Aula 01 - Prof. Ricardo R. de Araujo - DEPEC

Aula 1:
Aula 01
Bibliografia
• Estruturas de Aço - Dimensionamento Prático - 7ª Ed.
Walter Pfeil
Ed. LTC
• Estruturas de aço, concreto e madeira : atendimento da
expectativa dimensional
Rebello, Yopanan Conrado Pereira
Ed. ZIGURATE
• Estruturas metálicas : cálculos, detalhes, exercícios e projetos /
2.ed. rev. e ampl.
Pinheiro, Antonio Carlos da Fonseca Bragança
Ed. Edgard Blucher
Bibliografia
• Estruturas de Aço - Dimensionamento Prático - 7ª Ed.
Walter Pfeil
Ed. LTC
• NBR 8800:2008 – Projeto de estruturas de aço e de estruturas
mistas de aço e concreto de edifícios.
• Manuais
http://www.cbca-acobrasil.org.br/
Avaliações
• P1 – ??/??/2013
Conteúdo:
• P2 – Penúltima semana
Conteúdo:
• P3 – última semana
Conteúdo: matéria toda.
• PF – marcado pela instituição
Conteúdo: matéria toda.
• Avaliação do professor
Histórico
PRECURSORES DA CONSTRUÇÃO EM AÇO
• As evidências mais seguras da primeira obtenção do ferro indicam que tal fato se deu
aproximadamente 6 mil anos a.C., em civilizações como as do Egito, Babilônia e
índia.
• O ferro era, então, um material considerado nobre, devido à sua raridade, com sua
utilização se limitando a fins militares ou como elemento de adorno nas construções.
• A utilização do ferro em escala industrial só teve lugar muito tempo depois, em
meados do século XIX, devido aos processos de industrialização que
experimentavam os países mais desenvolvidos pela revolução industrial, tais como
Inglaterra, França e Alemanha.
• Paralelamente ao auge da produção de ferro, desenvolveram-se progressos na
elaboração e conformação deste metal;
▫ já nos meados do século XVIII se laminavam pranchas de ferro na Inglaterra;
▫ em 1830, trilhos para estradas de ferro;
▫ em 1854 primeiramente na França, os perfis de seção I de ferro forjável, que se
tornaria a peça fundamental da construção em aço.
PRECURSORES DA CONSTRUÇÃO EM AÇO
• A primeira obra importante
construída em ferro foi a Ponte sobre
o Rio Severn (42m de vão) em
Coalbrookdale, Inglaterra, em 1779.
• Em 1851 inicia-se a era dos grandes
edifícios metálicos, com o Palácio de
Cristal, em Londres.
• Mas, o primeiro edifício de andares
múltiplos realmente projetado como
deve ser um edifício com estrutura
metálica foi a fábrica de chocolates
de Noisiel-Sur-Name, perto de
Paris. Construído por Jules Saulnier,
em 1872.
O AÇO E A ARQUITETURA DOS SÉCULOS XIX E XX
A Escola de Chicago (1880-1910)
 O fundador e líder da Escola de Chicago foi Willian
le Baron Jenney, que em 1868 abriu seu escritório
de arquitetura em Chicago. Provou suas teorias
sobre a estrutura de ferro em 1879, no Leiter
Building 1.
 Em 1884, Holaird e Roche construíram o Tocama
Building, com 14 andares, o primeiro edifício com
ligações rebitadas, e o resultado foi a maior rigidez
da estrutura, o que não era possível obter
anteriormente com o uso de parafusos comuns.
 Entre 1890 e 1893 foram construídas em Chicago
muitas estruturas cujas características típicas
eram: ligações rebitadas, contraventamentos
verticais e janelas salientes.

Em 1885 ocorreu o salto tecnológico, quando as vigas de ferro forjado foram
substituídas pelas vigas laminadas de aço doce, pela primeira vez produzidas nos
Estados Unidos pela Carnegie Steel Company, precursora da United States Steel.
Após essa inovação, a coluna de ferro fundido caiu rapidamente na obsolescência.
França, Bélgica e Suíça (1890-1930)




Desenvolveram as primeiras construções em aço em
edifícios de vários andares, devido às condições
materiais e intelectuais favoráveis nesses países.
As primeiras estruturas de cobertura em ferro forjado
foram construídas na França antes das pontes de ferro
fundido terem sido construídas na Inglaterra. Ex.
Galeria D'Orleans com suas coberturas em vidro e
abóbadas, no Jardim das Plantas em Paris.
As primeiras criações mais importantes de arquitetura
foram as de Victor Horta em edifícios construídos em
Bruxelas, tais como a Casa Tassel (1892-1893), a Casa
do Povo (1899) e outros.
Muitas dessas estruturas foram construídas em Paris
em outras cidades francesas até o início da Primeira
Guerra Mundial.
Galeria D’Orleans
Alemanha (1910-1930)
 A construção em aço em edifícios de muitos andares só fez
progressos após o término da Primeira Guerra Mundial.
 Nos anos 20, os arquitetos davam preferência ao sistema composto
de construções: estrutura interna de concreto armado, paredes
externas de alvenaria.
 Dentre os edifícios construídos na época, poucos possuíam uma
estrutura de aço. Apesar de tudo, a arquitetura alemã, entre 1910 e
1930, ainda marcaria época, não tanto pelo que foi construído e sim
pelos novos conceitos de forma e aspecto.
 Mas foi depois da Segunda Guerra Mundial, a partir da América, que
se desenvolveu a verdadeira arquitetura baseada no aço. Teve grande
destaque em 1919 o fantástico projeto de Mies Van der Rohe para um
edifício em Berlim, um sonho apoteótico de aço, completamente
fechado com vidros.
 Nesse projeto, Mies estava avançado 50 anos em relação à sua época
e 20 anos em relação ao que ele mais tarde conseguiu realizar em
Chicago.
Os arranha-céus nos Estados Unidos (18901940)
 No final do século XX, a posição de
liderança na construção de edifícios altos
foi assumida por Nova York, não somente
no número de edifícios construídos, mas
também em recordes de altura e mérito
arquitetônico.
 Em 1913 foi construído o Woolworth
Tower, com 234 metros de altura, 55
andares, considerado até 1930 o edifício
mais alto do mundo.
 Em 1929 foi construído o
Chrysler Building,
• 320 metros de altura
• 75 andares.
 E em 1931 o Empire State,
• 380 metros de altura
• 102 andares,
Durante os 40 anos que se
seguiram não encontrou rival
no mundo.
Os arranha-céus nos Estados Unidos (1890-1940)
 Antes mesmo que o World Trade Center em Nova York tivesse
sido totalmente ocupado e em funcionamento, um terceiro dos
super arranha-céus já estava se aproximando do final de
construção em Chicago: era o Sears Tower (1972-1974), o maior
edifício do mundo, com 109 andares e 442 metros de altura,
projetado por B. Graham.
• World Trade Center
• 413m de altura
• 110 andares.
• Sears Tower
• 442m de altura
• 109 andares.
(com o
telhado)
A CONSTRUÇÃO EM AÇO NO BRASIL
 O advento da Primeira Guerra Mundial produziu profundas alterações
no panorama da construção em geral, refletindo-se no Brasil pela
dificuldade de se conseguir material importado.
 Com o término da guerra, os materiais originariamente importados da
Europa passam a vir, preferencialmente, dos EUA e nossa produção de
gusa não passava de 10 mil toneladas.
 Foi na década de 20 que o Brasil começou realmente a desenvolver sua
incipiente indústria siderúrgica, com a criação da Companhia
Siderúrgica Belgo Mineira.
 Nessa mesma década, considerando-se também a produção de outras
pequenas fundições, nossa produção atingiu a casa de 35 mil toneladas.
No final do decênio, já alcançava a casa de 96 mil toneladas.
 Em 1940, foi instituída no Brasil a Comissão Executiva do Plano
Siderúrgico Nacional, e em plena Segunda Guerra Mundial foi fundada
a Companhia Siderúrgica Nacional, que entrou em operação em 12 de
outubro de 1945, com a finalidade de produzir chapas, trilhos e perfis
nas bitolas americanas.
 Para consolidar o mercado, entraram em operação na década de 60 as
usinas da Usiminas e Cosipa, para produção de chapas, e mais
recentemente a entrada da Gerdau Açominas para produção de perfis
laminados de abas paralelas.
 A partir daí grandes expansões foram realizadas no setor siderúrgico,
produzindo o Brasil, hoje, mais de 30 milhões de toneladas de aço. O
Brasil, que até a década de 70 ainda importava, passou a exportar,
devido ao baixo consumo interno.
 Para ajudar a difundir o uso do aço nas construções, a CSN criou em
1953, como um dos seus departamentos, a FEM - Fábrica de Estruturas
Metálicas (desativada em 1998), que iniciou a formação de mão-de-obra
especializada, bem como do ciclo completo de produção das Estruturas
Metálicas.
1921
Companhia Siderúrgica Belgo Mineira
1941
Companhia Siderúrgica Nacional - CSN
FEM - Fábrica de Estruturas Metálicas (1953)
 Datam desse período alguns bons exemplos de edifícios de andares
múltiplos em estrutura metálica erguidos no Brasil:
Edifício Garagem
América (16 andares)
em São Paulo, o
primeiro a ser
fabricado pela FEM
em 1957.
Edifício Avenida Central
(34 andares) no Rio de
Janeiro em 1961.
Edifício Escritório
Central da CSN (17
andares) em Volta
Redonda/RJ em
1966, o primeiro em
perfis soldados.
 PRIMEIRAS OBRAS EM AÇO NO BRASIL:
1901- É concluída a Estação da Luz, em São Paulo. Estruturas metálicas
na cobertura e das passarelas foram trazidas da Inglaterra.
 PRIMEIRAS OBRAS EM AÇO NO BRASIL:
1946 – Começam a funcionar os altos fornos da Companhia Siderúrgica
Nacional,
em Volta Redonda.
1957 – O Edifício Garagem América, na cidade de São Paulo,
é o primeiro construído no Brasil com material e projetos
produzidos totalmente no país.
 PRIMEIRAS OBRAS EM AÇO NO BRASIL:
1960 – Edifícios da Esplanada dos Ministérios, projetados por
Oscar Niemeyer, são construídos em estrutura metálica para
atender a urgência do prazo de entrega.
Peças foram importadas dos Estados Unidos.
 PRIMEIRAS OBRAS EM AÇO NO BRASIL:
1961 – O Edifício Avenida Central é
concluído no Rio de Janeiro.
As peças metálicas do arranha-céu de
35 pavimentos foram produzidas
pela FEM (Fábrica da Estruturas
Metálicas), subsidiária da CSN.
 PRIMEIRAS OBRAS EM AÇO NO BRASIL:
1963 – Escritório Central da CSN, Volta
Redonda.
Foi o primeiro de múltiplos pavimentos
no Brasil a utilizar perfis “I” composto
de chapas soldadas, em substituição às
composições rebitadas.
A fabricação das estruturas começou em
julho de 1962 e o término da montagem
ocorreu em fevereiro de 1963, após
cinco meses de trabalho.
 PRIMEIRAS OBRAS EM AÇO NO BRASIL:
1970- O Centro de Exposições do
Anhembi, na cidade de São Paulo,
construído no final da década de 60, foi
o
principal marco da construção em
treliças
metálicas espacial no Brasil.
A estrutura abrange uma área de mais
de
60 mil m2 e é composta por cerca de 60
mil barras tubulares circulares de
alumínio, com peso total de cerca de
360
toneladas.
1986 – Publicação da norma “NBR 8800 – Projeto e Execução de
Estruturas de Aço de Edifícios”
 PRIMEIRAS OBRAS EM AÇO NO BRASIL:
1990 – O Light Steel Framing chegou ao
Brasil no inicio da década, aplicado na
construção residencial.
Dez anos depois, com a tecnologia já
estabelecida no País, são publicadas as
normas:
NBR 14762(2001) – Dimensionamento
de
Estruturas de Aço Construídas por
Perfis
Formados a Frio.
NBR 6355 (2003) – Perfis Estruturais de
Aço Formados a Frio.
 DESTAQUES DE OBRAS EM AÇO NO BRASIL:
1987 – O Edifício Casa do Comércio, em Salvador conta com 14 pavimentos e
58 metros de altura. É composto por duas torres composta de concreto
armado, unidas por treliças metálicas sobreposta ortogonalmente, formando
balanços e compondo a base em que se apoiam vigas e lajes de pisos de nove
pavimentos estruturados em aço. O edifício abriga a sede da Feceb (Federação
do Comércio do Estado da Bahia), do Sesc (Serviço Social do Comércio) e do
Senac (Serviço Nacional de Aprendizagem Comercial).
1.1.4. A ARQUITETURA DO AÇO
 A arquitetura do aço, quando bem utilizada, produz em função
das características do aço
•
construções leves,
•
modernas e arrojadas, mas sempre com excelentes resultados
econômicos.
 O projeto arquitetônico de um edifício com estrutura metálica
permite com facilidade o
•
emprego de outros materiais complementares industrializados e
pré-fabricados;
•
condições de projetar economicamente grandes vãos livres e ainda
uma grande liberdade de formas.
 Entretanto, temos que compreender que para um melhor
resultado é importante que o projeto seja concebido desde o
início pensando na utilização do aço, e não seja apenas uma
adaptação de um projeto originalmente concebido para outro
tipo de construção.