Sumário

1. Perfis formados por chapas dobradas a frio................................ 17
1.1 Perfis leves........................................................................................ 17
1.1.1 Histórico.............................................................................. 17
1.1.2 Sistema de unidades............................................................. 18
1.1.3 Padronização dos perfis formados a frio.............................. 18
1.1.4 Notação............................................................................... 20
1.2 Processos de fabricação.................................................................... 23
1.3 Vantagens econômicas...................................................................... 24
2. Aços empregados..................................................................... 25
2.1 Especificações................................................................................... 25
2.2 Propriedades mecânicas.................................................................... 26
2.2.1 Diagrama de tensão-deformação: resistência de escoamento
e resistência de ruptura......................................................... 26
2.2.2 Módulo de elasticidade......................................................... 27
2.2.3 Ductilidade........................................................................... 27
2.2.4 Soldabilidade........................................................................ 27
2.2.5 Influência do dobramento a frio nas propriedades mecânicas
do aço.................................................................................. 28
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14 Elementos para projetos em perfis leves de aço
3. Introdução da segurança em estruturas....................................... 29
3.1 Definições........................................................................................ 30
3.1.1 Estados-limite....................................................................... 30
3.1.2 Ações.................................................................................... 30
3.2 Condições gerais............................................................................... 30
3.2.1 Estados-limite....................................................................... 30
3.2.1.1 Estados-limite últimos........................................... 31
3.2.1.2 Estados-limite de utilização................................... 31
3.2.2 Ações.................................................................................... 32
3.2.2.1 Classificação das ações.......................................... 32
3.2.2.2 Valores representativos das ações.......................... 32
3.2.2.3 Valores de cálculo das ações.................................. 33
3.2.3 Ações: tipos de carregamento e critérios de combinação...... 34
3.2.3.1 Tipos de carregamento.......................................... 34
3.2.3.2 Critérios de combinação das ações........................ 35
3.3 Condições específicas....................................................................... 35
3.3.1 Condições de segurança....................................................... 35
3.3.1.1 Condições usuais relativas aos estados-limite
últimos.................................................................. 35
3.3.1.2 Condições usuais relativas aos estados-limite
de utilização.......................................................... 36
3.3.2 Combinações das ações........................................................ 36
3.3.3 Coeficientes de ponderação para combinações últimas........ 37
3.3.3.1 Ações permanentes................................................ 37
3.3.3.2 Ações variáveis...................................................... 37
3.3.4 Fatores de combinação e fatores de redução referentes às
combinações de utilização.................................................... 38
3.4 Resistências...................................................................................... 38
3.4.1 Resistência dos materiais...................................................... 38
3.4.2 Valores representativos......................................................... 38
3.4.2.1 Resistência média.................................................. 38
3.4.2.2 Resistência característica....................................... 39
3.4.3 Valores de cálculo................................................................ 39
3.4.3.1 Resistência de cálculo............................................ 39
3.5 Métodos para dimensionamento de perfis formados a frio............... 39
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Conteúdo 15
4. Nota sobre a estabilidade das estruturas..................................... 41
4.1 Modelos clássicos............................................................................. 41
4.1.1 Instabilidade por bifurcação do equilíbrio........................... 41
4.1.2 Instabilidade por ponto-limite.............................................. 42
4.2 Efeito de imperfeições....................................................................... 43
4.3 Instabilidade em estruturas de aço constituídas de perfis formados
a frio................................................................................................. 44
4.3.1 Instabilidades globais........................................................... 44
4.3.2 Instabilidades locais............................................................. 44
4.3.3 Instabilidades distorcionais.................................................. 44
5. Peças tracionadas..................................................................... 47
5.1 Força axial de tração resistente de cálculo........................................ 47
5.2 Programa computacional e exemplo................................................. 50
6. Peças comprimidas.................................................................... 55
6.1 Flambagem global por flexão, por torção ou por flexotorção........... 55
6.1.1 Perfis com dupla simetria ou simétricos em relação a um
ponto.................................................................................... 55
6.1.2 Perfis monossimétricos......................................................... 56
6.1.3 Perfis assimétricos................................................................ 57
6.1.4 Força axial de compressão resistente de cálculo................... 57
6.2 Flambagem distorcional................................................................... 58
6.3 Limitação de esbeltez........................................................................ 60
6.4 Barras compostas comprimidas........................................................ 60
6.5 Programa computacional e exemplo................................................. 61
7. Peças sob flexão simples............................................................ 65
7.1 Início de escoamento da seção efetiva............................................... 65
7.2 Flambagem lateral com torção.......................................................... 67
7.2.1 Determinação do momento fletor de flambagem elástica
lateral com torção................................................................. 67
7.2.2 Momento fletor resistente de cálculo referente à flambagem
lateral com torção................................................................. 67
7.3 Flambagem distorcional................................................................... 68
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16 Elementos para projetos em perfis leves de aço
7.4 Força cortante.................................................................................. 69
7.5 Momento fletor e força cortante combinados................................... 70
7.6 Cálculo de deslocamentos................................................................. 70
7.7 Programa computacional e exemplo................................................. 71
8. Peças sob flexão composta......................................................... 75
Referências bibliográficas.................................................................. 77
Anexo A – Seções transversais dos perfis formados a frio indicados
pela ABNT NBR 6355, de 2012......................................................... 79
Anexo B – Forças normais e momentos fletores críticos de perfis
formados a frio abordados por Pierin, Silva e La Rovere (2013)............. 107