Ábacos de pré-dimensionamento e avaliação do comportamento de vigas mistas de aço e concreto

Abstract

O uso de ábacos e tabelas de pré-dimensionamento para vigas mistas de aço e concreto pode proporcionar a engenheiros e arquitetos uma rápida visão sobre os resultados que podem ser alcançados com o uso desta solução construtiva. Nesse trabalho apresenta-se: a metodologia para a geração de ábacos para o pré-dimensionamento de vigas mistas, os resultados da implementação desta metodologia e uma avaliação da influência dos parâmetros relacionados ao dimensionamento das vigas mistas. Um ábaco para pré-dimensionamento representa o resultado do processo de verificação da capacidade resistente última e do comportamento em serviço, normalmente representado pelo estado-limite de deslocamento excessivo. Diversos fatores influênciam o comportamento das vigas mistas de aço e concreto. Nesse trabalho, tais fatores foram agrupados como parâmetros do sistema estrutural e parâmetros de dimensionamento. Um algoritmo de cálculo desenvolvido em ambiente Mathcad®, baseado nas prescrições da ABNT NBR 8800:2008 para o dimensionamento de vigas mistas, possibilitou a geração de um conjunto de curvas que permite ao usuário identificar o perfil que melhor atende a uma determinada situação de projeto. São apresentados ábacos de pré-dimensionamento de vigas mistas formadas por perfis I laminados de abas paralelas produzidos no Brasil. Além de se constituírem numa ferramenta de grande utilidade para o pré-dimensionamento de vigas mistas, os ábacos também permitem uma visão geral sobre a influência da variação dos parâmetros envolvidos no dimensionamento de vigas mistas.

The use of graphs and tables for steel-concrete composite beams initial design can provide a quick insight for engineers and architects on the results that can be achieved with this structural solution. In this work it is presented: a methodology for the construction of initial design graphs for composite beams, the results of the implementation of this methodology and an evaluation of the influence of the parameters that are related to the design of composite beams. A graph for initial design represents the result of the composite beam verification, including its ultimate capacity and maximum deflection under service conditions. Various parameters influence the resistance capacity and the behavior of steel and concrete composite beams. In this dissertation, these parameters are grouped as structural system parameters and design parameters. A calculation algorithm developed in Mathcad®, according ABNT NBR8800:2008 for the verification of composite beams, allows the construction of several curves that permits the user to indentify the steel profile that better fits a project situation. Graphs for initial design of composite beams formed with a hot-rolled I produced in Brazil are presented. Besides constituting a tool of great utility for initial design of composite beams, the graphs also allows a general view of the influence of the parameters that are involved with composite beams.