7.7.2 em que os deslocamentos horizontais provenientes das foras horizontais tenham os mesmos sentidos dos deslocamentos horizontais decorrentes das cargas gravitacionais. 4.9.4.6 A classificao da estrutura depende da combinao ltima de aes considerada. Por simplicidade, essa classificao pode ser feita uma nica vez, tomando-se a combinao de aes que fornecer, alm de foras horizontais, a maior resultante de carga gravitacional. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 37. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 27 4.9.4.7 Para a classificao das estruturas quanto sensibilidade a deslocamentos laterais, as imperfeies iniciais de material, indicadas em 4.9.7, no necessitam ser consideradas na anlise. 4.9.4.8 A relao entre o deslocamento lateral do andar relativo base obtido na anlise de segunda ordem e aquele obtido na anlise de primeira ordem, mencionada em 4.9.4.2, 4.9.4.3 e 4.9.4.4, pode ser aproximada de maneira aceitvel pelo valor do coeficiente B2, calculado de acordo com o Anexo D, sem a considerao das imperfeies iniciais de material indicadas em 4.9.7. 4.9.5 Sistemas resistentes a aes horizontais 4.9.5.1 Por convenincia de anlise, possvel identificar, dentro da estrutura, subestruturas que, devido sua grande rigidez a aes horizontais, resistem maior parte dessas aes. Essas subestruturas so chamadas subestruturas de contraventamento e podem ser prticos em forma de trelia, paredes de cisalhamento, incluindo aquelas que delimitam os ncleos de servio dos edifcios, e prticos nos quais a estabilidade assegurada pela rigidez flexo das barras e pela capacidade de transmisso de momentos das ligaes. 4.9.5.2 Os elementos que no participam dos sistemas resistentes a aes horizontais so ditos elementos contraventados. As foras que estabilizam esses elementos devem ser transferidas para as subestruturas de contraventamento e ser consideradas no dimensionamento destas ltimas. 4.9.5.3 Os elementos que no dependem das subestruturas de contraventamento para sua estabilidade so ditos elementos isolados. So elementos cujo comportamento independe do restante da estrutura. Elementos contraventados podem ser tratados tambm como elementos isolados. 4.9.6 Consideraes para dimensionamento 4.9.6.1 Para os efeitos desta Norma, define-se comprimento destravado de uma barra como a distncia entre dois pontos de conteno lateral ou entre um ponto de conteno lateral e uma extremidade. Um ponto de conteno lateral pode ser: a) um n de uma barra de uma subestrutura de contraventamento formada por um prtico em forma de trelia ou por um prtico no qual a estabilidade assegurada pela rigidez flexo das barras e pela capacidade de transmisso de momentos das ligaes; b) um ponto qualquer das subestruturas de contraventamentos citadas na alnea a) devidamente ligado (ver 4.9.3) a um n dessas subestruturas; c) um n de um elemento contraventado devidamente ligado (4.9.3) a uma subestrutura de contraventamento. 4.9.6.2 Nos mtodos de anlise apresentados nesta subseo, permite-se, para barras prismticas, o uso do comprimento de flambagem igual ao comprimento destravado da barra, ou seja, a adoo do coeficiente de flambagem K igual a 1,0 neste comprimento. O uso de valores de K superiores a 1,0 substitudo por imperfeies geomtricas e de material iniciais equivalentes. 4.9.6.3 A determinao dos esforos solicitantes, para as combinaes ltimas de aes estipuladas em 4.7.7.2, deve ser realizada por meio de anlise elstica de segunda ordem. Para estruturas de pequena deslocabilidade, pode ser feita anlise de primeira ordem. Para vigas contnuas e semicontnuas, ver 4.10. 4.9.6.4 Se a estrutura possuir elementos estruturais mistos de ao e concreto, na anlise estrutural, os valores da rigidez flexo e da rigidez axial desses elementos devem ser adequadamente ajustados, considerando os efeitos de retrao e fluncia do concreto, se estes forem desfavorveis. Por exemplo, em pilares mistos, devem ser usadas a rigidez efetiva flexo (EI)e e a rigidez axial efetiva compresso (EA)e dadas em P.3.4. Em vigas mistas de alma cheia, a rigidez flexo deve ser tomada igual ao produto do mdulo de elasticidade do ao pelo momento de inrcia efetivo, Ief, dado em O.1.2.2.1 e a rigidez axial igual ao produto do mdulo de elasticidade do ao pela rea da seo mista homogeneizada, conforme O.1.2.1, se a fora axial for de compresso, ou a rea da seo de ao, se a fora axial for de trao. Em trelias mistas, deve ser usado um procedimento similar, observando-se o disposto em O.1.2.2.2. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 38. ABNT NBR 8800:2008 28 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 4.9.6.5 Caso seja feita anlise de segunda ordem, permite-se, para os efeitos desfavorveis das combinaes normais e das combinaes especiais ou de construo, que os esforos solicitantes sejam calculados inicialmente majorando-se as aes de 3ff , com 10,13f = , multiplicando-se a seguir os resultados por 1,10, para obteno dos esforos solicitantes finais. 4.9.6.6 Nas estruturas projetadas a partir de anlise elstica, a estabilidade da estrutura como um todo e a de cada um de seus elementos componentes deve ser assegurada: a) pela determinao dos esforos solicitantes de clculo nas barras, ligaes e outros elementos usando um dos mtodos especificados em 4.9.7, e; b) pelo atendimento das exigncias desta Norma relacionadas aos estados-limites ltimos. 4.9.7 Determinao dos esforos solicitantes para estados-limites ltimos 4.9.7.1 Estruturas de pequena deslocabilidade e mdia deslocabilidade 4.9.7.1.1 Nas estruturas de pequena deslocabilidade e mdia deslocabilidade, os efeitos das imperfeies geomtricas iniciais devem ser levados em conta diretamente na anlise, por meio da considerao, em cada andar, de um deslocamento horizontal relativo entre os nveis inferior e superior (deslocamento interpavimento) de h/333, sendo h a altura do andar (distncia entre eixos de vigas). Admite-se tambm que esses efeitos sejam levados em conta por meio da aplicao, em cada andar, de uma fora horizontal equivalente, denominada aqui fora nocional, igual a 0,3% do valor das cargas gravitacionais de clculo aplicadas em todos os pilares e outros elementos resistentes a cargas verticais, no andar considerado. No necessrio som-las s reaes horizontais de apoio. Os efeitos das imperfeies geomtricas iniciais devem ser considerados independentemente em duas direes ortogonais em planta da estrutura. Alm disso, esses efeitos podem ser entendidos como um carregamento lateral mnimo da estrutura, exceto nas estruturas de pequena deslocabilidade, se for utilizada a condio prevista em 4.9.7.1.4. 4.9.7.1.2 Nas estruturas de mdia deslocabilidade, os efeitos das imperfeies iniciais de material devem ser levados em conta na anlise, reduzindo-se a rigidez flexo e a rigidez axial das barras para 80 % dos valores originais. Nas estruturas de pequena deslocabilidade, esses efeitos no precisam ser considerados na anlise. 4.9.7.1.3 Os esforos solicitantes devem ser obtidos considerando-se os efeitos globais e locais de segunda ordem. O mtodo da amplificao dos esforos solicitantes, dado no Anexo D, pode ser considerado uma aproximao aceitvel para anlise de segunda ordem. Ao se aplicar esse mtodo a estruturas de mdia deslocabilidade, os coeficientes B1 e B2 devem ser calculados com as rigidezes reduzidas de acordo com 4.9.7.1.2. 4.9.7.1.4 Nas estruturas de pequena deslocabilidade, os efeitos globais de segunda ordem podem ser desconsiderados, desde que sejam atendidas as seguintes exigncias: a) as foras axiais solicitantes de clculo de todas as barras cuja rigidez flexo contribua para a estabilidade lateral da estrutura, em cada uma das combinaes ltimas de aes estipuladas em 4.7.7.2, no sejam superiores a 50% da fora axial correspondente ao escoamento da seo transversal dessas barras; b) os efeitos das imperfeies geomtricas iniciais sejam adicionados s respectivas combinaes, inclusive quelas em que atuem aes variveis devidas ao vento. Os efeitos locais de segunda ordem devem ser considerados amplificando-se os momentos fletores pelo coeficiente B1, calculado de acordo com o Anexo D, mas com as grandezas que influem no seu valor obtidas da estrutura original, em todas as barras da estrutura. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 39. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 29 4.9.7.2 Estruturas de grande deslocabilidade Nas estruturas de grande deslocabilidade, deve ser feita uma anlise rigorosa, levando-se em conta as no- linearidades geomtricas e de material. Opcionalmente, a critrio do responsvel tcnico pelo projeto estrutural, pode ser utilizado o procedimento de anlise apresentado em 4.9.7.1 para as estruturas de mdia deslocabilidade, desde que os efeitos das imperfeies geomtricas iniciais sejam adicionados s combinaes ltimas de aes em que atuem aes variveis devidas ao vento. 4.9.8 Determinao de respostas para estados-limites de servio 4.9.8.1 Para a determinao de respostas para estados-limites de servio, devem ser utilizadas as combinaes de servio dadas em 4.7.7.3, no sendo necessrio considerar as imperfeies iniciais geomtricas e de material. 4.9.8.2 Para as estruturas de pequena e mdia deslocabilidade, pode ser feita anlise elstica de primeira ordem. Para as estruturas de grande deslocabilidade, devem ser considerados os efeitos globais e locais de segunda ordem. 4.10 Anlise estrutural de vigas contnuas e semicontnuas 4.10.1 Esta subseo aplica-se determinao de esforos solicitantes de clculo em vigas contnuas e semicontnuas, mistas ou no, apenas nos casos em que se possa considerar que os pilares ou outros elementos de comportamento similar no interfiram na distribuio de momentos fletores nos apoios. Nos demais casos, deve-se utilizar anlise racional. 4.10.2 Para a determinao dos esforos solicitantes de clculo, a anlise pode ser rgido-plstica ou elstica, sem redistribuio de momentos. Recomenda-se o primeiro tipo de anlise para um melhor aproveitamento do sistema estrutural. Alternativamente, pode-se utilizar anlise elstica com redistribuio de momentos com base no ANSI/AISC 360, para vigas de ao, ou no Eurocode 4 Part 1-1, para vigas mistas, na ausncia de norma brasileira aplicvel. 4.10.3 Para a realizao da anlise rgido-plstica, deve ser obedecido o disposto em 4.10.5 e 4.10.6, devendo- se ainda assegurar que, em cada ponto de formao de rtula plstica: a) a seo transversal do perfil de ao seja simtrica em relao ao plano da alma e possua conteno lateral adequada; b) a capacidade de rotao seja suficiente para permitir a formao da rtula plstica e, conseqentemente, a redistribuio de momentos fletores. 4.10.4 A exigncia contida em 4.10.3b) pode ser considerada atendida se a seo transversal do perfil de ao for compacta e: a) em vigas contnuas, as ligaes nos pontos de formao de rtula plstica possurem resistncia pelo menos 20% superior das vigas (as ligaes soldadas em toda a seo transversal do perfil de ao com solda de penetrao total podem ser consideradas adequadas), sendo que, nas vigas contnuas mistas, devem tambm ser atendidas as exigncias dadas em 4.10.7; b) em vigas semicontnuas, a capacidade de rotao das ligaes for comprovadamente superior capacidade de rotao necessria do sistema (ver Anexo R para ligaes mistas). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 40. ABNT NBR 8800:2008 30 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 4.10.5 Em vigas contnuas e semicontnuas de ao (no mistas), o comprimento destravado da mesa comprimida nos trechos situados entre dois pontos adjacentes de formao de rtulas plsticas no deve exceder: a) em sees I duplamente simtricas ou simtricas em relao ao eixo que passa pelo plano mdio da alma, com a rea da mesa comprimida igual ou maior que a da mesa tracionada, carregadas no plano da alma: y y2 1 pd 076,012,0 r f E M M L += b) em sees slidas retangulares, sees caixo e tubulares retangulares duplamente simtricas, todas fletidas em relao ao eixo de maior momento de inrcia: y y y y2 1 pd 10,010,017,0 r f E r f E M M L += onde: E o mdulo de elasticidade do ao; fy a resistncia ao escoamento do ao; ry o raio de girao em relao ao eixo de menor momento de inrcia; 21 MM a relao entre o menor e o maior dos momentos fletores solicitantes de clculo, nas extremidades do comprimento destravado considerado, tomada positiva quando os momentos provocarem curvatura reversa e negativa quando provocarem curvatura simples. No existem limites para o comprimento destravado de sees slidas e tubulares circulares e qualquer outra seo, desde que fletida em relao ao eixo de menor momento de inrcia. 4.10.6 Em vigas mistas contnuas, dist no deve superar 0,4 (ver O.2.5 Anexo O). Para vigas mistas semicontnuas, ver O.2.4.2 e O.2.5 Anexo O. 4.10.7 Em vigas mistas contnuas, a menos que se comprove que as ligaes possuam capacidade de rotao suficiente, devem ser atendidas ainda as seguintes exigncias (alm das exigncias especficas para ligaes mistas - ver Anexo R): a) um vo qualquer no pode ter comprimento 50% superior a um vo adjacente; b) um vo de extremidade no pode ter comprimento 15% superior ao vo adjacente. 4.11 Resistncia e rigidez das contenes laterais 4.11.1 Generalidades 4.11.1.1 As exigncias a seguir relacionam-se aos esforos resistentes de clculo e s rigidezes mnimas de clculo que as contenes laterais de pilares e vigas devem ter para que sejam efetivas, de modo que esses elementos possam ser calculados considerando o comprimento destravado igual distncia entre os pontos nos quais as contenes estejam presentes. Deve-se procurar colocar as contenes perpendiculares ao elemento a ser travado; os esforos (fora ou momento) e a rigidez (fora por unidade de deslocamento ou momento por unidade de rotao) de contenes inclinadas ou diagonais devem ser ajustadas para o ngulo de inclinao. A avaliao da rigidez fornecida pelas contenes deve incluir suas dimenses e propriedades geomtricas, bem como os efeitos das ligaes e os detalhes de ancoragem. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 41. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 31 4.11.1.2 So considerados dois tipos de conteno: relativa e nodal. A conteno relativa controla o movimento de um ponto contido em relao aos pontos contidos adjacentes, ao passo que a conteno nodal controla especificamente o movimento do ponto contido, sem interao com os pontos contidos adjacentes (a Figura 2 ilustra os dois tipos de conteno em barras axialmente comprimidas e fletidas). A resistncia e a rigidez fornecidas pela anlise de estabilidade da conteno no devem ser menores que os limites exigidos. Diagonal Montante NodalRelativa b) Conteno em barras fletidasa) Conteno em barras axialmente comprimidas NodalRelativa h N N N N N NN N Figura 2 Tipos de conteno 4.11.2 Pilares 4.11.2.1 Um pilar isolado pode ser contido em pontos intermedirios ao longo de seu comprimento por contenes relativas ou nodais. 4.11.2.2 A fora resistente de clculo e a rigidez necessrias das contenes relativas so dadas, respectivamente, por: Sdbr 004,0 NF = bc Sdr br 2 L N S = onde: r um coeficiente de ponderao da rigidez, igual a 1,35; NSd a fora axial de compresso solicitante de clculo no pilar; Lbc a distncia entre contenes, observando-se o disposto em 4.11.2.4. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 42. ABNT NBR 8800:2008 32 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 4.11.2.3 A fora resistente e a rigidez de clculo necessrias das contenes nodais, quando elas forem igualmente espaadas, so dadas, respectivamente, por: Sdbr 01,0 NF = bc Sdr br 2 42 L N n S = onde n o nmero de contenes. 4.11.2.4 Quando a distncia entre os pontos de conteno for menor que Lqc, onde Lqc o comprimento mximo destravado que permite que o pilar resista fora axial de compresso solicitante de clculo, pode-se tomar Lbc igual a Lqc. 4.11.3 Vigas 4.11.3.1 As contenes de uma viga devem impedir o deslocamento relativo das mesas superior e inferior. A estabilidade lateral de vigas deve ser proporcionada por conteno que impea o deslocamento lateral (conteno de translao), a toro (conteno de toro) ou uma combinao entre os dois movimentos. Em barras sujeitas flexo com curvatura reversa, o ponto de inflexo no pode ser considerado por si s como uma conteno. 4.11.3.2 As contenes de translao podem ser relativas ou nodais, devendo ser fixadas prximas da mesa comprimida. Adicionalmente, nas vigas em balano, uma conteno na extremidade sem apoio deve ser fixada prxima da mesa tracionada. As contenes de translao devem ser fixadas prximas a ambas as mesas, quando situadas nas vizinhanas do ponto de inflexo nas vigas sujeitas curvatura reversa. 4.11.3.3 A fora resistente e a rigidez de clculo necessrias das contenes de translao relativas so dadas, respectivamente, por: o dSd br 008,0 h CM F = obb dSdr br 4 hL CM S = onde: r um coeficiente de ponderao da rigidez, igual a 1,35; MSd o momento fletor solicitante de clculo; ho a distncia entre os centros geomtricos das mesas; Cd um coeficiente igual a 1,00, exceto para a conteno situada nas vizinhanas do ponto de inflexo, em barras sujeitas flexo com curvatura reversa, quando deve ser tomado igual a 2,00; Lbb a distncia entre contenes (comprimento destravado), observando-se o disposto em 4.11.3.5. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 43. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 33 4.11.3.4 A fora resistente e a rigidez de clculo necessrias das contenes de translao nodais so dadas, respectivamente, por: o dSd br 02,0 h CM F = obb dSdr br 10 hL CM S = 4.11.3.5 Quando a distncia entre os pontos de conteno menor que Lqb, onde Lqb o comprimento mximo destravado que permite que a viga resista ao momento fletor solicitante de clculo, pode-se tomar Lbb igual a Lqb. 4.11.3.6 As contenes de toro podem ser nodais ou contnuas ao longo do comprimento da viga. Tais contenes podem ser fixadas em qualquer posio da seo transversal, no precisando ficar prximas da mesa comprimida. 4.11.3.7 As contenes de toro nodais devem ter uma ligao com a viga que possua um momento fletor resistente de clculo, Mbr, e uma rigidez de clculo mnima de prtico ou de diafragma, STb, cujos valores, respectivamente, so: bbb Sd br 024,0 LCn LM M = = sec T T Tb 1 S S S S onde: L o vo da viga; n o nmero de pontos de contenes nodais no interior do vo; Cb um fator de modificao para diagrama de momento fletor no-uniforme, definido em 5.4.2.3 e 5.4.2.4; ST a rigidez da conteno, excluindo a distoro da alma da viga, dada por: 2 by 2 Sdr T 4,2 CIEn ML S = Ssec a rigidez distoro da alma da viga, incluindo o efeito dos enrijecedores transversais da alma, se existirem, dada por: += 1212 5,13,3 3 stst 3 wo o sec btth h E S Iy o momento de inrcia da viga em relao ao eixo situado no plano de flexo; tw a espessura da alma da viga; tst a espessura do enrijecedor; bst a largura do enrijecedor situado de um lado (usar duas vezes a largura do enrijecedor para pares de enrijecedores). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 44. ABNT NBR 8800:2008 34 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Se Ssec for menor que ST, STb ser negativo, indicando que a conteno de toro da viga no efetiva devido a uma inadequada rigidez distoro da alma da viga. Quando o enrijecedor for necessrio, ele deve ser estendido at a altura total da barra contida e deve ser fixado mesa se a conteno de toro tambm estiver fixada mesa. Alternativamente, permitido interromper o enrijecedor a uma distncia igual a w4t de qualquer mesa da viga que no esteja diretamente fixada conteno de toro. Quando o espaamento dos pontos de conteno menor que Lqb, ento Lbb pode ser tomado igual a Lqb. 4.11.3.8 Para as contenes de toro contnuas, devem ser usadas as mesmas expresses dadas em 4.11.3.7, tomando-se nL igual a 1,00, o momento e a rigidez por unidade de comprimento e a rigidez distoro da alma da viga, Ssec, como: o 3 w sec 12 3,3 h tE S = 4.12 Integridade estrutural 4.12.1 O projeto estrutural, alm de prever uma estrutura capaz de atender aos estados-limites ltimos e de servio pelo perodo de vida til pretendido para a edificao, deve permitir que a fabricao, o transporte, o manuseio e a montagem da estrutura sejam executados de maneira adequada e em boas condies de segurana. Deve ainda levar em conta a necessidade de manuteno futura, demolio, reciclagem e reutilizao de materiais. 4.12.2 A anatomia bsica da estrutura pela qual as aes so transmitidas s fundaes deve estar claramente definida. Quaisquer caractersticas da estrutura com influncia na sua estabilidade global devem ser identificadas e devidamente consideradas no projeto. Para efeito desta subseo, cada parte de um edifcio entre juntas de dilatao deve ser tratada como um edifcio isolado. 4.12.3 A estrutura deve ser projetada como uma entidade tridimensional deve ser robusta e estvel sob condies normais de carregamento e no deve, na eventualidade de ocorrer um acidente ou de ser utilizada inadequadamente, sofrer danos desproporcionais s suas causas. Para atender a estes requisistos, na ausncia de estudos especficos, podem ser seguidas as prescries dadas em 4.12.4 a 4.12.8. 4.12.4 Cada pilar de um edifcio deve ser efetivamente travado por meio de escoras (contenes) horizontais em pelo menos duas direes, de preferncia ortogonais, em cada nvel suportado por esse pilar, inclusive coberturas, conforme a Figura 3. 4.12.5 Linhas contnuas de escoras devem ser colocadas o mais prximo possvel das bordas do piso ou cobertura e em cada linha de pilar, e nos cantos reentrantes as escoras devem ser adequadamente ligadas estrutura, de acordo com a Figura 3. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 45. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 35 Escoras de borda Escoras de bordaEscoras dos pilares Canto reentrante A Vigas no usadas como escorasEscoras de borda Escora para conteo do canto reentrante Escora para conteno do pilar A Figura 3 Exemplo de escoramento dos pilares de um edifcio 4.12.6 As escoras horizontais podem ser constitudas de perfis de ao, inclusive aquelas utilizadas para outros fins, como vigas de piso e tesouras de cobertura, ou pelas lajes adequadamente ligadas aos pilares e ao restante da estrutura de ao. 4.12.7 As escoras horizontais e suas respectivas ligaes devem ser compatveis com os demais elementos da estrutura da qual fazem parte e ser dimensionadas para as aes de clculo e tambm para suportar uma fora de trao de clculo, que no deve ser adicionada a outras aes, de pelo menos 1 % da fora solicitante de clculo no 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 suas respectivas ligaes devem ser dimensionadas para as aes de clculo e tambm para suportar uma fora de compresso e de trao de clculo, que no deve ser adicionada a outras aes, de pelo menos 75 kN. Alm disso, as escoras devem atender s prescries aplicveis dadas em 4.11. 4.12.8 Nos edifcios de andares mltiplos, quando a legislao em vigor exigir que a falha acidental de um pilar no cause colapso progressivo, as vigas e suas respectivas ligaes aos pilares devem ser dimensionadas para resistir atuao isolada de uma fora de trao correspondente reao vertical de clculo obtida da combinao ltima entre aes permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupao da edificao. Permite-se, nesse caso, uma anlise mais rigorosa, considerando grandes deslocamentos e grandes deformaes. Adicionalmente, as emendas de pilares devem ser capazes de suportar uma fora de trao correspondente maior reao de clculo, obtida da combinao entre as aes permanentes diretas e as decorrentes do uso e ocupao da edificao, aplicada no pilar por um pavimento situado entre a emenda em considerao e a emenda posicionada imediatamente abaixo. 5 Condies especficas para o dimensionamento de elementos de ao 5.1 Condies gerais 5.1.1 Aplicabilidade Esta seo trata do dimensionamento de elementos estruturais de ao submetidos a aes estticas. Para elementos estruturais sujeitos fadiga, ver exigncias adicionais em 9.2. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 46. ABNT NBR 8800:2008 36 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 5.1.2 Relaes entre largura e espessura em elementos comprimidos dos perfis de ao 5.1.2.1 Classificao das sees transversais 5.1.2.1.1 Dependendo do valor do parmetro de esbeltez dos componentes comprimidos em relao a p e r (ver 5.1.2.1.2), as sees transversais so classificadas em: a) compactas: sees cujos elementos comprimidos possuem no superior a p e cujas mesas so ligadas continuamente (s) alma(s) (ver 5.1.2.1.3); b) semicompactas: sees que possuem um ou mais elementos comprimidos com excedendo p, mas no r (ver 5.1.2.1.4); c) esbeltas: sees que possuem um ou mais elementos comprimidos com excedendo r (ver 5.1.2.1.5). 5.1.2.1.2 O parmetro de esbeltez dos elementos comprimidos definido em 5.1.2.2 e os parmetros de esbeltez p e r so fornecidos para os diversos tipos de solicitao ao longo desta Norma. 5.1.2.1.3 As sees compactas so capazes de desenvolver uma distribuio de tenses totalmente plstica, com grande rotao antes do incio da flambagem local. Essas sees so adequadas para anlise plstica, devendo no entanto, para esse tipo de anlise, ter um eixo de simetria no plano do carregamento quando submetidas flexo, e ser duplamente simtricas quando submetidas fora axial de compresso. 5.1.2.1.4 Nas sees semicompactas, os elementos comprimidos podem atingir a resistncia ao escoamento, levando-se em conta as tenses residuais, antes que a flambagem local ocorra, mas no apresentam grande capacidade de rotao. 5.1.2.1.5 Nas sees esbeltas, um ou mais elementos comprimidos flambam em regime elstico, levando-se em conta as tenses residuais. 5.1.2.2 Tipos e parmetro de esbeltez de elementos componentes 5.1.2.2.1 Para efeito de flambagem local, os elementos componentes das sees transversais usuais, exceto as sees tubulares circulares, so classificados em AA, quando possuem duas bordas longitudinais vinculadas, e AL, quando possuem apenas uma borda longitudinal vinculada. 5.1.2.2.2 O parmetro de esbeltez dos elementos componentes da seo transversal definido pela relao entre largura e espessura (relao tb / ). 5.1.2.2.3 A largura b de alguns dos elementos AA mais comuns deve ser tomada como a seguir: a) para almas de sees I, H ou U laminadas, a distncia livre entre mesas menos os dois raios de concordncia entre mesa e alma; b) para almas de sees I, H, U ou caixo soldadas, a distncia livre entre mesas; c) para mesas de sees caixo soldadas, a distncia livre entre as faces internas das almas; d) para almas e mesas de sees tubulares retangulares, o comprimento da parte plana do elemento (se esse comprimento no conhecido, pode ser tomado como a largura total medida externamente menos trs vezes a espessura); e) para chapas, a distncia entre linhas paralelas de parafusos ou solda. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 47. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 37 5.1.2.2.4A largura b de alguns dos elementos AL mais comuns deve ser tomada como a seguir: a) para mesas de sees I, H e T, a metade da largura total da mesa; b) para abas de cantoneiras e mesas de sees U, a largura total do elemento; c) para chapas, a distncia da borda livre primeira linha de parafusos ou de solda; d) para almas de sees T, a altura total da seo transversal (altura da alma mais a espessura da mesa). 5.2 Barras prismticas submetidas fora axial de trao 5.2.1 Generalidades 5.2.1.1 Esta subseo aplica-se a barras prismticas submetidas fora axial de trao, incluindo barras ligadas por pinos e barras redondas com extremidades rosqueadas. 5.2.1.2 No dimensionamento, deve ser atendida a condio: Rd,tSd,t NN onde: Nt,Sd a fora axial de trao solicitante de clculo; Nt,Rd a fora axial de trao resistente de clculo, determinada conforme 5.2.2, 5.2.6 ou 5.2.7, o que for aplicvel. Devem ainda ser observadas as consideraes estabelecidas em 5.2.8, relacionadas limitao da esbeltez. 5.2.2 Fora axial resistente de clculo A fora axial de trao resistente de clculo, Nt,Rd, a ser usada no dimensionamento, exceto para barras redondas com extremidades rosqueadas e barras ligadas por pinos, o menor dos valores obtidos, considerando-se os estados-limites ltimos de escoamento da seo bruta e ruptura da seo lquida, de acordo com as expresses indicadas a seguir: a) para escoamento da seo bruta 1a yg Rd,t = fA N b) para ruptura da seo lquida 2a ue Rd,t = fA N onde: Ag a rea bruta da seo transversal da barra; Ae a rea lquida efetiva da seo transversal da barra, determinada conforme 5.2.3; fy a resistncia ao escoamento do ao; fu a resistncia ruptura do ao. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 48. ABNT NBR 8800:2008 38 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 5.2.3 rea lquida efetiva A rea lquida efetiva de uma barra, Ae, dada por: nte ACA = onde: An a rea lquida da barra, determinada conforme 5.2.4; Ct um coeficiente de reduo da rea lquida, determinado conforme 5.2.5. 5.2.4 rea lquida 5.2.4.1 Em regies com furos, feitos para ligao ou para qualquer outra finalidade, a rea lquida, An, de uma barra a soma dos produtos da espessura pela largura lquida de cada elemento, calculada como segue: a) em ligaes parafusadas, a largura dos furos deve ser considerada 2,0 mm maior que a dimenso mxima desses furos, definida em 6.3.6, perpendicular direo da fora aplicada (alternativamente, caso se possa garantir que os furos sejam executados com broca, pode-se usar a largura igual dimenso mxima); b) no caso de uma srie de furos distribudos transversalmente ao eixo da barra, em diagonal a esse eixo ou em ziguezague, a largura lquida 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 espaamentos longitudinal e transversal (gabarito) entre esses dois furos (Figura 4); c) a largura lquida crtica daquela parte da barra ser obtida pela cadeia de furos que produza a menor das larguras lquidas, para as diferentes possibilidades de linhas de ruptura; d) para cantoneiras, o gabarito g dos furos em abas opostas deve ser considerado igual soma dos gabaritos, medidos a partir da aresta da cantoneira, subtrada de sua espessura; e) na determinao da rea lquida de seo que compreenda soldas de tampo ou soldas de filete em furos, a rea do metal da solda deve ser desprezada. s Nt,Sd 1 2 g Figura 4 Ilustrao dos espaamentos s e g entre os furos 1 e 2 Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 49. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 39 5.2.4.2 Em regies em que no existam furos, a rea lquida, An, deve ser tomada igual rea bruta da seo transversal, Ag. 5.2.5 Coeficiente de reduo O coeficiente de reduo da rea lquida, Ct, tem os seguintes valores: a) quando a fora de trao for transmitida diretamente para cada um dos elementos da seo transversal da barra, por soldas ou parafusos: 00,1t =C b) quando a fora de trao for transmitida somente por soldas transversais: g c t A A C = onde Ac a rea da seo transversal dos elementos conectados; c) nas barras com sees transversais abertas, quando a fora de trao for transmitida somente por parafusos ou somente por soldas longitudinais ou ainda por uma combinao de soldas longitudinais e transversais para alguns (no todos) elementos da seo transversal (devendo, no entanto, ser usado 0,90 como limite superior, e no se permitindo o uso de ligaes que resultem em um valor inferior a 0,60): c c t 1 l e C = onde: ec a excentricidade da ligao, igual distncia do centro geomtrico da seo da barra, G, ao plano de cisalhamento da ligao (em perfis com um plano de simetria, a ligao deve ser simtrica em relao a ele e so consideradas, para clculo de Ct, duas barras fictcias e simtricas, cada uma correspondente a um plano de cisalhamento da ligao, por exemplo, duas sees T no caso de perfis I ou H ligados pelas mesas ou duas sees U, no caso desses perfis serem ligados pela alma - ver Figura 5); lc o comprimento efetivo da ligao(esse comprimento, nas ligaes soldadas, igual ao comprimento da solda na direo da fora axial; nas ligaes parafusadas igual a distncia do primeiro ao ltimo parafuso da linha de furao com maior nmero de parafusos, na direo da fora axial); Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 50. ABNT NBR 8800:2008 40 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados ec ec G ec ec ec G de Ue G de Ud G de Ti G de Ts Ti Ts Ue Ud Figura 5 Ilustrao dos valores de ec em sees abertas d) nas chapas planas, quando a fora de trao for transmitida somente por soldas longitudinais ao longo de ambas as suas bordas, conforme a Figura 6 (ver 6.2.6.2.3): 00,1t =C , para b2w l 87,0t =C , para bb 5,12 w > l 75,0t =C , para bb > w5,1 l onde: lw o comprimento dos cordes de solda; b a largura da chapa (distncia entre as soldas situadas nas duas bordas); lw b Figura 6 Chapa plana com fora de trao transmitida por solda longitudinal e) como na alnea c), nas barras com sees tubulares retangulares, quando a fora de trao for transmitida por meio de uma chapa de ligao concntrica ou por chapas de ligao em dois lados opostos da seo, desde que o comprimento da ligao, lc, no seja inferior dimenso da seo na direo paralela (s) chapa(s) de ligao (Figura 7); Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 51. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 41 G G b d ec ec b d ec ec lc b (frmula vlida apenas para espessura constante) (frmula vlida apenas para espessura constante)lc b G G Figura 7 Ilustrao do valor de ec em seo tubular retangular f) nas barras com sees tubulares circulares, quando a fora de trao for transmitida por meio de uma chapa de ligao concntrica (Figura 8): se o comprimento da ligao, lc, for superior ou igual a 1,30 do dimetro externo da barra: 00,1t =C ; como na alnea c), se o comprimento da ligao for superior ou igual ao dimetro externo da barra e menor que 1,30 vez esse dimetro. ec ec D G G = D ec Figura 8 Ilustrao do valor de ec em seo tubular circular 5.2.6 Barras ligadas por pino 5.2.6.1 A fora axial de trao resistente de clculo de uma barra ligada por pino o menor valor, considerando os seguintes estados-limites: a) escoamento da seo bruta por trao, conforme 5.2.2; b) resistncia presso de contato na rea projetada do pino, conforme 6.6; c) ruptura da seo lquida por trao 2a uef Rd,t 2 = fbt N d) ruptura da seo lquida por cisalhamento 2a usf Rd,t 60,0 = fA N )(4 22 bd bdd ec + + = )(4 2 c bd d e + = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 52. ABNT NBR 8800:2008 42 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados com )2/(2 psf datA += onde: t a espessura da chapa ligada pelo pino; bef uma largura efetiva, igual a 2t + 16 mm, mas no mais que a distncia real da borda do furo borda mais prxima da pea medida na direo perpendicular fora axial atuante; a a menor distncia da borda do furo extremidade da barra medida na direo paralela fora axial atuante; dp o dimetro do pino. 5.2.6.2 Devem ser atendidos os seguintes requisitos (Figura 9): a) o furo do pino deve estar situado na meia distncia entre as bordas da barra na direo normal fora axial atuante; b) quando o pino tiver por funo tambm permitir rotaes relativas entre as partes conectadas, o dimetro do furo, dh, pode ser no mximo 1,0 mm maior que o do pino, dp; c) o comprimento da chapa, alm da borda do furo, no pode ser menor que (2bef + dp) e a distncia a no pode ser menor que 1,33 bef (bef, dp e a definidos em 5.2.6.1); d) os cantos da barra, alm do furo de passagem do pino, podem ser cortados em ngulos de 45 em relao ao eixo longitudinal, desde que a rea lquida da seo entre a borda do furo e a borda cortada, num plano perpendicular ao corte, no seja inferior quela necessria alm da borda do furo, paralelamente ao eixo da pea. b 2 b 2 1,33 bef a 1,33 bef A 45 N Corte A-A dh A b dp t 2 bef +dp Nt,Sd Figura 9 Chapa ligada por pino 5.2.6.3 O pino deve ser dimensionado como barra submetida a momento fletor e fora cortante, conforme 5.4. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 53. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 43 5.2.7 Barras redondas com extremidades rosqueadas A fora axial de trao resistente de clculo, Nt,Rd, das barras redondas com extremidades rosqueadas, o menor dos valores, considerando os estados-limites ltimos de escoamento da seo bruta e de ruptura da parte rosqueada. Tais valores devem ser obtidos de acordo com 5.2.2a) e 6.3.3.1, respectivamente. 5.2.8 Limitao do ndice de esbeltez 5.2.8.1 Recomenda-se que o ndice de esbeltez das barras tracionadas, tomado como a maior relao entre o comprimento destravado e o raio de girao correspondente ( rL ), excetuando-se tirantes de barras redondas pr-tensionadas ou outras barras que tenham sido montadas com pr-tenso, no supere 300 (ver 5.2.8.3). 5.2.8.2 Recomenda-se que perfis ou chapas, separados uns dos outros por uma distncia igual espessura de chapas espaadoras, sejam interligados atravs dessas chapas espaadoras, de modo que o maior ndice de esbeltez de qualquer perfil ou chapa, entre essas ligaes, no ultrapasse 300, conforme exemplifica a Figura 10 (ver 5.2.8.3). (l/r)max 300 A N Corte A-A rmn l A N Figura 10 Barra composta tracionada 5.2.8.3 No caso das recomendaes de 5.2.8.1 ou 5.2.8.2 no serem adotadas, o responsvel tcnico pelo projeto estrutural deve estabelecer novos limites para garantir que as barras tracionadas tenham um comportamento adequado em condies de servio. 5.3 Barras prismticas submetidas fora axial de compresso 5.3.1 Generalidades Esta subseo aplica-se a barras prismticas submetidas fora axial de compresso. No dimensionamento dessas barras, deve ser atendida a condio: Rd,cSd,c NN onde: Nc,Sd a fora axial de compresso solicitante de clculo; Nc,Rd a fora axial de compresso resistente de clculo, determinada conforme 5.3.2. Devem ainda ser observadas as condies estabelecidas em 5.3.4, relacionadas limitao da esbeltez. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 54. ABNT NBR 8800:2008 44 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 5.3.2 Fora axial resistente de clculo A fora axial de compresso resistente de clculo, Nc,Rd, de uma barra, associada aos estados-limites ltimos de instabilidade por flexo, por toro ou flexo-toro e de flambagem local, deve ser determinada pela expresso: 1a yg Rd,c = fAQ N onde: o fator de reduo associado resistncia compresso, dado em 5.3.3; Q o fator de reduo total associado flambagem local, cujo valor deve ser obtido no Anexo F; Ag a rea bruta da seo transversal da barra. 5.3.3 Fator de reduo 5.3.3.1 O fator de reduo associado resistncia compresso, , dado por: - para 5,10 : 2 0 658,0 = - para 5,10 > : 2 0 877,0 = onde 0 o ndice de esbeltez reduzido, dado em 5.3.3.2. O valor de pode ser tambm obtido da Figura 11 ou da Tabela 4, para os casos em que 0 no supere 3,0. 5.3.3.2 O ndice de esbeltez reduzido, 0, dado por: e yg 0 N fAQ = onde Ne a fora axial de flambagem elstica, obtida conforme o Anexo E. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 55. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 45 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 0 Figura 11 Valor de em funo do ndice de esbeltez 0 Tabela 4 Valor de em funo do ndice de esbeltez 0 0 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0 0,0 1,000 1,000 1,000 1,000 0,999 0,999 0,998 0,998 0,997 0,997 0,0 0,1 0,996 0,995 0,994 0,993 0,992 0,991 0,989 0,988 0,987 0,985 0,1 0,2 0,983 0,982 0,980 0,978 0,976 0,974 0,972 0,970 0,968 0,965 0,2 0,3 0,963 0,961 0,958 0,955 0,953 0,950 0,947 0,944 0,941 0,938 0,3 0,4 0,935 0,932 0,929 0,926 0,922 0,919 0,915 0,912 0,908 0,904 0,4 0,5 0,901 0,897 0,893 0,889 0,885 0,881 0,877 0,873 0,869 0,864 0,5 0,6 0,860 0,856 0,851 0,847 0,842 0,838 0,833 0,829 0,824 0,819 0,6 0,7 0,815 0,810 0,805 0,800 0,795 0,790 0,785 0,780 0,775 0,770 0,7 0,8 0,765 0,760 0,755 0,750 0,744 0,739 0,734 0,728 0,723 0,718 0,8 0,9 0,712 0,707 0,702 0,696 0,691 0,685 0,680 0,674 0,669 0,664 0,9 1,0 0,658 0,652 0,647 0,641 0,636 0,630 0,625 0,619 0,614 0,608 1,0 1,1 0,603 0,597 0,592 0,586 0,580 0,575 0,569 0,564 0,558 0,553 1,1 1,2 0,547 0,542 0,536 0,531 0,525 0,520 0,515 0,509 0,504 0,498 1,2 1,3 0,493 0,488 0,482 0,477 0,472 0,466 0,461 0,456 0,451 0,445 1,3 1,4 0,440 0,435 0,430 0,425 0,420 0,415 0,410 0,405 0,400 0,395 1,4 1,5 0,390 0,385 0,380 0,375 0,370 0,365 0,360 0,356 0,351 0,347 1,5 1,6 0,343 0,338 0,334 0,330 0,326 0,322 0,318 0,314 0,311 0,307 1,6 1,7 0,303 0,300 0,296 0,293 0,290 0,286 0,283 0,280 0,277 0,274 1,7 1,8 0,271 0,268 0,265 0,262 0,259 0,256 0,253 0,251 0,248 0,246 1,8 1,9 0,243 0,240 0,238 0,235 0,233 0,231 0,228 0,226 0,224 0,221 1,9 2,0 0,219 0,217 0,215 0,213 0,211 0,209 0,207 0,205 0,203 0,201 2,0 2,1 0,199 0,197 0,195 0,193 0,192 0,190 0,188 0,186 0,185 0,183 2,1 2,2 0,181 0,180 0,178 0,176 0,175 0,173 0,172 0,170 0,169 0,167 2,2 2,3 0,166 0,164 0,163 0,162 0,160 0,159 0,157 0,156 0,155 0,154 2,3 2,4 0,152 0,151 0,150 0,149 0,147 0,146 0,145 0,144 0,143 0,141 2,4 2,5 0,140 0,139 0,138 0,137 0,136 0,135 0,134 0,133 0,132 0,131 2,5 2,6 0,130 0,129 0,128 0,127 0,126 0,125 0,124 0,123 0,122 0,121 2,6 2,7 0,120 0,119 0,119 0,118 0,117 0,116 0,115 0,114 0,113 0,113 2,7 2,8 0,112 0,111 0,110 0,110 0,109 0,108 0,107 0,106 0,106 0,105 2,8 2,9 0,104 0,104 0,103 0,102 0,101 0,101 0,100 0,099 0,099 0,098 2,9 3,0 0,097 - - - - - - - - - 3,0 Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 56. ABNT NBR 8800:2008 46 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 5.3.4 Limitao do ndice de esbeltez 5.3.4.1 O ndice de esbeltez das barras comprimidas, tomado como a maior relao entre o produto KL e o raio de girao correspondente r, portanto rKL , onde K o coeficiente de flambagem fornecido por E.2.1.1, E.2.1.2 ou E.2.1.3, o que for aplicvel, e L o comprimento destravado, no deve ser superior a 200. 5.3.4.2 Barras compostas, formadas por dois ou mais perfis trabalhando em conjunto, em contato ou com afastamento igual espessura de chapas espaadoras, devem possuir ligaes entre esses perfis a intervalos tais que o ndice de esbeltez r/l de qualquer perfil, entre duas ligaes adjacentes, no seja superior a 1/2 do ndice de esbeltez da barra composta (KL/r), onde K fornecido por E.2.1.1, E.2.1.2 ou E.2.1.3, o que for aplicvel, conforme ilustra a Figura 12. Para cada perfil componente, o ndice de esbeltez deve ser calculado com o seu raio de girao mnimo. Adicionalmente, pelo menos duas chapas espaadoras devem ser colocadas ao longo do comprimento, uniformemente espaadas. (l/r)max 1 2 (KL r )max do conjunto N A Corte A-A rmn l A N Figura 12 Barra composta comprimida 5.4 Barras prismticas submetidas a momento fletor e fora cortante 5.4.1 Generalidades 5.4.1.1 Esta subseo aplicvel ao dimensionamento de barras prismticas submetidas a momento fletor e fora cortante, nas seguintes condies: sees I e H com dois eixos de simetria, fletidas em relao a um desses eixos; sees I e H com apenas um eixo de simetria, situado no plano mdio da alma, fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular alma; sees T fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular alma; sees constitudas por duas cantoneiras em forma de T, fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular ao eixo de simetria; sees U fletidas em relao a um dos eixos centrais de inrcia; sees-caixo e tubulares retangulares com dois eixos de simetria fletidas em relao a um desses eixos; sees slidas circulares ou retangulares fletidas em relao a um dos eixos centrais de inrcia; sees tubulares circulares fletidas em relao a qualquer eixo que passe pelo centro geomtrico. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 57. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 47 5.4.1.2 O carregamento transversal deve sempre estar em um plano de simetria, exceto no caso de perfis U fletidos em relao ao eixo perpendicular alma, quando a resultante do carregamento transversal deve passar pelo centro de cisalhamento da seo transversal ou a toro deve ser impedida. 5.4.1.3 No dimensionamento das barras submetidas a momento fletor e fora cortante, devem ser atendidas as seguintes condies: RdSd RdSd VV MM onde: MSd o momento fletor solicitante de clculo; VSd a fora cortante solicitante de clculo; MRd o momento fletor resistente de clculo, determinado conforme 5.4.2; VRd a fora cortante resistente de clculo, determinada conforme 5.4.3. Devem ainda ser verificados todos os estados-limites de servio aplicveis, conforme prescries desta Norma. 5.4.1.4 Para barras com aberturas na alma, ver Anexo I. 5.4.2 Momento fletor resistente de clculo 5.4.2.1 O momento fletor resistente de clculo, MRd, deve ser determinado de acordo com o Anexos G ou H, o que for aplicvel, obedecendo-se ao disposto em 5.4.2.2 a 5.4.2.5. Devem ser considerados, conforme o caso, os estados-limites ltimos de flambagem lateral com toro (FLT), flambagem local da mesa comprimida (FLM), flambagem local da alma (FLA), flambagem local da aba, flambagem local da parede do tubo e escoamento da mesa tracionada. 5.4.2.2 Para assegurar a validade da anlise elstica, o momento fletor resistente de clculo no pode ser tomado maior que 1ay50,1 fW , sendo W o mdulo de resistncia elstico mnimo da seo transversal da barra em relao ao eixo de flexo. 5.4.2.3 Para determinao do momento fletor resistente de clculo para o estado-limite FLT, pode ser necessrio calcular um fator de modificao para diagrama de momento fletor no-uniforme (Cb), para o comprimento destravado (Lb) analisado. Esse fator, exceto para a situao prevista em 5.4.2.4, dado por: a) em todos os casos, excluindo o descrito na alnea b) a seguir: 0,3 3435,2 5,12 m CBAmax max b +++ = R MMMM M C onde: Mmax o valor do momento fletor mximo solicitante de clculo, em mdulo, no comprimento destravado; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 58. ABNT NBR 8800:2008 48 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados MA o valor do momento fletor solicitante de clculo, em mdulo, na seo situada a um quarto do comprimento destravado, medido a partir da extremidade da esquerda; MB o valor do momento fletor solicitante de clculo, em mdulo, na seo central do comprimento destravado; MC o valor do momento fletor solicitante de clculo, em mdulo, na seo situada a trs quartos do comprimento destravado, medido a partir da extremidade da esquerda; Rm um parmetro de monossimetria da seo transversal, igual a 2 yyc )(25,0 II+ para sees com um eixo de simetria, fletidas em relao ao eixo que no de simetria, sujeitas curvatura reversa, e igual a 1,00 em todos os demais casos; Iyc o momento de inrcia da mesa comprimida em relao ao eixo de simetria (como a curvatura reversa, esse momento de inrcia refere-se mesa de menor momento de inrcia); Iy o momento de inrcia da seo transversal em relao ao eixo de simetria; b) em trechos em balano entre uma seo com restrio a deslocamento lateral e toro e a extremidade livre: 00,1b =C Em sees com um eixo de simetria, fletidas em relao ao eixo que no de simetria, sujeitas curvatura reversa, a verificao FLT deve ser feita para as duas mesas (cada mesa ter um momento fletor resistente de clculo, que deve ser igual ou superior ao mximo momento solicitante de clculo que causa compresso na mesma). Nos demais casos, o momento fletor resistente de clculo constante ao longo do comprimento destravado e deve ser igual ou superior ao mximo momento solicitante de clculo (positivo ou negativo) nesse comprimento. 5.4.2.4 Nas vigas com sees I, H e U, fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular alma, e sees caixo e tubulares retangulares fletidas em relao a um eixo central de inrcia, simtricas em relao ao eixo de flexo, em um comprimento destravado (Lb) no qual uma das mesas encontra-se livre para se deslocar lateralmente e a outra mesa possui conteno lateral contnua contra esse tipo de deslocamento, o fator de modificao para momento fletor no-uniforme dado por: a) quando a mesa com conteno lateral contnua estiver tracionada em pelo menos uma extremidade do comprimento destravado: ( )10 2 0 1 b 3 8 3 2 00,3 MM M M M C + = onde: M0 o valor do maior momento fletor solicitante de clculo, tomado com sinal negativo, que comprime a mesa livre nas extremidades do comprimento destravado; M1 o valor do momento fletor solicitante de clculo na outra extremidade do comprimento destravado. Se esse momento comprimir a mesa livre, deve ser tomado com sinal negativo nos segundo e terceiro termos da equao. Se tracionar a mesa livre, deve ser tomado com sinal positivo no segundo termo da equao e igual a zero no terceiro termo; M2 o momento fletor solicitante de clculo na seo central do comprimento destravado, com sinal positivo se tracionar a mesa livre e sinal negativo se tracionar a mesa com conteno lateral contnua. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 59. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 49 b) em trechos com momento nulo nas extremidades, submetidos a uma fora transversal uniformemente distribuda, com apenas a mesa tracionada contida continuamente contra deslocamento lateral: 00,2b =C c) em todos os outros casos: 00,1b =C Na verificao FLT, deve-se tomar como momento fletor solicitante de clculo o maior momento que comprime a mesa livre. No caso da alnea a), por exemplo, esse momento M0. 5.4.2.5 As vigas, com ou sem chapas de reforo de mesa, mesmo com furos para parafusos nas mesas, podem ser dimensionadas ao momento fletor com base nas propriedades da seo bruta, desde que: fgytfnu AfYAf onde: Afn a rea lquida da mesa tracionada, calculada de acordo com 5.2.4; Afg a rea bruta da mesa tracionada; Yt um coeficiente igual a 1,0 para 8,0uy ff e igual a 1,10 se 8,0uy >ff . Se fgytfnu AfYAf < o momento fletor resistente de clculo deve ser limitado pelo estado-limite ltimo de ruptura por flexo, na regio dos furos na mesa tracionada, sendo dado por: t fg fnu 1a Rd 1 W A Af M = onde Wt o mdulo de resistncia elstico do lado tracionado da seo, relativo ao eixo de flexo. 5.4.3 Fora cortante resistente de clculo De 5.4.3.1 a 5.4.3.6 so fornecidos os valores da fora cortante resistente de clculo, VRd, das barras fletidas, considerando os estados-limites ltimos de escoamento e flambagem por cisalhamento. Nas sees previstas em 5.4.3.1, 5.4.3.2 e 5.4.3.3, o elemento resistente fora cortante a alma (ou as almas); nas sees previstas em 5.4.3.4, os elementos resistentes so as abas das cantoneiras perpendiculares ao eixo de flexo; nas sees previstas em 5.4.3.5, os elementos resistentes so as mesas; e, nas sees previstas em 5.4.3.6, o elemento resistente a parede do perfil. Adicionalmente, em 5.4.3.1.3 so fornecidos os requisitos para colocao de enrijecedores transversais em sees I, H e U fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular alma. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 60. ABNT NBR 8800:2008 50 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 5.4.3.1 Sees I, H e U fletidas em relao ao eixo perpendicular alma 5.4.3.1.1 Em sees I, H e U fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular alma (eixo de maior momento inrcia), a fora cortante resistente de clculo, VRd, dada por: para p : 1a p Rd = lV V para rp < : 1a pp Rd = lV V para r> : 1a p 2 p Rd 24,1 = lV V onde: wt h = y v p 10,1 f Ek = y v r 37,1 f Ek = ( ) ( ) + >> = casosoutrosostodospara, 5 5 260 paraou3paraais,transversresenrijecedosemalmaspara05 2 2 w v ha t/hh a h a , k Vpl a fora cortante correspondente plastificao da alma por cisalhamento, dada em 5.4.3.1.2; a a distncia entre as linhas de centro de dois enrijecedores transversais adjacentes (ver 5.4.3.1.3); h a altura da alma, tomada igual distncia entre as faces internas das mesas nos perfis soldados e igual a esse valor menos os dois raios de concordncia entre mesa e alma nos perfis laminados; tw a espessura da alma. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 61. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 51 5.4.3.1.2 A fora cortante correspondente plastificao da alma por cisalhamento dada por: ywp 60,0 fAV =l Nessa equao, Aw a rea efetiva de cisalhamento, que deve ser tomada igual a: ww tdA = onde: d a altura total da seo transversal; tw a espessura da alma. 5.4.3.1.3 Quando forem necessrios enrijecedores transversais, devem ser obedecidos os seguintes requisitos: a) os enrijecedores transversais devem ser soldados alma e s mesas do perfil, podendo, entretanto, do lado da mesa tracionada, ser interrompidos de forma que a distncia entre os pontos mais prximos das soldas entre mesa e alma e entre enrijecedor e alma fique entre w4t e w6t ; b) a relao entre largura e espessura dos elementos que formam os enrijecedores no pode ultrapassar y56,0 fE ; c) o momento de inrcia da seo de um enrijecedor singelo ou de um par de enrijecedores (um de cada lado da alma) em relao ao eixo no plano mdio da alma no pode ser inferior a jta 3 w , onde ( ) 5,02]5,2[ 2 = haj . 5.4.3.2 Sees tubulares retangulares e caixo Em sees tubulares retangulares e caixo fletidas em relao a um eixo central de inrcia, a fora cortante resistente de clculo, VRd, dada pelo mesmo procedimento apresentado em 5.4.3.1.1, com kv igual a 5,0, h igual altura da parte plana das almas nas sees tubulares retangulares e igual distncia entre as faces internas das mesas nas sees caixo e tw igual espessura de uma das almas (as duas almas devem ter a mesma espessura). A fora cortante Vpl determinada conforme 5.4.3.1.2, com: ww 2 thA = 5.4.3.3 Sees T fletidas em relao ao eixo perpendicular alma Em sees T fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular alma, a fora cortante resistente de clculo, VRd, dada pelo mesmo procedimento apresentado em 5.4.3.1.1, com kv igual a 1,2, h igual altura total da seo transversal (d) e tw igual espessura da alma, desde que a relao d/tw no supere 260. A fora cortante Vpl determinada conforme 5.4.3.1.2, com: ww tdA = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 62. ABNT NBR 8800:2008 52 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 5.4.3.4 Sees formadas por duas cantoneiras fletidas em relao ao eixo perpendicular ao de simetria Em sees formadas por duas cantoneiras iguais constituindo uma seo tipo T, fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular ao eixo de simetria, a fora cortante resistente de clculo, VRd, dada pelo mesmo procedimento apresentado em 5.4.3.1.1, com kv igual a 1,2, h igual altura total da seo transversal (b) e tw igual espessura da aba perpendicular ao eixo de flexo de uma das cantoneiras (t), desde que a relao b/t no supere 260. A fora cortante Vpl determinada conforme 5.4.3.1.2, com: tbA 2w = 5.4.3.5 Sees I, H e U fletidas em relao ao eixo perpendicular s mesas Em sees I e H duplamente simtricas e sees U monossimtricas fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular s mesas (eixo de menor momento de inrcia), a fora cortante resistente de clculo, VRd, dada pelo mesmo procedimento apresentado em 5.4.3.1.1, com kv igual a 1,2, h igual metade da largura das mesas nas sees I e H (bf/2) e igual largura total das mesas nas sees U (bf) e tw igual espessura mdia das mesas (tf). A fora cortante Vpl determinada conforme 5.4.3.1.2, com: ffw 2 tbA = 5.4.3.6 Sees tubulares circulares Em sees tubulares circulares fletidas em relao a um eixo central de inrcia, a fora cortante resistente de clculo, VRd, dada por: 1a gcr Rd 5,0 = A V com cr igual ao maior dos seguintes valores y45 d v cr 600 601 f, t D D L E, / = y23 d cr 600 780 f, t D E, / = onde: D o dimetro externo da seo transversal; td a espessura de clculo da parede da seo transversal, tomada igual a 0,93 vez a espessura nominal para tubos com costura igual espessura nominal para tubos sem costura; Lv a distncia entre as sees de foras cortantes mxima e nula. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 63. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 53 5.4.4 Chapas de reforo sobrepostas a mesas (lamelas) 5.4.4.1 Chapas de reforo sobrepostas a mesas, com comprimento inferior ao vo da viga, devem se prolongar alm da seo onde teoricamente no seriam mais necessrias, denominada seo de transio. Esse prolongamento deve ser ligado mesa original por parafusos de alta resistncia (com ligao por atrito) ou por soldas de filete, dimensionados para uma fora solicitante de clculo correspondente resultante das tenses normais na lamela, causadas pelo momento fletor solicitante de clculo na seo de transio (Figura 13). 5.4.4.2 Adicionalmente, no caso de lamelas soldadas, as soldas longitudinais de suas extremidades, no comprimento al, devem ser dimensionadas para uma fora solicitante de clculo correspondente resultante das tenses normais na lamela, causadas pelo momento fletor solicitante de clculo na seo distante al da extremidade da lamela, com al (Figura 13): a) igual largura da lamela, quando existir solda de filete contnua, de tamanho da perna (ver 6.2.6.2) igual ou superior a 75 % da espessura da lamela, ao longo das bordas longitudinais da lamela no comprimento al e ao longo da sua extremidade; b) igual a 1,5 vez a largura da lamela, quando existir solda de filete contnua, de tamanho da perna (ver 6.2.6.2) inferior a 75 % da espessura da lamela, ao longo das bordas longitudinais da lamela no comprimento al e ao longo da sua extremidade; c) igual a duas vezes a largura da lamela, quando no existir solda ao longo de sua extremidade, porm, existirem soldas de filete contnuas ao longo de suas bordas longitudinais no comprimento al. 5.4.5 Prescries adicionais relacionadas a sees soldadas Nos perfis soldados, a solda unindo mesas e alma deve ser dimensionada para suportar o cisalhamento horizontal total resultante da flexo. Alm disso, essa solda deve ser dimensionada para transmitir alma qualquer fora aplicada diretamente na mesa, a menos que se garanta a transmisso de tal fora apenas por outros meios. 5.5 Barras prismticas submetidas combinao de esforos solicitantes Esta subseo aplicvel verificao dos estados-limites ltimos de barras prismticas nas condies previstas em 5.4.1.1, sujeitas aos efeitos de momento fletor e fora cortante, fora axial e momento de toro. Nas sees I e H com apenas um eixo de simetria, situado no plano mdio da alma, deve-se ter a razo entre os momentos de inrcia das mesas comprimida e tracionada pelo momento fletor, em relao a este eixo, situada entre 1/9 e 9 (fator y conforme Anexo G). Adicionalmente, devem ser verificados todos os estados-limites de servio aplicveis, conforme prescries desta Norma. 5.5.1 Barras submetidas a momentos fletores, fora axial e foras cortantes 5.5.1.1 Em 5.5.1.2 apresentada a condio a ser atendida pelas barras submetidas aos efeitos combinados de fora axial e momento fletor, carregadas de forma que no ocorra toro. Em 5.5.1.3 apresentada a condio a ser atendida por essas barras para o efeito das foras cortantes. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 64. ABNT NBR 8800:2008 54 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Seo de transio Seo de transio Seo de transio al = 2b al = b ou 1,5 b dependendo do tamanho da perna do filete Prolongamento alm da seo de transio b b Diagrama de momentos fletores Seo de transio Chapa sobreposta (lamela) b Figura 13 Chapas de reforo sobrepostas a mesas de vigas 5.5.1.2 Para a atuao simultnea da fora axial de trao ou de compresso e de momentos fletores, deve ser obedecida a limitao fornecida pelas seguintes expresses de interao: a) para 2,0 Rd Sd N N 0,1 9 8 Rdy, Sdy, Rdx, Sdx, Rd Sd ++ M M M M N N Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 65. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 55 b) para 2,0 Rd Sd < N N 0,1 2 Rdy, Sdy, Rdx, Sdx, Rd Sd ++ M M M M N N onde: NSd a fora axial solicitante de clculo de trao ou de compresso, a que for aplicvel; NRd a fora axial resistente de clculo de trao ou de compresso, a que for aplicvel, determinada respectivamente de acordo com 5.2 ou 5.3; Mx,Sd e My,Sd so os momentos fletores solicitantes de clculo, respectivamente em relao aos eixos x e y da seo transversal; Mx,Rd e My,Rd so os momentos fletores resistentes de clculo, respectivamente em relao aos eixos x e y da seo transversal, determinados de acordo com 5.4. 5.5.1.3 Para os casos de fora cortante atuante na direo de um dos eixos centrais de inrcia, a verificao da barra a esse esforo deve ser feita conforme 5.4.3. Para os casos de foras cortantes que atuam simultaneamente nas direes dos dois eixos centrais de inrcia, podem ser utilizadas as prescries de 5.5.2.3, alneas b) e d). 5.5.2 Barras submetidas a momento de toro, fora axial, momentos fletores e foras cortantes 5.5.2.1 Sees tubulares circulares e retangulares submetidas exclusivamente toro 5.5.2.1.1 O momento de toro solicitante de clculo, TSd, no pode ser superior ao momento de toro resistente de clculo com relao aos estados-limites de escoamento e flambagem por toro, TRd, determinado conforme 5.5.2.1.2 ou 5.5.2.1.3, o que for aplicvel. 5.5.2.1.2 Nas sees tubulares circulares de dimetro D e espessura t, o momento de toro resistente de clculo igual ao maior dos valores a seguir: a1 yT 45 T a1 Rd 600231 1 fW, D L t D EW, T = e a1 yT 23 T a1 Rd 600600 1 fW, t D EW, T = Nessas expresses, L o comprimento da barra e WT o mdulo de resistncia toro, que pode ser tomado como: ( ) 2 2 T ttD W = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 66. ABNT NBR 8800:2008 56 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 5.5.2.1.3 Nas sees tubulares retangulares de lados H e B e espessura t, o momento de toro resistente de clculo dado por: para y 45,2 f E t h : a1 yT Rd 600 fW, T = para yy 07,345,2 f E t h f E < : t h f E ,fW, T = y yT a1 Rd 452600 1 para 26007,3 y < t h f E : 2 T 2 a1 Rd 460 1 = t h EW, T Nessas expresses, h o maior comprimento entre as partes planas dos lados da seo transversal e WT o mdulo de resistncia toro, que pode ser tomado como: 3 T 4542 t)(,t)tH()tB(W = 5.5.2.2 Sees tubulares circulares e retangulares submetidas a momento de toro, fora axial, momento fletor e fora cortante em relao a um dos eixos centrais de inrcia Quando o momento de toro solicitante de clculo, TSd, for inferior ou igual a 20 % do momento de toro resistente de clculo, TRd, o efeito da toro pode ser desprezado. Nesse caso, a interao entre os efeitos da fora axial e do momento fletor e fora cortante segundo um dos eixos centrais de inrcia da seo transversal deve ser determinada de acordo com 5.5.1. Quando TSd for superior a 20% de TRd, deve ser utilizada a seguinte expresso de interao: 01 2 Rd Sd Rd Sd Rd Sd Rd Sd , T T V V M M N N ++ + onde: NSd a fora axial solicitante de clculo de trao ou de compresso, a que for aplicvel; NRd a fora axial resistente de clculo de trao ou de compresso, a que for aplicvel, determinada respectivamente de acordo com 5.2 ou 5.3; MSd o momento fletor solicitante de clculo; MRd o momento fletor resistente de clculo, determinado de acordo com 5.4.2; VSd a fora cortante solicitante de clculo; VRd a fora cortante resistente de clculo, determinada de acordo com 5.4.3; TSd o momento de toro solicitante de clculo; TRd o momento de toro resistente de clculo, determinado de acordo com 5.5.2.1. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 67. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 57 5.5.2.3 Sees quaisquer submetidas a momento de toro, fora axial, momentos fletores e foras cortantes A tenso resistente de clculo para os estados-limites ltimos a seguir deve ser igual ou superior tenso solicitante de clculo, expressa em termos de tenso normal, Sd, ou de tenso de cisalhamento, Sd, determinadas pela teoria da elasticidade, utilizando-se as combinaes de aes de clculo. Assim: a) para os estados-limites de escoamento sob efeito de tenso normal: a1 y Sd f b) para os estados-limites de escoamento sob efeito de tenso de cisalhamento: a1 y Sd 60,0 f c) para os estados-limites de instabilidade ou flambagem sob efeito de tenso normal: a1 y Sd f d) para os estados-limites de instabilidade ou flambagem sob efeito de tenso de cisalhamento: a1 y Sd 60,0 f onde o fator de reduo associado resistncia compresso, determinado de acordo com 5.3.3, tomando-se ey0 f= para tenses normais e ey0 60,0 f= para tenses de cisalhamento, com e igual tenso crtica elstica normal e e igual tenso crtica elstica de cisalhamento, para o estado-limite de instabilidade ou flambagem em questo, levando-se em conta, quando necessrio, a interao entre instabilidade global e flambagem local. 5.6 Barras de seo varivel O dimensionamento de barras de seo varivel deve ser feito de acordo com o Anexo J. 5.7 Mesas e almas de perfis I e H submetidas a foras transversais localizadas 5.7.1 Generalidades Esta Subseo apresenta prescries para a verificao de estados-limites ltimos causados por foras transversais localizadas, aplicadas na face externa de pelo menos uma das mesas, perpendicularmente sua face, em sees I e H. As foras localizadas devem estar centradas em relao alma. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 68. ABNT NBR 8800:2008 58 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 5.7.2 Flexo local da mesa 5.7.2.1 A mesa de uma barra, solicitada por uma fora localizada que produza trao na alma, deve ser verificada quanto ao estado-limite ltimo de flexo local. Essa verificao no precisa ser feita se o comprimento de atuao da fora, na direo perpendicular ao comprimento da barra, for inferior a f15,0 b , onde bf a largura da mesa carregada. 5.7.2.2 A menos do disposto em 5.7.2.4, a fora localizada solicitante de clculo no pode superar a fora resistente de clculo da mesa da barra, dada por: a1 y 2 f Rd 25,6 ft F = onde tf a espessura da mesa carregada. 5.7.2.3 Quando a fora atua a uma distncia da extremidade da barra menor que 10 vezes a espessura da mesa, a fora resistente dada em 5.7.2.2 deve ser reduzida metade. 5.7.2.4 Se a fora localizada solicitante de clculo superar a fora resistente de clculo devem ser colocados, na seo de atuao da fora, enrijecedores transversais de ambos os lados da alma (ver 5.7.9). 5.7.2.5 Se a barra for constituda por um perfil soldado, a solda entre a mesa e a alma deve ser capaz de transmitir a fora localizada solicitante de clculo de trao entre esses dois elementos. 5.7.3 Escoamento local da alma 5.7.3.1 A alma de uma barra, solicitada por trao ou compresso provocada por uma fora localizada que atue na mesa, deve ser verificada para o estado-limite ltimo de escoamento local. 5.7.3.2 A menos do disposto em 5.7.3.3, a fora solicitante de clculo no pode superar a fora resistente de clculo da alma da barra, dada por: a) quando a fora est a uma distncia da extremidade da barra maior que a altura da seo transversal: ( ) a1 wyn Rd 510,1 tfk F l+ = b) quando a fora est a uma distncia da extremidade da barra inferior ou igual altura da seo transversal: ( ) a1 wyn Rd 5,210,1 tfk F l+ = onde: ln o comprimento de atuao da fora na direo longitudinal da viga; K a espessura da mesa carregada mais o lado do filete de solda paralelo alma, no caso de perfis soldados, ou a espessura da mesa mais o raio de concordncia com a alma, no caso de perfis laminados; tw a espessura da alma. 5.7.3.3 Se a fora solicitante de clculo superar a fora resistente de clculo, devem ser colocados, na seo de atuao da fora, enrijecedores transversais de ambos os lados da alma (ver 5.7.9). 5.7.3.4 Se a barra for constituda por um perfil soldado e a fora localizada for de trao, a solda entre a mesa e a alma deve ser capaz de transmitir a fora localizada solicitante de clculo entre esses dois elementos. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 69. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 59 5.7.4 Enrugamento da alma 5.7.4.1 A alma de uma barra, solicitada por compresso provocada por uma fora localizada que atue na mesa, deve ser verificada para o estado-limite ltimo de enrugamento. 5.7.4.2 A menos do disposto em 5.7.4.3, a fora atuante de clculo no pode superar a fora resistente de clculo da alma da barra, dada por: a) quando a fora de compresso est a uma distncia da extremidade da barra maior ou igual metade da altura da seo transversal: w fy 5,1 f wn a1 2 w Rd 31 66,0 t tfE t t d t F += l b) quando a fora de compresso est a uma distncia da extremidade da barra menor que a metade da altura da seo transversal: para 2,0n dl : w fy 5,1 f wn a1 2 w Rd 31 33,0 t tfE t t d t F += l para 2,0n >dl : w fy 5,1 f wn a1 2 w Rd 2,0 4 1 33,0 t tfE t t d t F += l onde: d a altura da seo transversal da barra; tf a espessura da mesa carregada; ln o comprimento de atuao da fora na direo longitudinal da viga. 5.7.4.3 Se a fora solicitante de clculo superar a fora resistente de clculo, deve ser colocado, na seo de atuao dessa fora, um enrijecedor transversal de um dos lados da alma ou devem ser colocados enrijecedores transversais de ambos os lados da alma (ver 5.7.9). 5.7.5 Flambagem lateral da alma 5.7.5.1 A alma de uma barra, solicitada por compresso provocada por uma fora localizada que atue na mesa comprimida, deve ser verificada para o estado-limite ltimo de flambagem lateral, caso o deslocamento lateral relativo entre a mesa comprimida carregada e a mesa tracionada no esteja impedido no ponto de aplicao da fora. 5.7.5.2 A menos do disposto em 5.7.5.3, 5.7.5.4 e 5.7.5.5, a fora solicitante de clculo no pode superar a fora resistente de clculo da alma da barra, dada por: a) se a rotao da mesa carregada for impedida, para ( ) ( ) 30,2fw bth l += 3 f w 2 a1 f 3 wr Rd 37,094,0 b th h ttC F l Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 70. ABNT NBR 8800:2008 60 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados b) se a rotao da mesa comprimida no for impedida, para ( ) ( ) 70,1fw bth l = 3 f w 2 a1 f 3 wr Rd 37,0 b th h ttC F l onde: l o maior comprimento destravado lateralmente, envolvendo a seo de atuao da fora concentrada, considerando as duas mesas; h a distncia entre as faces internas das mesas menos os raios de concordncia no caso de perfis laminados, ou a distncia entre as faces internas das mesas no caso de perfis soldados; Cr igual a 32E quando rSd MM < e a 16E quando rSd MM na seo da fora (MSd o momento fletor solicitante de clculo e Mr o momento fletor correspondente ao incio do escoamento, conforme o Anexo G, sem considerar a influncia das tenses residuais). 5.7.5.3 Se ( ) ( )fw bth l superar 2,30 ou 1,70, respectivamente quando a rotao da mesa carregada for ou no impedida, o estado-limite ltimo de flambagem lateral da alma no tem possibilidade de ocorrer. 5.7.5.4 Se a rotao da mesa carregada for impedida e a fora solicitante de clculo superar a fora resistente de clculo dada em 5.7.5.2a), uma conteno lateral na mesa tracionada da seo de atuao da fora deve ser prevista, conforme 4.11. Opcionalmente, podem ser colocados nessa seo enrijecedores transversais de ambos os lados da alma (ver 5.7.9). 5.7.5.5 Se a rotao da mesa carregada no for impedida e a fora solicitante de clculo superar a fora resistente de clculo dada em 5.7.5.2b), contenes laterais em ambas as mesas da seo de atuao da fora devem ser previstas, conforme 4.11. 5.7.6 Flambagem da alma por compresso 5.7.6.1 A alma de uma barra, solicitada por compresso provocada por um par de foras localizadas de sentidos opostos, atuando em ambas as mesas da mesma seo transversal, deve ser verificada para o estado-limite ltimo de flambagem por compresso. 5.7.6.2 A menos do disposto em 5.7.6.4, a fora solicitante de clculo (valor de cada fora do par) no pode superar a fora resistente de clculo da alma da barra, dada por: h fEt F a1 y 3 w Rd 24 = 5.7.6.3 Quando o par de foras concentradas se encontra a uma distncia da extremidade da viga menor que metade da altura da seo transversal, a fora resistente dada em 5.7.6.2 deve ser reduzida metade. 5.7.6.4 Se a fora solicitante de clculo superar a fora resistente de clculo, deve ser colocado, na seo de atuao dessa fora, um enrijecedor transversal de um dos lados da alma ou devem ser colocados enrijecedores transversais de ambos os lados da alma (ver 5.7.9). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 71. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 61 5.7.7 Cisalhamento do painel de alma 5.7.7.1 Chapas de reforo de alma (ver 5.7.7.2) ou enrijecedores diagonais (ver 5.7.7.3) devem ser providenciados dentro do contorno de uma ligao rgida entre viga e pilar (painel de alma do pilar), ou ligao similar, cujas almas se situam em um mesmo plano, quando a fora cortante solicitante de clculo, transmitida pelas mesas da viga, FSd, exceder a fora cortante resistente de clculo, dada por: - para lpSd 4,0 NF : RdRd VF = - para lpSd 4,0 NF > : = lp Sd RdRd 4,1 N F VF onde: VRd a fora cortante resistente de clculo do painel, obtida de acordo com 5.4.3, tomando-se a distncia a igual distncia entre centros geomtricos das mesas da viga; tw a espessura da alma do pilar; dc a altura da seo transversal do pilar; Npl a fora axial de compresso correspondente ao escoamento da seo transversal do pilar, igual a Ag fy. 5.7.7.2 Chapas de reforo da alma so chapas colocadas em paralelo com a alma, o mais prximo possvel desta, adequadamente soldadas nas duas mesas, se estendendo por todo o comprimento do painel de alma e, adicionalmente, por mais pelo menos 150 mm alm das sees de aplicao das foras localizadas. Essas chapas, quando usadas, alm de serem dispostas dos dois lados da alma, devem ser dimensionadas de acordo com 5.4 para absorver a parcela prevista da fora cortante de clculo total. 5.7.7.3 Enrijecedores diagonais, quando usados, devem ser dispostos dos dois lados da alma e abranger todo o comprimento do painel de alma e toda a altura da alma (ver 5.7.9.4). 5.7.8 Apoios ou extremidades de vigas sem restrio rotao e com alma livre Devem ser usados enrijecedores transversais em apoios ou extremidades de vigas que no tenham qualquer tipo de restrio rotao em relao ao eixo longitudinal e nos quais as almas no sejam ligadas a outras vigas ou pilares. Tais enrijecedores devem ser soldados s mesas e alma da seo transversal, estendendo-se por toda a altura da alma. 5.7.9 Exigncias adicionais para enrijecedores para foras localizadas 5.7.9.1 Enrijecedores transversais necessrios para resistir a foras localizadas que produzam trao na alma devem dimensionados de acordo com 5.2, tomando como rea bruta a rea deles e como rea lquida efetiva a rea da seo ligada mesa, descontando-se os recortes que porventura existam. Esses enrijecedores devem ser soldados mesa carregada e alma, e se estender pelo menos at a metade da altura da alma. A solda entre o enrijecedor e a mesa carregada deve ser capaz de suportar a diferena entre a fora solicitante e a fora resistente de clculo. A solda entre o enrijecedor e a alma deve ser capaz de transferir para a alma essa diferena. 5.7.9.2 Enrijecedores transversais necessrios para resistir a foras localizadas que produzam compresso na alma, para os estados-limites ltimos de escoamento local da alma (ver 5.7.3) e enrugamento da alma (ver 5.7.4), devem se estender pelo menos at a metade da altura da alma, ter suas extremidades ajustadas para estar em perfeito contato com a mesa carregada ou ser soldados a esta mesa, e ser soldados alma. A solda entre o enrijecedor e a mesa carregada, caso exista, deve ser capaz de suportar a diferena entre a fora solicitante e a fora resistente de clculo. A solda entre o enrijecedor e a alma deve ser capaz de transferir para a alma essa diferena. No caso de enrijecedores com extremidades ajustadas junto mesa carregada, deve ser verificado o estado-limite de esmagamento local, conforme 6.6.2, utilizando-se uma rea de contato A igual rea da seo dos enrijecedores ligada mesa, descontando-se os recortes que porventura existam. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 72. ABNT NBR 8800:2008 62 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 5.7.9.3 Enrijecedores transversais necessrios para resistir a foras localizadas que produzam compresso na alma, para os estados-limites ltimos de flambagem lateral da alma (ver 5.7.5) e flambagem da alma por compresso (ver 5.7.6), devem ser dimensionados de acordo com 5.7.9.4. Esses enrijecedores devem se estender por toda a altura da alma, ter suas extremidades ajustadas para estar em perfeito contato com a(s) mesa(s) carregada(s) ou ser soldados a esta(s) mesa(s) e ser soldados alma e mesa oposta. A solda entre o enrijecedor e a(s) mesa(s) carregada(s), caso exista, deve ser capaz de suportar a diferena entre a fora solicitante e a fora resistente de clculo, para o estado-limite em considerao. A solda entre o enrijecedor e a alma deve ser capaz de transferir para a alma essa diferena. No caso de enrijecedores com extremidades ajustadas junto (s) mesa(s) carregada(s), deve ser verificado o estado-limite de esmagamento local, conforme 6.6.2, utilizando-se uma rea de contato A igual rea da seo dos enrijecedores ligada mesa, descontando-se os recortes que porventura existam. 5.7.9.4 Os enrijecedores transversais usados para impedir a ocorrncia dos estados-limites ltimos citados em 5.7.9.3 devem ser dimensionados como barras comprimidas, de acordo com 5.3, para o estado-limite ltimo de instabilidade por flexo em relao a um eixo no plano mdio da alma. A seo transversal a ser considerada formada pelos enrijecedores mais uma faixa de alma de largura igual a 12tw, se os enrijecedores forem de extremidade, e igual a 25tw, se estiverem em uma seo interna. O comprimento de flambagem deve ser tomado igual a 0,75h. 5.7.9.5 Os enrijecedores transversais ou diagonais devem tambm atender s seguintes exigncias: a) a largura de cada enrijecedor somada metade da espessura da alma da barra no pode ser menor que um tero da largura da mesa ou da chapa de ligao que recebe a fora localizada; b) a espessura de um enrijecedor no pode ser menor que a metade da espessura da mesa da barra ou da chapa de ligao que recebe a fora localizada, nem menor que sua largura dividida por 15. 5.7.9.6 Quando os enrijecedores transversais forem utilizados tambm com o objetivo de aumentar o valor da fora cortante resistente de clculo da viga, devem ser atendidos adicionalmente os requisitos das alneas a), b) e c) de 5.4.3.1.3, exceto o da alnea a), se os enrijecedores forem comprimidos. 6 Condies especficas para o dimensionamento de ligaes metlicas 6.1 Generalidades 6.1.1 Bases de dimensionamento 6.1.1.1 Esta Seo trata de ligaes puramente metlicas (sem a participao de elementos de concreto armado) submetidas a aes estticas. Para ligaes sujeitas fadiga, ver exigncias adicionais em 9.2. 6.1.1.2 As ligaes metlicas consistem em elementos de ligao, como enrijecedores, chapas de ligao, cantoneiras e consolos, e meios de ligao, como soldas, parafusos, barras redondas rosqueadas e pinos. Esses componentes devem ser dimensionados de forma que sua resistncia de clculo a um determinado estado- limite ltimo seja igual ou superior solicitao de clculo, determinada: (1) pela anlise da estrutura sujeita s combinaes de clculo das aes, conforme 4.7; (2) como uma porcentagem especificada da resistncia da barra ligada. Em algumas situaes especficas, o dimensionamento pode tambm ter como base um estado-limite de servio. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 73. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 63 6.1.2 Rigidez das ligaes entre viga e pilar 6.1.2.1 Na anlise estrutural elstica, uma ligao viga-pilar pode ser considerada rotulada se vvi 5,0 LIES e pode ser considerada rgida se vvi 25 LIES (ver 6.1.2.2), onde Si a rigidez da ligao, correspondente a 2/3 do momento resistente de clculo da ligao, simplificadamente denominada rigidez inicial, e Iv e Lv so o momento de inrcia da seo transversal no plano da estrutura e o comprimento da viga conectada ligao, respectivamente. A rigidez Si pode ser determinada, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, de acordo com o Eurocode 3 Part 1-8 ou com base em resultados experimentais. Em qualquer caso, para anlise elstica, a ligao pode ser considerada semi-rgida, com a rigidez Si constante durante todo o carregamento. 6.1.2.2 O limite vvi 25 LIES pode ser usado somente para estruturas nas quais, em cada andar, satisfeita a relao Kv / Kp 0,1, onde Kv o valor mdio de vv / LI para todas as vigas no topo do andar e Kp o valor mdio de Ip / Lp para todas os pilares do andar (Iv o momento de inrcia de uma viga no plano da estrutura, Ip o momento de inrcia de um pilar no plano da estrutura, Lv o vo de uma viga considerado de centro a centro de pilares e Lp a altura do andar para um pilar). Se vvi 25 LIES , mas Kv / Kp < 0,1, a ligao deve ser considerada semi-rgida. 6.1.2.3 De forma simplificada, as ligaes usuais, tradicionalmente consideradas rotuladas ou rgidas, podem ser simuladas com esses tipos de vinculao na anlise estrutural, a critrio do responsvel tcnico pelo projeto. 6.1.3 Barras com ligaes flexveis nos apoios As ligaes flexveis de vigas e de trelias podem levar em conta apenas as reaes de clculo compatveis com a hiptese de flexibilidade. Essas ligaes flexveis devem permitir a rotao de vigas simplesmente apoiadas nas extremidades, sem ocorrncia de colapso. As ligaes com rigidez inicial igual ou inferior aos limites inferiores das expresses apresentadas em 6.1.2 podem ser consideradas ligaes flexveis, desprezando-se os efeitos de sua rigidez na resposta global da estrutura. 6.1.4 Barras com ligaes rgidas ou semi-rgidas nos apoios Na determinao da resistncia de clculo das ligaes rgidas ou semi-rgidas, devem ser considerados os efeitos combinados de todos os esforos solicitantes de clculo, provenientes da rigidez total ou parcial das ligaes, podendo ser consideradas rgidas as ligaes cuja rigidez Si seja igual ou superior aos limites superiores das expresses apresentadas em 6.1.2. 6.1.5 Resistncia mnima de ligaes 6.1.5.1 Para garantia da integridade estrutural, devem ser atendidos os requisitos de 4.12. Alm disso, para outras situaes, aplica-se o descrito em 6.1.5.2 e 6.1.5.3. 6.1.5.2 Ligaes sujeitas a uma fora solicitante de clculo, em qualquer direo, inferior a 45 kN, excetuando-se diagonais e montantes de travejamento de barras compostas, tirantes constitudos de barras redondas, travessas de fechamento lateral e teras de cobertura de edifcios, devem ser dimensionadas para uma fora solicitante de clculo igual a 45 kN, com direo e sentido da fora atuante. 6.1.5.3 Recomenda-se, a critrio do responsvel tcnico pelo projeto, que as ligaes de barras tracionadas ou comprimidas sejam dimensionadas no mnimo para 50% da fora axial resistente de clculo da barra, referente ao tipo de solicitao que comanda o dimensionamento da respectiva barra (trao ou compresso). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 74. ABNT NBR 8800:2008 64 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 6.1.6 Barras comprimidas transmitindo esforos por contato 6.1.6.1 Em pilares cujas extremidades so usinadas, por exemplo, por corte com serra, para transmitir foras de compresso por contato, as ligaes das extremidades com as placas de apoio, ou entre pilares, devem ser feitas com parafusos ou soldas capazes de manter em suas posies, com segurana, todas as partes ligadas, e garantir a estabilidade estrutural. 6.1.6.2 Barras comprimidas que no sejam pilares, com extremidades usinadas, transmitindo esforos por contato, devem ter meios e elementos de ligao posicionados de modo a manter alinhadas todas as partes da ligao e dimensionados para resistir condio menos severa entre as seguintes: a) uma fora axial de trao de 50% da fora axial de compresso resistente de clculo da barra conectada; b) o momento fletor e a fora cortante resultantes de uma fora transversal igual a 2 % da fora axial de compresso resistente de clculo da barra conectada. Essa fora transversal deve ser aplicada na posio da emenda, independentemente de outras foras atuantes. A barra deve ser considerada como birrotulada para determinao do momento fletor e da fora cortante na emenda. 6.1.6.3 Em ambos os casos anteriores, as ligaes citadas devem ser dimensionadas para resistir tambm a 100 % das solicitaes de clculo que no sejam transmitidas por contato, incluindo casos de inverso de esforos. 6.1.7 Impedimento de rotao nos apoios Nos pontos de apoio, vigas e trelias devem ter rotao impedida em relao a seu eixo longitudinal (ver 5.7.8). 6.1.8 Disposio de soldas e parafusos 6.1.8.1 Grupos de parafusos ou soldas, situados nas extremidades de qualquer barra axialmente solicitada, devem ter seus centros geomtricos sobre o eixo que passa pelo centro geomtrico da seo da barra, a no ser que seja levado em conta o efeito de excentricidade. 6.1.8.2 Nos casos de cantoneiras simples ou duplas e barras semelhantes solicitadas axialmente, no exigido que o centro geomtrico de grupos de parafusos ou soldas de filete fique sobre o eixo baricntrico da barra, nas suas extremidades, para os casos de barras no sujeitas fadiga; a excentricidade entre os eixos da barra e das ligaes pode ser desprezada em barras solicitadas estaticamente, mas deve ser levada em conta em barras sujeitas fadiga. 6.1.9 Combinao de parafusos e soldas 6.1.9.1 Parafusos no podem ser considerados trabalhando em conjunto com soldas, exceto em ligaes cortante, nas quais parafusos instalados em furos-padro, ou furos pouco alongados (ver 6.3.5) com a maior dimenso transversal direo da fora, podem ser considerados trabalhando em conjunto com filetes longitudinais de solda. No projeto dessas ligaes, no deve ser considerada mais que 50% da fora resistente de clculo do grupo de parafusos. 6.1.9.2 Ao se fazerem intervenes em que soldas sejam usadas em estruturas construdas, os rebites e os parafusos de alta resistncia (devidamente apertados para atender s exigncias das ligaes por atrito) j existentes podem ser considerados para resistir s solicitaes de clculo devidas s cargas j atuantes. As solicitaes devidas aos novos carregamentos devem ser resistidas pelas soldas de reforo que forem acrescentadas ligao. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 75. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 65 6.1.10 Fratura lamelar Devem ser evitadas, sempre que possveis juntas soldadas onde a transmisso de tenses de trao, resultantes da retrao da solda executada sob condies de restrio de deformao, se faa atravs de elemento plano em direo no paralela sua face (por exemplo, em juntas em L ou em T). Se no puder ser evitado esse tipo de ligao, devem ser tomadas precaues para evitar a ocorrncia de fratura lamelar. 6.1.11 Limitaes de uso para ligaes soldadas e parafusadas 6.1.11.1 Devem ser usados soldas ou parafusos de alta resistncia com protenso inicial em ligaes por contato ou por atrito nos seguintes casos: a) emendas de pilares nas estruturas de andares mltiplos com mais de 40 m de altura; b) ligaes 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; c) ligaes e emendas de trelias de cobertura, ligaes de trelias com pilares, emendas de pilares, ligaes de contraventamentos de pilares, ligaes de mos francesas ou msulas usadas para reforo de prticos e ligaes de peas-suportes de pontes rolantes, nas estruturas com pontes rolantes de capacidade superior a 50 kN; d) ligaes de peas sujeitas a aes que produzam impactos ou tenses reversas. 6.1.11.2 Para os casos no citados em 6.1.11.1, as ligaes podem ser feitas com parafusos de alta resistncia sem protenso inicial ou com parafusos comuns. 6.1.12 Emendas de perfis pesados Emendas de perfis soldados com mesas ou alma de espessura superior a 50 mm e de perfis laminados com mesas de espessura superior a 44 mm, sujeitas a tenses de trao devidas a momento fletor ou fora axial, devem atender aos seguintes requisitos: a) quando as chapas das mesas ou da alma forem emendadas antes de formar o perfil, de acordo com o item apropriado da AWS D1.1, os requisitos pertinentes daquela norma aplicam-se em lugar dos requisitos desta Norma. Caso sejam usadas soldas de penetrao total para transmitir foras de trao em emendas de perfis, as exigncias de tenacidade do material dadas na Nota f da Tabela 8, os detalhes de abertura de acesso para soldagem dados em 6.1.13, as exigncias de preaquecimento dadas na Nota g da Tabela 8 e as exigncias de preparao de superfcie para corte a maarico e de inspeo dadas em 12.2.1.2 so aplicveis; b) em todas as emendas sujeitas trao, prolongadores e chapas de espera para soldagem devem ser removidos e as superfcies esmerilhadas at facear; c) em todas as emendas de barras sujeitas primariamente compresso, as aberturas de acesso para soldagem necessrias para a execuo de soldas de penetrao total devem atender aos requisitos dados em 6.1.13. Alternativamente, tais emendas, incluindo casos de barras sujeitas trao devido ao do vento, podem ser realizadas por meio de detalhes que no induzam grandes deformaes de retrao (por exemplo, soldas de penetrao parcial nas mesas combinadas com emenda da alma por meio de talas e soldas de filete, emendas parafusadas, ou combinaes de parafusos e soldas de filete em emendas com talas). 6.1.13 Recortes de mesa de vigas para ligaes e aberturas de acesso para soldagem 6.1.13.1 Todas as aberturas de acesso necessrias para facilitar a operao de soldagem devem ter uma altura de 1,5 vez a espessura do material no qual a abertura feita, porm, no menor que 25 mm e no necessitando exceder 50 mm. As aberturas de acesso devem ser detalhadas de forma a proporcionar espao para a chapa de espera. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 76. ABNT NBR 8800:2008 66 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 6.1.13.2 Recortes de mesa de vigas para ligaes e aberturas de acesso para soldagem devem ser livres de entalhes e cantos reentrantes. 6.1.13.3 No caso de perfis soldados com mesas ou alma de espessura superior a 50 mm e de perfis laminados com mesas de espessura superior a 44 mm, superfcies de recortes de vigas e aberturas de acesso para soldagem, obtidas por meio de corte a maarico, devem ser esmerilhadas ao metal brilhante e inspecionadas por partculas magnticas ou lquido penetrante antes da deposio de soldas de emenda. A regio curva de transio de tais recortes e aberturas no precisa ser esmerilhada se for executada por meio de broca ou serra. 6.1.14 Consideraes sobre ligaes com perfis de seo tubular Muitas das prescries desta seo podem no se aplicar em parte ou na totalidade a ligaes envolvendo um ou mais perfis de seo tubular, as quais apresentam caractersticas particulares de comportamento. Recomenda-se, para o dimensionamento dessas ligaes, fazendo-se as adaptaes necessrias para manter o nvel de segurana previsto por esta Norma, a utilizao da AWS D1.1, do ANSI/AISC 360 ou do Eurocode 3 Part 1-8, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel. 6.2 Soldas 6.2.1 Generalidades 6.2.1.1 Todas as disposies da AWS D1.1 relativas a ligaes soldadas so aplicveis a estruturas dimensionadas de acordo com esta Norma. Uma nica exceo deve ser feita s prescries dadas em 6.1.13, 6.1.14, 6.2.2.2, 6.2.6.2 e na Tabela 9, as quais devem ser aplicadas em vez dos itens da AWS D1.1 que tratam dos mesmos assuntos. 6.2.1.2 As soldas devem ser indicadas nos desenhos de projeto. Detalhes como comprimentos e retornos devem ser indicados nos desenhos de fabricao. 6.2.2 reas efetivas 6.2.2.1 Soldas de penetrao total e parcial As seguintes disposies so aplicveis: a) a rea efetiva das soldas de penetrao total e parcial deve ser calculada como o produto do comprimento efetivo da solda pela espessura da garganta efetiva; b) o comprimento efetivo de uma solda de penetrao total e parcial igual ao seu comprimento real, o qual deve ser igual largura da parte ligada; c) a espessura da garganta efetiva de uma solda de penetrao total deve ser tomada igual menor das espessuras das partes soldadas; d) a espessura da garganta efetiva de uma solda de penetrao parcial est indicada na Tabela 5; e) os valores da espessura da garganta efetiva de uma solda em juntas com uma superfcie curva constituda por uma seo circular, uma seo dobrada a 90 ou uma seo tubular retangular, quando a solda nivelada com essa superfcie curva, devem ser obtidos da Tabela 6, a menos que outros valores sejam determinados por meio de ensaios. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 77. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 67 Tabela 5 Espessura da garganta efetiva de soldas de penetrao parcial Processo de soldagem Posio de soldagem e) Tipo de chanfro f) Espessura da garganta efetiva Arco eltrico com eletrodo revestido (SMAW) a Todas Arco eltrico com proteo gasosa (GMAW) b Arco eltrico com fluxo no ncleo (FCAW) c Todas J U V com ngulo de 60 Arco submerso (SAW) d) P J U V ou bisel com ngulo de 60 Arco eltrico com proteo gasosa (GMAW) b Arco eltrico com fluxo no ncleo (FCAW) c P, H Bisel com ngulo de 45 Profundidade do chanfro Arco eltrico com eletrodo revestido (SMAW) a Todas Bisel com ngulo de 45 Arco eltrico com proteo gasosa (GMAW) b Arco eltrico com fluxo no ncleo (FCAW) c V, S Bisel com ngulo de 45 Profundidade do chanfro menos 3 mm a SMAW - Shielded Metal Arc Welding. b GMAW - Gas Metal Arc Welding. c FCAW - Flux Cored Arc Welding. d SAW - Submerged Arc Welding. e P Plana; H Horizontal; V Vertical; S Sobrecabea. f ngulo do chanfro o ngulo entre as faces de fuso. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 78. ABNT NBR 8800:2008 68 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela 6 Espessura da garganta efetiva da solda em juntas de superfcie curva Espessura da garganta efetiva Processo de soldagem Solda em bisel a, b Solda em V a Arco eltrico com proteo gasosa (GMAW) e arco eltrico com fluxo no ncleo, no qual uma proteo adicional fornecida por um gs ou mistura de gases externos (FCAW-G) 85 /R 43 /R Arco eltrico com com eletrodo revestido (SMAW) e arco eltrico com fluxo no ncleo, no qual a proteo fornecida exclusivamente pelo gs advindo do interior do eletrodo tubular (FCAW-S) 16/5R 85 /R Arco submerso (SAW) 16/5R 2/R a R o raio da superfcie da junta (pode ser assumido como igual a 2t para seo tubular retangular). b Para solda em bisel com R menor que 10 mm, deve ser usado adicionalmente um filete de reforo alm da superfcie nivelada da solda. Para efeito de clculo, deve ser considerada apenas a garganta desse filete. 6.2.2.2 Soldas de filete As seguintes disposies so aplicveis: a) a rea efetiva de uma solda de filete deve ser calculada como o produto do comprimento efetivo da solda pela espessura da garganta efetiva; b) a garganta efetiva de uma solda de filete igual menor distncia medida da raiz face plana terica da solda, exceto para soldas de filete com pernas ortogonais executadas pelo processo de arco submerso, quando a garganta efetiva pode ser acrescida de 3 mm, para soldas de filete com perna maior que 10 mm, e pode ser tomada igual perna, para soldas de filete com perna igual ou inferior a 10 mm. Perna do filete o menor dos dois lados, situados nas faces de fuso, do maior tringulo que pode ser inscrito na seo da solda. Raiz da solda a interseo das faces de fuso; c) o comprimento efetivo de uma solda de filete, exceto para as situaes apresentadas nas alneas d) e e) a seguir, deve ser igual ao comprimento total da solda de dimenso uniforme, incluindo os retornos nas extremidades; d) para soldas de filete longitudinais nas ligaes extremas de elementos axialmente solicitados, o comprimento efetivo deve ser tomado como o comprimento total da solda multiplicado pelo fator de reduo , dado por: = w w 002,02,1 d l , porm 0,16,0 onde: lw o comprimento total da solda; dw o tamanho da perna do filete de solda. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 79. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 69 O comprimento efetivo de uma solda de filete em furos ou rasgos deve ser medido ao longo da linha que passa pelos pontos mdios das gargantas efetivas uniformes. Se a rea de uma solda de filete executada em furo ou rasgo, calculada a partir desse comprimento, for maior que a rea dada em 6.2.2.3, ento esta ltima deve ser usada como rea efetiva da solda. 6.2.2.3 Soldas de tampo em furos ou rasgos A rea efetiva de cisalhamento de uma solda de tampo, em furo ou rasgo, deve ser igual rea nominal da seo transversal do furo ou rasgo no plano das superfcies em contato. 6.2.3 Combinao de tipos diferentes de soldas Se numa mesma ligao forem usados dois ou mais tipos de solda (penetrao, filete, tampo em furos ou rasgos), a resistncia de clculo de cada um desses tipos deve ser determinada separadamente e referida ao eixo do grupo, a fim de se determinar a resistncia de clculo da combinao. Todavia, esse mtodo de compor resistncias individuais de soldas no aplicvel a soldas de filete superpostas a soldas de penetrao parcial, situao na qual se deve pesquisar a seo crtica da solda e do metal-base. 6.2.4 Exigncias relativas ao metal da solda e aos procedimentos de soldagem 6.2.4.1 Na Tabela 7, extrada da AWS D1.1, so apresentados alguns metais-base e eletrodos de solda que podem ser usados em procedimentos de soldagem pr-qualificados. Mais informaes podem ser obtidas na AWS D1.1. 6.2.4.2 Para especificaes relativas a procedimentos pr-qualificados de soldagem, incluindo temperaturas de preaquecimento e interpasses, ver AWS D1.1. 6.2.4.3 Para qualificao de outros procedimentos de soldagem, ver AWS D1.1. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 80. ABNT NBR 8800:2008 70 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela 7 Compatibilidade do metal-base com o metal da solda a), b) Metal-base Metal da solda compatvel ABNT ASTM Arco eltrico com eletrodo revestido (SMAW) Arco submerso (SAW) Arco eltrico com proteo gasosa (GMAW) Arco eltrico com fluxo no ncleo (FCAW) GrupoI NBR 6648 (CG-26 - t 20 mm) NBR 6649 (CF-26) NBR 6650 (CF-26) NBR 7007 (MR 250 - t 19 mm) A36 (t 19 mm) A500 Grau A A500 Grau B AWS A5.1 - E60XX, E70XX AWS A5.5 e - E70XX-X AWS A5.17 - F6XX-EXXX, F6XX-ECXXX, F7XX-EXXX, F7XX-ECXXX AWS A5.23 e - F7XX-EXXX-XX, F7XX-ECXXX-XX AWS A5.18 - ER70S-X, E70C-XC, E70C-XM (exceto -GS) AWS A5.28 e - ER70S-XXX, E70C- XXX AWS A5.20 - E6XT-X, E6XT-XM, E7XT-X, E7XT-XM (exceto -2, -2M, -3, - 10, -13, -14 e -GS e exceto -11 com espessura superior a 12 mm) AWS A5.29 e - E6XTX- X, E6XT-XM, E7XTX-X, E7XTX-XM GrupoII NBR 5000 (G-30) NBR 5000 (G-35) NBR 5004 (F-32/Q-32) NBR 5004 (F-35/Q-35) NBR 5004 (Q-40) NBR 5008 (CGR 400) d NBR 5008 (CGR 500) d NBR 5008 (CGR 500A) d NBR 5920 (CFR 500) d NBR 5921 (CFR 400) d NBR 5921 (CFR 500) d NBR 6648 (CG-26 t > 19 mm) NBR 6648 (CG-28) NBR 6649 (CF-28) NBR 6650 (CF-28) NBR 6650 (CF-30) NBR 7007 (MR 250 - t > 19 mm) NBR 7007 (AR-350) NBR 7007 (AR-350 COR) NBR 8261 (Graus B e C) A36 (t > 19 mm) A242 d) A572 Grau 42 A572 Grau 50 A572 Grau 55 A992 A588 d AWS A5.1 - E7015, E7016, E7018, E7028 AWS A5.5 e - E7015-X, E7016-X, E7018-X AWS A5.17 - F7XX-EXXX, F7XX-ECXXX AWS A5.23 e - F7XX-EXXX-XX, F7XX-ECXXX-XX AWS A5.18 - ER70S-X, E70C-XC, E70C-XM (exceto -GS) AWS A5.28 e - ER70S-XXX, E70C- XXX AWS A5.20 - E7XT-X, E7XT-XM (exceto -2, - 2M, -3, -10, -13, -14 e -GS e exceto -11 com espessura superior a 12 mm) AWS A5.29 e) - E7XTX-X, E7XTX-XM GrupoIII NBR 5000 (G-42) NBR 5000 (G-45) NBR 5004 (Q-42) NBR 5004 (Q-45) NBR 7007 (AR-415) A572 Grau 60 A572 Grau 65 A913 c AWS A5.5 e - E8015-X, E8016-X, E8018-X AWS A5.23 e - F8XX-EXXX-XX, F8XX-ECXXX-XX AWS A5.28 e - ER80S-XXX, E80C-XXX AWS A5.29 e - E8XTX-X, E8XTX-XM a Em juntas constitudas de metais-base de grupos diferentes, podem ser usados metais da solda compatveis com o metal-base de maior resistncia ou de menor resistncia, devendo-se usar eletrodos de baixo hidrognio para a segunda opo. O preaquecimento deve ser baseado no grupo de maior resistncia. b Quando for feito alvio de tenses nas soldas, o metal da solda no pode conter mais de 0,05 % de vandio. c As limitaes da AWS D1.1 relativas entrada de calor no se aplicam ao ASTM A913, graus 60 e 65. d Podem ser necessrios processos e materiais de soldagem especiais (por exemplo: eletrodos de baixa liga E80XX-X) para atender s caractersticas de resistncia corroso atmosfrica e de resistncia ao choque do metal-base - ver AWS D1.1. e Metais de solda dos grupos B3, B3L, B4, B4L, B5, B5L, B6, B6L, B7, B7L, B8, B8L, B9, ou qualquer grau BXH, na AWS A5.5, A5.23, A5.28 e A5.29, no so pr-qualificados. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 81. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 71 6.2.5 Fora resistente de clculo 6.2.5.1 A fora resistente de clculo, Fw,Rd, dos diversos tipos de solda est indicada na Tabela 8, na qual Aw a rea efetiva da solda, AMB a rea do metal-base (produto do comprimento da solda pela espessura do metal- base menos espesso), fy a menor resistncia ao escoamento entre os metais-base da junta e fw a resistncia mnima trao do metal da solda, obtida da Tabela A.4. Tabela 8 Fora resistente de clculo de soldas Tipo de solda Tipo de solicitao e orientao Fora resistente de clculo Fw,Rd a b d Trao ou compresso paralelas ao eixo da solda No precisa ser considerado Trao ou compresso normal seo efetiva da solda Metal-base: a1yMB fA e f iPenetrao total g) Cisalhamento (soma vetorial) na seo efetiva Metal-base: a1yMB /60,0 fA i Trao ou compresso paralelas ao eixo da solda c No precisa ser considerado Trao ou compresso normal seo efetiva da solda O menor dos dois valores: a) Metal-base: a1yMB /fA i b) Metal da solda: w1ww /60,0 fA j) Penetrao parcial g) Cisalhamento paralelo ao eixo da solda, na seo efetiva Metal-base deve atender a 6.5 Metal da solda: w2ww /60,0 fA k Trao ou compresso paralelas ao eixo da solda c No precisa ser considerado Filete Cisalhamento na seo efetiva (a solicitao de clculo igual resultante vetorial de todas as foras de clculo na junta que produzam tenses normais ou de cisalhamento na superfcie de contato das partes ligadas) Metal-base deve atender a 6.5 Metal da solda: w2ww /60,0 fA h k Tampo em furos ou rasgos Cisalhamento paralelo s superfcies em contato, na seo efetiva Metal-base deve atender a 6.5 Metal da solda: w2ww /60,0 fA k a Para definio de reas efetivas de soldas, ver 6.2.2. b O metal da solda a ser usado para cada metal-base dado na Tabela 7. c Soldas de filete e soldas de penetrao parcial, ligando os elementos componentes de perfis soldados (mesas e almas), podem ser calculadas sem considerar as tenses de trao ou de compresso nesses elementos, paralelas ao eixo da solda; devem ser consideradas, entretanto, as tenses de cisalhamento causadas pelas foras cortantes e os efeitos locais. d Em soldas sujeitas a tenses no-uniformes, as foras solicitante e resistente de clculo so determinadas com base em comprimentos efetivos unitrios. e Nesse caso, quando houver duas classes de resistncia de metal da solda na Tabela 7, s pode ser usada a classe de maior resistncia. f Para juntas de canto e em T, com chapa de espera no retirada do local da solda, o metal da solda deve ter uma tenacidade mnima de 27 J a 4 C, no ensaio de Charpy com entalhe em V. Pode-se dispensar essa exigncia de tenacidade, desde que a junta seja dimensionada usando-se o coeficiente de ponderao da resistncia e a resistncia nominal de uma solda de penetrao parcial. A mesma exigncia de tenacidade aplicvel a emendas soldadas de perfis soldados com espessura de mesa ou alma superior a 50 mm e de perfis laminados com mesas de espessura superior a 44 mm (nesse caso no h alternativa para dispensar tal exigncia). g Em emendas soldadas de perfis soldados com espessura de mesa ou alma superior a 50 mm e de perfis laminados com mesas de espessura superior a 44 mm, deve ser aplicado um preaquecimento igual ou superior a 175 C. h Ver tambm 6.2.5.2. i O valor de a1 dado em 4.8.2. j O valor de w1 igual a 1,25 para combinaes normais, especiais ou de construo e igual a 1,05 para combinaes excepcionais. k O valor de w2 igual a 1,35 para combinaes normais, especiais ou de construo e igual a 1,15 para combinaes excepcionais. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 82. ABNT NBR 8800:2008 72 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 6.2.5.2 Ao invs da fora resistente de clculo dos filetes de solda dada na Tabela 8, o seguinte procedimento pode ser usado: a) para um grupo de filetes de solda situados em um mesmo plano e sujeitos a aes nesse plano, com a resultante das aes passando pelo centro geomtrico do grupo de filetes, a fora resistente de clculo , com w2 dado conforme a Nota k da Tabela 8, igual a: )sen5,01( 6,0 5,1 w w2 w Rdw, += A f F onde: Aw e fw so definidos em 6.2.5.1; o ngulo entre a resultante das aes e o eixo longitudinal do grupo de filetes de solda; b) para um grupo de filetes de solda situados em um mesmo plano e sujeitos a aes nesse plano, com a resultante das aes no passando pelo centro geomtrico do grupo de filetes, analisados pelo mtodo do centro instantneo de rotao, os componentes da fora resistente de clculo so FRd,wx e FRd,wy, com: = Rdwix,Rdwx, FF = Rdwiy,Rdwy, FF )()sen5,01( 6,0 i 5,1 wi w2 w Rdwi, pfA f F i += [ ] 3,0 )9,09,1()( pppf = onde: Fwi,Rd a fora resistente de clculo do filete de nmero i; Fwix,Rd a fora resistente de clculo na direo x; Fwiy,Rd a fora resistente de clculo na direo y; p mi , ou seja, a relao entre a deformao do filete i sob nveis intermedirios de tenso, linearmente proporcional deformao crtica baseada na distncia ao centro instantneo de rotao, ri, igual a critui rr , e sua deformao no limite de resistncia, igual a wiwi 65,0 i 17,0)6(087,1 dd + ; dwi o tamanho da perna do filete i; rcrit a distncia do centro instantneo de rotao do filete com relao iu r mnima; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 83. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 73 c) para um grupo de filetes carregado concentricamente, formado por elementos situados longitudinalmente e transversalmente direo da fora aplicada, a fora resistente de clculo combinada Fw,Rd o maior valor entre: Rdwt,Rd,wRdw1, FFF += l e Rdwt,Rd,wRdw2, 5,185,0 FFF += l onde: Fwl,Rd a fora resistente de clculo total dos filetes de solda situados longitudinalmente direo da fora aplicada, obtida da Tabela 8; Fwt,Rd a fora resistente de clculo total dos filetes de solda situados transversalmente direo da fora aplicada, obtida da Tabela 8, porm sem levar em conta a Nota f. 6.2.6 Limitaes 6.2.6.1 Soldas de penetrao As espessuras mnimas de gargantas efetivas de soldas de penetrao parcial esto indicadas na Tabela 9. A dimenso da solda deve ser estabelecida em funo da parte mais espessa soldada, exceto que tal dimenso no necessita ultrapassar a espessura da parte menos espessa, desde que seja obtida a fora resistente de clculo necessria. Para essa exceo e para que se obtenha uma solda de boa qualidade, devem ser tomados cuidados especiais usando-se preaquecimento. No podem ser usadas soldas de penetrao parcial em emendas de peas fletidas. Tabela 9 Espessura mnima da garganta efetiva de uma solda de penetrao parcial Menor espessura do metal-base na junta mm Espessura mnima da garganta efetiva a mm Abaixo de 6,35 e at 6,35 Acima de 6,35 at 12,5 Acima de 12,5 at 19 Acima de 19 at 37,5 Acima de 37,5 at 57 Acima de 57 at 152 Acima de 152 3 5 6 8 10 13 16 a Ver 6.2.2 para definio de garganta efetiva. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 84. ABNT NBR 8800:2008 74 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 6.2.6.2 Soldas de filete 6.2.6.2.1 O tamanho mnimo da perna de uma solda de filete dado na Tabela 10, em funo da parte menos espessa soldada. Tabela 10 Tamanho mnimo da perna de uma solda de filete Menor espessura do metal-base na junta mm Tamanho mnimo da perna da solda de filete, dw a mm Abaixo de 6,35 e at 6,35 Acima de 6,35 at 12,5 Acima de 12,5 at 19 Acima de 19 3 5 6 8 a Executadas somente com um passe. 6.2.6.2.2 O tamanho mximo da perna de uma solda de filete que pode ser usado ao longo de bordas de partes soldadas o seguinte: a) ao longo de bordas de material com espessura inferior a 6,35 mm, no mais do que a espessura do material; b) ao longo de bordas de material com espessura igual ou superior a 6,35 mm, no mais do que a espessura do material subtrada de 1,5 mm, a no ser que nos desenhos essa solda seja indicada como reforada durante a execuo, de modo a obter a espessura total desejada da garganta. 6.2.6.2.3 O comprimento efetivo de uma solda de filete (ver 6.2.2.2), dimensionada para uma solicitao de clculo qualquer, no pode ser inferior a 4 vezes seu tamanho da perna e a 40 mm ou, ento, esse tamanho no pode ser considerado maior que 25% do comprimento efetivo da solda. Quando forem usadas somente soldas de filete longitudinais nas ligaes extremas de chapas planas tracionadas, o comprimento de cada filete no pode ser menor que a distncia transversal entre eles. Ver tambm o disposto em 5.2.5d). 6.2.6.2.4 Podem ser usadas soldas intermitentes de filete, dimensionadas para transmitir solicitaes de clculo, quando a resistncia de clculo exigida for inferior de uma solda contnua do menor tamanho de perna permitido, e tambm para ligar elementos de barras compostas. O comprimento efetivo de qualquer segmento de solda intermitente de filete no pode ser menor que 4 vezes o tamanho da perna, nem menor que 40 mm. O uso de soldas intermitentes requer cuidados especiais com flambagens locais e com corroso. 6.2.6.2.5 O cobrimento mnimo, em ligaes por superposio, deve ser igual a 5 vezes a espessura da parte ligada menos espessa e no inferior a 25 mm. Chapas ou barras, ligadas por superposio apenas com filetes transversais e sujeitas a solicitao axial, devem ter soldas de filete ao longo das extremidades de ambas as partes, exceto quando a deformao das partes sobrepostas for suficientemente contida, de modo a evitar abertura da ligao por efeito das solicitaes de clculo. 6.2.6.2.6 Terminaes de soldas de filete podem se estender at a extremidade ou at as bordas das partes ligadas, ou ser interrompidas prximo desses locais, ou formar um contorno fechado, exceto como limitado a seguir: a) para juntas por superposio nas quais uma das partes se estende alm de uma borda sujeita a tenses de trao longitudinais, os filetes devem ser interrompidos a uma distncia dessa borda no inferior ao tamanho da perna do filete, dw (ver Figura 14, que mostra tambm o sentido sugerido de execuo da solda); Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 85. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 75 b) para ligaes de elementos estruturais com foras cclicas normais a elementos em projeo, de freqncia e magnitude que tenderiam a causar fadiga progressiva a partir de um ponto na extremidade da solda, os filetes de solda devem contornar os cantos, estendendo-se por uma distncia no inferior a duas vezes a dimenso da perna ou largura da parte ligada, a que for menor; c) para ligaes cujo projeto requer flexibilidade de elementos em projeo, se forem usados retornos nas extremidades dos filetes, o comprimento dos retornos no deve exceder quatro vezes a dimenso da perna; d) soldas de filete em lados opostos de um plano comum devem ser interrompidas no canto comum a ambas as soldas. sentido sugerido de execuo da solda para evitar defeitos dw dw Figura 14 Filetes de solda prximos de bordas tracionadas 6.2.6.2.7 Podem ser usadas soldas de filete em furos ou rasgos para transmitir foras paralelas s superfcies de contato em ligaes por superposio ou para evitar flambagem (ou separao) das partes sobrepostas, e para ligar componentes de barras de seo composta. Para tais soldas devem ser atendidas as disposies de 6.2.2.2. As soldas de filete em furos ou rasgos no podem ser consideradas soldas de tampo. 6.2.6.3 Soldas de tampo em furos ou rasgos Podem ser usadas soldas de tampo em furos ou rasgos para transmitir foras paralelas s superfcies de contato em ligaes por superposio ou para evitar instabilidade (ou separao) das partes sobrepostas, e para ligar componentes de barras de seo composta. O dimetro dos furos para soldas de tampo em furos no pode ser inferior espessura da parte que os contm acrescida de 8 mm, nem maior que 2,25 vezes a espessura da solda. A distncia de centro a centro de soldas de tampo em furos deve ser igual ou superior a 4 vezes o dimetro do furo. O comprimento do rasgo para soldas de tampo em rasgos no pode ser maior que 10 vezes a espessura da solda. A largura dos rasgos no pode ser inferior espessura da parte que os contm acrescida de 8 mm, nem maior que 2,25 vezes a espessura da solda. As extremidades desses rasgos devem ter a forma semicircular, ou devem ter cantos arredondados de raio no inferior espessura da parte que os contm, exceto aquelas extremidades que se estendem at a borda do elemento soldado. O espaamento entre as linhas de centro de rasgos, medido na direo transversal ao comprimento dos rasgos, deve ser igual ou superior a 4 vezes a largura do rasgo. A distncia de centro a centro de rasgos situados na mesma linha longitudinal ao comprimento deles, medida sobre essa linha, deve ser igual ou superior a 2 vezes o comprimento dos rasgos. A espessura de soldas de tampo em furos ou rasgos situados em material de espessura igual ou inferior a 16 mm deve ser igual espessura desse material. Quando a espessura desse material for maior que 16 mm, a espessura da solda deve ser no mnimo igual metade da espessura do mesmo material, porm no inferior a 16 mm. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 86. ABNT NBR 8800:2008 76 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 6.3 Parafusos e barras redondas rosqueadas As prescries desta Norma referem-se especificamente aos parafusos comuns ASTM A307 e aos parafusos de alta resistncia ASTM A325 e A490, com rosca UNC. Entretanto, permite-se o uso de parafusos comuns ISO 898-1 Classe 4.6 e parafusos de alta resistncia ISO 4016 Classe 8.8 e ISO 4016 Classe 10.9, desde que, para esses parafusos, todas as exigncias apresentadas para os parafusos ASTM similares sejam atendidas, com as devidas adaptaes. So tambm previstas barras redondas rosqueadas, devendo as roscas atender aos requisitos da ASME B18.2.6 com tolerncia classe 2A; as porcas das barras redondas rosqueadas devem ser do mesmo material da barra e devem ter dimenses conforme especificado na ASME B18.2.6 para porcas hexagonais. 6.3.1 Parafusos de alta resistncia Em ligaes com parafusos de alta resistncia devem ser atendidos os requisitos de 6.7. Permite-se aperto normal, exceto nas seguintes situaes: a) casos citados em 6.1.11.1; b) parafusos ASTM A490 sujeitos trao ou trao e cisalhamento; c) parafusos ASTM A325 sujeitos trao ou trao e cisalhamento, quando o afrouxamento ou a fadiga devidos vibrao ou flutuaes de solicitao precisarem ser considerados no projeto. Considera-se que o aperto normal pode ser obtido por alguns impactos de uma chave de impacto ou pelo esforo mximo de um operrio usando uma chave normal, garantindo sempre firme contato entre as partes ligadas. Parafusos montados sem controle de protenso inicial devem ser claramente indicados nos desenhos de projeto, fabricao e montagem. Quando o aperto normal no for permitido, os parafusos devem ser montados de forma a desenvolver uma fora de protenso mnima, obtida conforme 6.7.4.1. 6.3.2 reas de clculo 6.3.2.1 rea efetiva para presso de contato A rea efetiva para presso de contato do parafuso igual ao dimetro do parafuso multiplicado pela espessura da chapa considerada. Parafusos com cabea escareada no so previstos nesta Norma. 6.3.2.2 rea efetiva do parafuso ou barra redonda rosqueada, para trao A rea resistente ou rea efetiva de um parafuso ou de uma barra redonda rosqueada (Abe), para trao, um valor compreendido entre a rea bruta e a rea da raiz da rosca. Nesta Norma essa rea considerada igual a b75,0 A , sendo Ab a rea bruta, baseada no dimetro do parafuso ou no dimetro externo da rosca da barra redonda rosqueada, db. Logo: bbe 75,0 AA = com 2 bb 25,0 dA = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 87. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 77 6.3.3 Fora resistente de clculo 6.3.3.1 Trao A fora de trao resistente de clculo de um parafuso tracionado ou de uma barra redonda rosqueada tracionada dada por (ver tambm 6.3.5): a2 ubbe Rdt, fA F = onde: fub a resistncia ruptura do material do parafuso ou barra redonda rosqueada trao, especificada no Anexo A; Abe a rea efetiva, definida em 6.3.2.2. No caso de barras redondas rosqueadas, a fora resistente de clculo no deve ser superior a a1yb /fA . 6.3.3.2 Cisalhamento A fora de cisalhamento resistente de clculo de um parafuso ou barra redonda rosqueada , por plano de corte, igual a (deve ser atendido tambm o exposto em 6.3.3.3): a) para parafusos de alta resistncia e barras redondas rosqueadas, quando o plano de corte passa pela rosca e para parafusos comuns em qualquer situao: a2 ubb Rdv, 4,0 fA F = b) para parafusos de alta resistncia e barras redondas rosqueadas, quando o plano de corte no passa pela rosca: a2 ubb Rdv, 5,0 fA F = onde Ab a rea bruta, baseada no dimetro do parafuso ou barra redonda rosqueada, db, dada em 6.3.2.2. 6.3.3.3 Presso de contato em furos A fora resistente de clculo presso de contato na parede de um furo, j levando em conta o rasgamento entre dois furos consecutivos ou entre um furo extremo e a borda, dada por (deve ser atendido tambm o exposto em 6.3.3.2): a) no caso de furos-padro, furos alargados, furos pouco alongados em qualquer direo e furos muito alongados na direo da fora: quando a deformao no furo para foras de servio for uma limitao de projeto a2 uf Rdc, 2,1 ft F l = a2ub /4,2 ftd Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 88. ABNT NBR 8800:2008 78 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados quando a deformao no furo para foras de servio no for uma limitao de projeto a2 uf Rdc, 5,1 ft F l = a2ub /0,3 ftd b) no caso de furos muitos alongados na direo perpendicular da fora: a2 uf Rdc, 0,1 ft F l = a2ub /0,2 ftd onde: lf a distncia, na direo da fora, entre a borda do furo e a borda do furo adjacente ou a borda livre; db o dimetro do parafuso; t a espessura da parte ligada; fu a resistncia ruptura do ao da parede do furo. O uso de furos alargados e furos pouco ou muito alongados na direo da fora restrito a ligaes por atrito (ver 6.3.4.2 e Tabela 13). A fora resistente total igual soma das foras resistentes presso de contato calculadas para todos os furos. 6.3.3.4 Trao e cisalhamento combinados Quando ocorrer a ao simultnea de trao e cisalhamento, deve ser atendida a seguinte equao de interao: 0,1 2 Rdv, Sdv, 2 Rdt, Sdt, + F F F F onde: Ft,Sd a fora de trao solicitante de clculo por parafuso ou barra redonda rosqueada; Fv,Sd a fora de cisalhamento solicitante de clculo no plano considerado do parafuso ou barra redonda rosqueada; Ft,Rd e Fv,Rd so dados respectivamente em 6.3.3.1 e 6.3.3.2. Alternativamente ao uso da equao da interao, a fora de trao solicitante de clculo (Ft,Sd) por parafuso ou barra redonda rosqueada deve atender s exigncias da Tabela 11. Nesse caso, adicionalmente, devem ser feitas verificaes para as foras de trao e cisalhamento isoladas, conforme 6.3.3.1, 6.3.3.2 e 6.3.3.3. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 89. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 79 Tabela 11 Foras de trao e cisalhamento combinadas Meio de ligao Limitao adicional do valor da fora de trao solicitante de clculo por parafuso ou barra redonda rosqueada a Parafusos ASTM A307 Sdv,a2bubSdt, 90,1 FAfF Parafusos ASTM A325 Sdv,a2bubSdt, 90,1 FAfF b Sdv,a2bubSdt, 50,1 FAfF c Parafusos ASTM A490 Sdv,a2bubSdt, 90,1 FAfF b Sdv,a2bubSdt, 50,1 FAfF c Barras redondas rosqueadas em geral Sdv,a2bubSdt, 90,1 FAfF a fub a resistncia ruptura do material do parafuso ou barra redonda rosqueada especificada no Anexo A; Ab a rea bruta, baseada no dimetro do parafuso ou barra redonda rosqueada, db, dada em 6.3.2.2, e Fv,Sd a fora de cisalhamento solicitante de clculo no plano considerado do parafuso ou barra redonda rosqueada. b Plano de corte passa pela rosca. c Plano de corte no passa pela rosca. 6.3.4 Fora resistente de parafusos de alta resistncia em ligaes por atrito 6.3.4.1 O projeto de ligaes por atrito com parafusos de alta resistncia precisa levar em conta se o deslizamento um estado-limite de servio ou um estado-limite ltimo (ver 6.3.4.2) e deve ser feito conforme 6.3.4.3 ou 6.3.4.4, o que for aplicvel, e ainda atender a 6.3.3. 6.3.4.2 Nas ligaes com furos alargados e furos pouco alongados ou muito alongados com alongamentos paralelos direo da fora aplicada, o deslizamento deve ser considerado estado-limite ltimo (ver 6.3.4.3). Nas ligaes com furos-padro e furos pouco alongados ou muito alongados com alongamentos transversais direo da fora aplicada, o deslizamento deve ser considerado estado-limite de servio (ver 6.3.4.4). 6.3.4.3 Nas situaes em que o deslizamento um estado-limite ltimo (ver 6.3.4.2), a fora resistente de clculo de um parafuso ao deslizamento, Ff,Rd , deve ser igual ou superior fora cortante solicitante de clculo no parafuso, calculada com as combinaes ltimas de aes conforme 4.7.7.2. O valor da fora resistente de clculo dado por: = Tb Sdt, e sTbh Rdf, 1,13 1 13,1 F FnFC F onde: FTb a fora de protenso mnima por parafuso, conforme 6.7.4.1; Ft,Sd a fora de trao solicitante de clculo no parafuso que reduz a fora de protenso, calculada com as combinaes ltimas de aes conforme 4.7.7.2; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 90. ABNT NBR 8800:2008 80 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados ns o nmero de planos de deslizamento; e o coeficiente de ponderao da resistncia, igual a 1,20 para combinaes normais, especiais ou de construo e 1,00 para combinaes excepcionais; o coeficiente mdio de atrito, definido a seguir: a) 0,35 para superfcies classe A, isto , superfcies laminadas, limpas, isentas de leos ou graxas, sem pintura, e para superfcies classe C, isto , superfcies galvanizadas a quente com rugosidade aumentada manualmente por meio de escova de ao (no permitido o uso de mquinas); b) 0,50 para superfcies classe B, isto , superfcies jateadas sem pintura; c) 0,20 para superfcies galvanizadas a quente; Ch um fator de furo, igual a: a) 1,00 para furos-padro; b) 0,85 para furos alargados ou pouco alongados; c) 0,70 para furos muito alongados. A regio mnima das superfcies classes A e B em contato que deve ficar sem pintura mostrada esquematicamente na Figura 15. Superfcies classes A e B podem tambm ser jateadas e pintadas, desde que o coeficiente mdio de atrito seja comprovado por ensaios conforme as prescries da Specification for structural joints using ASTM A325 or A490 bolts, do AISC (American Institute of Steel Construction); outros valores de podem ser tambm estabelecidos com base em tais ensaios. rea com pintura permitida Contorno da rea sem pintura Permetro da rea de contato rea circular ao redor do furo db ou 25 mm (o que for maior) dh db ou 25 mm (o que for maior) Figura 15 Superfcies em contato sem pintura Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 91. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 81 Calos com espessura mxima de 6 mm, ainda que contenham furos alongados at uma borda (finger shims), conforme Figura 16, podem ser usados em ligaes por atrito com furos-padro, mantendo-se o coeficiente de ponderao da resistncia igual a 1,00. Figura 16 Calos com furos alongados at uma borda 6.3.4.4 Nas situaes em que o deslizamento um estado-limite de servio (ver 6.3.4.2), a fora resistente nominal de um parafuso ao deslizamento, Ff,Rk, deve ser igual ou superior fora cortante solicitante caracterstica, calculada com as combinaes de aes raras de servio, conforme 4.7.7.3.4, ou, simplificadamente, tomada igual a 70% da fora cortante solicitante de clculo. O valor da fora resistente nominal dado por: = Tb Skt, sTbhRkf, 0,80 180,0 F F nFCF onde Ft,Sk a fora de trao solicitante caracterstica no parafuso que reduz a fora de protenso, calculada com as combinaes de aes raras de servio, conforme 4.7.7.3.4, ou, simplificadamente, tomada igual a 70 % da fora de trao solicitante de clculo. Todas as consideraes feitas em 6.3.4.3 relacionadas a acabamento de superfcie e calos permanecem vlidas. 6.3.5 Efeito de alavanca 6.3.5.1 Na determinao da fora de trao solicitante de clculo em parafusos e barras redondas rosqueadas, deve-se levar em conta o efeito de alavanca, produzido pelas deformaes das partes ligadas (Figura 17). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 92. ABNT NBR 8800:2008 82 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados AA abb p a e2 e1 e1 e2 t2 NSd NSd Ft,Sd p menor valor entre (e2) e (b + 0,5 db) menor valor entre (e1/2) e (b + 0,5 db) Corte A-A t1 MSd = b (na largura p da chapa - ver Corte A-A)Ft,Sd (fora de trao em um parafuso) Ft,Sd Figura 17 Efeito de alavanca 6.3.5.2 Caso no se faam anlises mais rigorosas, pode-se considerar que o efeito de alavanca tenha sido adequadamente considerado se for atendida pelo menos uma das exigncias a seguir: a) na determinao das espessuras das chapas das partes ligadas (t1 e t2 - ver Figura 17), for empregado o momento resistente plstico (Z fy) e a fora de trao resistente de clculo dos parafusos ou barras redondas rosqueadas for reduzida em 33%; b) na determinao das espessuras das chapas das partes ligadas (t1 e t2 - ver Figura 17), for empregado o momento resistente elstico (W fy) e a fora de trao resistente de clculo dos parafusos ou barras redondas rosqueadas for reduzida em 25%. Adicionalmente, a dimenso a no pode ser inferior dimenso b (Figura 17). Ao se determinarem as espessuras das chapas das partes ligadas, deve-se tomar a fora atuante em um parafuso e a sua largura de influncia na chapa, p, obtida conforme indicado na Figura 17. 6.3.6 Dimenses e uso de furos e arruelas 6.3.6.1 As dimenses mximas de furos devem obedecer ao indicado na Tabela 12. No entanto, furos de maiores dimetros podem ser usados nas placas de apoio de pilares, para levar em conta as tolerncias de locao de chumbadores em bases de concreto, usando-se arruelas especialmente dimensionadas para tal situao, soldadas placa de base. 6.3.6.2 Nas ligaes com furos alargados ou alongados devem ser observados os tipos de ligao permitidos e as limitaes indicadas na Tabela 13. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 93. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 83 Tabela 12 Dimenses mximas de furos para parafusos e barras redondas rosqueadas Dimetro do parafuso ou barra redonda rosqueada db Dimetro do furo-padro Dimetro do furo alargado Dimenses do furo pouco alongado Dimenses do furo muito alongado 24 5,1b +d 5b +d )6()5,1( bb ++ dd bb 5,2)5,1( dd + 27 28,5 33 355,28 5,675,28 Dimenses em milmetros 30 5,1b +d 8b +d )5,9()5,1( bb ++ dd bb 5,2)5,1( dd + 8/7 16/1b +d 16/3b +d )4/1()16/1( bb ++ dd bb 5,2)16/1( dd + 1 16/11 4/11 16/5116/11 2/1216/11 Dimenses empolegadas 8/11 16/1b +d 16/5b +d )8/3()16/1( bb ++ dd bb 5,2)16/1( dd + Tabela 13 Limitaes relativas ao emprego de furos alargados ou alongados LimitaesTipo de furo Tipo de ligao permitido Posio do furo Arruelas a Alargado Por atrito Em qualquer uma ou em todas as chapas da ligao Endurecidas, sobre furos alargados em chapas externas da ligao Por atrito Em qualquer uma ou em todas as chapas de ligao. Qualquer posio, independentemente da direo da solicitaoPouco alongado Por contato Em qualquer uma ou em todas as chapas da ligao. Maior dimenso normal direo da solicitao Sobre furos pouco alongados em chapas externas da ligao devem ser usadas arruelas, que devem ser endurecidas quando os parafusos forem de alta resistncia Por atrito Em somente uma das partes da ligao, para a mesma superfcie de contato. Qualquer posio, independentemente da direo da solicitaoMuito alongado Por contato Em somente uma das partes da ligao, para a mesma superfcie de contato. Maior dimenso normal direo da solicitao Arruelas de chapa ou barras chatas contnuas, de ao estrutural, com espessura mnima de 8mm e com furos-padro, devem ser usadas sobre furos muito alongados em chapas externas. Tais arruelas ou barras devem ter dimenses suficientes para cobrir totalmente os furos alongados aps a instalao dos parafusos. Quando for necessrio usar arruelas endurecidas (ver 6.7.4.2 e a) ), estas sero colocadas sobre aquelas arruelas de chapas ou barras contnuas a Quando forem usados parafusos ASTM A490 de dimetro superior a 25,4 mm, em furos alongados ou alargados, nas chapas externas da ligao, devem ser usadas arruelas endurecidas de acordo com a ASTM F436, porm de espessura mnima igual a 8 mm, em lugar das arruelas-padro. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 94. ABNT NBR 8800:2008 84 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 6.3.7 Pega longa Exceto nos casos dos parafusos de alta resistncia montados com protenso inicial, quando o comprimento de pega excede 5 db, a fora de cisalhamento resistente de clculo dos parafusos ou barras redondas rosqueadas deve ser reduzida em 1% para cada 1,5 mm adicionais de pega (db o dimetro do parafuso ou barra redonda rosqueada). 6.3.8 Ligaes de grande comprimento Em ligaes por contato usadas em emendas de barras tracionadas, com comprimento superior a 1270 mm na direo da fora externa, a fora de cisalhamento solicitante de clculo e a fora solicitante de clculo presso de contato na parede de um furo nos parafusos, respectivamente Fv,Sd e Fc,Sd, devem ser multiplicadas por 1,25 para levar em conta a distribuio no-uniforme da fora externa pelos parafusos. 6.3.9 Espaamento mnimo entre furos A distncia entre centros de furos-padro, alargados ou alongados, no pode ser inferior a 2,7 db, de preferncia 3 db, sendo db o dimetro do parafuso ou barra redonda rosqueada. Alm desse requisito, a distncia livre entre as bordas de dois furos consecutivos no pode ser inferior a db. 6.3.10 Espaamento mximo entre parafusos O espaamento mximo entre parafusos que ligam uma chapa a um perfil ou a outra chapa, em contato contnuo, deve ser determinado como a seguir: a) em elementos pintados ou no sujeitos corroso, o espaamento no pode exceder 24 vezes a espessura da parte ligada menos espessa, nem 300 mm; b) em elementos sujeitos corroso atmosfrica, executados com aos resistentes corroso, no pintados, o espaamento no pode exceder 14 vezes a espessura da parte ligada menos espessa, nem 180 mm. 6.3.11 Distncia mnima de um furo s bordas 6.3.11.1 Furos-padro A distncia do centro de um furo-padro a qualquer borda de uma parte ligada no pode ser inferior ao valor indicado na Tabela 14, na qual db o dimetro do parafuso ou barra redonda rosqueada. 6.3.11.2 Furos alargados ou alongados A distncia do centro de um furo alargado ou alongado a qualquer borda de uma parte ligada no pode ser inferior ao valor indicado para furos-padro, dado na Tabela 14, acrescido de bd , sendo db o dimetro do parafuso e definido como a seguir: a) 0= para furos alongados na direo paralela borda considerada; b) 12,0= para furos alargados; c) 20,0= para furos pouco alongados na direo perpendicular borda considerada; d) 75,0= para furos muito alongados na direo perpendicular borda considerada (se o comprimento do furo muito alongado for inferior ao dado na Tabela 12, o produto bd pode ser reduzido de uma quantia igual metade da diferena entre o comprimento dado na Tabela e o comprimento real). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 95. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 85 Tabela 14 Distncia mnima do centro de um furo-padro borda a) Dimetro db pol mm Borda cortada com serra ou tesoura mm Borda laminada ou cortada a maarico b mm 1/2 5/8 3/4 7/8 1 1 1/8 1 1/4 > 1 1/4 16 20 22 24 27 30 36 > 36 22 29 32 35 38 c 42 c 44 50 53 57 64 b75,1 d 19 22 26 27 29 31 32 38 39 42 46 b25,1 d a So permitidas distncias inferiores s desta Tabela, desde que a equao aplicvel de 6.3.3.3 seja satisfeita. b Nesta coluna, as distncias podem ser reduzidas de 3 mm, quando o furo est em um ponto onde a fora solicitante de clculo no exceda 25 % da fora resistente de clculo. c Nas extremidades de cantoneiras de ligao de vigas e de chapas de extremidade para ligaes flexveis, esta distncia pode ser igual a 32 mm. 6.3.12 Distncia mxima de um parafuso ou barra rosqueada s bordas Para qualquer borda de uma parte ligada, a distncia do centro do parafuso, ou barra redonda rosqueada, mais prximo at essa borda no pode exceder a 12 vezes a espessura da parte ligada considerada, nem 150 mm. 6.4 Pinos 6.4.1 Generalidades Os momentos fletores em um pino devem ser calculados admitindo-se que as tenses de contato entre o pino e as partes conectadas sejam uniformemente distribudas ao longo da espessura de cada parte. 6.4.2 Esforos e tenso resistente de clculo 6.4.2.1 Momento fletor resistente de clculo O momento fletor resistente de clculo do pino dado por: a1 y Rd 2,1 fW M = onde W o mdulo de resistncia elstico da seo do pino e fy a resistncia ao escoamento do material do pino. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 96. ABNT NBR 8800:2008 86 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 6.4.2.2 Fora cortante resistente de clculo A fora cortante resistente de clculo do pino dada por: a1 yw Rdv, 60,0 fA F = onde Aw a rea efetiva de cisalhamento da seo do pino, igual a g75,0 A , sendo Ag a rea bruta do pino. 6.4.2.3 Tenso normal resistente de clculo ao esmagamento A tenso normal resistente de clculo do pino ao esmagamento dada por: a1 y Rd 5,1 f = onde fy a resistncia ao escoamento do material do pino. A tenso normal solicitante de clculo a ser considerada a mxima tenso de contato de clculo, para distribuio uniforme ou no. 6.5 Elementos de ligao 6.5.1 Generalidades Esta subseo aplicvel ao dimensionamento de elementos de ligao, tais como: enrijecedores, chapas de ligao, cantoneiras, consolos e todas as partes das peas ligadas, afetadas localmente pela ligao. 6.5.2 Ligaes excntricas Os eixos que passam pelos centros geomtricos das sees transversais de barras axialmente solicitadas que formam um n devem, de preferncia, se interceptar num ponto comum. Caso contrrio, deve ser levada em conta a excentricidade na ligao. 6.5.3 Elementos tracionados A fora de trao resistente de clculo de elementos de ligao tracionados deve ser o menor valor obtido, conforme segue: a) para o estado-limite ltimo de escoamento: a1 gy Rd Af F = b) para o estado-limite ltimo de ruptura: a2 eu Rd Af F = onde Ae a rea lquida efetiva definida em 5.2.3, sendo que para chapas de emendas parafusadas: Ae = An 0,85 Ag Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 97. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 87 6.5.4 Elementos comprimidos A fora de compresso resistente de clculo de elementos de ligao comprimidos deve ser o menor valor obtido, conforme segue: a) para o estado-limite ltimo de escoamento, aplicvel quando KL/r 25 a1 gy Rd Af F = b) para o estado-limite ltimo de flambagem, aplicvel quando KL/r > 25, devem ser usadas as prescries de 5.3. 6.5.5 Elementos submetidos a cisalhamento A fora cortante resistente de clculo de elementos de ligao submetidos a cisalhamento deve ser o menor valor obtido, conforme segue: a) para o estado-limite ltimo de escoamento a1 gy Rd 60,0 Af F = b) para o estado-limite ltimo de ruptura a2 nvu Rd 60,0 Af F = onde Anv a rea lquida sujeita a cisalhamento. 6.5.6 Colapso por rasgamento Para o estado-limite de colapso por rasgamento, a fora resistente determinada pela soma das foras resistentes ao cisalhamento de uma ou mais linhas de falha e trao em um segmento perpendicular. Esse estado-limite deve ser verificado junto a ligaes em extremidades de vigas com a mesa recortada para encaixe e em situaes similares, tais como em barras tracionadas e chapas de n (algumas situaes tpicas so mostradas na Figura 18-a). A fora resistente de clculo ao colapso por rasgamento dada por: ( ) ( )ntutsgvy a2 ntutsnvu a2 Rdr, 60,0 1 60,0 1 AfCAfAfCAfF ++= onde: Agv a rea bruta sujeita a cisalhamento; Anv a rea lquida sujeita a cisalhamento; Ant a rea lquida sujeita trao; Cts igual a 1,0 quando a tenso de trao na rea lquida for uniforme, e igual a 0,5 quando for no-uniforme (as Figuras 18-b e 18-c ilustram situaes tpicas, respectivamente, para 5,0e0,1 tsts == CC ). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 98. ABNT NBR 8800:2008 88 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Av At Av At AvAt Av At (a) Situaes tpicas nas quais deve ser verificado o estado-limite (b) Situaes tpicas nas quais Cts = 1,0 (c) Situao tpica na qual Cts = 0,5 Figura 18 Colapso por rasgamento 6.5.7 Chapas de enchimento 6.5.7.1 Nas ligaes soldadas, qualquer chapa de enchimento de espessura igual ou superior a 6 mm deve se estender alm das bordas da chapa de ligao e ser soldada parte onde deve ser fixada, com solda suficiente para transmitir a fora solicitante de clculo que age na chapa de ligao, aplicada como carga excntrica na superfcie da chapa de enchimento (Figura 19). As soldas que ligam a chapa de ligao chapa de enchimento devem ser suficientes para transmitir a fora solicitante de clculo que age na chapa de ligao e ser de comprimento suficiente, de forma que no seja ultrapassada a fora resistente de clculo da chapa de enchimento ao longo da aresta da solda. Quando a espessura da chapa de enchimento for inferior a 6 mm, suas bordas devem coincidir com as bordas da chapa de ligao e o tamanho da perna do filete de solda deve ser igual soma do tamanho da perna necessrio para transmitir a fora solicitante de clculo que age na chapa de ligao com a espessura da chapa de enchimento (Figura 20). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 99. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 89 3 2 1 3 2 1 Podem ser usadas soldas transversais ao longo das bordas indicadas Figura 19 Chapa de enchimento com espessura igual ou superior a 6 mm Dimenso efetiva Dimenso real 2 1 2 1 Podem ser usadas soldas transversais ao longo das bordas indicadas t d : 20 )(0,6 1 auxy a2 Rdc, ddf F l = onde: d o dimetro do cilindro; fy a menor resistncia ao escoamento das partes em contato; MPa90= (com a devida converso no caso de outra unidade); l o comprimento do cilindro; mm4,25aux =d (com a devida converso no caso de outra unidade). 6.6.5 Apoios de concreto A tenso resistente de clculo presso de contato, na rea A1 da regio carregada sob placas de apoio, dada por (Figura 22): a) quando a superfcie de concreto se estende alm da placa de apoio e seu contorno homottico com relao regio carregada: ck 1 2 nc ck Rdc, f A Af = onde: A1 a rea carregada sob a placa de apoio; A2 a rea da superfcie de concreto. n um coeficiente de comportamento, igual a 1,40. b) quando os contornos no forem homotticos, o valor c,Rd pode ser determinado pela expresso anterior, porm a rea A2 deve ser calculada conforme indicado na Figura 22. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 102. ABNT NBR 8800:2008 92 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados A1 (rea carregada) contorno homottico em relao a A 1 A rea carregada A1 2 Corte A-A A 2 1 Planta Carga A Figura 22 Presso de contato sobre apoios de concreto 6.7 Projeto, montagem e inspeo de ligaes com parafusos de alta resistncia 6.7.1 Generalidades 6.7.1.1 Esta subseo refere-se ao projeto, montagem e inspeo de ligaes feitas com parafusos de alta resistncia ASTM A325 e ASTM A490. 6.7.1.2 As ligaes destinadas a transferir foras paralelas superfcie de contato das partes ligadas podem ser por atrito ou por contato. As ligaes nas quais o deslizamento seja altamente prejudicial e aquelas que estiverem sujeitas a foras repetitivas, com reverso de sinal, devem ser por atrito. 6.7.2 Parafusos, porcas e arruelas 6.7.2.1 Os parafusos devem estar em conformidade com as atuais especificaes ASTM A325 ou ASTM A490. A especificao ASTM A325 prev trs tipos de parafusos de alta resistncia, um dos quais com resistncia corroso atmosfrica comparvel do ao ASTM A588. O responsvel pelo projeto deve especificar o tipo dos parafusos a serem utilizados. Para exigncias relativas ao uso de parafusos ASTM A325 galvanizados, ver a ASTM A325; parafusos ASTM A490 no podem ser galvanizados. 6.7.2.2 As dimenses dos parafusos devem estar em conformidade com as atuais especificaes da ASME B18.2.6 para parafusos estruturais pesados, de cabea hexagonal. O comprimento do parafuso deve ser tal que, aps a instalao, sua extremidade coincida com ou ultrapasse a face externa da porca; para isto necessrio dar uma folga no clculo do comprimento, de modo a compensar as tolerncias de execuo do parafuso e da estrutura. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 103. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 93 6.7.2.3 As dimenses das porcas devem estar em conformidade com as especificaes da ASME B18.2.6 para porcas hexagonais pesadas. 6.7.2.4 Podem ser usados outros tipos de parafusos, desde que satisfaam as prescries relativas a material, processo de fabricao e composio qumica constantes na ASTM A325 ou ASTM A490, que atendam aos requisitos de propriedades mecnicas dessas mesmas especificaes, com comprovaes por ensaios em escala natural, e tambm que tenham dimetro do fuste e reas de contato sob a cabea e porca, ou suas equivalentes, no inferiores aos valores correspondentes s exigncias de 6.7.2.2 e 6.7.2.3 para um parafuso e porca de mesmas dimenses nominais. Os mtodos de instalao e inspeo podem diferir dos indicados respectivamente em 6.7.4.3, 6.7.4.4, 6.7.4.5 e 6.7.5; nesse caso, tais mtodos devem ser documentados por especificao detalhada, sujeita aprovao do engenheiro responsvel pelo projeto. 6.7.2.5 As arruelas planas circulares e arruelas biseladas quadradas devem estar em conformidade com as ltimas especificaes ASTM F436. As dimenses das arruelas so especificadas na ASME B18.2.6. 6.7.3 Partes parafusadas 6.7.3.1 Devem ser usadas arruelas biseladas endurecidas para compensar a falta de paralelismo, quando uma das faces externas das partes parafusadas tiver mais de 1:20 de inclinao em relao ao plano normal ao eixo do parafuso. As partes parafusadas da estrutura no podem ser separadas por quaisquer materiais que no sejam aos estruturais, devendo ficar totalmente em contato quando montadas. Os furos podem ser puncionados, subpuncionados e alargados, ou broqueados. 6.7.3.2 Quando montadas, todas as superfcies da ligao, incluindo as adjacentes s cabeas dos parafusos, porcas e arruelas, devem estar isentas de escamas de laminao (exceto aquelas firmemente aderidas ao material), rebarbas, sujeiras ou qualquer outra matria estranha que impea o perfeito contato entre as partes. 6.7.3.3 As superfcies de contato em ligaes por atrito devem atender ao exposto em 6.3.4.1. 6.7.4 Instalao dos parafusos com protenso inicial 6.7.4.1 Fora de protenso mnima de aperto Os parafusos de alta resistncia com protenso inicial devem ser apertados de forma a se obter uma fora mnima de protenso (FTb) adequada a cada dimetro e tipo de parafuso usado. Essa fora de protenso fornecida na Tabela 15 para os parafusos ASTM e equivale a aproximadamente 70% da fora de trao resistente nominal do parafuso, dada em 6.3.3.2. O aperto deve ser aplicado pelo mtodo da rotao da porca, da chave calibrada, ou do indicador direto de trao (ver 6.7.4.3, 6.7.4.4 e 6.7.4.5). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 104. ABNT NBR 8800:2008 94 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela 15 Fora de protenso mnima em parafusos ASTM Dimetro db FTb kN pol mm ASTM A325 ASTM A490 1/2 5/8 3/4 7/8 1 1 1/8 1 1/4 1 1/2 16 20 22 24 27 30 36 53 85 91 125 142 176 173 205 227 267 250 326 317 475 460 66 106 114 156 179 221 216 257 283 334 357 408 453 595 659 Se necessrio, em funo das condies de acesso ao parafuso e das folgas para manuseio da ferramenta, o aperto pode ser dado girando-se a cabea do parafuso e impedindo a porca de girar. Quando forem usadas chaves de impacto, sua capacidade deve ser adequada e seu suprimento de ar deve ser suficiente para obter-se o aperto desejado de cada parafuso em aproximadamente 10 s. 6.7.4.2 Arruelas Adicionalmente s exigncias de 6.7.3.1 e da Tabela 13, devem ser usadas arruelas endurecidas nas seguintes situaes: c) sob o elemento que gira (porca ou cabea do parafuso) durante o aperto; d) sob o elemento que no gira durante o aperto, no caso de parafusos A490, quando esse elemento assenta sobre um ao estrutural com resistncia ao escoamento inferior a MPa280 . 6.7.4.3 Aperto pelo mtodo da rotao da porca Quando for usado o mtodo de aperto pela rotao da porca para aplicar a fora de protenso mnima especificada na Tabela 15, deve haver nmero suficiente de parafusos na condio de pr-torque, de forma a garantir que as partes estejam em pleno contato. A condio de pr-torque definida como o aperto obtido aps poucos impactos aplicados por uma chave de impacto, ou pelo esforo mximo aplicado por um operrio usando uma chave normal. Aps essa operao inicial, devem ser colocados parafusos nos furos restantes e tais parafusos tambm levados condio de pr-torque. Todos os parafusos da ligao devem ento receber um aperto adicional, atravs da rotao aplicvel da porca, como indicado na Tabela 16, devendo essa operao comear na parte mais rgida da ligao e prosseguir em direo s bordas livres. Durante essa operao, a parte oposta quela em que se aplica a rotao no pode girar. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 105. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 95 6.7.4.4 Aperto com chave calibrada ou chave manual com torqumetro 6.7.4.4.1 No existe uma relao geral entre fora de protenso em parafusos e torque aplicado durante o aperto da porca, devido a vrios fatores, incluindo as condies de atrito nas superfcies com movimento relativo. No podem ser usadas tabelas de torque baseadas em experincias passadas ou fornecidas em literatura tcnica. Assim, as prescries dadas em 6.7.4.4.2 devem ser obedecidas quando forem usados mtodos de aperto baseados no torque. 6.7.4.4.2 As chaves calibradas, quando usadas, devem ser reguladas para fornecer uma protenso pelo menos 5% superior protenso mnima dada na Tabela 15. As chaves devem ser calibradas pelo menos uma vez por dia de trabalho, para cada dimetro de parafuso a instalar. Elas devem ser recalibradas quando forem feitas mudanas significativas no equipamento ou quando for notada uma diferena significativa nas condies de superfcie dos parafusos, porcas e arruelas. A calibrao deve ser feita atravs do aperto de trs parafusos tpicos de cada dimetro, retirados do lote de parafusos a serem instalados, em um dispositivo capaz de indicar a trao real no parafuso. Na calibrao deve ser certificado que, durante a instalao dos parafusos na estrutura, a calibragem escolhida no produza uma rotao da porca ou da cabea do parafuso, a partir da posio de pr-torque, superior indicada na Tabela 16. Caso sejam usadas chaves manuais com torqumetro, quando o torque for atingido as porcas devem estar em movimento de aperto. Durante a instalao de vrios parafusos na mesma ligao, aqueles j apertados previamente devem ser conferidos com a chave e reapertados caso tenham folgado durante o aperto de parafusos subseqentes, at que todos os parafusos atinjam o aperto desejado. Tabela 16 Rotao da porca a partir da posio de pr-torque a Disposio das faces externas das partes parafusadas Comprimento do parafuso (medido da parte inferior da cabea extremidade) Ambas as faces normais ao eixo do parafuso Uma das faces normal ao eixo do parafuso e a outra face inclinada no mais que 1:20 (sem arruela biselada) Ambas as faces inclinadas em relao ao plano normal ao eixo do parafuso no mais que 1:20 (sem arruelas biseladas) Inferior ou igual a 4 dimetros 1/3 de volta 1/2 volta 2/3 de volta Acima de 4 dimetros at no mximo 8 dimetros, inclusive 1/2 volta 2/3 de volta 5/6 de volta Acima de 8 dimetros at no mximo 12 dimetros b 2/3 de volta 5/6 de volta 1 volta a A rotao da porca considerada em relao ao parafuso, sem levar em conta o elemento que est sendo girado (porca ou parafuso). Para parafusos instalados com 1/2 volta ou menos, a tolerncia na rotao de mais ou menos 30; para parafusos instalados com 2/3 de volta ou mais, a tolerncia na rotao de mais ou menos 45. b Nenhuma pesquisa foi feita para estabelecer o procedimento a ser usado para aperto pelo mtodo da rotao da porca, para comprimentos de parafusos superiores a 12 dimetros. Portanto, a rotao necessria deve ser determinada por ensaios em um dispositivo adequado que mea a trao, simulando as condies reais. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 106. ABNT NBR 8800:2008 96 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 6.7.4.5 Aperto pelo uso de um indicador direto de trao permitido apertar parafusos pelo uso de um indicador direto de trao, desde que possa ficar demonstrado, por um mtodo preciso de medida direta, que o parafuso ficou sujeito fora mnima de protenso dada na Tabela 15, aps o aperto. 6.7.4.6 Parafusos com controle de trao Podem ser usados parafusos com controle de trao, obedecendo aos requisitos da Specification for structural joints using ASTM A325 or A490 bolts, do AISC (American Institute of Steel Construction). 6.7.4.7 Reutilizao de parafusos Os parafusos A490 e os parafusos A325 galvanizados no podem ser reutilizados. Os demais parafusos A325 podem ser reutilizados uma vez, se houver aprovao do engenheiro responsvel. O reaperto de parafusos previamente apertados que se afrouxarem durante o aperto de parafusos vizinhos no considerado reutilizao. 6.7.5 Inspeo 6.7.5.1 O inspetor deve assegurar que, para toda a obra, sejam atendidos os requisitos de 6.7.2, 6.7.3 e 6.7.4. O inspetor deve ter livre acesso para acompanhar a calibrao de chaves, conforme prescrito em 6.7.4.4. 6.7.5.2 O inspetor deve observar a instalao dos parafusos para determinar se o procedimento de aperto que foi escolhido est sendo seguido de forma adequada, devendo verificar se todos os parafusos esto apertados. Parafusos apertados pelo mtodo da rotao da porca podem atingir protenses substancialmente mais altas que as recomendadas na Tabela 15, sem que isso constitua motivo para rejeio. 6.7.5.3 Quando for usado o mtodo do indicador direto de trao, o inspetor deve observar a instalao dos parafusos para determinar se o procedimento de aperto que foi aprovado est sendo usado devidamente e deve verificar se foi atingida a protenso correta conforme Tabela 15. 6.7.5.4 Quando houver diferenas de opinio quanto aos resultados de inspeo da fora de protenso obtida pelo mtodo de rotao da porca ou da chave calibrada, a seguinte inspeo de arbitragem deve ser usada, a menos que outro procedimento tenha sido especificado: a) o inspetor deve usar uma chave de inspeo com torqumetro; b) trs parafusos do mesmo tipo, dimetro (com um comprimento que seja representativo dos parafusos usados na estrutura) e condies daqueles sob inspeo devem ser colocados individualmente em um dispositivo de calibrao capaz de indicar a trao no parafuso. A superfcie sob a parte a ser girada durante o aperto de cada parafuso deve ser igual superfcie correspondente da estrutura, isto , deve existir uma arruela sob a parte que gira, caso sejam usadas arruelas na estrutura, ou, se estas no forem usadas, o material adjacente parte que gira deve ser da mesma especificao do material correspondente na estrutura; c) cada parafuso, especificado na alnea b), deve ser apertado no dispositivo de calibrao por qualquer mtodo conveniente, at atingir uma condio inicial com aproximadamente 15% do valor da protenso exigida para o parafuso na Tabela 15, e a seguir at atingir o valor daquela protenso. O aperto dado aps a condio inicial no pode resultar em rotao da porca maior que a permitida na Tabela 16. A chave de inspeo deve ento ser aplicada ao parafuso que foi apertado, devendo ser determinado o torque necessrio para girar a porca ou a cabea em 5o , no sentido de aperto. O torque mdio obtido nos ensaios de trs parafusos deve ser tomado como torque de inspeo da obra a ser usado da maneira especificada na alnea d) seguinte; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 107. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 97 d) os parafusos representados pela amostra obtida como na alnea b), e que tenham sido apertados na estrutura, devem ser inspecionados pela aplicao, no sentido do aperto, da chave de inspeo e seu respectivo torque de inspeo da obra; isto deve ser feito em 10 % dos parafusos, porm, em no menos de dois, escolhidos aleatoriamente em cada ligao. Se nenhuma porca ou cabea de parafuso girar pela aplicao do torque de inspeo da obra, a ligao deve ser aceita como adequadamente apertada. Se alguma porca ou cabea de parafuso girar pela aplicao do torque de inspeo, esse torque deve ser aplicado a todos os parafusos da ligao, e todos os parafusos cuja porca ou cabea girarem pela aplicao do torque de inspeo da obra devem ser apertados e reinspecionados ou, alternativamente, o fabricante ou montador, a sua escolha, pode reapertar todos os parafusos na ligao, resubmetendo-a inspeo especificada. 6.8 Bases de pilares Informaes para o projeto e o clculo de bases de pilares podem ser obtidas em S.2. Quando aplicvel, a ancoragem dos chumbadores no bloco de concreto deve obedecer s prescries da ABNT NBR 6118. 7 Condies especficas para o dimensionamento de elementos mistos de ao e concreto 7.1 Os elementos estruturais mistos de ao e concreto previstos por esta Norma so vigas, pilares e lajes. 7.2 O dimensionamento das vigas mistas de ao e concreto deve ser feito de acordo com as prescries do Anexo O. 7.3 O dimensionamento dos pilares mistos de ao e concreto deve ser feito de acordo com as prescries do Anexo P. 7.4 O dimensionamento das lajes mistas de ao e concreto deve ser feito de acordo com as prescries do Anexo Q. 8 Condies especficas para o dimensionamento de ligaes mistas O dimensionamento das ligaes mistas deve ser feito de acordo com as prescries do Anexo R. 9 Consideraes adicionais de dimensionamento 9.1 Generalidades Alm dos requisitos das Sees 5, 6, 7 e 8, outros aspectos de resistncia devem ser considerados sob certas condies, entre os quais destacam-se fadiga, empoamento, fratura frgil e temperaturas elevadas. 9.2 Fadiga 9.2.1 Barras e ligaes sujeitas aos efeitos de fadiga devem ser dimensionadas para as aes estticas, de acordo com a seo aplicvel e, adicionalmente, devem atender aos requisitos do Anexo K. 9.2.2 Raramente barras ou ligaes em edifcios no industriais necessitam ser dimensionadas para fadiga, pois as variaes de ao nas estruturas desses edifcios ocorrem somente um pequeno nmero de vezes durante o perodo de vida til ou produzem apenas pequenas flutuaes de tenses. 9.2.3 A ocorrncia dos efeitos mximos, em edifcios, de vento ou terremoto, de pouca freqncia e no merece consideraes de fadiga. Todavia, estruturas suportes de pontes rolantes e de mquinas so freqentemente sujeitas a condies de fadiga. 9.2.4 Complementarmente, no caso de lajes de concreto, devem ser cumpridos os requisitos estabelecidos na ABNT NBR 6118. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 108. ABNT NBR 8800:2008 98 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 9.3 Empoamento progressivo Recomenda-se que a inclinao de uma cobertura no seja inferior a 3 %. Quando a inclinao for inferior a 3%, verificaes adicionais devem ser feitas para assegurar que no ocorrer colapso estrutural causado pelo peso prprio da gua acumulada em virtude das flechas dos materiais de cobertura e dos componentes estruturais, usando combinaes ltimas de aes. 9.4 Fratura frgil Em algumas situaes de ligaes e detalhes sujeitos a estados triplos de trao, causados, por exemplo, por entalhes e tenses residuais, principalmente a baixas temperaturas, pode ocorrer fratura frgil. Para evitar esse tipo de estado-limite, necessrio que sejam evitadas transies bruscas, tenses residuais excessivas e partes soldadas excessivamente espessas. 9.5 Temperaturas elevadas As estruturas de ao e mistas devem ser, sempre que necessrio, dimensionadas para os efeitos de temperaturas elevadas de origem operacional ou acidental (como no caso de incndios). Neste ltimo caso, deve ser feito o dimensionamento em situao de incndio de acordo com a ABNT NBR 14323. 10 Condies adicionais de projeto 10.1 Generalidades Devem ser includas no projeto consideraes a respeito de contraflechas, de proteo contra corroso nos componentes de ao e de durabilidade. 10.2 Contraflechas 10.2.1 As contraflechas que forem necessrias devem ser indicadas nos desenhos de projeto. Em princpio, para trelias de vo igual ou superior a 24 m, devem ser aplicadas contraflechas aproximadamente iguais flecha resultante das aes permanentes diretas caractersticas. Para vigas de rolamento de vo igual ou superior a 20 m, em princpio deve ser dada contraflecha igual flecha resultante das aes permanentes diretas caractersticas mais 50 % das aes variveis caractersticas. Quaisquer outras contraflechas, por exemplo, as necessrias para compatibilizar deformaes da estrutura com os elementos de acabamento da obra, devem ser determinadas para os casos especficos tratados. 10.2.2 As vigas e trelias que forem detalhadas sem indicao de contraflecha devem ser fabricadas de modo que as pequenas deformaes, resultantes da laminao ou da fabricao, fiquem voltadas para cima aps a montagem. Se a aplicao da contraflecha exigir que o elemento da estrutura seja montado sob deformao imposta por meios externos, isso deve ser indicado nos desenhos de montagem. 10.3 Corroso nos componentes de ao 10.3.1 Os componentes de ao da estrutura devem ser dimensionados com sobrespessura para tolerar corroso ou devem ser protegidos contra a corroso que possa influir na sua resistncia ou no seu desempenho na estrutura. 10.3.2 A proteo contra corroso nos aos no resistentes corroso atmosfrica pode ser obtida por camadas de proteo ou outros meios eficazes, seja isoladamente ou em combinao. Aos resistentes corroso tambm devem ser protegidos, quando no for garantida a formao da pelcula protetora ou quando a perda de espessura prevista durante a vida til no for tolervel. Alternativamente, pode ser usada uma sobrespessura de corroso adequada para a vida til prevista para a edificao e a agressividade do ambiente. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 109. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 99 10.3.3 A corroso localizada, passvel de ocorrer quando existir, por exemplo, reteno de gua ou condensao excessiva, deve ser minimizada por projeto e detalhamento adequados. Onde necessrio, deve ser prevista drenagem eficiente da gua. 10.3.4 Os ambientes internos de edifcios, fora da zona costeira, isentos de agentes agressivos e condicionados para o conforto humano, podem, em geral, ser considerados no corrosivos. Todavia, a necessidade de proteo contra a corroso deve ser avaliada em cada caso e, se necessrio, essa proteo deve ser dada. 10.3.5 A proteo contra corroso nas superfcies internas de peas cujo interior permanentemente vedado contra a penetrao de oxignio externo considerada desnecessria. 10.3.6 Outras informaes relacionadas s questes da corroso em estruturas encontram-se no Anexo N. 10.4 Diretrizes para durabilidade 10.4.1 As estruturas de ao e mistas devem ser projetadas e construdas de modo que, sob as condies ambientais previstas na poca do projeto, e quando utilizadas conforme preconizado em projeto, conservem a segurana, a estabilidade e a aptido em servio durante o perodo correspondente sua vida til. 10.4.2 Por vida til de projeto entende-se o perodo de tempo durante o qual se mantm as caractersticas das estruturas, desde que atendidos os requisitos de uso e manuteno prescritos pelo projetista e pelo construtor, bem como de execuo dos reparos necessrios decorrentes de danos ambientais. 10.4.3 O conceito de vida til aplica-se estrutura como um todo ou s suas partes. Dessa forma, determinadas partes da estrutura podem merecer considerao especial com valor de vida til diferente do todo. 10.4.4 Para assegurar que a estrutura mantenha suas caractersticas durante o perodo de vida til de projeto, os elementos de ao, inclusive os integrantes das estruturas mistas, devem ser devidamente protegidos contra corroso (ver 10.3), e quaisquer outros fatores de agressividade, quando isto for necessrio, sendo que tal proteo deve sofrer um processo de inspeo peridica. As partes de concreto e sua armadura, integrantes das estruturas mistas, devem obedecer aos requisitos relacionados durabilidade da ABNT NBR 6118, no caso de concreto de densidade normal e, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, do Eurocode 2 Part 1-1, no caso de concreto de baixa densidade. 10.4.5 Dependendo do porte da construo e da agressividade do ambiente e de posse das informaes dos projetos, dos materiais e produtos utilizados e da execuo da obra, deve ser produzido por profissional habilitado um manual de utilizao, inspeo e manuteno. Esse manual deve especificar de forma clara e objetiva os requisitos bsicos para a utilizao e a manuteno preventiva necessria para garantir a vida til prevista para a estrutura. 11 Estados-limites de servio 11.1 Generalidades A ocorrncia de um estado-limite de servio pode prejudicar a aparncia, a possibilidade de manuteno, a durabilidade, a funcionalidade e o conforto dos ocupantes de um edifcio, bem como pode causar danos a equipamentos e materiais de acabamento vinculados ao edifcio. 11.2 Bases para projeto 11.2.1 Os valores-limites a serem impostos s respostas da estrutura e que garantem sua plena utilizao devem ser escolhidos levando-se em conta as funes previstas para a estrutura e para os materiais a ela vinculados. 11.2.2 Cada estado-limite de servio deve ser verificado utilizando-se combinaes de aes de servio (ver 4.7.3) associadas ao tipo de resposta pesquisada. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 110. ABNT NBR 8800:2008 100 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 11.3 Deslocamentos 11.3.1 Para os deslocamentos de barras da estrutura e de conjuntos de elementos estruturais, incluindo, por exemplo, pisos, coberturas, divisrias e paredes externas, devem ser seguidas as prescries do Anexo C. 11.3.2 Os deslocamentos laterais da estrutura e os movimentos horizontais relativos entre pisos, devidos combinaes de aes de servio (ver 4.7.7.3), no podem provocar coliso com edificaes adjacentes, devendo tambm ser seguidas as prescries do Anexo C. 11.4 Vibraes 11.4.1 Sistemas de pisos suscetveis a vibraes, tais como os de grandes reas que no possuem divisrias ou outros elementos de amortecimento, devem ser dimensionados de forma a se evitar o aparecimento de vibraes transientes inaceitveis, devidas ao caminhar de pessoas ou a outras fontes, conforme o Anexo L. 11.4.2 Equipamentos mecnicos que possam produzir vibraes contnuas indesejveis devem ser isolados de forma a reduzir ou eliminar a transmisso de tais vibraes para a estrutura. Vibraes desse tipo devem ser levadas em conta tambm na verificao de estados-limites ltimos, incluindo fadiga. Outras fontes de vibraes contnuas so veculos e atividades humanas rtmicas como a dana. Ver o Anexo L para estados-limites de servio e o Anexo K para fadiga. 11.4.3 Para vibraes devidas ao vento, ver o Anexo M. Vibraes desse tipo devem ser levadas em conta tambm na verificao dos estados-limites ltimos, incluindo fadiga (ver Anexo K). 11.5 Variaes dimensionais Devem ser tomadas medidas para que as variaes dimensionais de uma estrutura e de seus elementos, devidas variao de temperatura e a outros efeitos, como retrao e fluncia do concreto, no prejudiquem a utilizao da estrutura. 11.6 Empoamento de gua em coberturas e pisos 11.6.1 Todas as coberturas e pisos de edifcios sujeitos ao recebimento de gua de chuva, com inclinao inferior a 5% (ver Anexo C), devem ser verificados para assegurar que a gua no venha a se acumular em poas em decorrncia dos deslocamentos da estrutura. Nessa verificao, devem ser levados em conta possveis imprecises construtivas e recalques de fundao, flechas dos materiais de fechamento e dos componentes estruturais, incluindo os efeitos de contraflecha. 11.6.2 Contraflechas em vigas podem contribuir significativamente para evitar empoamento, assim como a colocao de pontos de sada de gua em nmero e posies adequados. 11.7 Fissurao do concreto 11.7.1 Nos apoios das vigas, principalmente nas vigas biapoiadas, devido tendncia de continuidade, tenses de trao na laje de concreto podem provocar fissuras que prejudiquem a proteo da armadura quanto corroso ou afetem negativamente a aparncia ou o uso da edificao. 11.7.2 As prescries relacionadas ao controle das fissuras em vigas mistas que podem ocorrer nas condies citadas em 11.7.1 encontram-se no Anexo O e, em lajes mistas, no Anexo Q. Para outros casos, tais como regies em que h restries a deformaes do concreto ou no funcionamento como laje, deve ser consultada a ABNT NBR 6118, para concreto de densidade normal e, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, o Eurocode 2 Part 1-1, para concreto de baixa densidade. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 111. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 101 12 Requisitos bsicos de fabricao, montagem e controle de qualidade 12.1 Generalidades Esta subseo trata de requisitos aplicveis a estruturas de ao e mistas de ao e concreto. Requisitos especficos para o concreto armado devem atender s prescries da ABNT NBR 6118, no caso de concreto de densidade normal. No caso de concreto de baixa densidade, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, devem ser atendidas as prescries do Eurocode 2 Part 1-1. 12.1.1 Documentos de projeto Todos os documentos de projeto devem atender s exigncias mnimas da Seo 4. 12.1.2 Smbolos padronizados e nomenclatura Os smbolos indicativos de soldas usados nos desenhos devem obedecer AWS A2.4 e as exigncias de inspeo da estrutura devem obedecer AWS WI. 12.1.3 Alteraes de projeto As modificaes que se fizerem necessrias no projeto, durante os estgios de fabricao ou montagem da estrutura, devem ser feitas somente com a permisso do responsvel pelo projeto, devendo ficar registradas as modificaes. 12.2 Fabricao da estrutura e pintura de fbrica 12.2.1 Fabricao 12.2.1.1 Desempeno do material 12.2.1.1.1 Antes do seu uso na fabricao, os materiais laminados devem estar desempenados dentro das tolerncias de fornecimento. Caso essas tolerncias no estejam sendo atendidas, permitido executar trabalho corretivo pelo uso de aquecimento controlado e/ou desempeno mecnico, sujeito limitao de 12.2.1.1.2. Aquecimento e meios mecnicos so tambm permitidos para se obter as pr-deformaes desejadas. 12.2.1.1.2 A temperatura das reas aquecidas, medida por mtodos aprovados, no deve ser superior a 650C para os aos de uso permitido por esta Norma. 12.2.1.2 Corte por meios trmicos As bordas cortadas por meios trmicos devem obedecer s exigncias da AWS D1.1, com exceo das bordas livres que estaro sujeitas tenso esttica de trao, que devem estar isentas de depresses com profundidade superior a 5 mm e de entalhes. Depresses maiores que 5 mm e entalhes devem ser removidos por esmerilhamento ou reparados por solda, para evitar o aparecimento e a propagao de fissuras. Os cantos reentrantes, exceto os de recortes de mesa de vigas para ligaes e os de aberturas de acesso para soldagem, devem obedecer s exigncias da AWS D1.1. Se outra exigncia for especificada, deve estar contida nos documentos contratuais. Os recortes de mesa de vigas para ligaes e as aberturas de acesso para soldagem devem obedecer aos requisitos geomtricos dados em 6.1.13. Alm disso, quando tais recortes ou aberturas forem executados em perfis dos Grupos 4 e 5 da ASTM A6 ou em perfis soldados com materiais de espessura superior a 50 mm, deve ser dado um preaquecimento com temperatura de pelo menos 66 C antes do corte. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 112. ABNT NBR 8800:2008 102 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 12.2.1.3 Aplainamento de bordas No necessrio aplainar ou dar acabamento s bordas de chapas ou perfis cortados com serra, tesoura ou maarico, a menos que haja indicao em contrrio em desenhos ou em especificaes de preparao de bordas. O uso de bordas cortadas com tesoura deve ser evitado em locais sujeitos formao de rtulas plsticas; se forem usadas, essas bordas devem ter acabamento liso, obtido por esmeril, goiva ou plaina. As rebarbas devem ser removidas para permitir o ajustamento das partes que sero parafusadas ou soldadas ou quando representarem risco durante a construo ou aps seu trmino. 12.2.1.4 Construo parafusada 12.2.1.4.1 Quando a espessura do material for inferior ou no mximo igual ao dimetro do parafuso acrescido de 3 mm, os furos podem ser puncionados. Para maiores espessuras, os furos devem ser broqueados com seu dimetro final, podendo tambm ser subpuncionados ou sub-broqueados com dimetro menor e posteriormente usinados at o dimetro final. A matriz para todos os furos subpuncionados ou a broca para todos os furos sub-broqueados deve ter no mnimo 3,5 mm a menos que o dimetro final do furo. Nos locais sujeitos formao de rtulas plsticas, os furos nas reas tracionadas devem ser subpuncionados e usinados at o dimetro final, ou broqueados com o dimetro final. Quando aplicvel, esse requisito deve constar nos desenhos da estrutura. O uso de maarico para a abertura de furos somente pode ser aceito mediante autorizao do responsvel tcnico pelo projeto estrutural. 12.2.1.4.2 Durante a parafusagem, devem ser colocados pinos ou parafusos provisrios para manter a posio relativa das peas estruturais antes de sua fixao definitiva. Espinas s podem ser utilizadas para assegurar o posicionamento das peas componentes dos conjuntos durante a montagem, no sendo permitido seu uso para, por meio de deformao, forar a coincidncia de furos, alarg-los ou distorcer o material. Coincidncia insuficiente de furos deve ser motivo de rejeio de peas. A montagem e a inspeo de ligaes com parafusos de alta resistncia devem ser feitas de acordo com 6.7. 12.2.1.5 Construo soldada A tcnica a ser empregada na soldagem, a execuo, a aparncia e a qualidade das soldas, bem como os mtodos usados na correo de defeitos, devem estar de acordo com a AWS D1.1. 12.2.1.6 Acabamento de superfcies que transmitem esforos de compresso por contato As ligaes que transmitem esforos de compresso por contato devem ter suas superfcies de contato preparadas para se obter perfeito assentamento, usando-se usinagem, corte com serra ou outros meios adequados. 12.2.1.7 Tolerncias dimensionais 12.2.1.7.1 permitida uma variao de 1 mm no comprimento total de barras com ambas as extremidades usinadas, com rugosidade mdia igual ou inferior a 12,5 m, para ligao por contato. 12.2.1.7.2 Barras sem extremidades usinadas para contato, e que devem ser ligadas a outras partes de ao da estrutura, podem ter uma variao em relao ao comprimento detalhado no superior a 2 mm, para barras de at 9000 mm, e no superior a 3 mm, para barras com comprimentos acima de 9 000 mm. 12.2.1.7.3 A no ser que seja especificado em contrrio, uma barra de perfil laminado pode ter as mesmas tolerncias permitidas pela ASTM A6 para os perfis W. Para os perfis soldados deve ser obedecida a ABNT NBR 5884. A tolerncia de falta de linearidade de barras comprimidas no pode ultrapassar 1/1000 do comprimento do eixo longitudinal entre pontos que sero lateralmente contraventados. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 113. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 103 12.2.1.7.4 Vigas e trelias detalhadas sem especificao de contraflecha devem ser fabricadas de tal forma que, aps a montagem, qualquer flecha devida laminao ou fabricao fique voltada para cima. Caso seja especificada contraflecha e a flecha decorrente da laminao ou da fabricao seja igual ou superior a 75 % desse valor, a contraflecha pode ser dispensada. A contraflecha pode ter: a) 13 mm acima do valor estipulado nas vigas de alma cheia com at 15 m de comprimento, mais 3 mm para cada 3 m ou frao que ultrapassar os 15 m; b) 1/800 da distncia entre apoios acima do valor estipulado nas trelias. 12.2.1.7.5 Qualquer desvio permissvel em alturas de sees de vigas pode resultar em mudanas bruscas de altura nos locais de emendas. Qualquer uma dessas diferenas de altura em emendas com talas, dentro das tolerncias prescritas, deve ser compensada por chapas de enchimento, com o conhecimento do responsvel pelo projeto. Nas emendas soldadas de topo, o perfil da solda pode ser adaptado para se ajustar s variaes permissveis de altura, desde que a solda tenha a seo transversal mnima necessria e que a declividade da sua superfcie satisfaa os requisitos da AWS D1.1. 12.2.1.8 Acabamento de bases de pilares e placas de base As bases dos pilares e as placas de base devem ser acabadas de acordo com os seguintes requisitos: a) placas de base laminadas, de espessura igual ou inferior a 50 mm, podem ser usadas sem usinagem, desde que seja obtido apoio satisfatrio por contato; placas de base laminadas com espessura superior a 50 mm, porm inferior a 100 mm, podem ser desempenadas por presso, ou aplainadas em todas as superfcies de contato, a fim de se obter apoio satisfatrio por contato, exceto nos casos indicados nas alneas b) e c) a seguir; placas de base laminadas com espessura superior a 100 mm, assim como base de pilares e outros tipos de placas de base, devem ser aplainados em todas as superfcies de contato, exceto nos casos indicados nas alneas b) e c) a seguir; b) a face inferior de placas de base que forem grauteadas para garantir pleno contato com o concreto da fundao no necessita de aplainamento; c) a face superior de placas de base no necessita de aplainamento se forem usadas soldas de penetrao total entre tais placas e o pilar. 12.2.2 Pintura de fbrica 12.2.2.1 Requisitos gerais A pintura de fbrica e a preparao das superfcies devem estar de acordo com os requisitos de Norma Brasileira ou estrangeira aplicvel. As partes das peas de ao que transmitem esforos ao concreto por aderncia no podem ser pintadas. 12.2.2.2 Superfcies inacessveis As superfcies que se tornaro inacessveis aps a fabricao, com exceo das superfcies de contato, devem ser limpas e pintadas, de acordo com as especificaes de pintura do projeto, antes de tal fato ocorrer. 12.2.2.3 Superfcies de contato No h limitaes quanto pintura de superfcies no caso de ligaes com parafusos trabalhando por contato. Outras superfcies de contato, incluindo os casos de ligaes parafusadas por atrito e as superfcies que transmitem esforos de compresso por contato, devem ser limpas para retirada de ferrugem, carepa de laminao, sujeira e outros materiais estranhos, sem serem pintadas, se o contato for ocorrer durante a fabricao; se o contato for ocorrer s na montagem, tais superfcies devem ser limpas conforme especificaes do projeto e, se elas forem usinadas, devem receber uma camada inibidora de corroso, de um tipo que possa ser facilmente removido antes da montagem, ou de um tipo que no necessite ser removido, observando-se, entretanto, o disposto em 12.2.2.4. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 114. ABNT NBR 8800:2008 104 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 12.2.2.4 Superfcies adjacentes a soldas de campo A menos que haja outra especificao, as superfcies a serem soldadas no campo, numa faixa de 50 mm de cada lado da solda, devem estar isentas de materiais que impeam a soldagem adequada ou que produzam gases txicos durante a operao de soldagem. Aps a soldagem, tais superfcies devem receber a mesma limpeza e proteo previstas para toda a estrutura. 12.3 Montagem 12.3.1 Alinhamento de bases de pilares As bases de pilares devem ser niveladas e posicionadas na elevao correta, estando em pleno contato com a superfcie de apoio. 12.3.2 Cuidados na montagem 12.3.2.1 Todas as peas da estrutura recebidas na obra devem ser armazenadas e manuseadas de tal forma que no sejam submetidas a tenses excessivas, nem sofram danos. Deve ser usado contraventamento temporrio, sempre que necessrio, para absorver todas as foras a que a estrutura possa estar sujeita durante a construo, incluindo as decorrentes de vento e equipamentos. O contraventamento deve permanecer montado, sem ser danificado, o tempo que for necessrio para a segurana da estrutura. Toda vez que houver acmulo de material, foras de equipamento ou de outras naturezas sobre a estrutura, durante a montagem, devem ser tomadas medidas para que sejam absorvidas as solicitaes correspondentes. 12.3.2.2 Na montagem, a estrutura deve ser parafusada ou soldada com segurana, de forma que possa absorver toda a ao permanente, o vento e as aes de montagem. 12.3.3 Tolerncias de montagem As tolerncias de montagem so definidas em relao aos pontos de trabalho e linhas de trabalho das barras da seguinte forma: a) para barras no horizontais, o ponto de trabalho o centro real em cada extremidade da barra, como recebida na obra; b) para barras horizontais, o ponto de trabalho a linha de centro real da mesa superior ou plano superior em cada extremidade; c) outros pontos de trabalho podem ser utilizados para facilidade de referncia, desde que sejam baseados nessas definies; d) a linha de trabalho da barra uma linha reta ligando os seus pontos de trabalho. 12.3.3.1 Posicionamento e alinhamento As tolerncias de posicionamento e alinhamento dos pontos de trabalho e linhas de trabalho de barras so as descritas em 12.3.3.1.1 a 12.3.3.1.4. 12.3.3.1.1 Pilares Pilares constitudos de uma nica pea so considerados aprumados se o desvio da linha de trabalho em relao a uma linha de prumo no for superior a 1:500, sujeito s seguintes limitaes adicionais: a) os pontos de trabalho de pilares adjacentes a poos de elevadores podem ficar deslocados no mximo 25 mm em relao linha estabelecida para o pilar, nos primeiros 20 andares; acima deste nvel, o deslocamento permitido pode ser aumentado em 1 mm para cada andar adicional, at um mximo de 50 mm; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 115. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 105 b) os pontos de trabalho de pilares de fachadas podem ficar deslocados em relao linha estabelecida para o pilar de no mximo 25 mm da fachada para fora, e de no mximo 50 mm em sentido oposto, nos primeiros 20 andares; acima do 20o andar, o deslocamento permitido pode ser aumentado 2 mm para cada andar adicional, porm no pode exceder um total de 50 mm da fachada para fora, e de 75 mm em sentido oposto; c) os pontos de trabalho dos pilares de fachada, ao nvel de qualquer emenda e ao nvel do topo dos pilares, no podem ficar fora da rea delimitada por duas linhas horizontais paralelas fachada considerada, espaadas em 38 mm para edifcios de at 90 m de comprimento. Esse espaamento pode ser aumentado em 13 mm para cada 30 m adicionais de comprimento, porm no pode ultrapassar 75 mm; d) os pontos de trabalho dos pilares de fachada podem ficar deslocados em relao linha estabelecida para o pilar, numa direo paralela fachada considerada, no mais que 50 mm nos primeiros 20 andares; acima do 20o andar, o deslocamento permitido pode ser aumentado em 2 mm para cada andar adicional, porm no pode ultrapassar um deslocamento total de 75 mm paralelo fachada considerada. 12.3.3.1.2 Outras barras Com exceo das barras destinadas a pilares, aplicam-se as seguintes regras: a) o alinhamento horizontal de barras retas, no destinadas a balano e que no contenham emendas de campo, considerado aceitvel se qualquer erro for resultante somente da variao de alinhamento dos elementos de apoio dentro dos limites admissveis para fabricao e montagem desses elementos; b) a elevao de barras retas ligadas a pilares considerada aceitvel se a distncia entre o ponto de trabalho da barra e o plano da emenda usinada do pilar, imediatamente superior, no variar alm de mais 5 mm e de menos 8 mm em relao distncia especificada nos desenhos; c) a elevao de barras retas no ligadas a pilares considerada aceitvel se qualquer erro for resultante somente da variao de elevao dos elementos de apoio dentro dos limites admissveis para fabricao e montagem desses elementos; d) para uma barra reta destinada a um segmento de uma unidade contendo emendas de campo entre pontos de apoio, o prumo, a elevao e o alinhamento sero considerados aceitveis se a variao angular da linha de trabalho (linha reta entre centros das sees extremas da barra considerada) com relao prevista nos desenhos for igual ou inferior a 1/500 da distncia entre os centros das emendas; e) para uma barra reta destinada a um balano, o prumo, a elevao e o alinhamento devem ser considerados aceitveis se a variao angular da linha de trabalho com relao a uma linha reta na posio prevista no desenho for igual ou inferior a 1/500 do comprimento do balano. 12.3.3.1.3 Peas ajustveis O alinhamento de vergas, vigas sob paredes, cantoneiras de parapeito, suportes de esquadrias e peas semelhantes de suporte, a serem usadas por outras empreiteiras e que exijam limites mais rigorosos de tolerncias que os precedentes, no pode ficar garantido se o proprietrio no solicitar ligaes ajustveis destas com a estrutura. Quando forem especificadas ligaes ajustveis, os desenhos fornecidos pelo proprietrio devem indicar o ajuste total necessrio para acomodar as tolerncias da estrutura de ao, a fim de que seja obtido alinhamento adequado nas peas-suportes a serem usadas por outras empreiteiras. As tolerncias de posicionamento e alinhamento de tais peas ajustveis so as seguintes: a) 10 mm para o posicionamento em altura, com relao distncia dada nos desenhos entre o apoio dessas peas e o plano da emenda usinada imediatamente superior do pilar mais prximo; b) 10 mm para o posicionamento horizontal, com relao sua locao dada nos desenhos, referida linha de acabamento estabelecida, em qualquer piso particular; c) 5 mm para posicionamento no alinhamento vertical e horizontal, em relao aos itens de ajuste de extremidades. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 116. ABNT NBR 8800:2008 106 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 12.3.4 Alinhamento As ligaes permanentes soldadas ou parafusadas s devem ser completadas depois que a parte da estrutura, que vai se tornar rgida aps a execuo de tais ligaes, for devidamente alinhada, nivelada e aprumada. Entretanto, a segurana durante a montagem deve ser garantida a todo momento. 12.3.5 Ajustagem de ligaes comprimidas em pilares Podem ser aceitas frestas no superiores a 1,5 mm em emendas de pilares transmitindo esforos de compresso por contato, independentemente do tipo de emenda usado (parafusada ou soldada com penetrao parcial). Se a fresta for maior que 1,5 mm, porm inferior a 6 mm, e se for verificado que no existe suficiente rea de contato para transmisso dos esforos solicitantes, a fresta deve ser preenchida com calos de ao de faces paralelas. Esses calos podem ser de ao-carbono, mesmo que o ao da estrutura seja de outro tipo. 12.4 Controle de qualidade 12.4.1 Generalidades O fabricante deve estabelecer mtodos de controle de qualidade, dentro do rigor que julgar necessrio, para garantir que todo o trabalho seja executado de acordo com esta Norma. Alm dos procedimentos de controle de qualidade do fabricante, o material e a qualidade do servio devem ficar permanentemente sujeitos inspeo por parte de profissionais qualificados, representantes do proprietrio da obra. Se for requerida tal inspeo pelos representantes do proprietrio da obra, esse fato deve constar nos documentos de licitao da estrutura. 12.4.2 Inspeo Toda a inspeo por parte dos representantes do comprador, tanto quanto possvel, deve ser feita na fbrica ou no local onde o trabalho est sendo executado. O fabricante deve cooperar com o inspetor, permitindo seu acesso a todos os locais onde est sendo executado o servio. O inspetor do comprador deve estabelecer seu cronograma de inspeo de modo que sejam mnimas as interrupes do servio do fabricante. 12.4.3 Rejeio O material ou o servio que no atende aos requisitos desta Norma pode ser rejeitado a qualquer instante durante a execuo do servio. O fabricante deve receber cpias de todos os relatrios de inspeo fornecidos ao comprador pela fiscalizao, 12.4.4 Inspeo de soldas A inspeo das soldas deve ser feita de acordo com os requisitos da AWS D1.1. A inspeo visual que for necessria deve ser especificada nos documentos de licitao e do projeto. Quando forem necessrios ensaios no-destrutivos, o processo, a extenso, a tcnica e os padres de aceitao devem ser claramente definidos nos documentos de licitao e de projeto. 12.4.5 Identificao do ao O fabricante deve possuir procedimento escrito e prtico de identificao do material, visvel pelo menos durante as operaes de unio dos elementos componentes de um conjunto a ser transportado por inteiro. Pelo procedimento deve ser possvel verificar a correta aplicao do material quanto a: a) designao da especificao; b) nmero da corrida do ao, se exigido; c) relatrios de ensaios necessrios para atender a exigncias especiais. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 117. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 107 Anexo A (normativo) Aos estruturais e materiais de ligao A.1 Generalidades A.1.1 As recomendaes deste Anexo aplicam-se aos aos estruturais e materiais de ligao normalmente empregados nas estruturas de ao e mistas de ao e concreto. A.1.2 A substituio de qualquer material feita durante a fase de fabricao ou de montagem deve ter obrigatoriamente a aprovao do responsvel tcnico pelo projeto. A.2 Aos estruturais A.2.1 O ao estrutural a ser empregado na estrutura deve ter especificado para a sua superfcie o grau de corroso aceitvel, entre os seguintes: a) substrato de ao sem corroso, com carepa de laminao ainda intacta; b) substrato de ao com incio de corroso e destacamento da carepa de laminao; c) substrato de ao onde a carepa de laminao foi eliminada pela corroso ou que possa ser removida por raspagem, com pouca formao de cavidades visveis (pites); d) substrato de ao onde a carepa de laminao foi eliminada pela corroso e com grande formao de cavidades visveis (pites). Para especificaes mais detalhadas sobre aparncia e acabamento de superfcies, deve ser consultada a ISO 8501-1. A.2.2 Ensaios de impacto e de resistncia fratura frgil s precisam ser solicitados quando as condies de servio da estrutura exigirem. A.2.3 A Tabela A.1 apresenta os valores nominais mnimos, a menos que uma faixa seja mostrada, da resistncia ao escoamento (fy) e da resistncia ruptura (fu) de aos relacionados por Normas Brasileiras para uso estrutural em perfis e chapas, conforme as especificaes destas Normas Brasileiras, que atendem s condies relacionadas s propriedades mecnicas exigidas por esta Norma (fy 450 MPa e relao fu/fy 1,18). No so relacionados os aos com resistncia ao escoamento inferior a 250 MPa, por no estarem sendo utilizados na prtica. Nos aos da ABNT NBR 7007, que so aos para perfis, a sigla MR significa mdia resistncia mecnica, a sigla AR alta resistncia mecnica e a sigla COR resistncia corroso atmosfrica. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 118. ABNT NBR 8800:2008 108 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela A.1 Aos especificados por Normas Brasileiras para uso estrutural a ABNT NBR 7007 ABNT NBR 6648 ABNT NBR 6649 / ABNT NBR 6650 Aos-carbono e microligados para uso estrutural e geral Chapas grossas de ao-carbono para uso estrutural Chapas finas (a frio/a quente) de ao-carbono para uso estrutural Denominao fy MPa fu MPa Denominao fy MPa fu MPa Denominao fy MPa fu MPa MR 250 AR 350 AR 350 COR AR 415 250 350 350 415 400-560 450 485 520 CG-26 CG-28 255 275 410 440 CF-26 CF-28 CF-30 260/260 280/280 ---/300 400/410 440/440 ---/490 ABNT NBR 5000 ABNT NBR 5004 ABNT NBR 5008 Chapas grossas de ao de baixa liga e alta resistncia mecnica Chapas finas de ao de baixa liga e alta resistncia mecnica Chapas grossas e bobinas grossas, de ao de baixa liga, resistentes corroso atmosfrica, para uso estrutural Denominao fy MPa fu MPa Denominao fy MPa fu MPa Denominao fy MPa fu MPa G-30 G-35 G-42 G-45 300 345 415 450 415 450 520 550 F-32/Q-32 F-35/Q-35 Q-40 Q-42 Q-45 310 340 380 410 450 410 450 480 520 550 CGR 400 CGR 500 e CGR 500A 250 370 380 490 ABNT NBR 5920/ABNT NBR 5921 ABNT NBR 8261 Chapas finas e bobinas finas (a frio/a quente), de ao de baixa liga, resistentes corroso atmosfrica, para uso estrutural Perfil tubular, de ao-carbono, formado a frio, com e sem costura, de seo circular ou retangular para usos estruturais Seo circular Sees quadrada e retangular Denominao fy MPa fu MPa Denominao fy MPa fu MPa fy MPa fu MPa CFR 400 CFR 500 ---/250 310/370 ---/380 450/490 B C 290 317 400 427 317 345 400 427 a Para limitaes de espessura, ver norma correspondente. A.2.4 Na Tabela A.2 so fornecidos os valores nominais mnimos, a menos que uma faixa seja mostrada, da resistncia ao escoamento e da resistncia ruptura de alguns aos estruturais de uso freqente relacionados pela ASTM, conforme as especificaes da prpria ASTM. Nesta Tabela, os dados que constam nas colunas Produtos e Grupo de perfil ou faixa de espessura disponvel so meramente indicativos (para informaes mais precisas, deve ser consultada a ASTM A6). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 119. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 109 Tabela A.2 Aos de uso freqente especificados pela ASTM para uso estrutural Classificao Denominao Produto Grupo de perfil a b ou faixa de espessura disponvel Grau fy MPa fu MPa Perfis 1, 2 e 3 A36 Chapas e barras c t 200 mm - 250 400 a 550 A 230 310 Aos-carbono A500 Perfis 4 B 290 400 42 290 415 50 345 4501, 2 e 3 55 380 485 60 415 520 Perfis 1 e 2 65 450 550 t 150 mm 42 290 415 t 100 mm 50 345 450 t 50 mm 55 380 485 60 415 520 A572 Chapas e barras c) t 31,5 mm 65 450 550 Aos de baixa liga e alta resistncia mecnica A992 d Perfis 1, 2 e 3 - 345 a 450 450 1 - 345 485 2 - 315 460Perfis 3 - 290 435 t 19 mm - 345 480 19 mm < t 37,5 mm - 315 460 A242 Chapas e barras c) 37,5 mm < t 100 mm - 290 435 Perfis 1 e 2 - 345 485 t 100 mm - 345 480 100 mm < t 125 mm - 315 460 Aos de baixa liga e alta resistncia mecnica resistentes corroso atmosfrica A588 Chapas e barras c 125 mm < t 200 mm - 290 435 50 345 450 60 415 520 Aos de baixa liga temperados e auto-revenidos A913 Perfis 1 e 2 65 450 550 a Grupos de perfis laminados para efeito de propriedades mecnicas: Grupo 1: Perfis com espessura de mesa inferior ou igual a 37,5 mm; Grupo 2: Perfis com espessura de mesa superior a 37,5 mm e inferior ou igual a 50 mm; Grupo 3: Perfis com espessura de mesa superior a 50 mm; Grupo 4: Perfis tubulares. b t corresponde menor dimenso ou ao dimetro da seo transversal da barra. c Barras redondas, quadradas e chatas. d A relao fu/fy no pode ser inferior a 1,18. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 120. ABNT NBR 8800:2008 110 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados A.3 Parafusos Na Tabela A.3 so fornecidos os valores mnimos da resistncia ao escoamento e da resistncia ruptura de parafusos, de acordo com suas respectivas normas ou especificaes, bem como os dimetros nos quais os mesmos podem ser encontrados. Os parafusos fabricados com ao temperado no podem ser soldados nem aquecidos. Tabela A.3 Materiais usados em parafusos Dimetro db Especificao fyb MPa fub MPa mm pol ASTM A307 - 415 - 1/2 db 4 ISO 898-1 Classe 4.6 235 400 12 db 36 - ASTM A325 a 635 560 825 725 16 db 24 24 < db 36 1/2 db 1 1 < db 1 ISO 4016 Classe 8.8 640 800 12 db 36 - ASTM A490 895 1035 16 db 36 1/2 db 1 ISO 4016 Classe 10.9 900 1000 12 db 36 - a Disponveis tambm com resistncia corroso atmosfrica comparvel dos aos AR 350 COR ou dos aos ASTM A588. A.4 Metais de soldas A resistncia mnima trao dos metais de soldas mencionados na Tabela 8, conforme as normas ou especificaes das soldas citadas nesta Tabela fornecida na Tabela A.4. Tabela A.4 Resistncia trao do metal da solda Metal da solda fw MPa Todos os eletrodos com classe de resistncia 6 ou 60 415 Todos os eletrodos com classe de resistncia 7 ou 70 485 Todos os eletrodos com classe de resistncia 8 ou 80 550 A.5 Conectores de cisalhamento tipo pino com cabea A.5.1 Os conectores de cisalhamento tipo pino com cabea, usados na construo mista de ao e concreto, devem ter dimenses e ser soldados aos perfis de ao de acordo com a AWS D1.1. A.5.2 O ao estrutural utilizado para conectores pino com cabea de dimetro at 22,2 mm deve ser o ASTM A108-Grau 1020, devendo ser especificado com resistncia ao escoamento de 345 MPa, resistncia ruptura de 415 MPa, alongamento mnimo em 50 mm de 20 % e reduo mnima de rea de 50 %. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 121. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 111 Anexo B (normativo) Prescries complementares sobre as aes causadas pelo uso e ocupao B.1 Escopo As recomendaes constantes neste Anexo so aplicveis considerao das aes causadas pelo uso e ocupao da edificao no dimensionamento de estruturas de ao e estruturas mistas de ao e concreto de edifcios. B.2 Aes concentradas Em pisos, coberturas e outras situaes similares, deve ser considerada, alm das demais aes variveis, uma fora concentrada aplicada na posio mais desfavorvel, de intensidade compatvel com o uso da edificao como, por exemplo, a ao de um macaco para veculo, o peso de uma ou mais pessoas em teras e banzos de trelia de cobertura e em degraus de escada, conforme a ABNT NBR 6120. No necessrio adicionar essa fora concentrada s demais aes variveis. B.3 Carregamento parcial Deve ser considerada a ao varivel aplicada apenas a uma parte da estrutura ou da barra, se o efeito produzido for mais desfavorvel que aquele resultante da aplicao da ao sobre toda a estrutura ou toda a barra. B.4 Impacto B.4.1 Generalidades Devem ser considerados no projeto, alm dos valores estticos das aes, tambm os efeitos oriundos de impactos, tais como os causados por elevadores, pontes rolantes e outros equipamentos, caso isso seja desfavorvel. B.4.2 Elevadores Na ausncia de especificao mais rigorosa, todas as aes de elevadores devem ser majoradas em 100 %. Os elementos que suportam elevadores devem ser dimensionados dentro dos limites de deslocamentos mximos permitidos pelos fabricantes dos mesmos. B.4.3 Equipamentos As aes decorrentes de equipamentos e cargas mveis devem ser adequadamente majoradas. Na ausncia de especificao mais rigorosa, nos casos a seguir podem ser usadas as majoraes indicadas: a) 20 % para talhas e equipamentos leves cujo funcionamento caracterizado fundamentalmente por movimentos rotativos; b) 50 % para grupos geradores e equipamentos cujo funcionamento caracterizado fundamentalmente por movimentos alternados. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 122. ABNT NBR 8800:2008 112 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados B.4.4 Pontes rolantes Na ausncia de especificao mais rigorosa, as aes verticais de clculo (ver B.6) devem ser majoradas nos seguintes casos: a) pontes rolantes comandadas de uma cabine: 25%; b) pontes rolantes comandadas por controle pendente ou controle remoto: 10 %. B.4.5 Pendurais Na ausncia de especificao mais rigorosa, as cargas gravitacionais variveis (inclusive sobrecarga) em pisos e balces suportados por pendurais devem ser majoradas em 33 %. B.5 Sobrecarga em coberturas B.5.1 Coberturas comuns Nas coberturas comuns (telhados), na ausncia de especificao mais rigorosa, deve ser prevista uma sobrecarga caracterstica mnima de 0,25 kN/m2 , em projeo horizontal. Admite-se que essa sobrecarga englobe as cargas decorrentes de instalaes eltricas e hidrulicas, de isolamentos trmico e acstico e de pequenas peas eventualmente fixadas na cobertura, at um limite superior de 0,05 kN/m2 . B.5.2 Casos especiais Em casos especiais, a sobrecarga na cobertura deve ser determinada de acordo com sua finalidade, porm com um valor mnimo igual ao especificado em B.5.1. B.6 Sobrecarga em lajes na fase de construo Em lajes, na fase de construo, deve ser prevista uma sobrecarga caracterstica mnima de 1 kN/m2 . B.7 Aes e combinaes de aes de pontes rolantes B.7.1 Generalidades As aes decorrentes de pontes rolantes so as cargas verticais das rodas, normalmente fornecidas pelos fabricantes das pontes, as foras horizontais, transversal e longitudinal, e a devida ao choque da ponte com o batente. As cargas verticais das rodas resultam do peso prprio da ponte, do trole e dos demais dispositivos de iamento, somado mxima carga iada (capacidade da ponte). As foras horizontais so decorrentes da movimentao da ponte rolante. B.7.2 Foras horizontais As foras horizontais decorrentes da movimentao da ponte rolante, caso no haja especificao mais rigorosa, devem ser tomadas como a seguir. a) a fora transversal ao caminho de rolamento, para pontes rolantes comandadas de uma cabine, a ser aplicada no topo do trilho, de cada lado, deve ser igual ao maior dos seguintes valores: 10 % da soma da carga iada com o peso do trole e dos dispositivos de iamento; 5 % da soma da carga iada com o peso total da ponte, incluindo trole e dispositivos de iamento; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 123. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 113 uma porcentagem da carga iada, varivel de acordo com o tipo e a finalidade da ponte ou da edificao: nos edifcios em geral: 15% da carga iada; nos edifcios destinados siderurgia ou nos quais condies especficas de operao assim exigirem: pontes em geral: 20% da carga iada; pontes com caamba e eletroma e pontes de ptio de placas e tarugos: 50% da carga iada; pontes de forno-poo: 100% da carga iada; ponte estripadora: 100% da soma do peso do lingote e da lingoteira. Para pontes rolantes comandadas por controle pendente ou controle remoto, a fora transversal ao caminho de rolamento a ser aplicada no topo do trilho, de cada lado, deve ser igual a 10 % da soma da carga iada com o peso do trole e dos dispositivos de iamento. Nos casos em que a rigidez horizontal transversal da estrutura de um lado do caminho de rolamento diferir da do lado oposto, a distribuio das foras transversais dever ser proporcional rigidez de cada lado; b) a fora longitudinal ao caminho de rolamento, a ser aplicada no topo do trilho, de cada lado, deve ser igual a 10 % da soma das cargas verticais mximas das rodas (no majoradas pelo impacto); c) a fora devida ao choque da ponte rolante com o batente deve ser informada pelo fabricante, que tambm deve especificar e, se possvel, fornecer o batente. B.7.3 Combinaes de aes As estruturas que suportam pontes rolantes devem ser projetadas utilizando-se as combinaes de aes conforme 4.7.7. Devem-se pesquisar e considerar as situaes que provoquem os efeitos mais desfavorveis em cada elemento estrutural analisado que tenham probabilidades no desprezveis de ocorrer. Na falta de uma avaliao mais rigorosa, devem-se utilizar as prescries conforme B.7.3.1 a B.7.3.4. A fora horizontal devida ao choque da ponte rolante com o batente deve ser considerada apenas em combinaes ltimas especiais. Nos edifcios com mais de uma nave, no necessrio considerar a atuao das pontes rolantes em mais de duas naves simultaneamente. B.7.3.1 Edifcios de uma nave B.7.3.1.1 Se houver somente uma ponte rolante, sua atuao deve ser considerada com as cargas verticais mximas das rodas majoradas pelo impacto e com 100 % das foras horizontais, transversal e longitudinal. B.7.3.1.2 Se houver duas ou mais pontes que se movimentem sobre o mesmo caminho de rolamento e que possam trabalhar prximas, deve-se: a) considerar a atuao de somente uma ponte, conforme B.7.3.1.1; b) considerar a atuao de todas as pontes, com as respectivas cargas verticais mximas das rodas no majoradas pelo impacto e com 100 % das foras horizontais, transversal e longitudinal, de somente uma ponte (normalmente a de maior capacidade). Nos casos em que as condies de operao exigirem um tratamento mais rigoroso, como o caso de ptio de placas de edifcios destinados siderurgia, deve-se considerar as cargas verticais mximas das rodas da ponte de maior capacidade majoradas pelo impacto. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 124. ABNT NBR 8800:2008 114 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados B.7.3.2 Edifcios de duas ou mais naves B.7.3.2.1 Considerar a atuao de uma ponte em cada nave, conforme B.7.3.1.1. Entretanto, no necessrio considerar simultaneamente a atuao das foras horizontais de mais de uma ponte. B.7.3.2.2 Considerar, em uma nave, a atuao de uma ponte com suas cargas verticais mximas das rodas majoradas pelo impacto e, em outra nave, a atuao de todas as pontes com as respectivas cargas verticais mximas das rodas no majoradas pelo impacto. Deve ser considerada a atuao de 100 % das foras horizontais de somente uma ponte rolante (normalmente a de maior capacidade). B.7.3.2.3 Considerar a atuao de todas as pontes em cada nave, com as respectivas cargas verticais mximas das rodas no majoradas pelo impacto e com 100% das foras horizontais, transversal e longitudinal, de somente uma ponte (normalmente a de maior capacidade). Nos casos em que as condies de operao exigirem um tratamento mais rigoroso, como o caso de ptio de placas de edifcios destinados siderurgia, deve-se considerar as cargas verticais mximas das rodas da ponte de maior capacidade majoradas pelo impacto. B.7.3.3 Condies especiais B.7.3.3.1 Em B.7.3.1 e B.7.3.2, se houver pontes que trabalhem juntas para iar uma carga maior que sua capacidade, deve-se considerar a atuao conjunta dessas pontes como uma nica ponte, cujas cargas verticais mximas das rodas sejam as das pontes isoladas. As foras horizontais devem ser tomadas iguais a 50 % das respectivas foras horizontais das pontes isoladas. B.7.3.3.2 Se condies especficas assim exigirem, em B.7.3.1 e B.7.3.2 deve-se considerar a atuao simultnea de foras horizontais de mais de uma ponte. B.7.3.4 Fadiga Para verificao fadiga, conforme as prescries do Anexo K, deve-se considerar, em cada caminho de rolamento, a atuao de somente uma ponte rolante com suas cargas verticais mximas das rodas majoradas pelo impacto e com 50 % das foras horizontais. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 125. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 115 Anexo C (normativo) Deslocamentos mximos C.1 Generalidades Neste Anexo so apresentados os valores dos deslocamentos mximos requeridos para situaes usuais nas construes. Esses deslocamentos devem ser entendidos como valores prticos a serem utilizados para verificao do estado-limite de servio de deslocamentos excessivos da estrutura. C.2 Consideraes de projeto C.2.1 Os valores mximos requeridos para os deslocamentos verticais e horizontais so dados em C.3. Esses valores so empricos e servem para comparao com os resultados da anlise estrutural, feita conforme C.2.2. Em alguns casos, limites mais rigorosos podem ter que ser adotados, considerando, por exemplo, o uso da edificao, as caractersticas dos materiais de acabamento, o funcionamento adequado de equipamentos, questes de ordem econmica e a percepo de desconforto. C.2.2 Os deslocamentos devem ser calculados conforme 4.9.8, levando-se em conta a possibilidade de ocorrncia de deformaes plsticas no estado-limite de servio. O efeito da rigidez rotao das ligaes, dependendo de avaliao do responsvel pelo projeto, pode ter que ser tambm considerado. C.2.3 O responsvel tcnico pelo projeto deve analisar criteriosamente cada situao e decidir se determinado deslocamento pode ser considerado um estado-limite reversvel ou no. Na falta de uma melhor avaliao, se um elemento estrutural suportar somente componentes no sujeitos fissurao e se seu comportamento em servio for elstico, pode-se considerar o deslocamento excessivo como um estado-limite reversvel. Por outro lado, se o elemento estrutural suportar componentes sujeitos fissurao ou se o seu deslocamento em servio levar ocorrncia de deformaes plsticas, deve-se entender seu deslocamento excessivo como um estado-limite irreversvel. C.2.4 O responsvel tcnico pelo projeto deve decidir quais combinaes de servio devem ser usadas, conforme o elemento estrutural considerado, as funes previstas para a estrutura, as caractersticas dos materiais de acabamento vinculados estrutura e a seqncia de construo, exceto quando houver indicao na Tabela C.1 (ver Notas d, e, f e j desta Tabela). Dependendo dos fatores mencionados, pode ser que se tenha de alterar uma combinao de servio comumente utilizada. Por exemplo, o deslocamento max (ver C.3.1) est normalmente relacionado aparncia da estrutura, devendo-se usar combinaes quase permanentes, conforme 4.7.7.3. No entanto, nas situaes em que esse deslocamento venha a afetar o funcionamento de equipamentos, a causar empoamentos na cobertura ou mesmo danos permanentes a elementos no-estruturais sujeitos fissurao, como paredes divisrias e forros, colocados antes que as aes consideradas passem a atuar, deve-se ento utilizar, no primeiro e segundo casos, combinao freqente e, no terceiro, rara. C.3 Valores mximos C.3.1 Os valores mximos para os deslocamentos verticais (flechas) e horizontais so dados na Tabela C.1 e em C.3.4. No caso dos deslocamentos verticais, tais valores tm como referncia uma viga simplesmente apoiada, mostrada na Figura C.1, na qual o a contraflecha da viga, 1 o deslocamento devido s aes permanentes, sem efeitos de longa durao, 2 o deslocamento devido aos efeitos de longa durao das aes permanentes (se houver), 3 o deslocamento devido s aes variveis, incluindo, se houver, os efeitos de longa durao devidos aos valores quase permanentes dessas aes, max o deslocamento mximo da viga no estgio final de carregamento levando-se em conta a contraflecha e tot a soma de 1, 2 e 3. A considerao dos efeitos de longa durao deve ser feita conforme O.1.2.1. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 126. ABNT NBR 8800:2008 116 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados L o max tot 1 2 3 CL Figura C.1 Deslocamentos verticais a serem considerados C.3.2 No clculo dos deslocamentos verticais a serem comparados com os valores mximos dados na Tabela C.1, pode-se deduzir o valor da contraflecha da viga at o limite do valor da flecha proveniente das aes permanentes (1 da Figura C.1). C.3.3 Em cada situao, o responsvel tcnico pelo projeto deve decidir qual(is) deslocamento(s), dado(s) esquematicamente na Figura C.1, deve(m) ser comparado(s) com os valores mximos da Tabela C.1 e quais os carregamentos (ou parte desses) sero considerados no clculo, levando-se em conta a seqncia de construo. Na maioria das vezes, apenas a parcela do deslocamento devida s aes variveis (3), somada parcela (se houver) dos efeitos de longa durao das aes permanentes (2), responsvel por causar danos aos elementos no-estruturais. So comuns, entretanto, situaes em que se deve somar tambm o deslocamento de parte das aes permanentes (aquela que passa a atuar somente aps a construo do elemento no-estrutural considerado) ou mesmo considerar o deslocamento mximo, max (ver C.2.4). Deve-se tambm avaliar, em cada situao, a probabilidade de ocorrncia simultnea de duas ou mais aes variveis. C.3.4 Para galpes em geral e edifcios de um pavimento com paredes de alvenaria, alm do disposto em C.3.1, deve ser limitado o deslocamento horizontal (perpendicular parede) da estrutura, de maneira que a abertura da fissura que possa ocorrer na base da parede no seja superior a 1,5 mm, entendida a parede como painel rgido (Figura C.2). 1,5 mm Deslocamento a ser limitado Parede como painel rgido Base da parede Figura C.2 Parede como painel rgido Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 127. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 117 Tabela C.1 Deslocamentos mximos Descrio a L/180 b - Travessas de fechamento L/120 c d L/180 e - Teras de cobertura g) L/120 f - Vigas de cobertura g) L/250 h - Vigas de piso L/350 h - Vigas que suportam pilares L/500 h Vigas de rolamento: j) - Deslocamento vertical para pontes rolantes com capacidade nominal inferior a 200 kN - Deslocamento vertical para pontes rolantes com capacidade nominal igual ou superior a 200 kN, exceto pontes siderrgicas - Deslocamento vertical para pontes rolantes siderrgicas com capacidade nominal igual ou superior a 200 kN - Deslocamento horizontal, exceto para pontes rolantes siderrgicas - Deslocamento horizontal para pontes rolantes siderrgicas L/600 i L/800 i L/1000 i L/400 L/600 Galpes em geral e edifcios de um pavimento: - Deslocamento horizontal do topo dos pilares em relao base - Deslocamento horizontal do nvel da viga de rolamento em relao base H/300 H/400 k l Edifcios de dois ou mais pavimentos: - Deslocamento horizontal do topo dos pilares em relao base - Deslocamento horizontal relativo entre dois pisos consecutivos H/400 h/500 m Lajes mistas Ver Anexo Q a L o vo terico entre apoios ou o dobro do comprimento terico do balano, H a altura total do pilar (distncia do topo base) ou a distncia do nvel da viga de rolamento base, h a altura do andar (distncia entre centros das vigas de dois pisos consecutivos ou entre centros das vigas e a base no caso do primeiro andar). b Deslocamento paralelo ao plano do fechamento (entre linhas de tirantes, caso estes existam). c Deslocamento perpendicular ao plano do fechamento. d onsiderar apenas as aes variveis perpendiculares ao plano de fechamento (vento no fechamento) com seu valor caracterstico. e Considerar combinaes raras de servio, utilizando-se as aes variveis de mesmo sentido que o da ao permanente. f Considerar apenas as aes variveis de sentido oposto ao da ao permanente (vento de suco) com seu valor caracterstico. g Deve-se tambm evitar a ocorrncia de empoamento, com ateno especial aos telhados de pequena declividade. h Caso haja paredes de alvenaria sobre ou sob uma viga, solidarizadas com essa viga, o deslocamento vertical tambm no deve exceder a 15 mm. i Valor no majorado pelo coeficiente de impacto. j Considerar combinaes raras de servio. k No caso de pontes rolantes siderrgicas, o deslocamento tambm no pode ser superior a 50 mm. l O diferencial do deslocamento horizontal entre pilares do prtico que suportam as vigas de rolamento no pode superar 15 mm. m Tomar apenas o deslocamento provocado pelas foras cortantes no andar considerado, desprezando-se os deslocamentos de corpo rgido provocados pelas deformaes axiais dos pilares e vigas. /ANEXO D Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 128. ABNT NBR 8800:2008 118 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Anexo D (normativo) Mtodo da amplificao dos esforos solicitantes D.1 Generalidades D.1.1 Neste Anexo apresentado o mtodo da amplificao dos esforos solicitantes, para execuo de anlise elstica aproximada de segunda ordem, levando em conta os efeitos global P- e local P-. D.1.2 Ao se usar o mtodo deste Anexo, deve-se fazer atuar na estrutura a combinao apropriada de aes de clculo, determinada de acordo com 4.7.7.2, constituda por aes verticais e horizontais, quando existentes, considerando-se o efeito das imperfeies geomtricas iniciais e das imperfeies iniciais de material conforme 4.9.7. D.2 Uso do mtodo D.2.1 Em cada andar das estruturas analisadas, o momento fletor e a fora axial solicitantes de clculo, MSd e NSd, devem ser determinados por (Figura D.1): t2nt1Sd lMBMBM += t2ntSd lNBNN += onde B1 e B2 so dados, respectivamente, em D.2.2 e D.2.3; Mnt e Nnt so, respectivamente, o momento fletor e a fora axial solicitantes de clculo, obtidos por anlise elstica de primeira ordem, com os ns da estrutura impedidos de se deslocar horizontalmente (usando-se, na anlise, contenes horizontais fictcias em cada andar Estrutura nt - Figura D.1-b); Mlt e Nlt so, respectivamente, o momento fletor e a fora axial solicitantes de clculo, obtidos por anlise elstica de primeira ordem, correspondente apenas ao efeito dos deslocamentos horizontais dos ns da estrutura (efeito das reaes das contenes fictcias aplicadas em sentido contrrio, nos mesmos pontos onde tais contenes foram colocadas Estrutura lt - Figura D.1-c); D.2.2 O coeficiente B1 dado por: 0,1 1 e Sd1 m 1 = N N C B onde: Ne a fora axial que provoca a flambagem elstica por flexo da barra no plano de atuao do momento fletor, calculada com o comprimento real da barra, considerando, se for o caso, a imperfeio inicial de material, conforme 4.9.7; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 129. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 119 NSd1 a fora axial de compresso solicitante de clculo na barra considerada, em anlise de primeira ordem (NSd1 = Nnt + Nlt); Cm um coeficiente igual a: se no houver foras transversais entre as extremidades da barra no plano de flexo: 2 1 m 40,060,0 M M C = sendo M1/M2 a relao entre o menor e o maior dos momentos fletores solicitantes de clculo na estrutura nt no plano de flexo, nas extremidades apoiadas da barra, tomada como positiva quando os momentos provocarem curvatura reversa e negativa quando provocarem curvatura simples (M1= Mnt1; M2 = Mnt2); se houver foras transversais entre as extremidades da barra no plano de flexo, o valor de Cm deve ser determinado por anlise racional ou ser tomado conservadoramente igual a 1,0. = + RSd,3 RSd,2 RSd,1RSd,1 RSd,2 RSd,3 b) Estrutura nta) Estrutura original c) Estrutura tl Figura D.1 Modelo para anlise Se a fora axial solicitante de clculo na barra for de trao, deve-se tomar B1 igual a 1,0. D.2.3 O coeficiente B2 dado por: = Sd Sdh s 2 1 1 1 H N hR B onde: SdN carga gravitacional total que atua no andar considerado, englobando as cargas atuantes nas subestruturas de contraventamento e nos elementos que no pertenam a essas subestruturas; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 130. ABNT NBR 8800:2008 120 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Rs um coeficiente de ajuste, igual a 0,85 nas estruturas onde o sistema resistente a aes horizontais constitudo apenas por subestruturas de contraventamento formadas por prticos nos quais a estabilidade lateral assegurada pela rigidez flexo das barras e pela capacidade de transmisso de momentos das ligaes e igual a 1,0 para todas as outras estruturas; h o deslocamento horizontal relativo entre os nveis superior e inferior (deslocamento interpavimento) do andar considerado, obtido da anlise de primeira ordem, na estrutura original (Figura D.1-a) ou na estrutura t (Figura D.1-c). Se h possuir valores diferentes em um mesmo andar, deve ser tomado um valor ponderado para esse deslocamento, em funo da proporo das cargas gravitacionais atuantes ou, de modo conservador, o maior valor; SdH a fora cortante no andar, produzida pelas foras horizontais de clculo atuantes, usadas para determinar h e obtida na estrutura original (Figura D.1-a) ou na estrutura lt (Figura D.1-c); H a altura do andar (distncia entre eixos de vigas de dois andares consecutivos ou entre eixos de vigas e a base, no caso do primeiro andar). D.2.4 A fora cortante solicitante de clculo pode ser tomada igual da anlise elstica de primeira ordem, ou seja, igual da estrutura original ou igual a: tntSd lVVV += onde Vnt e Vt so, respectivamente, as foras cortantes de clculo na estrutura nt e na estrutura t. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 131. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 121 Anexo E (normativo) Fora axial de flambagem elstica e coeficiente de flambagem E.1 Valores da fora axial de flambagem elstica E.1.1 Sees com dupla simetria ou simtricas em relao a um ponto A fora axial de flambagem elstica, Ne, de uma barra com seo transversal duplamente simtrica ou simtrica em relao a um ponto dada por: a) para flambagem por flexo em relao ao eixo central de inrcia x da seo transversal: 2 xx x 2 ex )( LK IE N = b) para flambagem por flexo em relao ao eixo central de inrcia y da seo transversal: 2 yy y 2 ey )( LK IE N = c) para flambagem por toro em relao ao eixo longitudinal z: += JG LK CE r N zz w o ez 2 2 2 )( 1 onde: KxLx o comprimento de flambagem por flexo em relao ao eixo x (o coeficiente de flambagem Kx dado em E.2.1); Ix o momento de inrcia da seo transversal em relao ao eixo x; KyLy o comprimento de flambagem por flexo em relao ao eixo y (o coeficiente de flambagem Ky dado em E.2.1); Iy o momento de inrcia da seo transversal em relao ao eixo y; KzLz o comprimento de flambagem por toro (o coeficiente de flambagem Kz dado em E.2.2); E o mdulo de elasticidade do ao; Cw a constante de empenamento da seo transversal; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 132. ABNT NBR 8800:2008 122 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados G o mdulo de elasticidade transversal do ao; J a constante de toro da seo transversal; ro o raio de girao polar da seo bruta em relao ao centro de cisalhamento, dado por: )( 2 o 2 o 2 y 2 xo yxrrr +++= onde rx e ry so os raios de girao em relao aos eixos centrais x e y, respectivamente, e xo e yo so as coordenadas do centro de cisalhamento na direo dos eixos centrais x e y, respectivamente, em relao ao centro geomtrico da seo. E.1.2 Sees monossimtricas, exceto o caso de cantoneiras simples previsto em E.1.4 A fora axial de flambagem elstica, Ne, de uma barra com seo transversal monossimtrica, cujo eixo y o eixo de simetria, dada por: a) para flambagem elstica por flexo em relao ao eixo central de inrcia x da seo transversal: 2 xx x 2 ex )( LK IE N = b) para flambagem elstica por flexo-toro: + + = 2 ezey 2 ooezey 2 oo ezey eyz )( ])/(1[4 11 ])/(1[2 NN ryNN ry NN N onde Ney e Nez so as foras axiais de flambagem elstica conforme E.1.1b) e E.1.1c), respectivamente. Caso o eixo x seja o eixo de simetria, basta substituir x por y em a) e y por x e yo por xo em b). E.1.3 Sees assimtricas, exceto o caso de cantoneiras simples previsto em E.1.4 A fora axial de flambagem elstica, Ne, de uma barra com seo transversal assimtrica (sem nenhum eixo de simetria) dada pela menor das razes da seguinte equao cbica: 0)()()()()( 2 o o exe 2 e 2 o o eye 2 eezeeyeexe = r y NNN r x NNNNNNNNN Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 133. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 123 E.1.4 Cantoneiras simples conectadas por uma aba E.1.4.1 Os efeitos da excentricidade da fora de compresso atuante em uma cantoneira simples podem ser considerados por meio de um comprimento de flambagem equivalente, desde que essa cantoneira: a) seja carregada nas extremidades atravs da mesma aba; b) seja conectada por solda ou por pelo menos dois parafusos na direo da solicitao; c) no esteja solicitada por aes transversais intermedirias. Nesse caso, a fora axial de flambagem elstica da cantoneira, Ne, dada por: 2 x1x1 x1 2 ex )( LK IE N = onde: Ix1 o momento de inrcia da seo transversal em relao ao eixo que passa pelo centro geomtrico e paralelo aba conectada; Kx1 Lx1 o comprimento de flambagem equivalente, dado em E.1.4.2 ou E.1.4.3, o que for aplicvel. E.1.4.2 Para cantoneiras de abas iguais ou de abas desiguais conectadas pela aba de maior largura, que so barras individuais ou diagonais ou montantes de trelias planas com as barras adjacentes conectadas do mesmo lado das chapas de n ou das cordas (ver 5.3.4.1): a) quando 800 x1 x1 r L : x1x1x1x1 75,072 LrLK += b) quando 80 x1 x1 > r L : x1x1x1x1 25,132 LrLK += onde: Lx1 o comprimento da cantoneira, tomado entre os pontos de trabalho situados nos eixos longitudinais das cordas da trelia; rx1 o raio de girao da seo transversal em relao ao eixo que passa pelo centro geomtrico e paralelo aba conectada. Nas cantoneiras de abas desiguais com relao entre as larguras das abas de at 1,7 e conectadas na menor aba, o produto Kx1 Lx1 no pode ser tomado inferior ao valor: min x1 x195,0 r r L dado nas alneas a) e b) anteriores, aumentado de x1 2 s e 14 r b b Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 134. ABNT NBR 8800:2008 124 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados onde: rmin o raio de girao mnimo da cantoneira; be a largura da maior aba da cantoneira; bs a largura da menor aba da cantoneira. E.1.4.3 Para cantoneiras de abas iguais ou de abas desiguais conectadas pela aba de maior largura, que so diagonais ou montantes de trelias espaciais com as barras adjacentes conectadas do mesmo lado das chapas de n ou das cordas (ver 5.3.4.1): a) quando 750 x1 x1 r L : x1x1x1x1 80,060 LrLK += b) quando 75 x1 x1 > r L : x1x1x1x1 45 LrLK += Nas cantoneiras de abas desiguais com relao entre as larguras das abas de at 1,7 e conectadas na menor aba, o produto Kx1 Lx1 no pode ser tomado inferior ao valor: - min x1 x182,0 r r L - dado nas alneas a) e b) anteriores, aumentado de x1 2 s e 16 r b b E.1.4.4 Cantoneiras simples com ligaes diferentes das descritas em E.1.4.2 e E.1.4.3, com relao entre as larguras das abas maior que 1,7 ou com foras transversais, devem ser tratadas como barras submetidas combinao de fora axial e momentos fletores. E.2 Valores do coeficiente de flambagem E.2.1 Coeficiente de flambagem por flexo E.2.1.1 Na Tabela E.1 so fornecidos os valores tericos do coeficiente de flambagem por flexo, Kx ou Ky, para seis casos ideais de condies de contorno de elementos isolados (ver 4.9.5.3), nos quais a rotao e a translao das extremidades so totalmente livres ou totalmente impedidas. Caso no se possa assegurar a perfeio do engaste, devem ser usados os valores recomendados apresentados. E.2.1.2 Nos elementos contraventados (ver 4.9.5.2), o coeficiente de flambagem por flexo deve ser tomado igual a 1,0, a menos que se demonstre que pode ser utilizado um valor menor. E.2.1.3 Nas barras das subestruturas de contraventamento (ver 4.9.5.1) analisadas de acordo com as prescries de 4.9.7, o coeficiente de flambagem por flexo deve ser tomado igual a 1,0. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 135. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 125 Tabela E.1 Coeficiente de flambagem por flexo de elementos isolados A linha tracejada indica a linha elstica de flambagem (a) (b) (c) (d) (e) (f) Valores tericos de Kx ou Ky 0,5 0,7 1,0 1,0 2,0 2,0 Valores recomendados 0,65 0,80 1,2 1,0 2,1 2,0 Cdigo para condio de apoio Rotao e translao impedidas Rotao livre, translao impedida Rotao impedida, translao livre Rotao e translao livres E.2.2 Coeficiente de flambagem por toro O coeficiente de flambagem por toro, Kz, funo das condies de contorno, deve ser determinado por anlise estrutural, ou, simplificadamente, tomado igual a: a) 1,00, quando ambas as extremidades da barra possurem rotao em torno do eixo longitudinal impedida e empenamento livre; b) 2,00, quando uma das extremidades da barra possuir rotao em torno do eixo longitudinal e empenamento livres e, a outra extremidade, rotao e empenamento impedidos. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 136. ABNT NBR 8800:2008 126 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Anexo F (normativo) Flambagem local de barras axialmente comprimidas F.1 Generalidades F.1.1 Os elementos que fazem parte das sees transversais usuais, exceto as sees tubulares circulares, para efeito de flambagem local, so classificados em AA (duas bordas longitudinais vinculadas) e AL (apenas uma borda longitudinal vinculada), conforme 5.1.2.2.1. F.1.2 As barras submetidas fora axial de compresso, nas quais todos os elementos componentes da seo transversal possuem relaes entre largura e espessura (relaes tb / ) que no superam os valores de ( tb / )lim dados na Tabela F.1, tm o fator de reduo total Q igual a 1,00. F.1.3 As barras submetidas fora axial de compresso, nas quais os elementos componentes da seo transversal possuem relaes tb / maiores que os valores de ( tb / )lim dados na Tabela F.1 (elementos esbeltos), tm o fator de reduo total Q dado por: as QQQ = onde Qs e Qa so fatores de reduo que levam em conta a flambagem local dos elementos AL e AA, cujos valores devem ser determinados como mostrado em F.2 e F.3, respectivamente. Deve-se ainda considerar que: a) se a seo possuir apenas elementos AL: sQQ = b) se a seo possuir apenas elementos AA: aQQ = F.1.4 As sees tubulares circulares devem ter o coeficiente Q determinado de acordo com F.4. F.2 Elementos comprimidos AL Os valores de Qs a serem usados para os elementos comprimidos AL so os seguintes. a) elementos do Grupo 3 da Tabela F.1: yy y s 91,00,45para,76,0340,1 f E t b f E E f t b Q = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 137. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 127 b) elementos do Grupo 4 da Tabela F.1: yy y s 03,10,56para,74,0415,1 f E t b f E E f t b Q = c) elementos do Grupo 5 da Tabela F.1: )/( 17,1para, 90,0 )/( 17,1 )/( 0,64para,65,0415,1 cy 2 y c s cycyc y s kf E t b t b f kE Q kf E t b kf E Ek f t b Q > = = Os valores do momento fletor resistente de clculo para este estado-limite so vlidos para aplicao das foras transversais externas, caso existam, na semi-altura da seo transversal. G.2.2 Para os tipos de seo e eixos de flexo indicados na Tabela G.1, para os estados-limites FLM e FLA, o momento fletor resistente de clculo dado por: a) a1 p Rd lM M = , para p b) , )( 1 pr p rpp a1 Rd = MMMM ll para rp < c) a1 cr Rd M M = , para r> (no aplicvel FLA - ver Anexo H) Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 141. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 131 G.2.3 Para as sees T fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular alma: estado-limite FLT ( ) a1 p2 b y a1 Rd 1 1 lM BB L JGIE M ++= onde: J I L d B y b 3,2= com o sinal positivo usado quando a extremidade da alma oposta mesa estiver tracionada e o negativo em caso contrrio (se essa extremidade estiver comprimida em algum ponto ao longo do comprimento destravado, o sinal negativo deve ser usado). estado-limite FLM (aplicvel apenas se a mesa estiver total ou parcialmente comprimida) , a1 p Rd lM M = para p ,0,50-1,19 1 cy y a1 Rd Wf E f M = para rp < , 69,0 1 2 c a1 Rd WE M = para r > com: f f 2 t b = y p 38,0 f E = y r 0,1 f E = G.2.4 Para as sees formadas por duas cantoneiras iguais em contato e unidas por solda contnua, constituindo uma seo tipo T, fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular ao eixo de simetria, aplica-se o disposto em G.2.3, tomando no estado-limite FLM: t b = onde b a largura e t a espessura da aba comprimida de uma das cantoneiras. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 142. ABNT NBR 8800:2008 132 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados G.2.5 Para as sees formadas por duas cantoneiras iguais com afastamento correspondente espessura de chapas espaadoras, constituindo uma seo similar T, fletidas em relao ao eixo central de inrcia perpendicular ao eixo de simetria, para o estado-limite FLT, deve-se usar a expresso dada em G.2.3. Para o estado-limite de flambagem local da aba: a) quando as abas das cantoneiras paralelas ao eixo de flexo encontram-se comprimidas, aplica-se o procedimento dado em G.2.3 para FLM, com t b = onde b a largura e t a espessura das abas comprimidas das cantoneiras; b) quando as abas das cantoneiras perpendiculares ao eixo de flexo encontram-se com a extremidade livre comprimida, tem-se: , a1 p Rd lM M = para p ,1,72-2,43 1 cy y a1 Rd Wf E f M = para rp < , 71,0 1 2 c a1 Rd WE M = para r > com: t b = y p 38,0 f E = y r 0,1 f E = onde b a largura e t a espessura das abas com a extremidade livre comprimida das cantoneiras. G.2.6 Para as sees slidas circulares e retangulares fletidas em relao ao eixo de menor momento de inrcia: a1 p Rd lM M = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 143. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 133 G.2.7 Para as sees tubulares circulares, para o estado-limite de flambagem local da parede do tubo, o nico aplicvel, com tD / no superior a y45,0 fE , tem-se: b) a1 p Rd lM M = , para p c) , 021,0 1 y a1 Rd Wf tD E M += para rp < d) , 33,0 1 a1 Rd W tD E M = para r > com: t D = y p 07,0 f E = y r 31,0 f E = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 144. ABNT NBR 8800:2008 134 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela G.1 Parmetros referentes ao momento fletor resistente Tipo de seo e eixo de flexo Estados- limites aplicveis Mr Mcr p r FLT Wf )( ry Ver Nota 5 Ver Nota 1 y b r L y 76,1 f E Ver Nota 1 FLM Wf )( ry Ver Nota 5 Ver Nota 6 b/t Ver Nota 8 y 38,0 f E Ver Nota 6 Sees I e H com dois eixos de simetria e sees U no sujeitas a momento de toro, fletidas em relao ao eixo de maior momento de inrcia FLA Wfy Viga de alma esbelta (Anexo H) wt h y 76,3 f E y 70,5 f E FLT ty cry )( Wf Wf Ver Nota 5 Ver Nota 2 yc b r L y 76,1 f E Ver Nota 2 FLM cry )( Wf Ver Nota 5 Ver Nota 6 b/t Ver Nota 8 y 38,0 f E Ver Nota 6 Sees I e H com apenas um eixo de simetria situado no plano mdio da alma, fletidas em relao ao eixo de maior momento de inrcia (ver Nota 9 ) FLA Wfy Viga de alma esbelta (Anexo H) w c t h r2 r p yp c 09,054,0 f M M E h h l y 70,5 f E FLM Ver Nota 3 Wf )( ry Ver Nota 6 b/t Ver Nota 8 y 38,0 f E Ver Nota 6 Sees I e H com dois eixos de simetria e sees U fletidas em relao ao eixo de menor momento de inrcia FLA Ver Nota 3 efy Wf Ver Nota 4 y 2 ef f W W Ver Nota 4 wt h y 12,1 f E y 40,1 f E Sees slidas retangulares fletidas em relao ao eixo de maior momento de inrcia FLT Wfy AJ ECb 00,2 y b r L AJ M E pl 13,0 AJ M E r 00,2 FLT Ver Nota 7 Wf )( ry Ver Nota 5 AJ ECb 00,2 y b r L AJ M E pl 13,0 AJ M E r 00,2 FLM efy Wf Ver Nota 4 y 2 ef f W W Ver Nota 4 b/t Ver Nota 8 y 12,1 f E y 40,1 f E Sees-caixo e tubulares retangulares, duplamente simtricas, fletidas em relao a um dos eixos de simetria que seja paralelo a dois lados FLA Wfy - wt h Ver Nota 10 y 70,5 f E Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 145. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 135 As Notas relacionadas Tabela G.1 so as seguintes: 1) y 2 1w 1y y r 27 11 381 I C Jr JI, ++ = += w 2 b y w 2 b y 2 b cr 039,01 C LJ I C L IEC M onde: ( ) JE Wfy r 1 = ( ) , 4 2 fy w tdI C = para sees I , )()5,0(6 )(2)5,0(3 12 )()5,0( wffwf wffwf 2 f 3 wff w + + = ttdttb ttdttbtdtbt C para sees U 2) y 2 1w2 22 1yc y 27 38,1 I C Jr JI r ++= +++= w 2 b y w2 332 b y 2 b cr 039,01 C LJ I C L IEC M onde: ( ) JE Wf cry 1 = 12,5 312 += + + = 1 1 2 45,0 y yfifs 3 tt d , com y conforme Nota 9 a seguir 12 2 3 fsfs 3 fifi 3 fsfs 3 fifi 2 fifs w + + = btbt btbt tt d C 3) O estado-limite FLA aplica-se s alma da seo U, quando comprimida pelo momento fletor. Para seo U, o estado-limite FLM aplica-se somente quando a extremidade livre das mesas for comprimida pelo momento fletor. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 146. ABNT NBR 8800:2008 136 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 4) Wef o mdulo de resistncia mnimo elstico, relativo ao eixo de flexo, para uma seo que tem uma mesa comprimida (ou alma comprimida no caso de perfil U fletido em relao ao eixo de menor inrcia) de largura igual a bef, dada por F.3.2, com igual a fy. Em alma comprimida de seo U fletida em relao ao eixo de menor momento de inrcia, efefw e, hbtthb === . 5) A tenso residual de compresso nas mesas, r, deve ser tomada igual a 30% da resistncia ao escoamento do ao utilizado. 6) Para perfis laminados: )( 83,0, 69,0 ry rc2cr = = f E W E M Para perfis soldados: cry rc2 c cr /)( 95,0, 90,0 kf E W kE M = = com kc conforme F.2. 7) O estado-limite FLT s aplicvel quando o eixo de flexo for o de maior momento de inrcia. 8) b/t a relao entre largura e espessura aplicvel mesa do perfil; no caso de sees I e H com um eixo de simetria, b/t refere-se mesa comprimida (para mesas de sees I e H, b a metade da largura total, para mesas de sees U, a largura total, para sees tubulares retangulares, a largura da parte plana e para perfis caixo, a distncia livre entre almas). 9) Para essas sees, devem ser obedecidas as seguintes limitaes: a) 9 9 1 y com yt yc y I I = b) a soma das reas da menor mesa e da alma deve ser superior rea da maior mesa. 10) Para sees-caixo: y p 76,3 f E = Para sees tubulares retangulares: y p 42,2 f E = G.3 Simbologia Para este Anexo adota-se a seguinte simbologia adicional: FLA - flambagem local da alma; FLM - flambagem local da mesa comprimida; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 147. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 137 FLT - flambagem lateral com toro; Cw - constante do empenamento da seo transversal; D - dimetro externo da seo tubular circular; Iy - momento de inrcia da seo em relao ao eixo que passa pelo plano mdio da alma; Iyc - momento de inrcia da mesa comprimida em relao ao eixo que passa pelo plano mdio da alma (se no comprimento destravado houver momentos positivo e negativo, tomar a mesa de menor momento de inrcia em relao ao eixo mencionado); Iyt - momento de inrcia da mesa tracionada em relao ao eixo que passa pelo plano mdio da alma (se no comprimento destravado houver momentos positivo e negativo, tomar a mesa de maior momento de inrcia em relao ao eixo mencionado); J - constante de toro da seo transversal; Lb - distncia entre duas sees contidas flambagem lateral com toro (comprimento destravado); Mcr - momento fletor de flambagem elstica; Mpl - momento fletor de plastificao da seo transversal, igual ao produto do mdulo de resistncia plstico (Z) pela resistncia ao escoamento do ao (fy); Mr momento fletor correspondente ao incio do escoamento, incluindo a influncia das tenses residuais em alguns casos; W - mdulo de resistncia (mnimo) elstico da seo, relativo ao eixo de flexo; Wc - mdulo de resistncia elstico do lado comprimido da seo, relativo ao eixo de flexo; Wt - mdulo de resistncia elstico do lado tracionado da seo, relativo ao eixo de flexo; bf - largura total da mesa (bfs e bfi representam as larguras totais das mesas superior e inferior); d - altura externa da seo, medida perpendicularmente ao eixo de flexo; h - altura da alma, tomada igual distncia entre faces internas das mesas nos perfis soldados e igual a esse valor menos os dois raios de concordncia entre mesa e alma nos perfis laminados e igual ao comprimento da parte plana nas sees tubulares retangulares; hc - duas vezes a distncia do centro geomtrico da seo transversal face interna da mesa comprimida; hp - duas vezes a distncia da linha neutra plstica da seo transversal face interna da mesa comprimida; ry - raio de girao da seo em relao ao eixo principal de inrcia perpendicular ao eixo de flexo; ryc - raio de girao da seo T formada pela mesa comprimida e a parte comprimida da alma anexa, em regime elstico, em relao ao eixo que passa pelo plano mdio da alma (se houver momentos positivo e negativo no comprimento destravado, tomar a seo T de menor raio de girao em relao ao eixo mencionado); tf - espessura da mesa (tfs e tfi representam as espessuras das mesas superior e inferior); p - parmetro de esbeltez correspondente plastificao; r - parmetro de esbeltez correspondente ao incio do escoamento. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 148. ABNT NBR 8800:2008 138 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Anexo H (normativo) Momento fletor resistente de clculo de vigas de alma esbelta H.1 Generalidades H.1.1 Este Anexo apresenta os procedimentos para determinao do momento fletor resistente de clculo de vigas de alma esbelta. H.1.2 Vigas de alma esbelta so aquelas com seo I ou H soldada com dois eixos de simetria ou um eixo de simetria no plano mdio da alma, carregadas nesse plano, com o parmetro de esbeltez da alma = h/tw, onde h a distncia entre as faces internas das mesas e tw a espessura da alma, superior a y/70,5 fE . H.1.3 As vigas de alma esbelta tratadas neste Anexo devem atender aos seguintes requisitos: a) no caso de sees monossimtricas, a soma das reas da menor mesa e da alma deve ser superior rea da maior mesa, e 9 9 1 y , com yt yc y I I = , onde Iyc e Iyt so respectivamente os momentos de inrcia das mesas comprimida e tracionada em relao ao eixo que passa pelo plano mdio da alma; b) a relao entre a rea da alma e da mesa comprimida no pode exceder 10; c) a relao h/tw no pode exceder 260 nem: yf E 7,11 para a/h 1,5; yf E42,0 para a/h > 1,5. H.2 Momento fletor resistente de clculo H.2.1 O valor do momento fletor resistente de clculo, para o estado-limite ltimo de escoamento da mesa tracionada, dado por: a1 yxt Rd fW M = onde Wxt o mdulo de resistncia elstico do lado tracionado da seo, relativo ao eixo de flexo. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 149. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 139 H.2.2 O momento fletor resistente de clculo, para o estado-limite ltimo de flambagem lateral com toro (FLT), dado por: a) para p : 1a yxcpg Rd = fWk M b) para rp < : a1 yxcpg yxc pr p pgb a1 Rd 301 1 = fWk fW,kCM c) para r> : a1 yxcpg 2 xc 2 pgb a1 Rd 1 fWkWEkC M = com: yT b r L = y p 10,1 f E = y r 70 f, E = 0,170,5 3001200 1 yw c r r pg + = f E t h a a k onde: Lb a distncia entre duas sees contidas lateralmente; Cb o fator de modificao para diagrama de momento fletor no-uniforme, definido em 5.4.2.3 e 5.4.2.4, o que for aplicvel; ryT o raio de girao, relativo ao eixo de menor momento de inrcia, da seo formada pela mesa comprimida mais um tero da alma comprimida. ar igual relao entre a rea da alma e da mesa comprimida, sendo que a seo no pode ter esta relao com valor superior a 10; hc igual a duas vezes a distncia do centro geomtrico da seo transversal face interna da mesa comprimida; Wxc o mdulo de resistncia elstico do lado comprimido da seo, relativo ao eixo de flexo. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 150. ABNT NBR 8800:2008 140 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados H.2.3 O momento fletor resistente de clculo, para o estado-limite ltimo de flambagem local da mesa comprimida (FLM), dado por: a) para p : a1 yxcpg Rd = fWk M b) para rp < : yxc pr p pg a1 Rd 3,01 1 fWkM = c) para r> : 2 xccpg a1 Rd 90,01 WkEk M = com: f f 2t b = y p 38,0 f E = y c r 7,0 95,0 f Ek = onde kc dado em F.2 e bf e tf so a largura total e a espessura, respectivamente, da mesa comprimida. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 151. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 141 Anexo I (normativo) Aberturas em almas de vigas I.1 Devem ser levados em conta no dimensionamento de vigas de ao e de vigas mistas de ao e concreto os efeitos das aberturas na alma dos perfis. I.2 No dimensionamento, devem ser verificados os estados-limites ltimos e de servio aplicveis, considerando a influncia das aberturas nas almas das vigas e de eventuais reforos dessas aberturas. Deve ser usado um mtodo que se baseie em princpios reconhecidos da engenharia de estruturas. I.3 Admite-se a execuo de aberturas circulares e sem reforo nas almas de vigas de ao biapoiadas, prismticas, com seo em forma de I simtrica em relao ao eixo de menor inrcia, fletidas em relao ao eixo de maior momento de inrcia, cujas almas possuam relao entre altura e espessura, h/tw, de no mximo y/76,3 fE e cuja mesa comprimida possua relao entre largura e espessura, )2(/ fcfc tb , de no mximo y/38,0 fE , sem a necessidade de clculos especficos, considerando os efeitos das aberturas, quando (Figura I.1): a) o carregamento atuante for uniformemente distribudo; b) as aberturas estiverem situadas dentro do tero mdio da altura e nos dois quartos centrais do vo da viga; c) a distncia entre os centros de duas aberturas adjacentes, medida paralelamente ao eixo longitudinal da viga, for no mnimo 2,5 vezes o dimetro da maior dessas duas aberturas; d) a fora cortante solicitante de clculo nos apoios no for maior que 50 % da fora cortante resistente de clculo da viga. (D2 > D1) L/2 d Regio na qual as aberturas podem ser feitas d 3 L/2 L/4 L/4 = = 2,5 D2 D1 D2 d 3 Figura I.1 Condies para execuo de aberturas circulares I.4 As regras apresentadas em I.3 podem ser tambm aplicadas a vigas mistas de ao e concreto, desde que o componente de ao atenda aos requisitos apresentados, exceto o referente relao entre largura e espessura da mesa. I.5 Procedimentos para clculos mais precisos a respeito de vigas com aberturas na alma podem ser encontrados em S.3. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 152. ABNT NBR 8800:2008 142 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Anexo J (normativo) Requisitos para barras de seo varivel J.1 Aplicabilidade J.1.1 Este Anexo aplica-se s barras de seo varivel que atendam aos seguintes requisitos: a) as sees transversais devem ser do tipo I, H ou caixo, com dois eixos de simetria; b) as mesas devem ter seo constante entre sees contidas contra instabilidade; c) a altura da(s) alma(s) deve variar linearmente entre sees contidas contra instabilidade. J.1.2 O clculo e o projeto de barras de seo varivel que atendam aos requisitos listados em J.1.1 devem ser efetuados conforme as prescries contidas na Seo 5, exceto nos casos a seguir, em que so exigidas algumas adaptaes. J.2 Fora axial de trao resistente de clculo A fora axial de trao resistente de clculo deve ser determinada de acordo com as prescries de 5.2, tomando-se a rea bruta da seo transversal de menor altura e a rea lquida da seo sujeita ruptura. J.3 Fora axial de compresso resistente de clculo A fora axial de compresso resistente de clculo deve ser determinada de acordo com as prescries de 5.3, tomando-se as dimenses e as propriedades geomtricas da seo de menor altura. Alm disso, na determinao das foras axiais de flambagem elstica, os coeficientes de flambagem por flexo em relao ao eixo perpendicular alma e de toro devem ser obtidos por anlise racional (o coeficiente de flambagem por flexo em relao ao eixo perpendicular s mesas pode ser determinado como para barras prismticas). J.4 Momento fletor resistente de clculo J.4.1 O momento fletor resistente de clculo para o estado-limite de flambagem lateral com toro, entre sees contidas lateralmente, no pode ser inferior ao momento fletor solicitante de clculo da seo onde ocorre a maior tenso de compresso nas mesas. Para esse estado-limite aplicam-se as prescries de 5.4, mas determinando-se o fator de modificao para diagrama de momento fletor no-uniforme, Cb, por anlise racional ou, de forma conservadora, tomando-o igual a 1,0. J.4.2 Na determinao dos parmetros de esbeltez , p e r, para qualquer estado-limite, devem ser adotadas as propriedades geomtricas da seo de maior altura. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 153. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 143 Anexo K (normativo) Fadiga K.1 Aplicabilidade K.1.1 Este Anexo aplica-se a elementos estruturais de ao e ligaes metlicas sujeitos a aes com grande nmero de ciclos, com variao de tenses no regime elstico cuja freqncia e magnitude so suficientes para iniciar fissuras e colapso progressivo por fadiga. K.1.2 As prescries dadas em K.2 a K.6 podem no se aplicar em parte ou na totalidade a ligaes soldadas envolvendo um ou mais perfis tubulares. Recomenda-se, para a verificao dessas ligaes fadiga, a utilizao da AWS D1.1, fazendo-se as adaptaes necessrias para manter o nvel de segurana previsto nesta Norma. K.2 Generalidades K.2.1 Para os efeitos deste Anexo, usa-se a combinao freqente de fadiga: == += n 1j kQj,1 m 1i kGi,fadd, FFF onde: FGi,k o valor caracterstico das aes permanentes; FQj,k o valor caracterstico das aes variveis; 1 o fator de reduo para as aes variveis, igual a 1,0, conforme Tabela 2. K.2.2 Os requisitos deste Anexo aplicam-se a tenses no metal-base calculadas usando-se a combinao de aes descrita em K.2.1, cujo valor no ultrapasse 0,66 fy ou 0,40 fy, para tenses normais ou de cisalhamento, respectivamente. K.2.3 A faixa de variao de tenses definida como a magnitude da mudana de tenso devida aplicao ou remoo das aes variveis da combinao de aes descritas em K.2.1. No caso de inverso de sinal da tenso em um ponto qualquer, a faixa de variao de tenses deve ser determinada pela diferena algbrica dos valores mximo e mnimo da tenso considerada, nesse ponto. K.2.4 No caso de junta de topo com solda de penetrao total, o limite admissvel para a faixa de variao de tenses (SR) aplica-se apenas a soldas com qualidade obedecendo aos requisitos da AWS D1.1. K.2.5 Nenhuma verificao de resistncia fadiga necessria se a faixa de variao de tenses for inferior ao limite TH dado na Tabela K.1 (detalhes construtivos relacionados aos casos tratados nesta Tabela so dados na Tabela K.2). K.2.6 Nenhuma verificao de resistncia fadiga necessria se o nmero de ciclos de aplicao das aes variveis for menor que 20000. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 154. ABNT NBR 8800:2008 144 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados K.2.7 A resistncia a aes cclicas determinada pelos requisitos deste Anexo aplicvel apenas a estruturas: a) com proteo adequada corroso ou sujeitas apenas a atmosferas levemente corrosivas; b) sujeitas a temperaturas inferiores a 150 C. K.3 Clculo da tenso mxima e da mxima faixa de variao de tenses K.3.1 O clculo de tenses deve ser baseado em anlise elstica. As tenses no devem ser amplificadas pelos fatores de concentrao de tenso devidos a descontinuidades geomtricas. K.3.2 Para parafusos e barras redondas rosqueadas sujeitos trao, as tenses calculadas devem incluir o efeito de alavanca, se existir. K.3.3 No caso de atuao conjunta de fora axial e momentos fletores, as mximas tenses normais e de cisalhamento devem ser determinadas considerando todos os esforos solicitantes. K.3.4 Para barras com sees transversais simtricas, os parafusos e as soldas devem ser distribudos simetricamente em relao ao eixo da barra, ou as tenses consideradas no clculo da faixa de variao de tenses devem incluir os efeitos da excentricidade. K.3.5 Para cantoneiras sujeitas fora axial, onde o centro geomtrico das soldas de ligao fica entre as linhas que passam pelo centro geomtrico da seo transversal da cantoneira e pelo centro da aba conectada, os efeitos da excentricidade podem ser ignorados. Se o centro geomtrico das soldas situar-se fora dessa zona, as tenses totais, incluindo aquelas devidas excentricidade, devem ser includas no clculo da faixa de variao de tenses. K.4 Faixa admissvel de variao de tenses A faixa de variao de tenses no deve exceder os valores dados a seguir: a) para as categorias de detalhe A, B, B', C, D, E e E', a faixa admissvel de variao de tenses, SR, em megapascal, deve ser determinada por: TH 333,0 f SR 327 = N C onde: Cf a constante dada na Tabela K.1 para a categoria correspondente; N o nmero de ciclos de variao de tenses durante a vida til da estrutura; TH o limite admissvel da faixa de variao de tenses, para um nmero infinito de ciclos de solicitao, dado na Tabela K.1, em megapascal. b) para a categoria de detalhe F, a faixa admissvel de variao de tenses, SR, deve ser determinada por: TH 167,0 f 4 SR 1011 = N C Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 155. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 145 c) para elementos de chapa tracionados, ligados na extremidade por soldas de penetrao total, soldas de penetrao parcial, soldas de filete ou combinaes das anteriores, dispostas transversalmente direo das tenses, a faixa admissvel de variao de tenses na seo transversal da chapa tracionada, na linha de transio entre o metal-base e a solda, deve ser determinada da seguinte forma: com base em incio de fissurao a partir da linha de transio entre o metal-base e a solda, para categoria de detalhe C, pela equao a seguir: MPa9,68 104,14 333,011 SR = N com base em incio de fissurao a partir da raiz da solda, no caso de soldas de penetrao parcial, com ou sem soldas de filete de reforo ou de contorno, para categoria de detalhe C', pela equao a seguir: 333,011 PJPSR 104,14 72,1 = N R onde: RPJP o fator de reduo para soldas de penetrao parcial, com ou sem filete de reforo (se 0,1PJP =R , usar categoria de detalhe C), dado por: ( ) ( ) 0,1 72,0/259,065,0 167,0 p pp PJP + = t w/tta R 2a o comprimento da face no soldada da raiz na direo da espessura da chapa tracionada, em milmetros; w a dimenso da perna do filete de reforo ou de contorno, se existir, na direo da espessura da chapa tracionada, em milmetros; tp a espessura da chapa tracionada, em milmetros. com base em incio de fissurao a partir das razes de um par de filetes de solda transversais, em lados opostos da chapa tracionada, para categoria de detalhe C'', pela equao a seguir: 333,011 FILSR 104,14 72,1 = N R onde: RFIL o fator de reduo para juntas constitudas apenas de um par de filetes de solda transversais (se 0,1FIL =R , usar categoria de detalhe C), dado por 0,1 72,006,0 167,0 p p FIL + = t w/t R Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 156. ABNT NBR 8800:2008 146 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados K.5 Parafusos e barras redondas rosqueadas A faixa de variao de tenses no deve exceder a faixa admissvel calculada como a seguir: a) para ligaes parafusadas sujeitas a corte nos parafusos, a faixa admissvel de variao de tenses no material do elemento ligado dada pela equao a seguir, onde Cf e TH so dados na seo 2 da Tabela K.1: TH 333,0 f SR 327 = N C b) para parafusos de alta resistncia, parafusos comuns e barras redondas rosqueadas com rosca laminada, cortada ou usinada, a faixa de variao de tenses de trao na rea lquida do parafuso ou da barra redonda rosqueada, proveniente de fora axial e momento fletor, incluindo o efeito de alavanca, no deve exceder a faixa admissvel dada pela seguinte equao: TH 333,0 f SR 327 = N C O fator Cf deve ser tomado igual a 3,9108 (como para a categoria E'). O limite TH deve ser tomado igual a 48 MPa (como para a categoria D). A rea efetiva deve ser determinada conforme 6.3.2.2. Para juntas nas quais o material no interior da pega no seja limitado a ao ou juntas que no sejam pr-tensionadas conforme os requisitos da Tabela 15, a fora axial e o momento fletor, incluindo o efeito de alavanca (se existir), devem ser considerados transmitidos exclusivamente pelos parafusos ou barras redondas rosqueadas. Para juntas nas quais o material no interior da pega seja limitado a ao, pr-tensionadas conforme os requisitos da Tabela 15, permite-se uma anlise da rigidez relativa das partes conectadas e dos parafusos para determinar a faixa de variao de tenses de trao nos parafusos pr-tensionados devida fora axial e ao momento fletor, incluindo o efeito de alavanca. Alternativamente, a faixa de variao de tenses nos parafusos pode ser considerada igual a 20% da tenso na rea lquida devida fora axial e ao momento fletor provenientes de todas as aes, permanentes e variveis. K.6 Requisitos especiais de fabricao e montagem K.6.1 Permite-se que chapas de espera longitudinais sejam deixadas no local e, se usadas, devem ser contnuas. Se forem necessrias emendas nas chapas de espera em juntas longas, tais emendas devem ser feitas com solda de penetrao total e o excesso de solda deve ser esmerilhado longitudinalmente antes do posicionamento da barra na junta. K.6.2 Em juntas transversais sujeitas trao, as chapas de espera, se usadas, devem ser removidas e necessrio fazer extrao de raiz e contra-solda na junta. K.6.3 Em juntas em T ou de canto, feitas com solda de penetrao total, um filete de reforo no menor que 6 mm deve ser adicionado nos cantos reentrantes. K.6.4 A rugosidade superficial de bordas cortadas a maarico, sujeitas a faixas de variaes de tenses significativas, no deve exceder 25 m, usando-se como referncia a ASME B46.1. K.6.5 Cantos reentrantes em regies de cortes, recortes e em aberturas para acesso de soldagem devem formar um raio no menor que 10 mm. Para isto deve ser feito um furo sub-broqueado ou subpuncionado com raio menor, usinado posteriormente at o raio final. Alternativamente, o raio pode ser obtido por corte a maarico, devendo, nesse caso, esmerilhar-se a superfcie do corte at o estado de metal brilhante. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 157. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 147 K.6.6 Para juntas transversais com soldas de penetrao total, em regies de tenses de trao elevadas, devem ser usados prolongadores para garantir que o trmino da solda ocorra fora da junta acabada. Os prolongadores devem ser removidos e a extremidade da solda deve ser esmerilhada at facear com a borda das peas ligadas. Limitadores nas extremidades da junta no devem ser usados. K.6.7 Ver 6.2.6.2.6 para requisitos relativos a retornos em certas soldas de filete sujeitas a carregamentos cclicos. Tabela K.1 Parmetros de fadiga Descrio Categoria de tenso Constante Cf Limite TH MPa Ponto de incio potencial de fissura Seo 1 Material-base afastado de qualquer solda 1.1 Metal-base, exceto aos resistentes corroso atmosfrica no pintados, com superfcies laminadas, sujeitas ou no limpeza superficial. Bordas cortadas a maarico com rugosidade superficial no superior a 25 m, mas sem cantos reentrantes. A 250x10 8 165 Afastado de qualquer solda ou ligao estrutural. 1.2 Metal-base de ao resistente corroso atmosfrica no pintado, com superfcies laminadas, sujeitas ou no limpeza superficial. Bordas cortadas a maarico com rugosidade superficial no superior a 25 m, mas sem cantos reentrantes. B 120x10 8 110 Afastado de qualquer solda ou ligao estrutural. 1.3 Peas com furos broqueados ou alargados. Peas com cantos reentrantes em recortes ou outras descontinuidades geomtricas obedecendo aos requisitos de K.6, exceto aberturas para acesso de soldagem. B 120x10 8 110 Em qualquer borda externa ou permetro de abertura. 1.4 Sees transversais laminadas com aberturas para acesso de soldagem obedecendo aos requisitos de 6.1.14 e K.6. Peas com furos broqueados ou alargados contendo parafusos para ligao de contraventamentos leves, com pequena solicitao. C 44x10 8 69 Em cantos reentrantes de aberturas para acesso de soldagem ou qualquer furo pequeno (podendo conter parafusos para ligaes pouco importantes). Seo 2 - Materiais ligados em ligaes parafusadas 2.1 Seo bruta do metal-base em juntas por sobreposio com parafusos de alta resistncia satisfazendo todos os requisitos aplicveis a ligaes por atrito. B 120x10 8 110 Atravs da seo bruta prxima ao furo. 2.2 Metal-base na seo lquida em juntas com parafusos de alta resistncia calculados com base em resistncia por contato, porm, com fabricao e instalao atendendo a todos os requisitos aplicveis a ligaes por atrito. B 120x10 8 110 Na seo lquida com origem na borda do furo. 2.3 Metal-base na seo lquida de outras ligaes parafusadas, exceto chapas ligadas por pino. D 22x108 48 Na seo lquida com origem na borda do furo. 2.4 Metal-base na seo lquida de chapas ligadas por pino. E 11x108 31 Na seo lquida com origem na borda do furo. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 158. ABNT NBR 8800:2008 148 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela K.1 (continuao) Descrio Categoria de tenso Constante Cf Limite TH MPa Ponto de incio potencial de fissura Seo 3 - Ligaes soldadas dos componentes de barras compostas de chapas ou perfis 3.1 Metal-base e metal da solda em barras sem acessrios, compostas de chapas ou perfis ligados por soldas longitudinais contnuas de penetrao total, com extrao de raiz e contra-solda, ou por soldas contnuas de filete. B 120x10 8 110 A partir da superfcie ou de descontinuidades internas da solda, em pontos afastados da extremidade da solda. 3.2 Metal-base e metal da solda em barras sem acessrios, compostas de chapas ou perfis ligados por soldas longitudinais contnuas de penetrao total, com chapas de espera no removidas, ou por soldas contnuas de filete. B' 61x10 8 83 A partir da superfcie ou de descontinuidades internas da solda, incluindo a solda de ligao da chapa de espera. 3.3 Metal-base e metal da solda nas extremidades de soldas longitudinais das aberturas de acesso para soldagem em barras compostas. D 22x10 8 48 A partir da extremidade da solda, penetrando na alma ou na mesa. 3.4 Metal-base nas extremidades de segmentos longitudinais de soldas intermitentes de filete. E 11x10 8 31 No material ligado, em locais de comeo e fim de deposio de solda. 3.5 Metal-base nas extremidades de lamelas soldadas de comprimento parcial, mais estreitas que a mesa, tendo extremidades esquadrejadas ou com reduo gradual de largura, com ou sem soldas transversais nas extremidades, ou lamelas mais largas que a mesa com soldas transversais nas extremidades. Espessura da mesa 20 mm E 11x10 8 31 Espessura da mesa > 20 mm E' 3,9x10 8 18 Na mesa junto ao p da solda transversal da extremidade, na mesa junto ao trmino da solda longitudinal, ou ainda na borda da mesa com lamela mais larga. 3.6 Metal-base nas extremidades de lamelas soldadas de comprimento parcial, mais largas que a mesa, sem soldas transversais nas extremidades. E' 3,9x10 8 18 Na borda da mesa junto extremidade da solda da lamela. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 159. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 149 Tabela K.1 (continuao) Descrio Categoria de tenso Constante Cf Limite TH MPa Ponto de incio potencial de fissura Seo 4 - Ligaes de extremidade com soldas de filete longitudinais 4.1 Metal-base na juno de barras solicitadas axialmente com ligaes de extremidade soldadas longitudinalmente. As soldas devem ficar de cada lado do eixo da barra, de forma a equilibrar as tenses na solda. mm13espessura E 11x10 8 31 mm13espessura > E' 3,9x10 8 18 Iniciando a partir de qualquer extremidade de solda, estendendo-se no metal-base. Seo 5 - Ligaes soldadas transversais direo das tenses 5.1 Metal-base e metal da solda em emendas de perfis laminados ou soldados de seo transversal similar, feitas com soldas de penetrao total, devendo tais soldas ser niveladas com o metal- base por meio de esmerilhamento na direo das tenses aplicadas. B 120x10 8 110 A partir de descontinuidades internas no metal da solda ou ao longo da face de fuso. 5.2 Metal-base e metal da solda em emendas com soldas de penetrao total, havendo transies de largura ou de espessura com inclinao entre 8 % e 20 %; as soldas devem ser niveladas com o metal-base por meio de esmerilhamento na direo das tenses aplicadas. B 120x10 8 110 A partir de descontinuidades internas no metal da solda ou ao longo da face de fuso. 5.3 Metal-base e metal da solda em emendas com soldas de penetrao total, havendo transio de largura feita com raio igual ou superior a 600 mm, com o ponto de tangncia na extremidade da solda de penetrao; as soldas devem ser niveladas com o metal-base por meio de esmerilhamento na direo das tenses aplicadas. B 120x10 8 110 A partir de descontinuidades internas no metal da solda ou ao longo da face de fuso. 5.4 Metal-base e metal da solda em emendas, juntas em T ou juntas de canto, com soldas de penetrao total, havendo transio de espessura com inclinao entre 8 % e 20 %, ou sem transio de espessura, quando o excesso de solda no for removido. C 44x108 69 A partir de descontinuidades superficiais na transio entre a solda e o metal-base, estendendo-se no metal- base, ou ao longo da face de fuso. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 160. ABNT NBR 8800:2008 150 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela K.1 (continuao) Descrio Categoria de tenso Constante Cf Limite TH MPa Ponto de incio potencial de fissura 5.5 Metal-base e metal da solda em ligaes transversais de topo ou em T ou de canto, nas extremidades de elementos de chapa tracionados, feitas com soldas de penetrao parcial, complementadas com solda de filete de reforo ou contorno; SR deve ser o menor dos dois valores a seguir: Incio de fissura a partir da transio entre a solda e o metal-base. C 44x10 8 69 Incio de fissura na raiz da solda. C' 333,011 PJPSR 104,14 72,1 = N R No previsto. A partir de descontinuidades geomtricas na transio entre a solda e o metal- base, estendendo-se no metal-base, ou a partir da raiz da solda sujeita trao, estendendo-se atravs da solda. 5.6 Metal-base e metal da solda em ligaes transversais nas extremidades de elementos de chapa tracionados, feitas com dois filetes de solda em lados opostos da chapa; SR deve ser o menor dos dois valores a seguir: Incio de fissura a partir da transio entre a solda e o metal-base. C 44x10 8 69 Incio de fissura na raiz da solda. C'' 333,011 FILSR 104,14 72,1 = N R No previsto. A partir de descontinuidades geomtricas na transio entre a solda e o metal- base, estendendo-se no metal-base, ou a partir da raiz da solda sujeita trao, estendendo-se atravs da solda. 5.7 Metal-base em elementos de chapa tracionados e metal-base em almas ou mesas de vigas, no p de filetes de solda adjacentes a enri- jecedores transversais soldados. C 44x10 8 69 A partir de descontinuidades geomtricas no p do filete de solda, estendendo-se no metal-base. Seo 6 - Metal-base em ligaes transversais soldadas de barras 6.1 Metal-base na ligao de um acessrio feita com solda longitudinal de penetrao total, sujeito a solicitao longitudinal, quando o detalhe de transio do acessrio for feito com um raio R e a solda esmerilhada nos pontos terminais para obter concordncia: mm600R B 120x10 8 110 mm150mm600 > R C 44x10 8 69 mm50mm150 > R D 22x10 8 48 R>mm50 E 11x10 8 31 Prximo ao ponto de tangncia na extremidade do acessrio. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 161. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 151 Tabela K.1 (continuao) Descrio Categoria de tenso Constante Cf Limite TH MPa Ponto de incio potencial de fissura Seo 6 - Metal-base em ligaes transversais soldadas de barras 6.2 Metal-base na ligao de um acessrio coplanar de mesma espessura, feita com solda longitudinal de penetrao total sujeita solicitao transversal, com ou sem solicitao longitudinal, quando o detalhe de transio do acessrio for feito com um raio R e a solda esmerilhada nos pontos terminais para obter concordncia: Quando o excesso de solda for removido: mm600R B 120x10 8 110 mm150mm600 > R C 44x10 8 69 mm50mm150 > R D 22x10 8 48 R>mm50 E 11x10 8 31 Prximo ao ponto de tangncia na extremidade do acessrio, ou ainda na solda, na face de fuso, no elemento principal ou no acessrio. Quando o excesso de solda no for removido: mm600R C 120x10 8 110 mm150mm600 > R C 44x10 8 69 mm50mm150 > R D 22x10 8 48 R>mm50 E 11x10 8 31 Na transio entre a solda e o metal-base, podendo ser na borda da pea principal ou no acessrio. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 162. ABNT NBR 8800:2008 152 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela K.1 (continuao) Descrio Categoria de tenso Constante Cf Limite TH MPa Ponto de incio potencial de fissura 6.3 Metal-base na ligao de um acessrio coplanar de espessura diferente, feita com solda longitudinal de penetrao total sujeita a solicitao transversal, com ou sem solicitao longitudinal, quando o detalhe de transio do acessrio for feito com um raio R e a solda esmerilhada nos pontos terminais para obter concordncia: Quando o excesso de solda for removido: mm50>R D 22x10 8 48 Na transio entre a solda e o metal-base na borda do material menos espesso. mm50R E 11x10 8 31 A partir da extremidade da solda. Quando o excesso de solda no for removido: Qualquer raio E 11x10 8 31 Na transio entre a solda e o metal-base na borda do material menos espesso. 6.4 Metal-base sujeito a tenses longitudinais junto a ligaes de barras transversais, com ou sem tenses transversais, ligados por soldas longitudinais de filete ou de penetrao parcial, quando o detalhe de transio do acessrio for feito com um raio R e a solda esmerilhada nos pontos terminais para obter concordncia: mm50>R mm50R D E 22x10 8 11x10 8 48 31 Na extremidade da solda ou a partir da transio entre a solda e o metal- base, estendendo-se no metal-base ou no acessrio. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 163. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 153 Tabela K.1 (continuao) Descrio Categoria de tenso Constante Cf Limite TH MPa Ponto de incio potencial de fissura Seo 7 - Metal-base junto a acessrios curtos 7.1 Metal-base sujeito a solicitao longitudinal, junto a acessrios ligados por soldas longitudinais de penetrao total, quando o detalhe de transio do acessrio for feito com um raio R menor que 50 mm, com comprimento do acessrio na direo longitudinal igual a a e altura normal superfcie da barra igual a b: mm50 quando b 25 mm E 11x10 8 31 mm100ou12 ba > quando b > 25 mm E' 3,9x10 8 18 No metal-base, junto extremidade da solda. 7.2 Metal-base sujeito a tenses longitudinais junto a acessrios, com ou sem tenses transversais, ligados por soldas longitudinais de filete ou de penetrao parcial, quando o detalhe de transio do acessrio for feito com um raio R e a solda esmerilhada nos pontos terminais para obter concordncia: mm50>R mm50R D E 22x108 11x10 8 48 31 Na extremidade da solda, estendendo-se no metal-base. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 164. ABNT NBR 8800:2008 154 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela K.1 (continuao) Descrio Categoria de tenso Constante Cf Limite TH MPa Ponto de incio potencial de fissura Seo 8 - Miscelnea 8.1 Metal-base junto a conectores de cisalhamento tipo pino com cabea, ligados por solda de filete ou eletrofuso. C 44x10 8 69 Na transio entre a solda e o metal-base. 8.2 Cisalhamento na garganta de filetes de soldas transversais ou longitudinais contnuos ou intermitentes. F 150x10 10 TH 167,0 f 4 SR 1011 = N C 55 Na garganta da solda. 8.3 Metal-base junto a soldas de tampo em furos ou rasgos. E 11x10 8 31 Na extremidade da solda no metal-base. 8.4 Cisalhamento em soldas de tampo em furos ou rasgos. F 150x10 10 TH 167,0 f 4 SR 1011 = N C 55 Na transio plana entre a solda e o metal-base. 8.5 Parafusos de alta resistncia instalados sem protenso total, parafusos comuns e barras redondas rosqueadas com rosca laminada, cortada ou usinada. Faixa de variao das tenses de trao calculadas com base na rea lquida, incluindo efeito de alavanca, quando aplicvel. E' 3,9x10 8 48 Na raiz da rosca, estendendo-se pela seo lquida. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 165. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 155 Tabela K.2 Detalhes construtivos relacionados aos parmetros de fadiga Seo 1 Material-base afastado de qualquer solda 1.1 e 1.2 1.3 1.4 Seo 2 - Materiais ligados em ligaes parafusadas 2.1 2.2 2.3 2.4 Vista com chapa sobreposta removida Vista com chapa sobreposta removida (a) (b) (a) (b) (c) (a) (b) (c) (a) (b) (c) (a) (b) (c) (a) (b) Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 166. ABNT NBR 8800:2008 156 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela K.2 (continuao) Seo 3 - Ligaes soldadas dos componentes de barras compostas de chapas ou perfis 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 * Solda de penetrao total * Solda de penetrao total Sem solda Tpico (a) (b) (c) (a) (b) (c) (a) (b) (a) (b) (c) (a) (b) (a) (b) ou * ou * Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 167. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 157 Tabela K.2 (continuao) Seo 4 - Ligaes de extremidade com soldas de filete longitudinais 4.1 Seo 5 - Ligaes soldadas transversais direo das tenses 5.1 5.2 5.3 5.4 Solda de penetrao total - esmerilhamento Solda de penetrao total - esmerilhamento Solda de penetrao total - esmerilhamento t = espessura t = espessura Local de incio potencial de fissurao devida a tenses de trao na flexo Solda de penetrao total Solda de penetrao total - esmerilhamento R 600 mm (a) (b) (a) (b) (a) (b) (c) (d) (a) (b) (c) (a) (b) (c) (d) Solda de penetrao total Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 168. ABNT NBR 8800:2008 158 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela K.2 (continuao) Seo 5 - Ligaes soldadas transversais direo das tenses (continuao) 5.5 5.6 5.7 Seo 6 - Metal-base em ligaes transversais soldadas de barras 6.1 Local de incio potencial de fissurao devida a tenses de trao na flexo Solda de penetrao parcialSolda de penetrao parcial Fissura potencial devida trao oriunda de flexo Solda de penetrao total Solda de penetrao total (a) (b) (c) (a) (b) (c) (a) (b) (c) (d) (e) (a) (b) (c) Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 169. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 159 Tabela K.2 (continuao) Seo 6 - Metal-base em ligaes transversais soldadas de barras (continuao) 6.2 6.3 6.4 Seo 7 - Metal-base junto a acessrios curtos 7.1 ou * * * * * * * Solda de penetrao total G = esmerilhar at facear * Solda de penetrao total G = esmerilhar at facear * Solda de penetrao parcial (mdia) * * * * Solda de penetrao parcial * * ou * Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 170. ABNT NBR 8800:2008 160 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela K.2 (continuao) Seo 7 - Metal-base junto a acessrios curtos (continuao) 7.2 Seo 8 - Miscelnea 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 Locais de fissura Local de fissura Local de fissura ou * (a) (b) (c) (a) (b) (a) (b) (a) (b) (a) (a) (b) (c) (d) * Solda de penetrao parcial *ou Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 171. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 161 Anexo L (normativo) Vibraes em pisos L.1 Consideraes gerais L.1.1 O uso de estruturas de pisos com vos grandes e amortecimento reduzido pode resultar em vibraes que causem desconforto durante as atividades humanas normais ou causar prejuzo ao funcionamento de equipamentos. Para esse estado-limite de servio, devem-se utilizar as combinaes freqentes de servio, dadas em 4.7.7.3.3. L.1.2 Em nenhum caso a freqncia natural da estrutura do piso pode ser inferior a 3 Hz. L.2 Avaliao precisa O problema da vibrao em pisos deve ser considerado no projeto da estrutura por meio de anlise dinmica, levando-se em conta pelo menos: b) as caractersticas e a natureza das excitaes dinmicas, como, por exemplo, as decorrentes do caminhar das pessoas e de atividades rtmicas; c) os critrios de aceitao para conforto humano em funo do uso e ocupao das reas do piso; d) a freqncia natural da estrutura do piso; e) a razo de amortecimento modal; f) os pesos efetivos do piso. Procedimentos para uma avaliao considerada precisa da questo podem ser encontrados em S.4. L.3 Avaliao simplificada para as atividades humanas normais L.3.1 As regras constantes em L.3.2 e L.3.3 so uma avaliao simplificada da questo da vibrao em pisos causada pelas atividades humanas normais. A opo por esse tipo de avaliao fica a critrio do projetista e pode no constituir uma soluo adequada para o problema. L.3.2 Nos pisos em que as pessoas caminham regularmente, como os de residncias e escritrios, a menor freqncia natural no pode ser inferior a 4 Hz. Essa condio fica satisfeita se o deslocamento vertical total do piso causado pelas aes permanentes, excluindo a parcela dependente do tempo, e pelas aes variveis, calculado considerando-se as vigas como biapoiadas e usando-se as combinaes freqentes de servio, dadas em 4.7.7.3.3, no superar 20 mm. L.3.3 Nos pisos em que as pessoas saltam ou danam de forma rtmica, como os de academias de ginstica, sales de dana, ginsios e estdios de esportes, a menor freqncia natural no pode ser inferior a 6 Hz, devendo ser aumentada para 8 Hz caso a atividade seja muito repetitiva, como ginstica aerbica. Essas condies ficam satisfeitas, respectivamente, se o deslocamento vertical total do piso causado pelas aes permanentes, excluindo a parcela dependente do tempo, e pelas aes variveis, calculado considerando-se as vigas como biapoiadas e usando-se as combinaes freqentes de servio, dadas em 4.7.7.3.3, no superar 9 mm e 5 mm. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 172. ABNT NBR 8800:2008 162 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Anexo M (normativo) Vibraes devidas ao vento M.1 O movimento causado pelo vento em estruturas de edifcios de andares mltiplos ou outras estruturas similares pode gerar desconforto aos usurios, a no ser que sejam tomadas medidas corretivas na fase de projeto. A principal fonte de desconforto a acelerao lateral, embora o rudo (ranger da estrutura e assobio do vento) e os efeitos visuais possam tambm causar sensao desagradvel. M.2 Para uma dada velocidade e direo do vento, o movimento de um edifcio, que inclui vibrao paralela e perpendicular direo do vento e toro, pode ser determinado usando a ABNT NBR 6123 ou, quando esta no for aplicvel, por anlise racional. O movimento pode ainda ser determinado de forma bastante precisa por ensaios em tnel de vento. M.3 Nos casos onde o movimento causado pelo vento for significativo, conforme constatao durante o projeto, devem ser aventadas as seguintes providncias: a) esclarecimento aos usurios que, embora ventos de alta velocidade possam provocar movimentos, o edifcio seguro; b) minimizao de rudos, por exemplo, por meio de detalhamento das ligaes, de modo a evitar o ranger da estrutura e do projeto das guias de elevadores, de modo a evitar raspagem devida ao deslocamento lateral; c) minimizao da toro, usando arranjo simtrico, contraventamento ou paredes externas estruturais (conceito de estrutura tubular); d) possvel introduo de amortecimento mecnico para reduzir a vibrao causada pelo vento. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 173. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 163 Anexo N (normativo) Durabilidade de componentes de ao frente corroso N.1 Generalidades A proteo do ao contra corroso atmosfrica, fenmeno que ocorre na presena simultnea de gua e oxignio, visa assegurar sua durabilidade e a manuteno da sua esttica durante o perodo de vida til. Diversos tipos de proteo so disponveis e sua escolha depende de fatores tcnicos e econmicos. Uma corroso significativa do ao acontece somente quando a umidade relativa do ar for superior a 80 % e em temperaturas superiores a 0 C. Entretanto, se agentes poluentes ou sais higroscpicos estiverem presentes, a corroso pode ocorrer em umidades relativas inferiores. A localizao do elemento constituinte da estrutura tambm influencia a corroso. Em estruturas externas (isto , aquelas expostas diretamente atmosfera), parmetros climticos, tais como a quantidade de chuva, o nvel de insolao e a quantidade de poluentes na forma de gases ou aerossis, afetam a corroso. Em ambientes internos, como aqueles encontrados dentro de uma edificao, o efeito dos parmetros climticos e dos poluentes muito reduzido ou mesmo inexistente. Em alguns casos, como, por exemplo, nos edifcios comerciais e de escritrio, o condicionamento ambiental para o conforto humano (ventilao, aquecimento e refrigerao) faz com que a umidade do ar dificilmente supere 70 % e raramente ocorra condensao. De maneira geral no necessria proteo anticorrosiva em estruturas internas envolvidas por materiais de acabamento ou em contato com o concreto ou com materiais de proteo contra fogo. Quando envolvido de maneira hermtica, o ao fica submetido a um ambiente controlado e os produtos necessrios para que ocorra a corroso so rapidamente consumidos. Situaes similares ocorrem quando o ao recebe proteo contra fogo ou quando em contato com o concreto. No entanto, caso haja locais em que seja provvel uma velocidade elevada de corroso devido pouca ventilao ou presena de alta umidade ou possibilidade de condensao, deve ser especificado um sistema adequado de proteo anticorrosiva para os elementos estruturais que se encontram nesses locais. Para que se possa fazer uma estimativa da suscetibilidade de uma estrutura quanto corroso, tornando possvel a escolha de um sistema de proteo mais adequado ao ambiente, deve-se avaliar o ambiente local e seu microclima. N.2 Classificao dos ambientes Os ambientes podem ser classificados em seis categorias de corrosividade: a) C1: muito baixa; b) C2: baixa; c) C3: mdia; d) C4: alta; e) C5-I: muito alta (industrial); f) C5-M: muito alta (marinha). Para a determinao da categoria, recomenda-se a exposio de espcimes de monitoramento. A Tabela N.1 define as categorias de corrosividade em termos de perda de massa ou de espessura para espcimes-padro feitos em ao de baixo carbono ou zinco aps o primeiro ano de exposio. Para detalhes a respeito da constituio de tais espcimes-padro, e sobre o tratamento destes espcimes antes e aps a exposio, deve ser seguida a ISO 9226. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 174. ABNT NBR 8800:2008 164 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Nos casos mais comuns, no prtica (nem econmica) a alocao de espcimes-padro no ambiente, podendo- se estimar a categoria de corrosividade por simples analogia com os exemplos tpicos fornecidos na Tabela N.1. Os exemplos so ilustrativos, mas atendem a uma grande variedade de situaes prticas. Para informaes complementares, recomenda-se o uso das ISO 9223 e ISO 12944 (Partes 1 a 8), e ainda da publicao citada na alnea a) de S.5. Tabela N.1 Categorias de corrosividade atmosfrica e exemplos de ambientes Perda de massa por unidade de superfcie/perda de espessura (aps um ano de exposio) Exemplos de ambientes tpicos Ao baixo-carbono ZincoCategoria de corrosividade Perda de massa g/m2 Perda de espessura m Perda de massa g/m2 Perda de espessura m Exterior Interior C1 Muito baixa 10 1,3 0,7 0,1 - Edificaes condicionadas para o conforto humano (residncias, escritrios, lojas, escolas, hotis) C2 Baixa > 10 a 200 > 1,3 a 25 > 0,7 a 5 > 0,1 a 0,7 Atmosferas com baixo nvel de poluio. A maior parte das reas rurais Edificaes onde a condensao possvel, como armazns e ginsios cobertos C3 Mdia > 200 a 400 > 25 a 50 > 5 a 15 > 0,7 a 2,1 Atmosferas urbanas e industriais com poluio moderada por dixido de enxofre. reas costeiras de baixa salinidade Ambientes industriais com alta umidade e alguma poluio atmosfrica, como lavanderias, cervejarias e laticnios C4 Alta > 400 a 650 > 50 a 80 >15 a 30 > 2,1 a 4,2 reas industriais e costeiras com salinidade moderada Ambientes como indstrias qumicas e coberturas de piscinas C5-I Muito alta (industrial) > 650 a 1500 > 80 a 200 >30 a 60 > 4,2 a 8,4 reas industriais com alta umidade e atmosfera agressiva Edificaes ou reas com condensao quase que permanente e com alta poluio C5-M Muito alta (marinha) > 650 a 1500 > 80 a 200 >30 a 60 > 4,2 a 8,4 reas costeiras e offshore com alta salinidade Edificaes ou reas com condensao quase que permanente e com alta poluio N.3 Escolha do sistema de proteo A escolha de um sistema adequado de proteo anticorrosiva no uma tarefa simples, devido grande diversidade de sistemas disponveis e s condies em que vo ser aplicados. O principal fator determinante nessa escolha o tipo de ambiente em que a estrutura se encontra, devendo-se levar em conta tambm a durabilidade, a aparncia e a necessidade de se minimizarem manutenes futuras e custos. Orientaes para a escolha do sistema de proteo podem ser obtidas nas alneas a) e b) de S.5. Nas situaes em que a estrutura no necessite de proteo anticorrosiva adicional (ver N.1), ou seja, que possa ser deixada sem pintura, o ao necessita apenas ser limpo de graxa e leo, por meio de solventes, e de sujeira ou outros contaminantes por meio de escovao ou outros meios adequados aps a fabricao da estrutura. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 175. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 165 N.4 Cuidados no projeto da estrutura N.4.1 Introduo Nesta subseo so tratados os critrios bsicos de detalhes de projeto de estruturas metlicas, de modo a se evitar a corroso prematura da estrutura, e fornecidos exemplos de detalhamentos apropriados, indicando como podem ser evitados problemas de aplicao, inspeo e manuteno de um sistema de pintura. Para informaes complementares, recomenda-se o uso da ISO 12944-3. O projeto das estruturas de ao deve ser feito de modo a facilitar o preparo de superfcie, a pintura, a inspeo e a manuteno. A forma de uma estrutura pode influenciar sua suscetibilidade corroso. Assim, as estruturas devem ser projetadas de modo a no permitir que a corroso possa se estabelecer em locais especficos, mais suscetveis ao ataque corrosivo e, a partir da, se espalhar para outras partes da estrutura. Recomenda-se, desse modo, que os projetistas considerem o tipo de proteo anticorrosiva j no incio do projeto. As estruturas destinadas galvanizao a quente devem ser projetadas de acordo com os requisitos das ISO 1461 e ISO 14713. N.4.2 Acessibilidade Os componentes de ao devem ser projetados para acessibilidade, com a finalidade da aplicao, inspeo e manuteno do sistema de pintura. Isto pode ser facilitado, por exemplo, pela instalao de passarelas para vistoria e plataformas. Todas as superfcies da estrutura que sero pintadas devem ser visveis e acessveis por meios seguros. As pessoas envolvidas no preparo de superfcie, pintura e inspeo devem estar aptas a se moverem de modo seguro por todas as partes da estrutura, em condies de boa iluminao. As superfcies que sero tratadas devem ser acessveis para permitir ao operador espao suficiente para o trabalho. Ateno especial deve ser dada para garantir o acesso em caixas e tanques. As aberturas devem ser de tamanho suficiente para garantir o acesso seguro para os operadores e seu equipamento, incluindo equipamentos de segurana. Adicionalmente, devem existir aberturas de ventilao suplementares com dimenses e em locais adequados, para permitir a aplicao do sistema de proteo escolhido. Componentes que estiverem sob risco de corroso muito severa e forem inacessveis aps a montagem devem possuir um sistema de revestimento protetor efetivo por toda a vida til da estrutura. Alternativamente, uma sobreespessura metlica pode ser considerada. N.4.3 Tratamento de frestas Frestas estreitas e juntas sobrepostas so pontos potenciais para o ataque corrosivo, devido reteno de umidade e sujeira, incluindo abrasivos utilizados no preparo da superfcie. A corroso potencial nesses locais pode ser evitada pela selagem. Na maior parte dos ambientes corrosivos, a fresta pode ser preenchida com um calo de ao que se projeta do perfil e soldado em toda sua volta. Superfcies de acoplamento podem ser seladas por solda contnua, para evitar o armazenamento de abrasivos e penetrao de umidade. A Figura N.1 apresenta alguns exemplos que ilustram os princpios de tratamento de frestas, no devendo ser entendidos como restrio ou recomendao dos detalhes. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 176. ABNT NBR 8800:2008 166 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Figura N.1 Tratamento de frestas As soldas devem ser contnuas, sempre que possvel, podendo-se utilizar soldas intermitentes somente quando o risco de corroso for pequeno. Ateno especial deve ser dada aos pontos de transio do concreto ao ao, particularmente no caso de estruturas sujeitas a condies severas de corroso (Figura N.2). propenso corroso aplicar o sistema de pintura do ao de modo que a proteo se estenda a uma profundidade de aproximadamente 50 mm dentro do concreto Fresta Ruim Bom Melhor Fresta preenchida adequadamente Figura N.2 Transio entre ao e concreto N.4.4 Precaues para prevenir a reteno de gua e sujeira Configuraes geomtricas superficiais, onde a gua possa ficar acumulada e, em presena de matria estranha, aumentar a tendncia corroso, deve ser evitadas. O projetista deve ainda estar consciente de possveis efeitos secundrios, como, por exemplo, produtos de corroso do ao carbono depositados sobre aos inoxidveis (austentico ou ferrticos) podem resultar na corroso destes aos. As principais precaues, neste caso, so as seguintes: a) projetar superfcies inclinadas ou chanfradas; b) eliminar sees abertas no topo, ou seu arranjo em posio inclinada; c) eliminar bolsas e recessos, onde a gua e a sujeira possam ficar retidas; d) permitir a drenagem da gua e de lquidos corrosivos para fora da estrutura. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 177. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 167 A Figura N.3 apresenta exemplos para ilustrar algumas dessas precaues, no devendo ser entendidas como restrio ou recomendao dos detalhes. Figura N.3 Posies para evitar pontos de acmulo de gua e sujeira N.4.5 Tratamento de sees fechadas ou tubulares Componentes tubulares abertos, quando expostos umidade condensada, devem ser fornecidos com aberturas de dreno e protegidos efetivamente da corroso. Componentes tubulares selados devem ser impermeveis ao ar e umidade. Para essa finalidade, suas bordas devem ser seladas por meio de solda contnua, tomando-se os devidos cuidados para garantir que a gua no fique retida. particularmente importante prevenir o risco de exploses durante a galvanizao de componentes hermeticamente fechados; para tal devem ser obedecidas as prescries das ISO 1461 e ISO 14713. N.4.6 Preveno da corroso galvnica Quando uma juno eltrica acontece entre duas ligas de diferentes potenciais eletroqumicos em condio de exposio contnua ou peridica umidade (eletrlito), uma acelerao da velocidade de corroso da liga menos nobre pode acontecer. A formao desse par galvnico tambm acelera a velocidade de corroso do metal menos nobre do par. A velocidade de corroso depende, entre outros fatores, da diferena de potencial existente entre os dois metais conectados, de suas reas relativas e da natureza e perodo de ao do eletrlito. Assim, cuidados devem ser tomados quando se unem componentes metlicos menos nobres (isto , mais eletronegativos) a componentes metlicos mais nobres. Ateno particular deve ser dada onde componentes metlicos menos nobres possuam uma pequena rea superficial em comparao com aquela dos componentes metlicos mais nobres. No existe objeo ao uso, em condies menos severas, de parafusos (e porcas e arruelas) de pequena rea superficial feitos com aos inoxidveis em componentes feitos com ligas menos nobres. Se o projeto for tal que, em atmosferas agressivas, o acoplamento galvnico no possa ser evitado, o contato eltrico entre as superfcies deve ser desfeito, por exemplo, por meio da isolao eltrica (uso de dieltricos, como polmeros orgnicos), ou ainda por meio da pintura das superfcies de ambas as ligas. Se somente for possvel pintar uma das ligas adjacentes juno, a pintura deve ser aplicada no componente mais nobre. Alternativamente, pode ser considerada a possibilidade de se utilizar proteo catdica. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 178. ABNT NBR 8800:2008 168 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Anexo O (normativo) Vigas mistas de ao e concreto O.1 Generalidades O.1.1 Escopo e esclarecimentos O.1.1.1 Este Anexo trata do dimensionamento das vigas mistas de ao e concreto que consistem em um componente de ao simtrico em relao ao plano de flexo, que pode ser um perfil I (outros perfis, como caixo ou tubular retangular, podem ser usados, desde que sejam feitas as devidas adaptaes nas prescries apresentadas) ou uma trelia, com uma laje de concreto acima de sua face superior. Os tipos de laje previstos so: macia moldada no local, mista (conforme Anexo Q) e com pr-laje de concreto pr-moldada. Deve haver ligao mecnica por meio de conectores de cisalhamento entre o componente de ao e a laje, de tal forma que ambos funcionem como um conjunto para resistir flexo. Em qualquer situao, a flexo ocorrer no plano que passa pelos centros geomtricos das mesas ou dos banzos superior e inferior do componente de ao. O dimensionamento das lajes mistas deve ser feito de acordo com o Anexo Q. No caso de lajes macias e com pr-laje de concreto pr-moldada, o dimensionamento deve obedecer s prescries da ABNT NBR 6118 e das normas de lajes especficas (ABNT NBR 14859, Partes 1 e 2, e ABNT NBR 14860, Partes 1 e 2, conforme o caso), cumprindo ainda as exigncias deste Anexo. O.1.1.2 A este Anexo so aplicveis os seguintes esclarecimentos e exigncias: a) no caso de o componente de ao da viga mista ser um perfil I, a viga recebe a denominao de viga mista de ao e concreto de alma cheia, e no caso de ser uma trelia, de trelia mista de ao e concreto; b) as vigas mistas de ao e concreto de alma cheia podem ser biapoiadas, contnuas ou semicontnuas. As biapoiadas so aquelas em que as ligaes nos apoios podem ser consideradas como rtulas. As contnuas so aquelas em que o perfil de ao e a armadura da laje tm continuidade total nos apoios internos. As semicontnuas so aquelas em que o perfil de ao no tem continuidade total nos apoios internos, ou seja, que possuem ligao de resistncia parcial (ver Anexo R); c) as vigas mistas de ao e concreto de alma cheia biapoiadas devem ter relao entre a altura e a espessura da alma (h/tw) inferior ou igual a y7,5 fE . Se h/tw for inferior ou igual a y76,3 fE , essas vigas so compactas e podem ser dimensionadas usando as propriedades plsticas da seo mista (ver O.2.3.1.1). Se h/tw superar y76,3 fE , as vigas devem ser dimensionadas usando as propriedades elsticas da seo mista (ver O.2.3.1.2). Na relao entre altura e espessura da alma (h/tw) citada aqui e em O.2.3, a altura h definida como a distncia entre faces internas das mesas nos perfis soldados e como esse valor menos os dois raios de concordncia entre a mesa e a alma nos perfis laminados; d) as vigas mistas de ao e concreto de alma cheia contnuas e semicontnuas devem possuir ligao mista. Se hp/tw for inferior ou igual a y76,3 fE e bf/tf for inferior ou igual a y38,0 fE (ver 5.1.1.2.4), essas vigas so compactas e os esforos internos podem ser determinados por anlise rgido-plstica (ver 4.9.2 e 4.10). O termo hp deve ser tomado como o dobro da altura da parte comprimida da alma (subtrado de duas vezes o raio de concordncia entre a mesa e a alma nos perfis laminados), com a posio da linha neutra plstica determinada para a seo mista sujeita a momento negativo. Permite-se que vigas sujeitas a momento negativo nas extremidades sejam tratadas como mistas apenas na regio de momento positivo; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 179. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 169 e) as trelias mistas de ao e concreto devem ser biapoiadas; f) a interao entre o ao e o concreto completa, na regio de momento positivo, se os conectores situados nessa regio tiverem resistncia de clculo igual ou superior resistncia de clculo do componente de ao trao ou da laje de concreto compresso, o que for menor. A interao parcial caso a resistncia de clculo dos conectores seja inferior s duas resistncias mencionadas; g) as vigas mistas podem ser escoradas ou no-escoradas durante a construo. Para os efeitos desta Norma, somente so consideradas escoradas as vigas mistas nas quais o componente de ao permanece praticamente sem solicitao at a retirada do escoramento, que deve ser feita aps o concreto atingir 75% da resistncia caracterstica compresso especificada; h) as trelias mistas de ao e concreto devem atender aos seguintes requisitos: interao completa com a laje de concreto; linha neutra situada na laje de concreto; rea do banzo superior desprezada nas determinaes do momento fletor resistente de clculo positivo e da flecha; resistncia dos conectores de cisalhamento baseada na resistncia do banzo inferior (em conseqncia dos requisitos anteriores); i) para vigas mistas de alma cheia com aberturas na alma, ver o Anexo I. O.1.1.3 Neste Anexo, a maioria das expresses apresentada em termos das resistncias de clculo dos materiais, quais sejam: para o ao dos perfis: a1 y yd f f = para o ao da frma de ao incorporada: a1 yF yFd f f = para o concreto: c ck cd f f = para o ao das barras de armadura: s ys sd f f = onde fy, fyF e fys so, respectivamente, as resistncias ao escoamento do ao dos perfis, da frma de ao incorporada e das armaduras, fck a resistncia caracterstica compresso do concreto e a1, c e s so os coeficientes de ponderao da resistncia dos materiais, dados em 4.8.2. O.1.2 Determinao dos deslocamentos O.1.2.1 Seo homogeneizada e efeitos de longa durao do concreto As propriedades geomtricas da seo mista devem ser obtidas por meio da homogeneizao terica da seo formada pelo componente de ao e pela laje de concreto com sua largura efetiva, dividindo essa largura pela razo modular cE EE= , sendo E e Ec os mdulos de elasticidade do ao e do concreto, respectivamente, ignorando-se a participao do concreto na zona tracionada. A posio da linha neutra deve ser obtida admitindo distribuio de tenses linear na seo homogeneizada. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 180. ABNT NBR 8800:2008 170 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Os efeitos de longa durao (fluncia e retrao do concreto) devem ser levados em conta utilizando-se a ABNT NBR 6118 para o concreto de densidade normal ou, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, o Eurocode 2 Part 1-1 para concreto de baixa densidade. Estes efeitos podem tambm, simplificadamente, ser considerados multiplicando-se a razo modular por 3 para a determinao dos deslocamentos provenientes das aes permanentes e dos valores quase permanentes das aes variveis. O.1.2.2 Momento de inrcia efetivo O.1.2.2.1 Nas vigas mistas de alma cheia, nas regies de momentos positivos, o momento de inrcia efetivo dado por: ( )atr hd Rd aef II F Q II += onde: Ia o momento de inrcia da seo do perfil de ao isolado; Itr o momento de inrcia da seo mista homogeneizada, conforme O.1.2.1; RdQ e Fhd so definidos respectivamente em O.2.3.1.1.1 e O.2.3.1.1.2. Nas regies de momentos negativos, nas vigas mistas contnuas e semicontnuas, o momento de inrcia efetivo dado pela seo transversal formada pelo perfil de ao mais a armadura longitudinal contida na largura efetiva da laje de concreto (ver O.2.2.2). O.1.2.2.2 Nas trelias mistas, caso no se faa uma anlise mais precisa, podem-se adotar as seguintes regras para obteno do momento de inrcia efetivo: a) para as aes atuantes antes de o concreto atingir 75 % da resistncia caracterstica compresso especificada, tomar o momento de inrcia da seo formada pelas cordas inferior e superior da trelia de ao (Itrel), reduzido em 15% para levar em conta o efeito das deformaes por cisalhamento, ou seja: Ief = 0,85 Itrel b) para as aes atuantes aps o concreto atingir 75% da resistncia caracterstica compresso especificada, tomar o momento de inrcia da seo mista homogeneizada, conforme O.1.2.1, formada pela corda inferior da trelia de ao e pela laje de concreto com sua largura efetiva (Itm), reduzido em 15% do momento de inrcia da seo formada pelas cordas inferior e superior da trelia de ao (Itrel), para levar em conta o efeito das deformaes por cisalhamento, ou seja: Ief = Itm 0,15 Itrel O.1.2.3 Deslocamentos Para o clculo dos deslocamentos, deve ser feita uma anlise elstica, tomando-se os momentos de inrcia efetivos como descrito em O.1.2.2. Para as ligaes mistas em vigas semicontnuas pode ser usada uma mola de rotao, representando a ligao, cuja rigidez, C, dada em R.3.1, inserida no sistema conforme Figura O.1 (nesta Figura, a rigidez da ligao C representada por Cij, e Ci e Cj so as rigidezes das ligaes associadas aos tramos esquerda e direita). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 181. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 171 Figura O.1 Sistema para anlise elstica de vigas mistas de alma cheia Para aplicao da anlise elstica necessrio comprovar que a tenso mxima causada pelas aes de servio no atinja a resistncia ao escoamento do ao do perfil, nem do ao da armadura no caso de vigas contnuas ou semicontnuas. A tenso atuante deve ser calculada com base nas propriedades elsticas da seo, levando- se em conta de forma apropriada os comportamentos antes e aps o endurecimento do concreto, usando-se combinaes raras de servio. No caso de interao parcial, na regio de momentos positivos, pode-se utilizar o valor de Wef da viga mista determinado conforme O.2.3.1.2b). O.1.3 Armadura da laje O.1.3.1 As lajes devem ser adequadamente armadas para resistir a todas as solicitaes de clculo e para trabalhar como parte integrante da viga mista, de acordo com o Anexo Q ou levando-se em conta o comportamento como placa de acordo com a ABNT NBR 6118, o que for aplicvel. Caso seja usado concreto de baixa densidade, devem ser feitas as devidas adaptaes, obedecendo-se, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, s prescries do Eurocode 2 Part 1-1. O.1.3.2 A armadura das lajes deve ser adequadamente disposta, de forma a atender s especificaes do Anexo Q ou da ABNT NBR 6118, o que for aplicvel. Caso seja usado concreto de baixa densidade, devem ser feitas as devidas adaptaes, obedecendo-se, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, s prescries do Eurocode 2 Part 1-1. O.1.3.3 A armadura das lajes deve receber considerao especial para controlar fissurao, de acordo com as necessidades de projeto. O.1.3.4 A fissurao da laje, causada por cisalhamento, na regio adjacente ao perfil de ao, paralelamente a este, deve ser controlada por armadura adicional, transversal ao perfil, a no ser que se demonstre que as armaduras necessrias para outros fins, devidamente ancoradas, sejam suficientes para esta finalidade. A referida armadura, denominada armadura de costura, deve ser espaada uniformemente ao longo do comprimento Lm. A rea da seo dessa armadura, As, no pode ser inferior a 0,2% da rea da seo de cisalhamento do concreto por plano de cisalhamento (plano a-a na Figura O.2) no caso de lajes macias ou de lajes mistas com nervuras longitudinais ao perfil de ao e 0,1% no caso de lajes mistas com nervuras transversais, no sendo em nenhum caso inferior a 150 mm2 /m. Deve-se ainda atender, para cada plano de cisalhamento longitudinal, tanto nas regies de momentos positivos quanto nas de momentos negativos, seguinte condio: RdSd VV com: 0 85,0 m sdlongblccd 21 1 Rdm, Sd + = L fAAf bb b Q V (em uma borda de laje, 0Sd =V ) Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 182. ABNT NBR 8800:2008 172 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados e yFdFcdcvyFdFsds c infctk, cvRd 6,02,0 6,0 fAfAfAfA f AV +++= onde: Rdm,Q o somatrio das foras resistentes de clculo individuais dos conectores de cisalhamento situados no trecho de comprimento Lm (se Rdm,Q for maior do que a fora resistente de clculo necessria para interao total, usar esta ltima no lugar de Rdm,Q ); 2/3 ckinfctk, 21,0 ff = , com fctk,inf e fck em megapascal; b1 a largura efetiva da laje a partir do eixo da viga no lado onde se analisa a resistncia fissurao longitudinal; b2 a largura efetiva da laje a partir do eixo da viga do lado oposto a b1; Ablc a rea da seo transversal da regio comprimida da laje de concreto entre o plano de cisalhamento considerado e a linha de centro da viga; Along a rea da armadura longitudinal tracionada entre o plano de cisalhamento considerado e a linha de centro da viga; Lm a distncia entre as sees de momento mximo positivo e momento nulo nas regies com momento positivo, ou entre as sees de momento mximo negativo e momento nulo nas regies com momento negativo; = 0,3 + 0,7(c/2 400), sendo c a massa especfica do concreto, em quilogramas por metro cbico, no podendo ser tomado valor superior a 2400 kg/m3 ; Acv a rea de cisalhamento do concreto no plano considerado, por unidade de comprimento da viga; As a rea da armadura transversal disponvel na seo da laje considerada (corte a-a da Figura O.2), por unidade de comprimento da viga, incluindo qualquer armadura prevista para flexo da laje e armaduras transversais adicionais, Asa, desde que devidamente ancoradas alm da seo considerada; AF a rea da frma de ao incorporada no plano de cisalhamento, por unidade de comprimento, caso a frma seja contnua sobre a viga e as nervuras estejam dispostas perpendicularmente ao perfil de ao (nas demais situaes, AF = 0). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 183. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 173 a a a a a a a) Laje macia b) Laje com frma de ao com ao eixo da viga nervuras perpendiculares c) Laje com frma de ao ao eixo da viga com nervuras paralelas Figura O.2 Superfcies tpicas de falha por cisalhamento O.1.3.5 No caso de viga de borda, a ancoragem da armadura transversal requer detalhamento apropriado. O.1.3.6 A armadura paralela viga, situada nas regies de momentos negativos da viga mista, deve ser ancorada por aderncia no concreto, de acordo com os critrios da ABNT NBR 6118. Caso seja usado concreto de baixa densidade, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, devem ser seguidas as prescries do Eurocode 2 Part 1-1. O.2 Verificao ao momento fletor O.2.1 Aplicabilidade Esta Subseo aplicvel s vigas mistas construdas com ou sem escoramento provisrio. O.2.2 Largura efetiva O.2.2.1 Vigas mistas biapoiadas A largura efetiva da mesa de concreto, de cada lado da linha de centro da viga, deve ser igual ao menor dos seguintes valores: a) 1/8 do vo da viga mista, considerado entre linhas de centro dos apoios; b) metade da distncia entre a linha de centro da viga analisada e a linha de centro da viga adjacente; c) distncia da linha de centro da viga borda de uma laje em balano. O.2.2.2 Vigas mistas contnuas e semicontnuas As larguras efetivas podem ser determinadas conforme O.2.2.1, tomando-se em lugar dos vos da viga as distncias entre pontos de momento nulo. Admite-se, simplificadamente, a adoo dos seguintes valores para tais distncias (Figura O.3): a) nas regies de momento positivo: 4/5 da distncia entre apoios, para vos extremos; 7/10 da distncia entre apoios, para vos internos; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 184. ABNT NBR 8800:2008 174 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados b) nas regies de momento negativo: 1/4 da soma dos vos adjacentes. 5 - - 4 4 5 + + + 4L1 (L1+L2) 10 7L2 (L1+L2) 4L1 L1 L2 L1 Figura O.3 Distncias simplificadas entre os pontos de momento nulo em uma viga contnua ou semicontnua O.2.2.3 Viga mista em balano e trecho em balano de viga mista O.2.2.3.1 Nas vigas mistas em balano, a largura efetiva pode ser determinada conforme O.2.2.1, tomando-se como vo da viga mista o comprimento do balano. O.2.2.3.2 Nas vigas mistas com trecho em balano, a largura efetiva da regio envolvendo o balano e a regio de momento negativo adjacente pode ser determinada conforme O.2.2.1, tomando-se como vo da viga mista o comprimento do balano somado ao comprimento real da regio de momento negativo adjacente. O.2.3 Momento fletor resistente de clculo em regies de momentos positivos O 2.3.1 Construo escorada O.2.3.1.1 Vigas mistas de alma cheia com yw 3,76 fEth e trelias mistas O.2.3.1.1.1 O momento fletor resistente de clculo, MRd, pode ser determinado de acordo com as alneas a), b), c) e d) a seguir (Figuras O.4 a O.6). O coeficiente 0,85, de fck, corresponde preponderantemente aos efeitos de longa durao (efeito Rsch). O coeficiente vm, que aparece na equao de MRd nas alneas a), b) e c), igual a 0,85, 0,90 ou 0,95 para as vigas semicontnuas, conforme a capacidade de rotao necessria para a ligao (ver Anexo R). Para as vigas biapoiadas ou contnuas, vm igual a 1,00. a) viga mista de alma cheia com interao completa e linha neutra da seo plastificada na laje de concreto (Figura O.4), isto : ydaRd fAQ ydaccd85,0 fAtbf Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 185. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 175 Cumpridas essas condies: abfC cdcd 85,0= ydaad fAT = c cd ad 85,0 t bf T a = ++= 2 cF1advmRd a thdTM b) viga mista de alma cheia com interao completa e linha neutra da seo plastificada no perfil de ao (Figura O.4), isto : ccdRd 85,0 tbfQ ccdyda 85,0 tbffA Cumpridas essas condies: ccdcd 85,0 tbfC = ( )cdydaad 2 1 CfAC = adcdad CCT += A posio da linha neutra da seo plastificada medida a partir do topo do perfil de ao pode ser determinada como a seguir indicado: para ydafad fAC - linha neutra na mesa superior f ydaf ad p t fA C y = para ydafad fAC > - linha neutra na alma += ydaw ydafad wfp fA fAC hty O momento fletor resistente de clculo fica igual a: ( ) +++= tF c cdctadvmRd 2 ydh t CyydCM Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 186. ABNT NBR 8800:2008 176 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados c) viga mista de alma cheia com interao parcial (Figura O.5), isto : ydaRd fAQ < e ccdRd 85,0 tbfQ < Ocorrendo essas condies e atendido tambm O.2.3.1.1.2, tem-se Ccd = QRd e, para a determinao de Cad, Tad e yp, so vlidas as expresses dadas em O.2.3.1.1.1-b, com o novo valor de Ccd. O momento fletor resistente de clculo dado por: ( ) +++= tFccdctadvmRd 2 ydh a tCyydCM com: bf C a cd cd 85,0 = d) trelia mista com interao completa e linha neutra da seo plastificada na laje de concreto, isto (Figura O.6): ydbiRd fAQ ydbiccd85,0 fAtbf Cumpridas essas condies: abfC cdcd 85,0= ydbiad fAT = bf T a cd ad 85,0 = 2adRd dTM = Nas expresses dadas nas alneas a), b), c) e d): Ccd a fora resistente de clculo da espessura comprimida da laje de concreto; Tad a fora resistente de clculo da regio tracionada do perfil de ao; Cad a fora resistente de clculo da regio comprimida do perfil de ao; Aa a rea do perfil de ao; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 187. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 177 Aaf a rea da mesa superior do perfil de ao; Aaw a rea da alma do perfil de ao, igual ao produto hw tw; Abi a rea do banzo inferior da trelia de ao; b a largura efetiva da laje de concreto; tc a altura da laje de concreto (se houver pr-laje de concreto pr-moldada, a espessura acima desta pr-laje e, se houver laje com frma de ao incorporada, a espessura acima das nervuras); a a espessura da regio comprimida da laje ou, para interao parcial, a espessura considerada efetiva; RdQ o somatrio das foras resistentes de clculo individuais QRd dos conectores de cisalhamento situados entre a seo de momento positivo mximo e a seo adjacente de momento nulo (ver O.4.3); hF a espessura da pr-laje pr-moldada de concreto ou a altura das nervuras da laje com frma de ao incorporada (se no houver pr-laje ou frma de ao incorporada, hF = 0); d a altura total do perfil de ao; hw a altura da alma, tomada como a distncia entre faces internas das mesas; tw a espessura da alma; d1 a distncia do centro geomtrico do perfil de ao at a face superior desse perfil; d2 a distncia entre as foras de trao e compresso na trelia mista; yc a distncia do centro geomtrico da parte comprimida do perfil de ao at a face superior desse perfil; yt a distncia do centro geomtrico da parte tracionada do perfil de ao at a face inferior desse perfil; yp a distncia da linha neutra da seo plastificada at a face superior do perfil de ao; tf a espessura da mesa superior do perfil de ao. O.2.3.1.1.2 O grau de interao da viga mista de alma cheia, dado por hdRdi FQ= (Fhd a fora de cisalhamento de clculo entre o componente de ao e a laje, igual ao menor valor entre Aa fyd e 0,85 fcd b tc), no pode ser inferior a (outras situaes no so previstas): a) quando os perfis de ao componentes da viga mista tm mesas de reas iguais: 40,0)03,075,0( 578 1 e y i = L f E para m25e L ; 1i = para m25e >L (interao completa); onde Le o comprimento do trecho de momento positivo (distncia entre pontos de momento nulo), em metros, podendo ser tomado como em O.2.2.2 nas vigas contnuas e semicontnuas; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 188. ABNT NBR 8800:2008 178 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados b) quando os perfis de ao componentes da viga mista tm mesas de reas diferentes, com a rea da mesa inferior ou igual a trs vezes a rea da mesa superior: 40,0)015,030,0( 578 1 e y i = L f E para m20e L ; 1i = para m20e >L (interao completa); c) para situaes intermedirias entre as previstas nas alneas a) e b), pode-se efetuar interpolao linear (outras situaes no so previstas). d d1 tc hF b tf tw hCG Linha neutra plstica na alma tc fyd 0,85fcd Ccd Cad yc LNP yt Tad Linha neutra plstica na mesa superior yt tc LNP Linha neutra plstica na laje LNP a d1 yc yp yp Tad Tad Cad Ccd Ccd 0,85fcd 0,85fcd fyd fyd fyd fyd w Figura O.4 Distribuio de tenses em vigas mistas de alma cheia sob momento positivo ( yw 3,76 fEth e interao completa) LNP (no perfil) tw tc hF d tf h b LNP (na laje) yc a Cad Ccd Tad yt yp 0,85 fcd fyd fyd w Figura O.5 Distribuio de tenses em vigas mistas de alma cheia sob momento positivo ( yw 3,76 fEth e interao parcial) Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 189. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 179 Ccda Tad tc LNP Banzo inferior Banzo superior a/2 d2 b hF 0,85 fcd fyd Figura O.6 Distribuio de tenses em trelias mistas (interao completa) O.2.3.1.2 Vigas mistas de alma cheia com ywy 5,703,76 fEthfE < A tenso de trao de clculo na face inferior do perfil de ao no pode ultrapassar fyd e a tenso de compresso de clculo na face superior da laje de concreto no pode ultrapassar fcd. Ambas as tenses devem ser determinadas de acordo com o seguinte: a) interao completa, isto , RdQ igual ou superior ao menor dos dois valores: Aa fyd ou 0,85 fcd b tc: As tenses correspondentes ao momento fletor solicitante de clculo MSd devem ser determinadas pelo processo elstico, com base nas propriedades da seo mista homogeneizada, obtida conforme O.1.2.1. A fluncia do concreto deve ser considerada como em O.1.2.1, se for desfavorvel. As tenses de clculo so dadas por: [ ]strE Sd cd itr Sd td )( e )( W M W M = = b) interao parcial, obedecendo-se ao disposto em O.2.3.1.1.2: A determinao de tenses feita como em a), alterando-se apenas o valor de (Wtr)i, para: [ ]aitr hd Rd aef )( WW F Q WW += onde: td a tenso de trao de clculo na mesa inferior do perfil de ao; cd a tenso de compresso de clculo na face superior da laje de concreto; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 190. ABNT NBR 8800:2008 180 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados (Wtr)i o mdulo de resistncia elstico inferior da seo mista; (Wtr)s o mdulo de resistncia elstico superior da seo mista; Wa o mdulo de resistncia elstico inferior do perfil de ao. O.2.3.2 Construo no-escorada Alm da verificao como viga mista, conforme O.2.3.1, devem ser atendidas as seguintes exigncias: a) o componente de ao, por si s, deve ter resistncia de clculo adequada para suportar todas as aes de clculo aplicadas antes de o concreto atingir uma resistncia igual a 0,75 fck ; b) nas vigas mistas de alma cheia biapoiadas com ywy 70,576,3 fEthfE < , deve-se ter na mesa inferior da seo mais solicitada: yd ef SdL, a SdGa, f W M W M + onde: MGa,Sd e ML,Sd so os momentos fletores solicitantes de clculo devidos s aes atuantes, respectivamente, antes e depois da resistncia do concreto atingir a 0,75 fck; Wa e Wef so calculados conforme O.2.3.1.2. O.2.4 Momento fletor resistente de clculo em regies de momentos negativos O.2.4.1 Resistncia da seo transversal O.2.4.1.1 Na regio de momento negativo, a seo transversal de vigas mistas contnuas e semicontnuas fica reduzida ao perfil de ao associado seo da armadura longitudinal existente na largura efetiva da laje de concreto. necessrio garantir que se tenha um nmero de conectores de cisalhamento suficiente para absorver os esforos horizontais entre o perfil de ao e a laje de concreto, de acordo com O.2.4.3. necessrio tambm que o perfil de ao tenha: a) relao entre largura e espessura da mesa comprimida no superior a y38,0 fE , para que a mesa no sofra flambagem local; b) relao entre duas vezes a altura da parte comprimida da alma, menos duas vezes o raio de concordncia entre a mesa e a alma nos perfis laminados, e a espessura desse elemento no superior a y76,3 fE , com posio da linha neutra plstica determinada para a seo mista sujeita a momento negativo, para que a alma no sofra flambagem local. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 191. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 181 O.2.4.1.2 A fora resistente de trao de clculo (Tds) nas barras da armadura longitudinal deve ser tomada igual a: sdsds fAT l= onde Asl a rea da armadura longitudinal dentro da largura efetiva da laje de concreto. O.2.4.1.3 O momento fletor resistente de clculo para vigas compactas (ver O.1.1.2d)) (Figura O.7) dado por: 5ydac4ydat3dsRd dfAdfAdTM ++= onde: Aat a rea tracionada da seo do perfil de ao; Aac a rea comprimida da seo do perfil de ao; d3 a distncia do centro geomtrico da armadura longitudinal LNP; d4 a distncia da fora de trao, situada no centro geomtrico da rea tracionada da seo do perfil de ao, LNP; d5 a distncia da fora de compresso, situada no centro geomtrico da rea comprimida da seo do perfil de ao, LNP. Nesta Norma no so abordadas vigas mistas que no sejam compactas em regies de momentos negativos. Tds LNP yt CG rea comprimida CG rea tracionada d5 d4 d3 fyd rea comprimida ( Aac ) rea tracionada ( Aat ) Aac fyd Aat fyd b fyd Figura O.7 Distribuio de tenses para momento fletor negativo O.2.4.2 Consideraes adicionais para as vigas semicontnuas Caso seja feita anlise elstica, deve-se assegurar que o momento fletor solicitante de clculo na regio de momentos negativos, - SdM , seja inferior ou igual ao momento fletor resistente de clculo da ligao mista, e inferior ou igual a - Rddist,M (ver O.2.5.1). Caso seja feita anlise rgido-plstica (ver 4.9.2 e 4.10), somente para efeito de O.2.5, deve-se tomar para - SdM o valor do momento fletor resistente nominal da ligao mista, multiplicado pelo coeficiente de ajustamento n, cujo valor, na ausncia de especificao mais rigorosa, deve ser considerado igual a 1,35. No necessrio tomar para - SdM valores superiores a - RdM , dado por O.2.4.1.3. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 192. ABNT NBR 8800:2008 182 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados O.2.4.3 Nmero de conectores O nmero de conectores n entre a seo de momento mximo negativo e a seo de momento nulo, obtido na anlise estrutural, deve ser tal que dsRd TQ onde Tds dado em O.2.4.1.2 e QRd a fora resistente de clculo de um conector de cisalhamento conforme O.4.3. O.2.5 Verificao da flambagem lateral com distoro da seo transversal O.2.5.1 Deve-se assegurar que no ocorrer flambagem lateral com distoro da seo transversal da viga mista em decorrncia dos momentos negativos. Para isso, deve ser atendida a seguinte condio: Rddist,Sd MM onde: SdM o momento fletor solicitante de clculo na regio de momentos negativos; Rddist,M o momento fletor resistente de clculo na regio de momentos negativos, para o estado-limite de flambagem lateral com distoro da seo transversal, determinado conforme O.2.5.2. O.2.5.2 O momento fletor resistente de clculo na regio de momentos negativos para flambagem lateral com distoro da seo transversal das vigas mistas contnuas e semicontnuas dado por: = RddistRddist, MM onde: RdM o momento fletor resistente de clculo da seo transversal, dado em O.2.4.1.3; dist o fator de reduo para flambagem lateral com distoro da seo transversal, obtido da curva de resistncia compresso fornecida em 5.3.3, em funo do parmetro de esbeltez dist dado por (ver mtodo alternativo simplificado para perfis de ao duplamente simtricos em O.2.5.6): cr Rk dist M M = Nesta ltima expresso: a) RkM o momento fletor resistente caracterstico na regio de momentos negativos, obtido conforme O.2.4.1, mas tomando todos os coeficientes de ponderao da resistncia iguais a 1,00; b) Mcr o momento crtico elstico na regio de momentos negativos, dado em O.2.5.3. Se dist no superar 0,4, pode-se tomar dist igual a 1,00. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 193. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 183 O.2.5.3 O momento crtico elstico Mcr, no caso de existirem duas ou mais vigas paralelas (Figura O.8), ligadas mesma laje de concreto, pode ser dado por: yaf,2 2 rdist gcr IE Lk JG L C M += onde: G o mdulo de elasticidade transversal do ao; L o comprimento da viga entre apoios verticais (exige-se que ambas as mesas do perfil de ao possuam conteno lateral nesses apoios); J a constante de toro do perfil de ao; Iaf,y o momento de inrcia da mesa inferior do perfil de ao em relao ao eixo y (Figura O.8); Cdist um coeficiente que depende da distribuio de momentos fletores no comprimento L, dado nas Tabelas O.1 e O.2 para vigas contnuas e nas Tabelas O.2 e O.3 para vigas semicontnuas para alguns carregamentos (para obteno de Cdist nessas Tabelas, pode ser feita interpolao linear); kr a rigidez rotacional da viga mista, que depende da rigidez transversal do conjunto formado pela alma do perfil de ao e pela laje, por unidade de comprimento da viga, dado em O.2.5.4; g um fator relacionado geometria da seo transversal da viga mista, dado em O.2.5.5. Nos demais casos, o momento crtico elstico deve ser obtido por anlise de estabilidade. bf tf tw ho tc x yc tc/2 a y x hF Figura O.8 Vigas paralelas Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 194. ABNT NBR 8800:2008 184 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Tabela O.1 Coeficiente Cdist para vigas contnuas com carregamento no comprimento L Condies de carregamento e apoio Diagrama de momento fletor a 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 Mo oM 41,5 30,2 24,5 21,1 19,0 17,5 16,5 15,7 15,2 Mo Mo 0,50 M o 33,9 22,7 17,3 14,1 13,0 12,0 11,4 10,9 10,6 Mo Mo 0,75 M o 28,2 18,0 13,7 11,7 10,6 10,0 9,5 9,1 8,9 M Mo o Mo 21,9 13,9 11,0 9,6 8,8 8,3 8,0 7,8 7,6 Mo M o 28,4 21,8 18,6 16,7 15,6 14,8 14,2 13,8 13,5 Mo MoMo 12,7 9,89 8,6 8,0 7,7 7,4 7,2 7,1 7,0 a Mo o momento mximo solicitante de clculo, considerando o tramo analisado como biapoiado. Tabela O.2 Coeficiente Cdist para vigas contnuas e semicontnuas sem carregamento no comprimento L Condies de carregamento e apoio Diagrama de momento fletor a 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 M M aceitvel 11,1 9,5 8,2 7,1 6,2 M M aceitvel 11,1 12,8 14,6 16,3 18,1 a M o maior momento negativo solicitante de clculo, em mdulo, no trecho analisado, sendo que valores de maiores que 1,00 devem ser tomados iguais a 1,00. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 195. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 185 Tabela O.3 Coeficiente Cdist para vigas semicontnuas submetidas a carregamento uniformemente distribudo no comprimento L 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,1 1,00 21,9 24,0 26,7 29,5 32,7 34,2 0,75 26,5 29,0 32,0 35,0 38,0 39,8 0,50 30,5 33,9 37,0 40,4 44,3 45,7 0 32,4 36,5 42,6 47,6 51,8 53,5 a Rtula plstica Rtula plstica b a b Mpd,a Mpd,a = Mpd,b Mppd Mppd Mpd,a Mpd,b Mpd,b Mpd,a < Mpd,b a Mppd o momento plstico positivo resistente de clculo da viga mista determinado conforme O.2.3 (igual a MRd), mas com o coeficiente vm igual a 1,00; Mpd,a o menor momento plstico resistente de clculo, em mdulo, nas extremidades do tramo considerado; Mpd,b o maior momento plstico resistente de clculo, em mdulo, nas extremidades do tramo considerado. O.2.5.4 A rigidez rotacional kr deve ser tomada como: 21 21 r kk kk k + = onde: k1 a rigidez flexo da laje, por unidade de comprimento da viga, igual a: ( ) a IE k 2 1 = k2 a rigidez flexo da alma do perfil de ao, por unidade de comprimento da viga, igual a: )1(4 2 ao 3 w 2 = h tE k 1 = Mpd,b/Mppd a) 2 = Mpd,a/Mpd,b a) Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 196. ABNT NBR 8800:2008 186 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Nas expresses de k1 e k2 (Figura O.8): igual a 2 para vigas de borda, com ou sem balano, e 3 para vigas internas (para vigas internas com quatro ou mais vigas similares, pode-se adotar igual a 4); (EI)2 a rigidez flexo da seo mista homogeneizada da laje (desprezando o concreto tracionado e, no caso de laje com pr-laje de concreto, a espessura desta ltima) por unidade de comprimento da viga, tomada como o menor valor, considerando o meio do vo da laje, para momento positivo, e um apoio interno da laje, para momento negativo; a a distncia entre as vigas; tw a espessura da alma do perfil de ao; ho a distncia entre os centros geomtricos das mesas do perfil do ao; a o coeficiente de Poisson do ao. O.2.5.5 O fator g dado por: a) quando o perfil de ao duplamente simtrico: o a ayax 2 o ax xo g )( 4 h e A IIh I Ih + + + = b) quando o perfil de ao simtrico apenas em relao ao eixo situado no plano de flexo: )(2 )( )( jf a ayax2 Sf ax xo g yy e A II yy I Ih + + + = Nas expresses de g, dadas nas alneas a) e b): )( aca ax AAyA IA e = yc a distncia do centro geomtrico do perfil de ao metade da altura da laje de concreto (Figura O.8 no caso de laje com pr-laje de concreto, desprezar a espessura hF desta ltima); Ix o momento de inrcia da seo mista na regio de momento negativo (perfil de ao mais armadura da laje) com relao ao eixo x (Figura O.8); Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 197. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 187 Iax e Iay so os momentos de inrcia da seo de ao com relao a seus eixos baricntricos; Aa a rea do perfil de ao; A a rea da seo mista na regio de momento negativo (perfil de ao mais armadura da laje); ys a distncia do centro geomtrico ao centro de cisalhamento do perfil de ao, positiva quando o centro de cisalhamento e a mesa comprimida pelo momento negativo esto do mesmo lado do centro geomtrico; ay afyo f I Ih y = + = a ax 22 sj 2 )( A I Adyxy yy ; quando ayyaf, 5,0 II > , pode-se tomar = 1240,0 ay yaf, oj I I hy O.2.5.6 Os clculos podem ser simplificados para sees duplamente simtricas, determinando-se, conservadoramente, dist pela seguinte expresso: 25,0 f f 3 w o 2 bdist y ff ow dist 4 10,5 += b t t h CE f tb ht O.2.6 Disposies para lajes de concreto com frma de ao incorporada O.2.6.1 Limitaes Para uma viga mista com laje de concreto com frma de ao incorporada, as prescries desta Norma aplicam-se caso sejam obedecidas as seguintes limitaes (Figura O.9): a) altura hF das nervuras da frma de ao igual ou inferior a 75 mm; b) largura mdia bF da msula ou da nervura situada sobre o perfil de ao igual ou superior a 50 mm. Para efeito de clculo, essa largura no pode ser tomada maior que a largura livre mnima no nvel do topo da frma (ver O.2.6.3b) e O.2.6.3c) para outras limitaes); c) laje de concreto ligada ao perfil de ao por conectores tipo pino com cabea, de dimetro igual ou inferior a 19 mm. Os conectores podem ser soldados ao perfil de ao atravs da frma ou diretamente, fazendo-se furos na frma; no caso de solda atravs da frma so necessrios cuidados especiais para garantir a fuso completa do conector com o perfil, quando a espessura da frma for maior que 1,5 mm para frma simples e 1,2 mm no caso de uma frma superposta outra, ou ainda quando a soma das espessuras das camadas de galvanizao corresponder a uma massa maior que 385 g/m2 ; d) projeo dos conectores acima do topo da frma, depois de instalados, igual ou superior a 40 mm; e) cobrimento de concreto acima do topo da frma de ao igual ou superior a 50 mm. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 198. ABNT NBR 8800:2008 188 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados hcs bF 50mm mnimo 40mm hF 75mm mnimo 50mm hcs bF 50mm mnimo 40mm hF 75mm mnimo 50mm hcs mnimo 40mm hF 75mm mnimo 50mmhcs bF 50mm mnimo 40mm bF 50mm bF 50mm Figura O.9 Lajes de concreto com frma de ao incorporada O.2.6.2 Frmas com nervuras perpendiculares ao perfil de ao Nas frmas com nervuras perpendiculares ao perfil de ao, aplicam-se as seguintes regras: a) nos clculos necessrios para determinar a capacidade resistente da seo, o concreto situado abaixo do topo da frma de ao deve ser desprezado; b) para evitar o arrancamento, as frmas de ao devem ser ancoradas no perfil de ao das vigas dimensionadas como mistas a intervalos no superiores a 450 mm, utilizando-se apenas os conectores tipo pino com cabea, combinao destes com soldas tipo bujo ou outros meios equivalentes. O.2.6.3 Frmas com nervuras paralelas ao perfil de ao Nas frmas com nervuras paralelas ao perfil de ao, aplicam-se as seguintes regras: a) o concreto situado abaixo do topo da frma de ao pode ser includo na determinao das propriedades da seo mista, desde que totalmente situado na zona comprimida e que as expresses dadas em O.2.3 sejam corrigidas adequadamente para se levar em conta a nova geometria da laje; b) as frmas de ao podem ser interrompidas sobre a mesa superior do perfil de ao, de modo a se obter uma msula de concreto sobre a mesa. Nesse caso, as frmas devem ser adequadamente ligadas ao perfil por meio de conectores, soldas tipo bujo ou outros meios equivalentes; c) quando a altura nominal da nervura hF for igual ou superior a 40 mm, a largura mdia da nervura bF ou msula sobre o perfil de ao no pode ser inferior a 50 mm, quando houver apenas um pino na seo transversal. Para cada pino adicional, essa largura deve ser acrescida de 4 vezes o dimetro do pino. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 199. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 189 O.2.7 Disposies para lajes com pr-laje de concreto Para uma viga mista com laje de concreto moldada no local sobre pr-laje de concreto pr-moldada, as prescries desta Norma aplicam-se caso: a) a pr-laje tenha espessura mxima de 75 mm, medida a partir da face superior do perfil de ao; b) os conectores de cisalhamento tenham: uma altura que ultrapasse a face superior da pr-laje e que permita que sua cabea fique toda acima da armadura de costura da laje; em toda a altura, cobrimento lateral de concreto moldado no local de pelo menos 20 mm. O.3 Verificao fora cortante O.3.1 A fora cortante resistente de clculo de vigas mistas de alma cheia deve ser determinada considerando-se apenas a resistncia do perfil de ao, de acordo com 5.4.3. Deve-se ter: RdSd VV O.3.2 Nas trelias mistas, a fora cortante deve ser resistida por diagonais e montantes, que devem ser dimensionados de acordo com 5.2 ou 5.3, o que for aplicvel. O.4 Conectores de cisalhamento O.4.1 Generalidades Esta Subseo aplicvel a conectores de cisalhamento dos tipos pino com cabea e perfil U laminado ou formado a frio com espessura de chapa igual ou superior a 3 mm. Os conectores do tipo pino com cabea devem ter, aps a instalao, comprimento mnimo igual a 4 vezes o dimetro, e atender rigorosamente ao estipulado na AWS D1.1 no que se refere a suas dimenses e sua ligao com o elemento de ao da viga mista. Os conectores em perfil U laminado ou formado a frio devem ser soldados mesa superior do perfil de ao com solda contnua pelo menos nas duas extremidades de sua mesa, com resistncia mnima igual a 1,25 vez a fora resistente de clculo do conector, dada em O.4.2.2. Essa solda deve obedecer aos requisitos desta Norma ou da ABNT NBR 14762, a que for aplicvel. Todos os tipos de conectores devem ficar completamente embutidos no concreto da laje, com cobrimento superior mnimo de 10 mm. O.4.2 Fora resistente de clculo de conectores O.4.2.1 Pinos com cabea O.4.2.1.1 A fora resistente de clculo de um conector de cisalhamento tipo pino com cabea dada pelo menor dos valores seguintes: cs cckcs Rd 2 1 EfA Q = e cs ucscspg Rd fARR Q = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 200. ABNT NBR 8800:2008 190 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados onde: cs o coeficiente de ponderao da resistncia do conector, igual a 1,25 para combinaes ltimas de aes normais, especiais ou de construo e igual a 1,10 para combinaes excepcionais; Acs a rea da seo transversal do conector; fucs a resistncia ruptura do ao do conector; Ec o mdulo de elasticidade do concreto; Rg um coeficiente para considerao do efeito de atuao de grupos de conectores, dado em O.4.2.1.2; Rp um coeficiente para considerao da posio do conector, dado em O.4.2.1.3. O.4.2.1.2 Deve-se tomar para o coeficiente Rg os seguintes valores: a) 1,00, (a1) para um conector soldado em uma nervura de frma de ao perpendicular ao perfil de ao; (a2) para qualquer nmero de conectores em uma linha soldados diretamente no perfil de ao; (a3) para qualquer nmero de conectores em uma linha soldados atravs de uma frma de ao em uma nervura paralela ao perfil de ao e com relao FF / hb igual ou superior a 1,5 (bF e hF conforme O.2.6.1 e Figura O.9); b) 0,85, (b1) para dois conectores soldados em uma nervura de frma de ao perpendicular ao perfil de ao; (b2) para um conector soldado atravs de uma frma de ao em uma nervura paralela ao perfil de ao e com relao FF / hb inferior a 1,5 (bF e hF conforme O.2.6.1 e Figura O.9); c) 0,70, para trs ou mais conectores soldados em uma nervura de frma de ao perpendicular ao perfil de ao. O.4.2.1.3 Deve-se tomar para o coeficiente Rp os seguintes valores, : a) 1,00, para conectores soldados diretamente no perfil de ao e, no caso de haver nervuras paralelas a esse perfil, pelo menos 50% da largura da mesa deve estar em contato direto com o concreto; b) 0,75, (b1) para conectores soldados em uma laje mista com as nervuras perpendiculares ao perfil de ao e emh igual ou superior a 50 mm; (b2) para conectores soldados atravs de uma frma de ao e embutidos em uma laje mista com nervuras paralelas ao perfil de ao; c) 0,60, para conectores soldados em uma laje mista com nervuras perpendiculares ao perfil de ao e emh inferior a 50 mm. Nas alneas b) e c), emh a distncia da borda do fuste do conector alma da nervura da frma de ao, medida meia altura da nervura e no sentido da fora cortante que atua no conector, conforme Figura O.10 (exemplificando, no sentido do momento mximo para uma viga simplesmente apoiada). Fh emh emh hF/2 hF Figura O.10 Ilustrao do valor a ser tomado para emh Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 201. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 191 O.4.2.2 Perfil U laminado ou formado a frio O.4.2.2.1 A fora resistente de clculo de um conector de cisalhamento em perfil U laminado, com altura da seo transversal igual ou superior a 75 mm totalmente embutido em laje macia de concreto com face inferior plana e diretamente apoiada sobre a viga de ao, dada por: cs cckcswcsfcs Rd 5,0(3,0 EfLtt Q )+ = onde: tfcs a espessura da mesa do conector, tomada a meia distncia entre a borda livre e a face adjacente da alma; twcs a espessura da alma do conector; Lcs o comprimento do perfil U. O.4.2.2.2 A fora resistente de clculo de um conector de cisalhamento de perfil U formado a frio deve ser determinada como em O.4.2.2.1, tomando-se as espessuras da mesa e da alma iguais espessura da chapa do conector (cuidados especiais devem ser tomados para se evitar o aparecimento de trincas na regio das dobras e da chapa para formao do conector). O.4.2.2.3 Os perfis U devem ser instalados com uma das mesas assentando sobre o perfil de ao e com o plano da alma perpendicular ao eixo longitudinal desse perfil. O.4.3 Localizao e espaamento de conectores de cisalhamento O.4.3.1 Os conectores de cisalhamento, colocados de cada lado da seo de momento fletor mximo, podem ser uniformemente espaados entre essa seo e as sees adjacentes de momento nulo, exceto que, nas regies de momento fletor positivo, o nmero de conectores necessrios entre qualquer seo com carga concentrada e a seo adjacente de momento nulo (ambas situadas do mesmo lado, relativamente seo de momento mximo) no pode ser inferior a nP, dado por: = Rda,Sd Rda,SdP, P MM MM nn onde: MP,Sd o momento fletor solicitante de clculo na seo da carga concentrada (inferior ao momento resistente de clculo mximo); Ma,Rd o momento fletor resistente de clculo da viga de ao isolada, para o estado-limite FLA, conforme 5.4; MSd o momento fletor solicitante de clculo mximo; n o nmero de conectores de cisalhamento a serem colocados entre a seo de momento fletor positivo solicitante de clculo mximo e a seo adjacente de momento nulo. A expresso de nP deve ser ajustada adequadamente quando a resistncia do conector no for constante (ver os valores de Rg e Rp, respectivamente em O.4.2.1.2 e O.4.2.1.3). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 202. ABNT NBR 8800:2008 192 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados O.4.3.2 O espaamento mximo entre linhas de centro de conectores deve ser igual a oito vezes a espessura total da laje; esse espaamento tambm no pode ser superior a 915 mm no caso de lajes com frmas de ao incorporadas, com nervuras perpendiculares ao perfil de ao. O.4.3.3 O espaamento mnimo entre linhas de centro de conectores tipo pino com cabea deve ser igual a seis dimetros ao longo do vo da viga, podendo ser reduzido para quatro dimetros no caso da laje com frma de ao incorporada, e quatro dimetros na direo transversal ao vo da viga, e entre conectores em perfil U, a maior dimenso entre a altura e o comprimento do conector (Lcs). O.4.4 Limitaes complementares O.4.4.1 Os conectores tipo pino com cabea no podem ter dimetro maior que 2,5 vezes a espessura da mesa qual forem soldados, a menos que sejam colocados diretamente na posio correspondente alma do perfil de ao. O.4.4.2 O cobrimento lateral de concreto para qualquer tipo de conector deve ser de no mnimo 25 mm, excetuando-se o caso de conectores colocados em nervuras de frmas de ao. O.4.4.3 Em ambientes de agressividades forte e muito forte (ver Tabela N.1), o cobrimento de concreto acima da face superior de qualquer tipo de conector, para se evitar corroso, no pode ser inferior ao cobrimento especificado pela ABNT NBR 6118 para a armadura da laje, no caso de concreto de densidade normal, ou, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, ao especificado pelo Eurocode 2 Part 1-1, para o concreto de baixa densidade. O.5 Controle de fissuras do concreto em vigas mistas O.5.1 Exigncias O.5.1.1 Quando houver prejuzo durabilidade ou aparncia da estrutura, os estados-limites de servio relacionados fissurao do concreto devem ser verificados. Nas vigas mistas, isso ocorre nas regies de momento negativo ou com tendncia de continuidade como, por exemplo, junto aos apoios de vigas biapoiadas. Para esse estado-limite de servio, devem-se usar combinaes freqentes de aes. O.5.1.2 Quando for obrigatrio ou se desejar controlar a abertura das fissuras na laje de concreto, nas regies citadas em O.5.1.1, a armadura mnima longitudinal de trao a ser colocada deve ser obtida de acordo com o procedimento dado em O.5.2, adaptado da ABNT NBR 6118 e do Eurocode 2 Part 1-1. O.5.1.3 Nas vigas mistas contnuas ou semicontnuas, quando a rea de armadura necessria para resistir ao momento negativo for superior ao valor obtido em O.5.2, necessrio ainda verificar se a abertura de fissuras atende aos limites estabelecidos ou determinar o dimetro e o espaamento mximo das barras da armadura, conforme o procedimento dado em O.5.3, adaptado da ABNT NBR 6118 e do Eurocode 2 Part 1-1. O.5.1.4 Para informaes complementares e definio do cobrimento, deve ser consultada a ABNT NBR 6118 para concreto de densidade normal e, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, o Eurocode 2 Part 1-1, para concreto de baixa densidade. O.5.2 Armadura mnima de trao sob deformaes impostas O.5.2.1 Na falta de um mtodo mais rigoroso de avaliao dos esforos gerados pela restrio das deformaes impostas nas regies de momento negativo ou com tendncia de continuidade das vigas, a rea mnima da armadura longitudinal de trao para controle de fissurao pode ser calculada pela relao: st ctefct,sc s Afkkk A = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 203. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 193 onde: Act a rea efetiva da laje de concreto (produto da largura efetiva, conforme O.2.2, pela espessura); k um coeficiente de correo que leva em conta os mecanismos de gerao de tenses de trao, podendo ser tomado como 0,8; ks um coeficiente que leva em conta o efeito da reduo da fora normal na laje de concreto devido fissurao inicial e ao deslizamento local da ligao entre a laje e o perfil de ao, podendo ser tomado como 0,9; kc definido em O.5.2.2, fct,ef em O.5.2.3 e st em O.5.2.4. O.5.2.2 Define-se kc como um coeficiente que leva em conta o equilbrio e a distribuio das tenses na laje de concreto imediatamente antes da ocorrncia das fissuras. Esse coeficiente pode, de forma conservadora, ser tomado como 1,0 ou ser obtido de forma mais precisa, usando-se a seguinte expresso: 0,13,0 2 1 1 o c c + + = y t k onde (ver Figura O.11): tc a altura da laje de concreto (no caso de laje com frma de ao incorporada, tomar a altura acima do topo da frma e, no caso de laje com pr-laje de concreto pr-moldada, a altura acima da pr-laje); yo a distncia entre os centros geomtricos da laje de concreto e da seo mista homogeneizada na regio de momentos negativos, calculada conforme O.1.2.1, porm considerando o concreto no-fissurado, sem armadura, e sem levar em conta os efeitos de longa durao. Eixo neutro elstico Largura efetiva da laje (b) tc yo tc/2 Figura O.11 Definio dos termos para clculo do coeficiente kc Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 204. ABNT NBR 8800:2008 194 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados O.5.2.3 A grandeza fct,ef a resistncia mdia trao efetiva do concreto no instante em que se formam as primeiras fissuras, dependente das condies ambientais, da natureza das frmas e do cimento utilizado, entre outros fatores. Valores de fct,ef para concreto de densidade normal podem ser obtidos com auxlio das equaes de 8.2.5 da ABNT NBR 6118:2003, adotando a resistncia do concreto compresso na idade em que se supe a ocorrncia da fissurao. Quando essa idade no puder ser definida com valor confivel, recomenda- se adotar, para efeito de clculo, um valor mnimo de fct,ef igual a 3 MPa. Para concreto de baixa densidade, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, deve ser usado o Eurocode 2 Part 1-1, podendo-se tambm adotar fct,ef igual a 3 MPa. O.5.2.4 A grandeza st a mxima tenso de trao permitida na armadura, imediatamente aps a ocorrncia da fissurao. Seu valor, em megapascal, no pode exceder: ys 32 ck5,0 kst 810 f f w = onde: wk a abertura mxima caracterstica das fissuras dada pela Tabela O.4, em funo da agressividade ambiental, expressa em milmetros (mm); fck a resistncia caracterstica do concreto compresso, expressa em megapascal (MPa); o dimetro das barras da armadura, em milmetros, que no pode ser superior a 20 mm; fys a resistncia ao escoamento do ao da armadura, expressa em megapascal (MPa). Tabela O.4 c Valores-limites de wk Agressividade ambiental a Ambiente wk mm I (fraca) Rural ou submersa 0,4 II (moderada) Urbano 0,3 III (forte) Marinho e industrial 0,3 IV (muito forte) Industrial qumico agressivo e respingos de mar 0,2 a Pode-se admitir uma agressividade ambiental um nvel mais brando em ambiente interno seco ou se o concreto for revestido com argamassa e pintura. O.5.3 Armadura mnima de trao sob aes impostas A armadura mnima de trao sob aes impostas, para controle de fissurao, pode ser determinada impondo-se que a abertura estimada das fissuras w seja menor que os limites dados na Tabela O.4, conforme O.5.3.1. Pode-se tambm dispensar a verificao da abertura de fissuras, conforme O.5.3.2. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 205. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 195 O.5.3.1 Controle de fissurao atravs da limitao da abertura estimada das fissuras Para cada barra de armadura que controla a fissurao, deve ser considerada uma rea Acr do concreto de envolvimento, constituda por um retngulo cujos lados no distam mais de 7,5 dimetros do eixo da barra da armadura (Figura O.12). Quando a barra estiver a uma distncia inferior a 7,5 dimetros da extremidade da largura efetiva ou de uma face (superior ou inferior) da laje, esta distncia deve prevalecer. a1 Largura efetiva da laje (b) 7,5 7,5 7,5 7,57,5 a2 )5,7()5,75,7( 12cr aA ++=)5,7()5,7( 121cr aaA ++= Figura O.12 Ilustrao do clculo da rea Acr do concreto de envolvimento da armadura A grandeza da abertura das fissuras, w, determinada para cada rea de envolvimento da armadura, a menor entre as obtidas pelas seguintes expresses (i, si e ri so definidos para cada rea de envolvimento em exame): ctm si s si 1 i 3 5,12 fE w = + = 45 4 5,12 ris si 1 i E w onde: i o dimetro da barra de armadura; si a tenso de trao no centro geomtrico da armadura considerada, calculada usando as combinaes freqentes, na seo mista homogeneizada na regio de momento negativo analisada, desprezando a resistncia trao do concreto; ri a taxa de armadura em relao rea do concreto de envolvimento (Acri); 1 o coeficiente de conformao superficial da armadura, igual a 1,0 para barras lisas (CA-25), 1,4 para barras entalhadas (CA-60) e 2,25 para barras nervuradas de alta resistncia (CA-50); Es o mdulo de elasticidade do ao da armadura; fctm a resistncia mdia trao do concreto, podendo ser tomada como 0,3(fck)2/3 , com dado em O.1.3.4. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 206. ABNT NBR 8800:2008 196 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados O.5.3.2 Controle de fissurao sem a verificao da abertura de fissuras Para dispensar a avaliao da grandeza da abertura de fissuras e atender ao estado-limite de fissurao, devem ser respeitadas as restries da Tabela O.5 quanto ao dimetro mximo (max) e ao espaamento mximo entre eixos das barras da armadura (smax). A tenso si deve ser calculada conforme O.5.3.1. Tabela O.5 - Dimetro e espaamento mximo das barras da armadura em funo da tenso de trao Tenso si MPa max mm smax mm 280 16 150 320 12,5 100 360 10 50 400 8 - Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 207. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 197 Anexo P (normativo) Pilares mistos de ao e concreto P.1 Generalidades P.1.1 Escopo e esclarecimentos P.1.1.1 Este Anexo trata do dimensionamento por mtodo simplificado de pilares mistos com sees transversais total ou parcialmente revestidas com concreto (Figuras P.1-a e P.1-b) e com sees preenchidas com concreto (Figuras P.1-c e P.1-d), submetidos compresso axial ou flexo-compresso. t D ex ey y y xx b2 ex ey y y xx b1 t bc ex ey y y xx hc bf tw tf d cx cy cy bf = bc ex ey y y xx d = hc tw tf (a) (b) (c) (d) cx Figura P.1 Tipos de sees transversais de pilares mistos P.1.1.2 O concreto deve possuir densidade normal. P.1.1.3 Os pilares mistos com sees transversais total ou parcialmente revestidas com concreto devem possuir perfil de ao I ou H soldado ou laminado. Os pilares com sees transversais preenchidas com concreto devem possuir perfil de ao tubular retangular ou circular. P.1.1.4 Ver O.1.3. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 208. ABNT NBR 8800:2008 198 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados P.1.2 Hipteses bsicas O mtodo simplificado tem as seguintes hipteses bsicas: a) h interao completa entre o concreto e o ao; b) as imperfeies iniciais so consistentes com aquelas adotadas para a determinao da resistncia de barras de ao submetidas compresso axial; c) a flambagem local para fora axial e momento fletor no pode ser um estado-limite ltimo predominante. P.1.3 Limites de aplicabilidade O mtodo simplificado possui os seguintes limites de aplicabilidade: a) os pilares mistos devem ter dupla simetria e seo transversal constante; b) o concreto utilizado deve possuir densidade normal; c) o fator de contribuio do ao, igual a Rd,p yda lN fA = onde as grandezas que aparecem nessa equao so definidas em P.4, deve ser superior a 0,2 e inferior a 0,9. Se for igual ou inferior a 0,2, o pilar deve ser dimensionado de acordo com a ABNT NBR 6118 como pilar de concreto e, se for igual ou superior a 0,9, o pilar deve ser dimensionado segundo esta Norma, como pilar de ao; d) a esbeltez relativa do pilar rel, como definida em P.3.2, no pode ser maior que 2,0; e) sees transversais preenchidas com concreto podem ser fabricadas sem qualquer armadura, exceto para algumas condies em situao de incndio (para essa situao, usar a ABNT NBR 14323). Para as sees transversais total ou parcialmente revestidas com concreto, a rea da seo transversal da armadura longitudinal no deve ser inferior a 0,3% da rea do concreto. A mxima porcentagem de armadura na seo de concreto de 4 % desta (por razes de segurana contra incndio, maiores porcentagens de armadura podem ser utilizadas, porm no se pode considerar no dimensionamento temperatura ambiente taxa superior a 4%); f) a relao entre a altura e a largura das sees transversais mistas retangulares deve estar entre 0,2 e 5,0; g) para as sees totalmente revestidas com concreto, os cobrimentos do perfil de ao devem estar dentro dos seguintes limites (ver Figura P.1-a): 63,0mm40 fyy bcedc 64,0mm40 fxfx bcebc h) quando a concretagem for feita com o pilar j montado, deve-se comprovar que o perfil de ao resiste isoladamente s aes aplicadas antes de o concreto atingir 75% da resistncia caracterstica compresso especificada; i) para as sees total ou parcialmente revestidas com concreto, devem existir armaduras longitudinal e transversal para garantir a integridade do concreto. A armadura longitudinal pode ser considerada ou no na resistncia e na rigidez do pilar misto. Nas sees parcialmente revestidas, a armadura transversal deve ser ancorada no perfil de ao atravs de furos na alma, ou por meio de conectores de cisalhamento (ver Figura P.1-b), cujo espaamento longitudinal no pode exceder 500 mm; j) o projeto das armaduras deve atender aos requisitos da ABNT NBR 6118. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 209. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 199 P.1.4 Flambagem local dos elementos de ao P.1.4.1 As resistncias de todos os materiais devem ser atingidas sem que ocorra flambagem local dos elementos componentes do perfil de ao da seo transversal. Para isso, no podem ser ultrapassadas as relaes dadas a seguir (Figura P.1): a) nas sees tubulares circulares preenchidas com concreto: y15,0 fEtD b) nas sees tubulares retangulares preenchidas com concreto: yi 26,2 fEtb c) nas sees I ou H parcialmente revestidas com concreto: yff 49,1 fEtb onde bi a maior dimenso paralela a um eixo de simetria da seo tubular retangular. P.1.4.2 Com os cobrimentos exigidos na alnea g) de P.1.3, no necessria a verificao de flambagem local para as sees totalmente revestidas com concreto. P.2 Cisalhamento nas superfcies de contato entre o perfil de ao e o concreto P.2.1 Regies de introduo de cargas P.2.1.1 Regies de introduo de cargas so aquelas onde ocorrem variaes localizadas dos esforos solicitantes devidas a ligaes do pilar com vigas, ou aquelas onde ocorre interrupo da armadura longitudinal, como em emendas do pilar ou em bases. Nessas regies deve-se evitar que ocorra escorregamento significativo na interface entre o concreto e o perfil de ao. Para isso, assume-se um comprimento de introduo de carga igual a duas vezes a menor dimenso da seo do pilar ou um tero da distncia entre pontos de introduo de carga, o que for menor. P.2.1.2 Nas regies de ligao do pilar com vigas, as tenses de cisalhamento na interface entre o ao e o concreto, obtidas com os esforos solicitantes de clculo, Sd,lV e Sd,lM dados a seguir, no comprimento de introduo das cargas, no podem superar os valores de Rd dados na Tabela P.1: a) quando a viga estiver ligada apenas ao perfil de ao do pilar: = Rd,p Rda,,p SdSd, 1 l l l N N VV = Rd,p Rda,,p SdSd, 1 l l l M M MM b) quando a viga estiver ligada apenas ao concreto do pilar: Rd,p Rda,,p SdSd, l l l N N VV = Rd,p Rda,,p SdSd, l l l M M MM = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 210. ABNT NBR 8800:2008 200 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados onde: VSd a fora cortante solicitante de clculo na ligao; Npl,a,Rd a fora axial resistente de clculo somente do perfil de ao do pilar plastificao total, definida em P.4; Npl,Rd a fora axial resistente de clculo da seo transversal do pilar misto plastificao total, conforme P.4; MSd o momento fletor solicitante de clculo na ligao; Mpl,a,Rd a contribuio do perfil de ao para Mpl,Rd, igual a fyd(ZaZan), com Za e Zan definidos em P.5.4; Mpl,Rd o momento fletor resistente de plastificao de clculo do pilar misto, conforme P.5.4.1. Caso essas tenses sejam excedidas, devem ser usados conectores de cisalhamento para resistir totalidade dos efeitos de Sd,lV e Sd,lM . P.2.1.3 Nas emendas e na base do pilar, a resistncia de clculo do pilar misto pode ser reduzida quando houver interrupo das barras de armadura longitudinais (admite-se que o concreto e o perfil de ao tenham continuidade estrutural). Nesses casos, devem ser instalados conectores capazes de transmitir os esforos solicitantes de clculo das barras da armadura para elementos de ao adicionais que restaurem a resistncia de clculo total do pilar misto. O comprimento dentro do qual devem ser instalados os conectores igual ao comprimento de introduo de cargas dado em P.2.1.1, respeitando-se o comprimento de ancoragem das barras da armadura, determinado conforme as prescries da ABNT NBR 6118. P.2.1.4 No caso de pilares mistos com a seo da Figura P.1-a, devida ateno deve ser dada introduo de carga nas regies de concreto externas ao perfil de ao. P.2.2 Trechos entre regies de introduo de cargas P.2.2.1 Trechos entre regies de introduo de cargas so aqueles fora das regies afetadas pela base, por emendas ou por ligaes com vigas. P.2.2.2 Devem ser usados conectores nos trechos entre regies de introduo de cargas para garantir o fluxo de cisalhamento longitudinal entre o perfil de ao e o concreto, determinado com base nas foras cortantes solicitantes de clculo, sempre que as tenses na interface ultrapassarem os valores da tenso de cisalhamento resistente de clculo, Rd, dados na Tabela P.1. O fluxo de cisalhamento pode ser determinado considerando o concreto no-fissurado e o comportamento elstico, levando em conta a seqncia de construo e os efeitos de retrao e fluncia. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 211. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 201 Tabela P.1 Tenso de cisalhamento resistente de clculo Rd Tipo de seo transversal do pilar misto Rd MPa Seo totalmente revestida com concreto 0,30 (ver R.2.2.3) Seo tubular circular preenchida com concreto 0,55 Seo tubular retangular preenchida com concreto 0,40 Mesas de seo parcialmente revestida com concreto 0,20 Almas de seo parcialmente revestida com concreto 0,00 P.2.2.3 O valor de Rd dado na Tabela P.1 para seo totalmente revestida com concreto aplica-se a sees com cobrimento mnimo do perfil de ao de 40 mm e armaduras transversal e longitudinal de acordo com P.1.3. Para cobrimentos maiores e armaduras adequadas, maiores valores de Rd podem ser usados. Na falta de resultados de ensaios, pode-se fatorar Rd por c, com: 5,2 40 102,01 y yc += c c onde cy o valor do cobrimento do perfil de ao, em milmetros, conforme a Figura P.1. P.2.2.4 No necessrio prever conectores nos trechos entre regies de introduo de cargas quando o pilar for um perfil totalmente revestido com concreto ou um tubo preenchido com concreto e a relao entre a fora axial de compresso solicitante de clculo no pilar e a fora axial de compresso resistente de clculo da seo transversal plastificao total for superior a 0,3. P.2.3 Foras de atrito adicionais devidas aos conectores Quando conectores de cisalhamento tipo pino com cabea so ligados alma de uma seo total ou parcialmente revestida com concreto, ou seo similar, podem ser levadas em conta as foras de atrito decorrentes do impedimento da expanso lateral do concreto pelas mesas adjacentes do perfil de ao. Essas foras proporcionam uma resistncia adicional que deve ser somada fora resistente original dos conectores. A resistncia adicional pode ser considerada igual a QRd/2 em cada mesa e cada linha diagonal de pinos, como se v na Figura P.2, onde o coeficiente de atrito. Para sees de ao sem pintura, deve ser tomado como 0,5. QRd a fora resistente de clculo de um pino com cabea, de acordo com O.4.2.1.1. Na falta de resultados de ensaios, a distncia livre entre as mesas no pode superar os valores dados na Figura P.2. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 212. ABNT NBR 8800:2008 202 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 400 mm 2 RdQ 300 mm 2 RdQ 600 mm 2 RdQ Figura P.2 Foras de atrito adicionais devidas a conectores pino com cabea P.3 Pilares submetidos compresso axial P.3.1 A fora axial resistente de clculo de pilares mistos axialmente comprimidos sujeitos instabilidade por flexo dada por: Rd,pRd lNN = onde: Npl,Rd a fora axial de compresso resistente de clculo da seo transversal plastificao total, calculada de acordo com P.4; o fator de reduo fornecido nesta Norma, em 5.3.3, em funo do ndice de esbeltez reduzido 0,m. dado em P.3.2. P.3.2 O ndice de esbeltez reduzido 0,m, para o plano de flexo considerado, igual a: e R,p m0, N N l = onde: Npl,R o valor de Npl,Rd tomando-se respectivamente fy, fck e fys no lugar de fyd, fcd e fsd na expresso apresentada em P.4, ou seja Npl,R = fy Aa + fck Ac + fys As Ne a fora axial de flambagem elstica, dada por: 2 e 2 e )( )( KL IE N = KL o comprimento de flambagem do pilar, determinado de acordo com esta Norma; (EI)e a rigidez efetiva flexo da seo transversal mista, dada em P.3.4. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 213. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 203 P.3.3 Os efeitos de retrao e fluncia do concreto podem ser simulados por uma reduo do mdulo de elasticidade do concreto, tomando-se, no lugar de Ec, o valor de Ec,red dado por: + = Sd SdG, c redc, 1 N N E E onde: Ec o mdulo de elasticidade do concreto; o coeficiente de fluncia do concreto, que deve ser obtido da ABNT NBR 6118. Simplificadamente admite-se que esse coeficiente seja tomado igual a 2,5 nas sees total ou parcialmente revestidas com concreto e igual a zero nas sees tubulares preenchidas com concreto e que a relao SdSdG, NN seja tomada igual a 0,6; NSd a fora axial solicitante de clculo; NG,Sd a parcela da fora axial solicitante de clculo devida ao permanente e ao decorrente do uso de atuao quase permanente. P.3.4 A rigidez efetiva flexo e a rigidez axial efetiva compresso so dadas respectivamente por: ( ) sscredc,aae 6,0 IEIEIEIE ++= sscredc,aae)( AEAEAEAE ++= onde: Ia o momento de inrcia da seo transversal do perfil de ao; Aa a rea da seo transversal do perfil de ao; Is o momento de inrcia da seo transversal da armadura do concreto; As a rea da seo transversal da armadura do concreto; Ic o momento de inrcia da seo transversal do concreto no-fissurado; Ac a rea da seo transversal do concreto no-fissurado; Ea o mdulo de elasticidade do ao estrutural; Es o mdulo de elasticidade do ao da armadura; Ec,red o mdulo de elasticidade reduzido do concreto, conforme P.3.3. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 214. ABNT NBR 8800:2008 204 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados P.4 Fora axial de compresso resistente de clculo plastificao total A fora axial resistente de clculo da seo transversal plastificao total, NRd,pl, dada pela soma das foras axiais resistentes de clculo de seus componentes, perfil de ao, concreto e armadura longitudinal, conforme segue: Npl,Rd = Npl,a,Rd + Npl,c,Rd + Npl,s,Rd com: Npl,a,Rd = fyd Aa Npl,c,Rd = fcd1 Ac Npl,s,Rd = fsd As onde: Aa a rea da seo transversal do perfil de ao; As a rea da seo transversal da armadura longitudinal; Ac a rea da seo transversal do concreto; fcd1 igual ao produto fcd ; um coeficiente igual a 0,95 para sees tubulares circulares preenchidas com concreto e 0,85 para as demais sees. P.5 Pilares submetidos flexo-compresso P.5.1 Generalidades P.5.1.1 Esta subseo aplicvel a pilares mistos sujeitos aos efeitos combinados de fora axial de compresso e momento fletor em relao a um ou aos dois eixos de simetria da seo transversal. A seo transversal deve ter seus elementos componentes atendendo aos requisitos apresentados em P.1.3 e P.1.4. P.5.1.2 As foras cortantes que agem segundo os eixos de simetria da seo mista podem ser assumidas como atuando apenas no perfil de ao, com as resistncias de clculo determinadas conforme 5.4.3. P.5.1.3 Para a verificao dos efeitos da fora axial de compresso e dos momentos fletores, pode ser utilizado um modelo de clculo mais simplificado, denominado nesta Norma modelo de clculo I, dado em P.5.2, ou um modelo mais rigoroso, denominado modelo de clculo II, dado em P.5.3. P.5.2 Modelo de clculo I A verificao dos efeitos da fora axial de compresso e dos momentos fletores pode ser feita conforme 5.5.1, com as seguintes consideraes: NRd a fora axial de compresso resistente de clculo, de acordo com P.3; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 215. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 205 Mx,Rd o momento fletor resistente de clculo em relao ao eixo x da seo mista, dado por Rdx,,plM , sendo Mpl,x,Rd determinado conforme P.5.4.1; My,Rd o momento fletor resistente de clculo em relao ao eixo y da seo mista, dado por Rdy,,plM , sendo Mpl,y,Rd determinado conforme P.5.4.1. P.5.3 Modelo de clculo II P.5.3.1 A verificao dos efeitos da fora axial de compresso e dos momentos fletores pode ser feita por meio das seguintes expresses: RdSd NN 0,1 yc,y Sdtot,y, xc,x Sdtot,x, + M M M M onde: x um coeficiente igual a: a) para NSd Nc Rdc,,pRd,p Rdc,,pSd x 1 ll l NN NN = b) para cSd c 2 NN N < xc, xd, Rdc,,p Sd xc, xd, x 1 2 1 M M N N M M + = l c) para 2 0 c Sd N N < += 1 2 1 xc, xd, Rdc,,p Sd x M M N N l y um coeficiente calculado da mesma forma que x, trocando-se as grandezas referentes a x por y; Npl,c,Rd definido em P.4; Npl,Rd a fora axial resistente de clculo da seo transversal plastificao total, dada em P.4; NSd a fora axial solicitante de clculo, de acordo com 4.9; Mc,x e Mc,y so dados, respectivamente, por 0,9Mpl,x,Rd e 0,9Mpl,y,Rd, onde os momentos fletores resistentes de plastificao de clculo em relao aos eixos x e y (respectivamente, Mpl,x,Rd e Mpl,y,Rd) so obtidos segundo P.5.4.1; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 216. ABNT NBR 8800:2008 206 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Md,x e Md,y so dados, respectivamente, por 0,8Mmax,pl,x,Rd e 0,8Mmax,pl,y,Rd, onde os momentos fletores mximos resistentes de plastificao de clculo em relao aos eixos x e y (respectivamente, Mmax,pl,x,Rd e Mmax,pl,y,Rd) so obtidos segundo P.5.4.2. Caso Md,x seja menor que Mc,x, ento Md,x deve ser tomado igual a Mc,x. O mesmo deve ser feito em relao a Md,y e Mc,y; Mx,tot,Sd e My,tot,Sd so os momentos fletores solicitantes de clculo totais, respectivamente, em relao aos eixos x e y, dados em P.5.3.2. P.5.3.2 Os momentos fletores solicitantes de clculo totais, caso no seja feita anlise mais rigorosa, so iguais a: Mx,tot,Sd = Mx,Sd + Mx,i,Sd My,tot,Sd = My,Sd + My,i,Sd onde Mx,Sd e My,Sd so os momentos fletores solicitantes de clculo determinados conforme 4.9 e Mx,i,Sd e My,i,Sd so os momentos devidos s imperfeies ao longo do pilar, respectivamente em relao aos eixos x e y, dados por: = xe2, Sd xSd Sdi,x, 1200 N N LN M e = ye2, Sd ySd Sdi,y, 1150 N N LN M sendo L o comprimento destravado do pilar entre contenes laterais, 2 xxe, 2 xe2, )( LIEN = e 2 yye, 2 ye2, )( LIEN = , onde os subscritos x e y referem-se flexo em relao aos eixos mostrados na Figura P.1, respectivamente, com xe,)( IE e ye,)( IE determinados conforme P.3.4. Ao se entrar com os valores de Mx,tot,Sd e My,tot,Sd na equao de interao fornecida em P.5.3.1, deve-se considerar o momento devido s imperfeies ao longo do pilar em relao apenas a um dos eixos, o que levar ao resultado mais desfavorvel. Isso implica que se Mx,i,Sd for considerado com seu valor diferente de zero, My,i,Sd deve ser tomado igual a zero, e vice-versa. P.5.4 Momentos fletores de plastificao de clculo P.5.4.1 O momento fletor resistente de plastificao de clculo, Mpl,Rd, em relao ao eixo x ou ao eixo y (respectivamente, Rdx,,plM e Rdy,,plM ) de sees mistas duplamente simtricas, pode ser calculado por: )()(0,5)( snssdcnccd1anaydRd,p ZZfZZfZZfM ++=l onde: Za o mdulo de resistncia plstico da seo do perfil de ao; Zs o mdulo de resistncia plstico da seo da armadura do concreto; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 217. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 207 Zc o mdulo de resistncia plstico da seo de concreto, considerado no-fissurado; Zan, Zcn e Zsn so mdulos de resistncia plsticos definidos em P.5.4.3 e P.5.4.4; fcd1 definido em P.4. P.5.4.2 O momento fletor mximo resistente de plastificao de clculo, Rd,pmax, lM , em relao ao eixo x ou ao eixo y (respectivamente, Rdx,,pmax, lM e Rdy,,pmax, lM ) de sees mistas duplamente simtricas pode ser calculado por: ssdccd1aydRd,pmax, 50 ZfZf,ZfM ++=l onde as grandezas so definidas conforme P.5.4.1. P.5.4.3 Para sees I ou H revestidas total ou parcialmente com concreto, tem-se: = = n 1i isis eAZ onde ei a distncia do eixo da barra da armadura de rea Asi ao eixo de simetria relevante da seo. a) eixo x (Figura P.3): sa 2 cc c 4 ZZ hb Z = ex ey y y xx hc tw tf d cx cy cy ex ey y y xx d = hc tw tf (a) (b) cx bf bc bf = bc hn hn Figura P.3 Seo I ou H revestida com concreto fletida em relao ao eixo x a.1) linha neutra plstica na alma do perfil de ao ( fn 2 t/dh ): )ff(tfb )ff(AfA h cd1ydwcd1c cd1sdsncd1c n 222 2 + = 2 nwan htZ = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 218. ABNT NBR 8800:2008 208 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados = = n 1i yisnisn eAZ snan 2 nccn ZZhbZ = onde: Asn a soma das reas das barras da armadura na regio de altura n2h ; Asni a rea de cada barra da armadura na regio de altura n2h ; eyi a distncia do eixo da barra da armadura ao eixo x. a.2) linha neutra plstica na mesa do perfil de ao ( 22 nf /dht/d < ): )ff(bfb fft-dtbffAfA h cd1ydfcd1c cd1ydfwfcd1sdsncd1c n 222 )2)(2)(()2( + + = 4 )2)(( 2 fwf2 nfan tdtbhbZ = Zsn e Zcn como em a.1). a.3) linha neutra plstica fora do perfil de ao ( 2/2/ cn hhd < ) - s para Figura P.3-a: cd1c cd1ydacd1sdsncd1c n 2 )(2-)(2 fb ffAffAfA h = aan ZZ = Zsn e Zcn como em a.1). b) eixo y (Figura P.4): sa 2 cc c 4 ZZ bh Z = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 219. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 209 ex ey yy x hc tw tf d cy cy ex ey yy x d = hc tw tf (a) cx bf bc bf = bc cx x hn hn (b) x Figura P.4 Seo I ou H revestida com concreto fletida em relao ao eixo y b.1) linha neutra plstica na alma do perfil de ao ( 2wn /th ): )2(22 )2( cd1ydcd1c cd1sdsncd1c n ffdfh ffAfA h + = 2 nan hdZ = = = n 1i xisnisn eAZ snan 2 nccn ZZhhZ = onde: Asn a soma das reas das barras da armadura na regio de altura n2h ; Asni a rea da barra da armadura na regio de altura n2h ; exi a distncia do eixo da barra da armadura ao eixo y. b.2) linha neutra plstica na mesa do perfil de ao ( 22 fnw /bh/t < ): )2(42 )2()2()2( cd1ydfcd1c cd1ydfwcd1sdsncd1c n fftfh ffdttffAfA h + + = 4 )2( 2 2 wf2 nfan ttd htZ += Zsn e Zcn como em b.1). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 220. ABNT NBR 8800:2008 210 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados b.3) linha neutra fora do perfil de ao ( 22 cnf /bh/b < ) - s para Figura P.4-a: cd1c cd1ydacd1sdsncd1c n 2 22 fh )ff(A)ff(AfA h = aan ZZ = Zsn e Zcn como em b.1). P.5.4.4 Para sees tubulares retangulares ou circulares preenchidas com concreto, tem-se: a) seo tubular retangular (Figura P.5-a): ex ey y y xx b1 t hn b2 r t D ex ey y y xx a) Retangular b) Circular Figura P.5 Seo tubular preenchida com concreto a.1) eixo x: s 123 2 12 c 2 )4( 3 2 4 )2)(2( Zrt b rr tbtb Z = Zs como em P.5.4.3 )2(42 )2( cd1ydcd12 cd1sdsncd1c n fftfb ffAfA h + = sn 2 n2cn )2( ZhtbZ = sncn 2 n2an ZZhbZ = Zsn como em P.5.4.3a.1) a.2) eixo y: Devem ser utilizadas as equaes relativas ao eixo x, permutando-se entre si as dimenses b1 e b2, bem como os ndices subscritos x e y. b) seo tubular circular (Figura P.5-b): Podem ser utilizadas as equaes relativas s sees tubulares retangulares, com boa aproximao, substituindo-se b1 e b2 por D e r por ( t/D 2 ). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 221. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 211 Anexo Q (normativo) Lajes mistas de ao e concreto Q.1 Generalidades Q.1.1 Escopo e esclarecimentos Q.1.1.1 Este Anexo trata do projeto e do dimensionamento de lajes mistas de ao e concreto, apoiadas na direo perpendicular s nervuras. Aplica-se s situaes onde as aes so consideradas predominantemente estticas, inclusive em edifcios industriais cujos pisos podem ser submetidos a aes mveis. Q.1.1.2 Ver O.1.3. Q.1.2 Comportamento Q.1.2.1 Para os efeitos deste Anexo, laje mista de ao e concreto, tambm chamada de laje com frma de ao incorporada, aquela em que, na fase final, o concreto atua estruturalmente em conjunto com a frma de ao, funcionando como parte ou como toda a armadura de trao da laje. Na fase inicial, ou seja, antes de o concreto atingir 75 % da resistncia compresso especificada, a frma de ao suporta isoladamente as aes permanentes e a sobrecarga de construo. Q.1.2.2 Nas lajes mistas, a frma de ao deve ser capaz de transmitir o cisalhamento longitudinal na interface entre o ao e o concreto. A aderncia natural entre o ao e o concreto no considerada efetiva para o comportamento misto, o qual deve ser garantido por (Figura Q.1): c) ligao mecnica por meio de mossas nas frmas de ao trapezoidais; d) ligao por meio do atrito devido ao confinamento do concreto nas frmas de ao reentrantes. Q.1.2.3 Outros meios para garantir o comportamento misto, alm dos descritos em Q.1.2.2, podem ser usados, mas esto fora do escopo desta Norma. a) Frma trapezoidal b) Frma reentrante Figura Q.1 Lajes mistas de ao e concreto Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 222. ABNT NBR 8800:2008 212 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Q.2 Verificao da frma de ao na fase inicial Q.2.1 Estados-limites ltimos Q.2.1.1 A verificao da frma de ao na fase inicial deve ser feita com base na ABNT NBR 14762. Deve ser considerado adequadamente o efeito das mossas nas resistncias de clculo. Q.2.1.2 Na verificao da frma de ao, deve ser utilizada anlise elstica. Quando a frma for calculada como contnua, mesmo que ocorra flambagem local em partes comprimidas da seo, os esforos solicitantes podem ser determinados sem considerao de variao de rigidez. Q.2.2 Estado-limite de servio O deslocamento mximo da frma de ao sob seu peso prprio e o peso do concreto fresco (excluindo-se a sobrecarga de construo) no deve exceder 180/FL ou 20 mm, o que for menor, onde LF o vo terico da frma na direo das nervuras. As propriedades geomtricas da seo transversal devem ser determinadas de acordo com a ABNT NBR 14762. Q.3 Verificao da laje na fase final Q.3.1 Estados-limites ltimos A resistncia de clculo das lajes com frma de ao incorporada deve ser tal que suporte as solicitaes de clculo descritas em Q.3.1.1 a Q.3.1.4. Q.3.1.1 Momento fletor Q.3.1.1.1 Na determinao do momento fletor positivo resistente de clculo, a frma de ao deve resistir aos esforos de trao em conjunto com uma armadura adicional, caso exista, colocada na face inferior da laje. Na determinao do momento fletor negativo resistente de clculo sobre os apoios em lajes contnuas, a contribuio da frma de ao aos esforos de compresso somente pode ser levada em conta se for contnua. Q.3.1.1.2 Caso no haja armadura adicional, o momento fletor positivo resistente de clculo deve ser calculado pelas seguintes expresses, para linha neutra acima e abaixo da face superior da frma de ao, respectivamente (ver Figuras Q.2 e Q.3): )5,0( FpaRd adNM = prcfRd MyNM += onde: yFdefF,pa fAN = AF,ef rea da seo efetiva da frma (correspondente a 1 000 mm), determinada desprezando-se a largura das mossas na seo transversal, a menos que se demonstre por meio de ensaios que uma rea maior possa ser utilizada; dF a distncia da face superior da laje de concreto ao centro geomtrico da seo efetiva da frma; a a altura do bloco de compresso do concreto, dada por: bf N a cd pa 85,0 = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 223. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 213 b a largura unitria da laje, tomada igual a 1000 mm; pa cf ppct )(5,0 N N eeethy += Mpr o momento de plastificao da frma de ao, reduzido pela presena da fora axial, dado por: pa pa cf papr 125,1 M N N MM = Mpa o momento de plastificao da frma de ao, considerando sua seo efetiva, dividido pelo coeficiente de ponderao da resistncia a1; Ncf = 0,85 b tc fcd tc a altura da laje de concreto acima do topo da frma de ao; ht a altura total da laje, incluindo a frma e o concreto; e a distncia do centro geomtrico da rea efetiva da frma sua face inferior; ep a distncia da linha neutra plstica da seo efetiva da frma sua face inferior. + - altura do centro geomtrico da frma metlica dF a fcd fyFd Npa Ncf MRd y LNP acima da frma metlica 0,85 Figura Q.2 Diagrama de tenses para momento positivo - Linha neutra plstica acima da frma de ao Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 224. ABNT NBR 8800:2008 214 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados - - + - + + - altura do centro geomtrico da frma metlica dF e 0,85 fcd Ncf MRd y fyFd LNP na frma metlica tc Mpr 0,85 fcd yFdf ep Figura Q.3 Diagrama de tenses para momento positivo - Linha neutra plstica na frma de ao Q.3.1.1.3 Caso haja armadura adicional para resistir ao momento fletor positivo, as expresses apresentadas em Q.3.1.1.2 devem ser adequadamente ajustadas. Q.3.1.1.4 Deve-se assegurar que no haver flambagem local da frma de ao preenchida com concreto. Para tanto, a largura plana de todos os elementos da frma (Figura Q.4), havendo ou no mossas no elemento considerado, deve atender seguinte exigncia: F yF F )113( 49,26 t f E b quando 5,0 F yF F 40,2 t f E b quando 5,0< onde: a relao entre a largura da parte comprimida e a largura plana do elemento; tF a espessura da frma de ao. bFfi bFfs bFw Figura Q.4 Largura plana dos elementos da frma Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 225. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 215 Q.3.1.2 Cisalhamento longitudinal Q.3.1.2.1 A fora cortante longitudinal resistente de clculo de lajes com frma de ao incorporada, Vl,Rd, em newton, relativa a 1 000 mm de largura, pode ser calculada pelo mtodo semi-emprico m-k, usando-se a expresso a seguir: l l s s efF, F Rd, + = k Lb Am db V onde: dF a distncia da face superior da laje de concreto ao centro geomtrico da seo efetiva da frma (Figura Q.5), expressa em milmetros (mm); b a largura unitria da laje, tomada igual a 1000 mm; Ls o vo de cisalhamento, expresso em milmetros (mm), conforme Q.3.1.2.2; m e k so constantes empricas, em newton por milmetro quadrado (N/mm2 ), obtidas por meio de ensaios realizados conforme o Eurocode 4 Part 1-1 ou o CSSBI S2 ou o ANSI/ASCE 3, devidamente adaptadas para assegurar o nvel de segurana desta Norma (no caso das duas ltimas normas citadas, so necessrias ainda adaptaes para que as constantes m e k tenham como dimenso fora por unidade de rea, em newton por milmetro quadrado); sl o coeficiente de ponderao da resistncia, igual ao determinado pela norma ou especificao utilizada nos ensaios; AF,ef rea da seo efetiva da frma (correspondente a 1000 mm). dF bb bn ht tc hF Av mesma inclinao da alma dF ht tc hF bb bn Av Figura Q.5 Dimenses da frma de ao e da laje de concreto Q.3.1.2.2 O vo de cisalhamento Ls deve ser tomado como: a) 4/FL para cargas uniformemente distribudas, onde LF o vo terico da laje na direo das nervuras; b) a distncia entre uma carga aplicada e o apoio mais prximo para duas cargas concentradas simtricas; c) a relao entre o mximo momento e a maior reao de apoio, para outras condies de carregamento, incluindo combinao de carga distribuda ou cargas concentradas assimtricas (pode-se tambm efetuar uma avaliao com base em resultados de ensaios). Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 226. ABNT NBR 8800:2008 216 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Q.3.1.2.3 Quando a laje mista for projetada como contnua, permitido o uso de um vo simplesmente apoiado equivalente para determinao da resistncia. O comprimento desse vo pode ser tomado igual a 0,8 vez o vo real para vos internos e a 0,9 vez para vos de extremidade. Q.3.1.2.4 Outros mtodos para se calcular a resistncia ao cisalhamento longitudinal podem ser utilizados, como, por exemplo, o mtodo da interao parcial dado pelo Eurocode 4 Part 1-1. A resistncia ao cisalhamento longitudinal pode ainda ser aumentada pela presena de conectores de cisalhamento nas vigas de apoio das lajes ou por outros meios que restrinjam o movimento relativo entre a frma de ao e o concreto, conforme prescrio do Eurocode 4 Part 1-1. Q.3.1.3 Cisalhamento vertical Q.3.1.3.1 A fora cortante vertical resistente de clculo de lajes com frma de ao incorporada, Vv,Rd, em newton, relativa a 1000 mm de largura, deve ser determinada pela seguinte expresso: maxRdc,v,RdF,v,Rdv, VVVV += onde: Vv,F,Rd a fora cortante vertical resistente de clculo da frma de ao incorporada, expressa em newton (N), relativa a 1 000 mm de largura, determinada conforme a ABNT NBR 14762; Vv,c,Rd a fora cortante vertical resistente de clculo do concreto, expressa em newton (N), relativa a 1 000 mm de largura, determinada conforme Q.3.1.3.2; Vmax um limite da fora cortante, expresso em newton (N), relativo a 1000 mm de largura, determinado conforme Q.3.1.3.3. Q.3.1.3.2 A fora cortante vertical resistente de clculo do concreto, expressa em newton (N), relativa a 1 000 mm de largura, dada por: n vvRd Rdc,v, )402,1(1000 b Ak V + = com 02,0 v s = A A + = casosoutrosnos0,1 aconsideradseodaalmquemenos noaestendasequetraodeallongitudinarmadurahajacaso0,1 1000 6,1 necb,ld d kv ctdRd 25,0 f= c infctk, ctd f f = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 227. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 217 onde: Av a rea resistente do concreto (rea hachurada da Figura Q.5), expressa em milmetros quadrados (mm2 ); As a rea da armadura longitudinal de trao, referente rea Av, expressa em milmetros quadrados (mm2 ); d a distncia da face superior da laje de concreto ao centro da armadura longitudinal de trao, expressa em milmetros (mm); bn a largura entre duas nervuras consecutivas, expressa em milmetros (mm) (Figura Q.5); lb,nec o comprimento de ancoragem necessrio, dado na ABNT NBR 6118 para o concreto de densidade normal ou, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, no Eurocode 2 Part 1-1 para o concreto de baixa densidade; dado em O.1.3.4; fctk,inf a resistncia trao direta caracterstica inferior do concreto, segundo a ABNT NBR 6118, igual a 2/3 ck21,0 f , com fctk,inf e fck expressas em megapascal (MPa). Q.3.1.3.3 O limite da fora cortante, expresso em newton (N), relativo a 1000 mm de largura, dado por: ( ) n v 2 1 ck max 285,00001 b Af V = Q.3.1.4 Puno A fora cortante resistente de clculo puno provocada por uma carga concentrada, VRd,p, expressa em newton (N), pode ser determinada pela seguinte expresso (Figura Q.6): Rd1crRdp, duV = com: 2 cF 1 td d + = ctd 31 ckpRd 30,0)100(13,0 ffk = (Rd e fck expressas em megapascal (MPa)) 0,2 200 1 1 p += d k 02,0sF = onde: ucr o permetro crtico, expresso em milmetros (mm), conforme a Figura Q.6; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 228. ABNT NBR 8800:2008 218 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados dF a distncia da face superior da laje de concreto ao centro geomtrico da seo efetiva da frma, expressa em milmetros (mm); tc a altura da laje de concreto acima do topo da frma de ao, expressa em milmetros (mm); F e s so as taxas de armadura nas direes longitudinal e transversal frma, dadas por: ( )FrpF sF F 32 dhbd AA ++ + = l )32 Frlc st s dhb(t A ++ = AF a rea da seo da frma de ao, referente largura (bp+2hr+3dF), expressa em milmetros quadrados (mm2 ); Asl a rea da armadura longitudinal, referente largura (bp+2hr+3dF), expressa em milmetros quadrados (mm2 ); Ast a rea da armadura transversal, referente largura (bl+2hr+3dF), expressa em milmetros quadrados (mm2 ); bl e bp conforme Figura Q.6, expressas em milmetros (mm); hr a altura do revestimento da laje, expressa em milmetros (mm), se houver. dF tc tc dF tc dF rea carregada Permetro crtico ucr Corte A-A AA b + hp 2 r b + hl 2 r bp hr45o Figura Q.6 Permetro crtico para puno Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 229. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 219 Q.3.2 Estado-limite de servio Q.3.2.1 Fissurao do concreto O estado-limite de fissurao do concreto em regies de momento negativo de lajes contnuas deve ser verificado de acordo com a ABNT NBR 6118 para o concreto de densidade normal ou, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, de acordo com o Eurocode 2 Part 1-1 para o concreto de baixa densidade. Para lajes calculadas como simplesmente apoiadas, deve-se colocar armadura para combater os efeitos de retrao e temperatura com rea no menor que 0,1 % da rea de concreto acima da face superior da frma. Essa armadura deve ser colocada preferencialmente a 20 mm abaixo do topo da laje. Ateno especial deve ser dada possibilidade de fissurao da laje nos locais onde possa haver tendncia de continuidade dos elementos estruturais, como, por exemplo, nas ligaes de vigas secundrias com vigas principais e em relao a pilares (ver Anexo N). Q.3.2.2 Deslocamento vertical O deslocamento vertical de lajes mistas de ao e concreto no pode ser maior que 350FL , considerando apenas o efeito das aes variveis, onde LF o vo terico da laje na direo das nervuras. Q.4 Aes a serem consideradas Q.4.1 Fase inicial Q.4.1.1 As seguintes aes devem ser levadas em conta na determinao da resistncia da frma de ao na fase inicial: a) pesos prprios do concreto fresco, da frma de ao e da armadura; b) sobrecarga de construo; c) efeito de empoamento, caso o deslocamento ultrapasse o valor dado em Q.4.1.4. Q.4.1.2 A determinao dos esforos solicitantes deve levar em conta a seqncia de concretagem. Q.4.1.3 A sobrecarga caracterstica de construo deve ser tomada como o mais nocivo dos seguintes valores: a) carga uniformemente distribuda conforme B.6; b) carga linear de 2,2 kN/m perpendicular direo das nervuras da frma, na posio mais desfavorvel, somente para verificao do momento fletor. Q.4.1.4 Se o deslocamento no centro do vo da frma, calculado com o seu peso prprio somado ao do concreto fresco, ultrapassar o valor de 250/FL , onde LF o vo terico da laje na direo das nervuras, o efeito de empoamento deve ser levado em conta, considerando-se um acrscimo na espessura nominal do concreto de 70 % do valor do deslocamento. Q.4.2 Fase final Para os estados-limites ltimos de lajes mistas de ao e concreto, deve-se considerar que todo o carregamento sustentado pelo sistema misto de ao e concreto. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 230. ABNT NBR 8800:2008 220 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Q.4.3 Combinaes de aes As combinaes de aes devem ser feitas de acordo com 4.7, considerando-se a combinao de aes durante a construo para o dimensionamento da frma de ao na fase inicial. Nesse caso, o peso prprio do concreto fresco deve ser considerado ao varivel. Q.5 Disposies construtivas As seguintes disposies construtivas precisam ser obedecidas: a) a espessura de concreto sobre a frma deve ser de no mnimo 50 mm; b) a dimenso mxima caracterstica do agregado grado no deve exceder os seguintes valores: c40,0 t , onde tc a altura da laje de concreto acima do topo da frma de ao (Figura Q.5); 3/ob , onde bo a largura mdia das nervuras para frmas trapezoidais e a largura mnima das nervuras para frmas reentrantes (Figura Q.5); 30 mm; c) a armadura adicional necessria para a resistncia da laje ao momento positivo e a armadura necessria para o momento negativo devem obedecer s prescries da ABNT NBR 6118 para o concreto de densidade normal ou, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, do Eurocode 2 Part 1-1, para o concreto de baixa densidade; d) o comprimento mnimo de apoio deve ser o necessrio para evitar que se atinjam os estados-limites correspondentes, tais como enrugamento da alma da frma de ao ou esmagamento do apoio; entretanto no pode ser inferior a 75 mm para apoio em ao ou concreto e 100 mm para apoio em outros materiais. Nas extremidades da frma esses valores podem ser reduzidos para 50 mm e 70 mm, respectivamente. Q.6 Verificao da laje para cargas concentradas ou lineares Q.6.1 Distribuio Q.6.1.1 Quando cargas concentradas ou lineares paralelas s nervuras da frma de ao forem suportadas pela laje, pode-se consider-las como distribudas em uma largura bm, medida imediatamente acima do topo da frma, de acordo com a Figura Q.7, dada por: )(2 rcpm htbb ++= onde: bp a largura da carga concentrada perpendicular ao vo da laje; tc a altura da laje de concreto acima do topo da frma de ao; hr a altura do revestimento da laje, se houver. Q.6.1.2 Para cargas lineares perpendiculares s nervuras, a mesma frmula de Q.6.1.1 pode ser utilizada, desde que a largura bp seja tomada como o comprimento da carga linear. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 231. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 221 tc Armadura bm bp bem hF hr Figura Q.7 Distribuio das cargas concentradas ou lineares Q.6.2 Largura efetiva Q.6.2.1 Para determinao da resistncia, deve-se considerar uma largura efetiva que no supere os seguintes valores: a) para momento fletor e cisalhamento longitudinal: nos casos de vos simples e tramos extremos de lajes contnuas: += F p pmem 12 L L Lbb no caso de tramos internos de lajes contnuas: += F p pmem 133,1 L L Lbb b) para cisalhamento vertical: += F p pmev 1 L L Lbb onde: Lp a distncia do centro da carga ao apoio mais prximo; LF o vo terico da laje na direo das nervuras. Q.6.2.2 No podem ser considerados valores para bem e bev superiores a 2 700[tc/(hF + tc)], em milmetros, onde hF a altura da frma de ao e tc a altura da laje de concreto acima do topo da frma (Figura Q.7). Esse limite no se aplica para cargas lineares perpendiculares s nervuras e para qualquer situao quando a armadura de distribuio for igual ou superior a 0,2% da rea de concreto acima da frma de ao. Q.6.3 Armadura de distribuio Q.6.3.1 Para assegurar a distribuio das cargas concentradas ou lineares, deve-se colocar armadura transversal de distribuio em toda a largura efetiva considerada, devidamente ancorada conforme prescries Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 232. ABNT NBR 8800:2008 222 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados da ABNT NBR 6118 para o concreto de densidade normal ou, na ausncia de Norma Brasileira aplicvel, do Eurocode 2 Part 1-1 para o concreto de baixa densidade. Essa armadura pode ser calculada para o momento transversal dado por (ver Figura Q.8): w bF M 15 emd Rdd, = ou w bF M 15 evd Rdd, = , o que for aplicvel, com F1 F 2 Lb L w += onde: Fd a carga concentrada de clculo; bl a largura da carga concentrada na direo paralela ao vo da laje; LF, bem e bev so dados em Q.6.2. bem ou bev F w b1 Linhas representativas das distribuies de fora Figura Q.8 Armadura de distribuio Q.6.3.2 Para carga linear paralela ao vo pode-se adotar o mesmo processo descrito em Q.6.3.1, tomando-se para Fd o valor da carga no comprimento bl ou LF, o que for menor. Q.6.3.3 Na ausncia de armadura de distribuio, a largura efetiva deve ser tomada como bm, exceto no caso de carga linear perpendicular ao vo, onde se pode adotar somente a armadura nominal de 0,1 % da rea de concreto acima da face superior da frma, conforme Q.3.2.1. Q.7 Aos utilizados para frma e revestimento Q.7.1 As frmas de ao devem ser fabricadas com chapas de ao estrutural que atendam aos requisitos da ABNT NBR 14762. Q.7.2 Uma galvanizao, com massa total de 275 g/m2 de zinco, considerando-se ambas as faces, normalmente suficiente em ambientes no agressivos. Em outros ambientes, pode-se aumentar adequadamente a massa de zinco ou usar, adicionalmente galvanizao, pintura apropriada para manter a integridade da frma. Q.7.3 Protees diferentes das citadas em Q.7.2 somente podem ser usadas caso seja demonstrado por estudos apropriados que a integridade da frma ser mantida pelo perodo de tempo desejado. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 233. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 223 Anexo R (normativo) Ligaes mistas R.1 Escopo e esclarecimentos R.1.1 Uma ligao denominada mista quando a laje de concreto participa da transmisso de momento fletor de uma viga mista para um pilar ou para outra viga mista no vo adjacente (quando o apoio das duas vigas mistas for um pilar, este pode participar da distribuio de momentos no n). Quando o momento na viga for negativo, a armadura da laje tracionada, e quando for positivo, a laje comprimida (por exemplo, devido ao efeito do vento em prticos). R.1.2 As ligaes mistas so usadas em vigas mistas contnuas e semicontnuas. Nas vigas mistas contnuas a ligao deve assegurar continuidade total do componente de ao e da laje de concreto nos apoios. Nas vigas mistas semicontnuas, a ligao mista obtida a partir de uma ligao metlica flexvel ou semi-rgida, aumentando substancialmente sua rigidez e sua resistncia a momento. R.1.3 Neste Anexo somente so abordadas ligaes mistas de vigas mistas semicontnuas sujeitas a momento negativo, que no participam do sistema de estabilidade lateral da edificao. apresentado um procedimento completo, com base no comportamento dos componentes, vlido exclusivamente para as ligaes mostradas nas Figuras R.1 a R.3, com os tipos de lajes mencionados em O.1.1.1, sendo que o elemento de apoio pode ser um pilar ou uma viga. Informaes para utilizao do procedimento de clculo que tem por base a relao momento- rotao de ligaes mistas pr-qualificadas podem ser encontradas em S.6. R.1.4 De maneira geral, uma ligao mista tem grande rigidez inicial; no tem, todavia, a mesma resistncia flexo da viga mista suportada por ela, sendo, portanto, uma ligao de resistncia parcial. Ligaes de resistncia parcial devem ter capacidade de rotao suficiente para no sofrerem colapso antes que a viga atinja uma determinada situao caracterizada como estado-limite ltimo (por exemplo, formao de rtulas plsticas nas ligaes mistas e desenvolvimento de momento prximo ao de plastificao total no vo da viga mista). R.1.5 Ver O.1.3. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 234. ABNT NBR 8800:2008 224 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados onde d y ha a z1 4 db db dos parafusos solda com resistncia igual ou superior da mesa inferior solda com resistncia igual ou superior da mesa inferior o dimetro distncia transversal entre furos e no superior a 0,55 ,bp no inferior a 6 db onde a largura dabp chapa de extremidade; distncia transversal entre furo e borda no inferior a 1,5 db Figura R.1 Ligao mista com chapa de extremidade com altura total y d ha a Pelo menos duas linhas de furao na direo do eixo longitudinal da viga z1 distncia transversal entre furos no inferior a 5db Figura R.2 Ligao mista com cantoneiras parafusadas na alma (duas por viga) e na mesa inferior da viga apoiada Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 235. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 225 ha a y d Pelo menos duas linhas de furao na direo do eixo longitudinal da viga Figura R.3 Ligao mista com cantoneira parafusada na mesa inferior da viga apoiada R.2 Comportamento dos componentes das ligaes mistas R.2.1 Componentes Em uma ligao mista podem ser considerados trs componentes: a armadura da laje de concreto, os conectores de cisalhamento e a ligao metlica (do perfil de ao). No caso da armadura, apenas as barras situadas na largura efetiva da laje de concreto na regio de momento negativo, dada em R.2.2, participam da ligao mista. R.2.2 Largura efetiva e exigncias adicionais A largura efetiva determinada como em O.2.2.2 para os trechos de momento negativo. Alm de respeitar a largura efetiva, quando o apoio for um pilar, as barras da armadura longitudinal devem estar situadas de cada lado da linha de centro do pilar a uma distncia mxima de c5,2 b dessa linha, sendo bc a largura do pilar na direo transversal s vigas. Adicionalmente, deve-se prever uma armadura transversal ao eixo das vigas, situada de cada lado do pilar, tambm a uma distncia mxima de c5,2 b , com rea mnima de 50 % da rea de armadura longitudinal. R.2.3 Comportamento das barras da armadura tracionada R.2.3.1 Rigidez inicial A rigidez inicial proporcionada pelas barras da armadura da laje de concreto dada por 2 a ss s h EA k l = onde: Asl a rea da seo transversal da armadura longitudinal dentro da largura efetiva da mesa de concreto; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 236. ABNT NBR 8800:2008 226 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados ha a largura do elemento de apoio, paralelamente armadura (Figuras R.1 a R.3); Es o mdulo de elasticidade do ao da armadura. R.2.3.2 Fora resistente de clculo A fora resistente de clculo das barras da armadura relaciona-se com o escoamento delas e dada por: lssdRds, AfF = R.2.3.3 Capacidade de deformao A capacidade de deformao das barras da armadura, que devem ser de ao CA-50 com dimetro mnimo de 12,5 mm, dada por: smuus = L onde: L o comprimento de referncia para levar em conta o efeito do concreto que envolve a armadura, podendo ser tomado igual a 200 mm, sendo que as distncias do primeiro conector at a face e at o centro do elemento de apoio no podem ser inferiores a 100 mm e 200 mm, respectivamente; smu a deformao da armadura envolvida pelo concreto, correspondente ao limite de resistncia (Figura R.4), igual a: ( )sysu ys sr osrtsysmu 1 += f l com: t igual a 0,4; o igual a 0,8; ss cctm sr E kf = += c ss s cctm sr 1 E Ekf l fctm igual resistncia mdia do concreto trao, dada em O.6.3.1; kc definido em O.6.2.2; s igual taxa de armadura (relao Asl/Ac); Ac igual rea da mesa de concreto; Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 237. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 227 sy e su iguais s deformaes correspondentes resistncia ao escoamento e resistncia mxima trao da armadura isolada, respectivamente. elstico plstico Armadura envolvida pelo concreto Armadura isolada ft srl fys sr t sr sy smu su Tenso na armadura Figura R.4 Diagrama dos comportamentos idealizados tenso-deformao da armadura isolada e da armadura envolvida pelo concreto R.2.4 Comportamento dos conectores de cisalhamento na regio de momento negativo R.2.4.1 Rigidez inicial A rigidez inicial proporcionada pelos conectores de cisalhamento na regio de momento negativo dada por: = r cs kn k onde: n o nmero de conectores na regio de momento negativo (entre a seo de momento mximo negativo e a de momento nulo); kr igual a 120 kN/mm para conectores com dimetro de 22 mm, em lajes macias, e igual a 100 kN/mm para conectores com dimetro de 19 mm, em lajes macias ou em lajes com frma de ao incorporada para as quais o produto pg RR , onde Rg dado em O.4.2.1.2 e Rp em O.4.2.1.3, seja igual ou superior a 0,75; ( )( ) ( )1 1 s + + = d yd Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 238. ABNT NBR 8800:2008 228 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados ls 2 s a Ad I = ( ) aa 2 s1r1 IE dLkn+ = d e y so grandezas geomtricas, mostradas nas Figuras R.1 a R.3; Ea o mdulo de elasticidade do ao; L1 o comprimento da viga adjacente ao n, na regio de momento negativo, podendo ser tomado como 15 % do vo; ds a distncia do centro geomtrico do perfil de ao ao centro geomtrico da armadura; Ia o momento de inrcia do perfil de ao. R.2.4.2 Fora resistente de clculo A fora resistente de clculo dos conectores de cisalhamento na regio de momento negativo deve ser igual ou superior da armadura, logo: Rds,RdRdcs, FQF = onde QRd a resistncia de clculo de um conector, conforme O.4.2. R.2.4.3 Capacidade de deformao A capacidade de deformao dos conectores de cisalhamento na regio de momento negativo dada por: )A( s )B( s)A()B( 2 F F ss = onde: r Rk)( 7,0 k Q s A = sendo QRk a fora resistente nominal de um conector, igual a Rdcs Q (ver O.4.2.1.1); )A( cs )A( s skF = yss )B( s fAF l= Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 239. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 229 R.2.5 Comportamento das partes metlicas da ligao mista R.2.5.1 Ligao da alma da viga apoiada Nesta Norma permite-se desprezar a contribuio da ligao da alma da viga apoiada para a rigidez e a resistncia a momento da ligao mista, nos casos das Figuras R.1 e R.2, considerando-se esta ligao apenas para a transmisso da fora cortante. Para esta simplificao necessrio que as espessuras das cantoneiras da alma na Figura R.2 e da chapa de extremidade na Figura R.1 no superem 0,5 vez o dimetro dos parafusos e que, para a ligao da Figura R.2, a posio da LNP dada pela equao de yLNP de R.3.3 respeite a limitao dada na Figura R.5. Alm disso, dist no deve superar 0,4 (ver O.2.5 Anexo O). Lc LNP yLNP Lc/5 Figura R.5 Limitao da posio da LNP para a ligao da Figura R.2 Caso se deseje levar em conta a contribuio da ligao da alma da viga apoiada para a rigidez e a resistncia a momento da ligao mista, devem-se efetuar as adaptaes necessrias e superpor os efeitos de momento e fora cortante nessa ligao. Nesse caso, quando as ligaes so feitas com as mesas de um pilar, deve ser verificada a alma do pilar para as solicitaes introduzidas pelas cantoneiras ou pelas chapas de extremidade na regio da ligao das almas das vigas apoiadas. Quanto capacidade de rotao, considera-se que, atendidas as limitaes dadas nesta subseo, as ligaes da alma no reduzem a capacidade de rotao da ligao mista completa. R.2.5.2 Ligao da mesa inferior da viga apoiada R.2.5.2.1 Enrijecedores da alma do pilar Na rigidez, na resistncia e na capacidade de deformao dadas em R.2.5.2.2 e R.2.5.2.3, quando as ligaes so feitas com as mesas de um pilar, considera-se que haja um par de enrijecedores na alma do pilar, como mostrado na Figura R.1, com rea superior ou igual da mesa inferior da viga apoiada (nas Figuras R.2 e R.3, caso as ligaes fossem com as mesas de um pilar, deveria haver o par de enrijecedores com a rea citada, no mesmo nvel da aba horizontal da cantoneira). O dimensionamento desses enrijecedores deve ser feito conforme 5.7. Caso se deseje no usar tais enrijecedores, devem-se alterar adequadamente a rigidez, a resistncia e a capacidade de deformao da ligao da mesa inferior. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 240. ABNT NBR 8800:2008 230 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados R.2.5.2.2 Ligao mista com chapa de extremidade com altura total (Figura R.1) R.2.5.2.2.1 Rigidez inicial Considera-se que a rigidez inicial da ligao da mesa inferior com solda de penetrao total, ou com filete duplo de resistncia de clculo pelo menos 20 % superior da mesa ao escoamento, seja infinita: =ik R.2.5.2.2.2 Fora resistente de clculo A fora resistente de clculo baseada na resistncia ao esmagamento da mesa inferior (com a solda atendendo a R.2.5.2.2.1) e deve ser igual ou superior da armadura. Logo: Rds,fiydRdi, 25,1 FAfF = onde Afi a rea da mesa inferior do perfil de ao. R.2.5.2.2.3 Capacidade de deformao Considera-se que a capacidade de deformao da ligao (com a solda atendendo a R.2.5.2.2.1) seja nula: 0ui = R.2.5.2.3 Ligaes com cantoneiras parafusadas na alma e na mesa inferior ou apenas com cantoneira parafusada na mesa inferior da viga apoiada (Figuras R.2 e R.3) R.2.5.2.3.1 Rigidez inicial A rigidez inicial da ligao parafusada da mesa inferior do perfil de ao, considerando-se que a folga entre os parafusos e os furos tenha desaparecido na fase de montagem e concretagem, sem escoramento, dada por: b2p1p i 111 kkk n k ++ = l onde: nl o nmero de linhas de parafusos na aba horizontal da cantoneira, transversais direo da fora de compresso na mesa inferior apoiada do perfil de ao, com dois parafusos por linha; 1ub1ts1p 24 fdkkk = 2ub2ts2p 24 fdkkk = m 2 bub b 16 d df k = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 241. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 231 25,1375,0 4 b s += d S k (parmetro associado ao rasgamento entre furos; no existe rasgamento entre furo e borda em juntas comprimidas); 5,2 5,1 m 1p 1t = d t k 5,2 5,1 m 2p 2t = d t k db o dimetro dos parafusos; fu1 e fu2 so as resistncias ruptura dos aos estruturais da cantoneira e da mesa inferior do perfil de ao, respectivamente; fub a resistncia ruptura do ao dos parafusos trao; dm um dimetro de referncia, tomado igual a 16 mm; S o espaamento entre parafusos na direo da fora; tp1 e tp2 so as espessuras da cantoneira e da mesa inferior do perfil de ao, respectivamente. R.2.5.2.3.2 Fora resistente de clculo A fora resistente de clculo da ligao parafusada a menor entre as foras resistentes de clculo dos parafusos, da mesa inferior e da cantoneira inferior e deve ser igual ou superior da armadura. Logo: Fi,Rd = menor entre Rds, LydL, fiyd Rdb,b 25,1 F Af Af Fn onde: nb o nmero de parafusos; Fb,Rd a fora resistente de clculo de um parafuso, levando em conta o cisalhamento do parafuso (Fv,Rd) e a presso de contato nos furos (Fc,Rd), conforme 6.3.3.2 e 6.3.3.3, respectivamente; FL,yd a resistncia de clculo ao escoamento do ao da cantoneira inferior; AL a rea da aba da cantoneira inferior ligada ao perfil de ao. Na ligao apenas com cantoneiras na mesa inferior (Figura R.3), a ligao dessa mesa responsvel tambm pela transmisso da fora cortante, cujo efeito deve ser superposto ao da fora de compresso. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 242. ABNT NBR 8800:2008 232 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados R.2.5.2.3.3 Capacidade de deformao O limite para o deslocamento horizontal da extremidade da mesa inferior da viga tomado igual a 3 mm: mm3ui = R.3 Propriedades fundamentais da ligao mista completa R.3.1 Rigidez inicial A rigidez inicial da ligao, Si, definida como a relao entre o momento solicitante e a rotao da ligao, dada pela expresso seguinte, desprezando-se a contribuio da ligao da alma e admitindo-se que as extremidades da viga e da laje sofram a mesma rotao , apesar do escorregamento (Figura R.6): ( ) icss 2 i 111 kkk ydM S ++ + == onde: d e y so a altura do perfil de ao e a distncia do topo do perfil ao centro da armadura, respectivamente, conforme Figuras R.1 a R.3; ks a rigidez inicial das barras da armadura, determinada conforme R.2.3.1; kcs a rigidez inicial dos conectores, determinada conforme R.2.4.1; ki a rigidez inicial da ligao inferior dada em R.2.5.2.2 ou R.2.5.2.3, o que for aplicvel. LN F = fora na armadura longitudinal Fi = fora na ligao da mesa inferior M y d s s i s yLN i s Fsl Fsl sl Si Figura R.6 Modelo para a rigidez do conjunto da ligao mista Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 243. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 233 R.3.2 Momento fletor resistente O momento fletor resistente da ligao mista dado a seguir baseado nas seguintes condies: a) os conectores na regio de momento negativo e os elementos envolvidos na ligao da mesa inferior devem ter resistncias de clculo superiores s das barras de armadura (ver R.2.4.2 e R.2.5.2); b) a solda inferior de composio do perfil, na regio prxima ligao, em um comprimento igual altura do perfil, deve ter fora resistente de clculo a cisalhamento igual ou superior da alma; c) o perfil de ao deve ter seo transversal com: relao entre largura e espessura da mesa inferior no superior a y38,0 fE ; relao entre duas vezes a altura da parte comprimida da alma, menos duas vezes o raio de concordncia entre a mesa e a alma no caso de perfis laminados, e a espessura desse elemento no superior a y76,3 fE , com posio da linha neutra plstica determinada para a seo mista sujeita a momento negativo; d) no pode ser reduzido pela flambagem por distoro da viga mista junto ligao (ver O.2.5); e) a fora axial na viga apoiada desprezvel. Atendidas tais condies, o momento fletor resistente de clculo : )(ssdRd ydAfM += l onde Asl a rea da armadura longitudinal dentro da largura efetiva da laje de concreto. R.3.3 Capacidade de rotao A capacidade de rotao da ligao determinada atribuindo-se aos deslocamentos dos componentes seus valores-limites: yd s + ++ = )B( uius u com us, ui, e s(B) determinados de acordo com R.2.3.3, R.2.5.2.2.3 ou R.2.5.2.3.3 (conforme o caso abordado) e R.2.4.3, respectivamente; A posio da linha neutra plstica, a partir da face inferior do perfil de ao, obtida pela equao: )B( uius ui LNP )( s yd y ++ + = Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 244. ABNT NBR 8800:2008 234 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados R.4 Capacidade de rotao necessria Como a resistncia ltima da ligao mista sempre menor que o momento plstico negativo da viga mista, a prpria ligao tem que garantir a rotao necessria para o desenvolvimento do mximo momento positivo da viga (inferior ao momento plstico), quando se faz anlise plstica. A capacidade de rotao disponvel dada em R.3.3 e pode ser aumentada em 10 % para construo no-escorada. As Tabelas R.1, R.2 e R.3 obtidas a partir das relaes momento-curvatura nos regimes elstico e elasto-plstico, apresentam as rotaes necessrias em miliradianos para construes no-escoradas, considerando os coeficientes vm para determinao do momento fletor positivo resistente de clculo MRd, iguais a 0,95, 0,90 e 0,85, respectivamente (ver O.2.3.1.1), aos estruturais com resistncias ao escoamento, fy, de 350 MPa e 275 MPa, trs tipos de carregamento e diferentes relaes entre vo e altura da seo mista. Para que as Tabelas sejam aplicveis necessrio que: a) o momento fletor resistente de clculo da ligao seja igual ou superior a 30 % de MRd dado em O.2.3; b) cada tramo da viga tenha ligaes mistas em ambas as extremidades ou tenha uma extremidade perfeitamente rotulada e outra com ligao mista. Nessas tabelas: L/dt a relao entre o comprimento do tramo e a altura total da viga mista; DL significa carga uniformemente distribuda; 1CL significa uma carga concentrada no centro da viga; 2CL significa duas cargas concentradas nos teros do vo da viga. Tabela R.1 Capacidade de rotao necessria (mrad) - vm = 0,95 fy = 350 MPa fy = 275 MPa L/dt DL e 1CL 2CL DL e 1CL 2CL 15 29 43 28 39 20 46 64 38 52 25 57 80 46 63 30 67 95 54 74 Tabela R.2 Capacidade de rotao necessria (mrad) - vm = 0,90 fy = 350 MPa fy = 275 MPa L/dt DL e 1CL 2CL DL e 1CL 2CL 15 22 32 21 29 20 35 48 29 39 25 43 60 35 47 30 50 71 41 56 Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 245. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 235 Tabela R.3 Capacidade de rotao necessria (mrad) - vm = 0,85 fy = 350 MPa fy = 275 MPa L/dt DL e 1CL 2CL DL e 1CL 2CL 15 15 22 14 20 20 23 32 19 26 25 29 40 23 32 30 34 48 27 37 No caso de construes escoradas, as rotaes necessrias so inferiores aos valores tabelados, podendo ser tomadas iguais a 70 % destes valores. As Tabelas R.1, R.2 e R.3 podem ser usadas para outras situaes, fazendo-se os seguintes ajustes: a) para aos estruturais com resistncia ao escoamento, fy, entre 275 MPa e 350 MPa, pode-se interpolar linearmente na Tabela (no so previstos aos com resistncia ao escoamento maior que 350 MPa); b) para aos com fy = 250 MPa, podem ser usados, do lado da segurana, os valores indicados para fy = 275 MPa. R.5 Anlise de vigas mistas semicontnuas R.5.1 Fase inicial (antes de o concreto atingir 75 % da resistncia caracterstica compresso especificada) - Construo no-escorada A determinao de flechas e de momentos fletores (caractersticos e de clculo) apenas no perfil de ao pode ser feita considerando-se as ligaes como flexveis (momento nulo), no caso da ligao da Figura R.3. Nos casos das ligaes das Figuras R.1 e R.2 pode-se considerar as ligaes metlicas como semi-rgidas ou, conservadoramente, como flexveis. O momento fletor resistente de clculo do perfil de ao deve ser igual ou superior ao momento fletor solicitante de clculo. A considerao das ligaes das Figuras R.1 e R.2 como flexveis exige que o produto da rotao de apoio da viga, na fase inicial, calculada elasticamente, pela distncia z1, seja igual ou inferior a 2 mm na ligao da Figura R.1 e a 3 mm na ligao da Figura R.2. R.5.2 Fase final (aps o concreto atingir 75 % da resistncia caracterstica compresso especificada) - Construo no-escorada Os procedimentos de anlise para sistemas contnuos e semicontnuos so dados em 4.10 e em O.1.2. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 246. ABNT NBR 8800:2008 236 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados Anexo S (informativo) Bibliografia S.1 Generalidades Este Anexo apresenta, de S.2 a S.6, textos tcnicos que, a critrio do responsvel tcnico pelo projeto estrutural, podem ser utilizados como complemento a partes especficas desta Norma. Caso isso ocorra, devem ser feitos estudos adicionais para manter o nvel de segurana previsto nesta Norma. S.2 Texto de interesse de 6.8 Fisher, J. M. & Klaiber, L. A. (2006). Base plate and anchor rod design. Steel Design Guide 1, 2a. edio, American Institute of Steel Construction, Chicago. S.3 Textos de interesse do Anexo I a) Darwin, David (1990). Steel and composite with web openings. Steel Design Guide 2, American Institute of Steel Construction, Chicago. b) Lawson, R. M. (1987). Design for openings in the webs of composite beams, The Steel Construction Institute, Ascot, Berkshire, UK. c) Verssimo, G. S; Fakury, R. H. ; Ribeiro, J. C. L. (2006). Design Aids for Unreinforced Web Openings in Steel and Composite Beams with W-Shapes, AISC Engineering Journal, Third Quarter 2006, pp.163-172, American Institute for Steel Construction. Chicago. [Verso em Espanhol: Verssimo, G. S; Fakury, R. H. ; Ribeiro, J. C. L. (2007). Ayudas para el diseo de perforaciones de almas no reforzadas en vigas de acero y vigas compuestas con perfiles W, Acero Latinoamericano, #502, pp.36-44, ISSN 0034-9798, Instituto Latinoamericano del Ferro y el Acero (ILAFA), Santiago, Chile]. S.4 Textos de interesse de L.2 a) Wyatt, T. A. (1989). Design guide on the vibration of floors. SCI Publication 076. The Steel Construction Institute. Berkshire, England. b) CEB (1991). Vibrations problems in structures - Practical guidelines. Bulletin dinformation n 209. Comit Euro-International du Bton. Lausanne, Switzerland. c) NBCC (1995). Users guide - NBC 1995 Structural commentaries (Part 4): Commentary A - Serviceability criteria for deflections and vibrations. Institute for research in construction, National Research Council of Canada, Ottawa. d) Murray, T. M., Allen D. E. & Ungar, E. E. (1997). Floor vibrations due to human activity. Steel design guide series 11, American Institute of Steel Construction, Chicago; Canadian Institute of Steel Construction, Toronto. e) Applied Technology Council (1999). Minimizing floor vibration. ATC Design guide 1, Applied Technology Council, Redwood City, CA. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS 247. ABNT NBR 8800:2008 ABNT 2008 - Todos os direitos reservados 237 S.5 Textos de interesse do Anexo N a) Keane, J., Steel Structures Painting Manual, volumes 1 e 2, Steel Structures Painting Council (SSPC), 1982. b) Gnecco, C., Mariano, R. e Fernandes, F., Tratamento de Superfcie e Pintura. Srie Manual de Construo em Ao, Centro Brasileiro de Construo em Ao (CBCA), Rio de Janeiro, 2003. S.6 Textos de interesse de R.1.3 a) Leon, R. T.; Hoffman, J. J. & Staeger, T. (1996). Partially restrained composite connections. Steel Design Guide series 8, American Institute of Steel Construction, Chicago. b) Couchman, G. H. & Way, A. (1998). Joints in Steel Construction: composite connections. SCI-213, The Steel Construction Institute, SCI & BSCA, Ascot. Exemplarautorizadoparausoexclusivo-PETROLEOBRASILEIRO-33.000.167/0036-31 Impresso por: PETROBRAS

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