NBR8800 2008 1 - Norma técnica para estruturas metálicas PDF

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Norma técnica para estruturas metálicas ...

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NORMA BRASILEIRA

ABNT NBR 8800 Segunda edição 25.08.2008 Válida a partir de 25.09.2008

Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios

Exemplar autorizado para uso exclusivo - PETROLEO BRASILEIRO - 33.000.167/0036-31

Design of steel and composite structures for buildings

Palavras-chave: Projeto. Estrutura. Aço. Aço e concreto. Edifícios. Descriptors: Design. Structural. Steel. Steel and concrete. Buildings. ICS 91.080.10; 91.080.99 ISBN 978-85-07-00933-7

Número de referência ABNT NBR 8800:2008 237 páginas © ABNT 2008

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Sumário

Página

Prefácio........................................................................................................................................................................x

Exemplar autorizado para uso exclusivo - PETROLEO BRASILEIRO - 33.000.167/0036-31

Introdução ...................................................................................................................................................................x 1

Escopo............................................................................................................................................................1

2

Referências normativas ................................................................................................................................2

3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2

Simbologia e unidades..................................................................................................................................5 Simbologia .....................................................................................................................................................5 Símbolos-base ...............................................................................................................................................5 Símbolos subscritos .....................................................................................................................................8 Unidades.......................................................................................................................................................10

4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.6 4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4 4.7 4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.7.4 4.7.5 4.7.6 4.7.7 4.8 4.8.1 4.8.2 4.8.3 4.9 4.9.1 4.9.2 4.9.3 4.9.4 4.9.5 4.9.6 4.9.7 4.9.8 4.10 4.11 4.11.1 4.11.2 4.11.3 4.12

Condições gerais de projeto ......................................................................................................................10 Generalidades ..............................................................................................................................................10 Desenhos de projeto ...................................................................................................................................10 Desenhos de fabricação .............................................................................................................................11 Desenhos de montagem .............................................................................................................................11 Materiais .......................................................................................................................................................11 Introdução ....................................................................................................................................................11 Aços estruturais e materiais de ligação....................................................................................................11 Concreto e aço das armaduras ..................................................................................................................13 Segurança e estados-limites ......................................................................................................................14 Critérios de segurança................................................................................................................................14 Estados-limites ............................................................................................................................................14 Condições usuais relativas aos estados-limites últimos (ELU) .............................................................14 Condições usuais relativas aos estados-limites de serviço (ELS) ........................................................14 Ações ............................................................................................................................................................15 Ações a considerar e classificação...........................................................................................................15 Ações permanentes.....................................................................................................................................15 Ações variáveis............................................................................................................................................15 Ações excepcionais ....................................................................................................................................16 Valores das ações .......................................................................................................................................16 Coeficientes de ponderação das ações ....................................................................................................17 Combinações de ações...............................................................................................................................19 Resistências.................................................................................................................................................22 Valores das resistências.............................................................................................................................22 Coeficientes de ponderação das resistências no estado-limite último (ELU) ......................................23 Coeficientes de ponderação das resistências no estado-limite de serviço (ELS) ...............................24 Estabilidade e análise estrutural................................................................................................................24 Generalidades ..............................................................................................................................................24 Tipos de análise estrutural .........................................................................................................................24 Exigências de projeto para a estabilidade das barras componentes da estrutura ..............................25 Classificação das estruturas quanto à sensibilidade a deslocamentos laterais..................................26 Sistemas resistentes a ações horizontais ................................................................................................27 Considerações para dimensionamento ....................................................................................................27 Determinação dos esforços solicitantes para estados-limites últimos.................................................28 Determinação de respostas para estados-limites de serviço.................................................................29 Análise estrutural de vigas contínuas e semicontínuas .........................................................................29 Resistência e rigidez das contenções laterais .........................................................................................30 Generalidades ..............................................................................................................................................30 Pilares ...........................................................................................................................................................31 Vigas .............................................................................................................................................................32 Integridade estrutural..................................................................................................................................34

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iii

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ABNT NBR 8800:2008 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.2.7 5.2.8 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.4.5 5.5 5.5.1 5.5.2 5.6 5.7 5.7.1 5.7.2 5.7.3 5.7.4 5.7.5 5.7.6 5.7.7 5.7.8 5.7.9

Condições específicas para o dimensionamento de elementos de aço ...............................................35 Condições gerais.........................................................................................................................................35 Aplicabilidade ..............................................................................................................................................35 Relações entre largura e espessura em elementos comprimidos dos perfis de aço ..........................36 Barras prismáticas submetidas à força axial de tração ..........................................................................37 Generalidades ..............................................................................................................................................37 Força axial resistente de cálculo ...............................................................................................................37 Área líquida efetiva......................................................................................................................................38 Área líquida ..................................................................................................................................................38 Coeficiente de redução ...............................................................................................................................39 Barras ligadas por pino...............................................................................................................................41 Barras redondas com extremidades rosqueadas ....................................................................................43 Limitação do índice de esbeltez.................................................................................................................43 Barras prismáticas submetidas à força axial de compressão................................................................43 Generalidades ..............................................................................................................................................43 Força axial resistente de cálculo ...............................................................................................................44 Fator de redução χ ......................................................................................................................................44 Limitação do índice de esbeltez.................................................................................................................46 Barras prismáticas submetidas a momento fletor e força cortante.......................................................46 Generalidades ..............................................................................................................................................46 Momento fletor resistente de cálculo........................................................................................................47 Força cortante resistente de cálculo.........................................................................................................49 Chapas de reforço sobrepostas a mesas (lamelas).................................................................................53 Prescrições adicionais relacionadas a seções soldadas........................................................................53 Barras prismáticas submetidas à combinação de esforços solicitantes..............................................53 Barras submetidas a momentos fletores, força axial e forças cortantes..............................................53 Barras submetidas a momento de torção, força axial, momentos fletores e forças cortantes ..........55 Barras de seção variável.............................................................................................................................57 Mesas e almas de perfis I e H submetidas a forças transversais localizadas ......................................57 Generalidades ..............................................................................................................................................57 Flexão local da mesa...................................................................................................................................58 Escoamento local da alma..........................................................................................................................58 Enrugamento da alma .................................................................................................................................59 Flambagem lateral da alma.........................................................................................................................59 Flambagem da alma por compressão .......................................................................................................60 Cisalhamento do painel de alma................................................................................................................61 Apoios ou extremidades de vigas sem restrição à rotação e com alma livre ......................................61 Exigências adicionais para enrijecedores para forças localizadas .......................................................61

6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.1.6 6.1.7 6.1.8 6.1.9 6.1.10 6.1.11 6.1.12 6.1.13 6.1.14 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5

Condições específicas para o dimensionamento de ligações metálicas..............................................62 Generalidades ..............................................................................................................................................62 Bases de dimensionamento .......................................................................................................................62 Rigidez das ligações entre viga e pilar......................................................................................................63 Barras com ligações flexíveis nos apoios ................................................................................................63 Barras com ligações rígidas ou semi-rígidas nos apoios.......................................................................63 Resistência mínima de ligações ................................................................................................................63 Barras comprimidas transmitindo esforços por contato........................................................................64 Impedimento de rotação nos apoios .........................................................................................................64 Disposição de soldas e parafusos.............................................................................................................64 Combinação de parafusos e soldas ..........................................................................................................64 Fratura lamelar .............................................................................................................................................65 Limitações de uso para ligações soldadas e parafusadas .....................................................................65 Emendas de perfis pesados .......................................................................................................................65 Recortes de mesa de vigas para ligações e aberturas de acesso para soldagem...............................65 Considerações sobre ligações com perfis de seção tubular..................................................................66 Soldas ...........................................................................................................................................................66 Generalidades ..............................................................................................................................................66 Áreas efetivas ..............................................................................................................................................66 Combinação de tipos diferentes de soldas ..............................................................................................69 Exigências relativas ao metal da solda e aos procedimentos de soldagem.........................................69 Força resistente de cálculo ........................................................................................................................71

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ABNT NBR 8800:2008 6.2.6 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.3.7 6.3.8 6.3.9 6.3.10 6.3.11 6.3.12 6.4 6.4.1 6.4.2 6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.5.4 6.5.5 6.5.6 6.5.7 6.6 6.6.1 6.6.2 6.6.3 6.6.4 6.6.5 6.7 6.7.1 6.7.2 6.7.3 6.7.4 6.7.5 6.8

Limitações ....................................................................................................................................................73 Parafusos e barras redondas rosqueadas................................................................................................76 Parafusos de alta resistência .....................................................................................................................76 Áreas de cálculo ..........................................................................................................................................76 Força resistente de cálculo ........................................................................................................................77 Força resistente de parafusos de alta resistência em ligações por atrito ............................................79 Efeito de alavanca .......................................................................................................................................81 Dimensões e uso de furos e arruelas........................................................................................................82 Pega longa....................................................................................................................................................84 Ligações de grande comprimento .............................................................................................................84 Espaçamento mínimo entre furos..............................................................................................................84 Espaçamento máximo entre parafusos...................................