Resumo EC3 - Capitulo 1

lSEL Construções Metálicas e Mistas

1 – Introdução 1.1 – Campo de Aplicação 1.1.1 – Campo de Aplicação do Eurocódigo 3

O Eurocódigo 3 aplica-se ao projecto de edifícios e de obras de engenharia civil em aço. Este Eurocódigo trata apenas dos requisitos de resistência, utilização e durabilidade das estruturas; não se consideram outros requisitos. A execução dos trabalhos é apenas abordado na medida necessária à definição da qualidade dos materiais e dos produtos de construção a utilizar, assim como à definição da qualidade da execução em obra que tem de estar de acordo com as hipóteses de dimensionamento. O Eurocódigo 3 não abrange os requisitos especiais do projecto relativo aos sismos. Essas disposições encontram-se definidas no Eurocódigo 8. Os valores numéricos das acções a ter em conta no projecto de edifícios e de obras de engenharia civil não são indicados no presente Eurocódigo.

1.1.2 – Campo de Aplicação da Parte 1.1 do Eurocódigo 3

A Parte 1.1 do Eurocódigo 3 estabelece uma base geral para o projecto de edifício e obras de engenharia civil em aço. Para além disso, a Parte 1.1 apresenta regras pormenorizadas que se aplicam principalmente a edifícios correntes. A aplicação destas regras poderá ser limitada, por motivos de ordem prática ou devido a simplificações, a sua utilização e os seus limites de aplicação encontram-se explicados no texto sempre que necessário.

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Os assuntos tratados na versão inicial do Eurocódigo 3 são:

•

Capítulo 1 – Introdução

•

Capítulo 2 – Bases do Projecto

•

Capítulo 3 – Materiais

•

Capítulo 4 – Estados Limites de Utilização

•

Capítulo 5 – Estados Limites Últimos

•

Capítulo 6 – Ligações Sujeitas a Acções Estáticas

•

Capítulo 7 – Execução e Montagem

•

Capítulo 8 – Dimensionamento Baseado em Ensaios

•

Capítulo 9 – Fadiga

•

Anexo B – Normas de Referência

•

Anexo C – Dimensionamento Contra a Rotura Frágil

•

Anexo E – Comprimento de Encurvadura de um Elemento Comprimido

•

Anexo F – Bambeamento

•

Anexo J – Ligações entre Vigas e Pilares

•

Anexo K – Ligações de Vigas Reticuladas com Perfis de Secção Tubular

•

Anexo L – Bases dos Pilares

•

Anexo M – Método Alternativo para Soldaduras de Ângulo

•

Anexo Y – Directivas para os Ensaios de Carga

O Capítulo 1 e o Capítulo 2 são comuns a todos os Eurocódigo, com excepção de algumas cláusulas adicionais, específicas de cada Eurocódigo.

1.1.3 – Outras Partes do Eurocódigo 3

As outras Partes do Eurocódigo 3, em fase de preparação, abordam os seguintes temas:

•

Parte 1.2 – Resistência ao Fogo

•

Parte 1.3 – Elementos e Chapas Finas Enformados a Frio

•

Parte 2 – Pontes e Estruturas Laminares

•

Parte 3 – Torres, Mastros e Chaminés

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lSEL Construções Metálicas e Mistas •

Parte 4 – Depósitos, Silos e Oleodutos

•

Parte 5 – Estacas

•

Parte 6 – Estruturas de Aparelhos de Elevação

•

Parte 7 – Estruturas Navais e Marítimas

•

Parte 8 – Estruturas Agrícolas

1.2 – Distinção entre Princípios e regras de Aplicação

Neste Eurocódigo, faz-se uma distinção entre Princípios e Regras de Aplicação.

Os Princípios englobam afirmações e definições gerais para as quais não há possibilidade de alternativa e também requisitos e modelos analíticos para os quais não se permite qualquer alternativa, a não ser que tal seja especificamente indicado. Estes aparecem impressos em tipo grande. As Regras de Aplicação são regras bem estabelecidas e aceites que seguem os Princípios e satisfazem os seus requisitos. Permitem a utilização de regras de dimensionamento alternativas, diferentes das Regras de Aplicação indicadas neste Eurocódigo, desde que se demonstre que tais regras alternativas estão de acordo com os Princípios correspondentes e que são equivalentes no que respeita à resistência, utilização e durabilidade da estrutura. Estes encontram-se impressos em tipo pequeno.

1.3 – Pressupostos

Neste Eurocódigo, pressupõe-se que as estruturas são projectadas por técnicos com qualificação e experiência apropriadas. É assegurada a fiscalização e o controlo de qualidade adequados a nível das fábricas e dos estaleiros. A construção é executada por pessoal com qualificação e experiência apropriadas. O materiais e produtos de construção são utilizados de acordo com as especificações deste Eurocódigo ou com especificações apropriadas aos materiais ou produtos utilizados.

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lSEL Construções Metálicas e Mistas As obras são objecto de manutenção adequada. As obras têm uma utilização de acordo com o previsto no projecto. Os métodos de dimensionamento só são válidos na medida em que sejam satisfeitos o requisitos especificados no Capítulo 7, relativos à qualidade da execução. Os valores numéricos identificados por um rectângulo são dados a título indicativo. Poderão especificar-se outros valores para os outros Estados-membros.

1.4 – Definições

1.4.1 – Termos Comuns a Todos os Eurocódigos

A terminologia a utilizar é a Norma Internacional ISO 8930. Os seguintes termos são usados em todos os Eurocódigos:

•

Construção: Tudo o que é construído ou resulta de trabalhos de construção. Este termo abrange edifícios e obras de engenharia civil. Refere-se à construção completa, englobando tanto os elementos estruturais como os não estruturais.

•

Execução: A actividade de criar um edifício ou obra de engenharia civil. O termo abrange os trabalhos no estaleiro, este também poderá significar a execução de elementos fora do estaleiro e a sua montagem posterior em obra.

•

Estrutura: Combinação organizada de peças ligadas, concebidas para proporcionarem uma certa rigidez. Este termo refere-se aos elementos resistentes.

•

Tipo de edifício ou de obras de engenharia civil: Tipo da construção designando a finalidade pretendida, por exemplo, edifício de habitação, edifício industrial, ponte rodoviária.

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lSEL Construções Metálicas e Mistas •

Forma da estrutura: Tipo estrutural designando a disposição dos elementos estruturais, por exemplo, viga, estrutura triangulada, arco, ponte suspensa.

•

Material de construção: Um material usado em obras de construção, por exemplo, betão, aço, madeira, alvenaria.

•

Tipo de construção: Indicação do material estrutural principal, por exemplo, construção de betão armado, construção de aço, construção de madeira, construção de alvenaria.

•

Processo construtivo: Modo como a construção será executada, por exemplo, betonada in-situ, pré-fabricada, por avanços.

•

Sistema estrutural: Os elementos resistentes de um edifício ou de uma obra de engenharia civil e o modo como esses elementos irão funcionar para efeitos de modelação.

1.4.2 – Termos Especiais Usados na Parte 1.1 do Eurocódigo 3

Os seguintes termos são usados na Parte 1.1 do Eurocódigo 3:

•

Estrutura reticulada: Parte de uma estrutura, englobando um conjunto de elementos estruturais directamente ligados, dimensionados para actuarem em conjunto de forma a resistirem a cargas. Este termo refere-se tanto a estruturas reticuladas com nós rígidos como a estruturas trianguladas. Abrange as estruturas reticuladas planas e as estruturas tridimensionais.

•

Sub-estrutura: Uma estrutura reticulada que faz parte de uma estrutura maior, mas é tratada como estrutura separada numa análise estrutural.

•

Tipo de modelo construtivo: Termos usados para distinguir entre estruturas reticuladas que são:

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lSEL Construções Metálicas e Mistas o

Semi-contínuas, em que as propriedades estruturais das ligações têm que ser consideradas explicitamente na análise global.

o

Contínuas, em que só as propriedades estruturais dos elementos têm que ser consideradas na análise global.

o

•

Simples, em que as ligações não têm que resistir a momentos.

Análise global: Determinação de uma distribuição consistente de esforços numa estrutura, que esteja em equilíbrio com um determinado conjunto de acções sobre a estrutura.

•

Comprimento do sistema: Distância entre dois pontos contíguos em que uma peça esteja contraventada em relação ao deslocamento lateral num dado plano, ou entre um desses pontos e a extremidade da peça.

•

Projectista: Pessoa com as devidas qualificações e experiência, responsável pelo projecto estrutural.

1.5 – Unidades S.I.

As Unidades S.I. devem ser utilizadas de acordo com a ISO 1000. Recomendam-se as seguintes unidades para o cálculo: •

forças e cargas

KN, KN/m, KN/m2

•

massa volúmica

Kg/m3

•

peso volúmico

KN/m3

•

tensões e resistências

N/mm2

•

momentos

KN/m

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1.6 – Símbolos usados na Parte 1.1 do Eurocódigo 3 1.6.1 – Letras maiúsculas latinas

A

Acção acidental; Área

B

Força em parafusos

C

Capacidade; Valor fixado; Coeficiente

D

Dano (avaliação da fadiga)

E

Módulo de elasticidade; Efeito de uma acção

F

Acção; Força

G

Acção permanente; Módulo de distorção

H

Carga ou reacção horizontal total

I

Momento de inércia

K

Coeficiente de rigidez (I/L)

L

Comprimento; Vão; Comprimento do sistema

M

Momento em geral; Momento flector

N

Esforço normal

Q

Acção variável

R

Resistência; Reacção

S

Esforços (com índices d ou k); Rigidez (rigidez de corte, rigidez de

rotação... com índices v, j ...) T

Momento torsor; Temperatura

V

Esforço transverso; Carga ou reacção vertical total

W

Módulo de flexão

X

Valor de uma propriedade de um material

1.6.2 – Letras maiúsculas gregas

∆

Diferença em ... (precede um símbolo principal)

1.6.3 – Letras minúsculas latinas

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lSEL Construções Metálicas e Mistas a

Distância; Propriedades geométricas; Espessura de uma soldadura;

Relação de áreas b

Largura

c

Distância; Saliência

d

Diâmetro; Profundidade; Comprimento de diagonal

e

Excentricidade; Desvio do eixo neutro; Distância ao bordo; Distância ao

topo f

Resistência (de um material)

g

Largura de uma faixa de tracções; Afastamento

h

Altura

i

Raio de giração; Inteiro

k

Coeficiente; Factor

l

Comprimento; Vão; Comprimento de encurvadura

n

Relação de esforços normais ou tensões normais; número de...

p

Afastamento; Espaçamento

q

Força uniformemente distribuída

r

Raio

s

Espaçamento numa distribuição em quincôncio; Distância

t

Espessura

uu

Eixo principal de inércia máxima

vv

Eixo principal de inércia mínima

xx,yy,zz

Eixos rectangulares

1.6.4 – Letras minúsculas gregas

α (alfa)Ângulo; Relação; Coeficiente; coeficiente de dilatação térmica linear β (beta)

Ângulo; Relação; Coeficiente

γ (gama)

Coeficiente parcial de segurança; Relação

δ (delta)

Deslocamento (flecha); Deformação

ε (épsilon)

Deformação; Coeficiente (235/fy)0,5

η (eta)

Coeficiente (no Anexo E)

θ (teta)

Ângulo; Inclinação

λ (lambda)

Coeficiente de esbelteza; Relação

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lSEL Construções Metálicas e Mistas µ (mu)

Coeficiente de atrito; Coeficiente

ν (nu)

Coeficiente de Poisson

ρ (ró)

Coeficiente de redução; Massa volúmica

σ (sigma)

Tensão normal

τ (tau)

Tensão tangencial

φ (fi)

Rotação; Inclinação; Relação

χ (chi)

Coeficiente de redução (para encurvadura)

ψ (psi)

Relação entre tensões; Coeficiente de redução; Coeficiente definindo

valores representativos de acções variáveis

1.6.5 – Índices

A

Acidental; Área

a

média (Tensão de cedência)

a,b...

Primeiro, segundo... alternativo

b

básica (Tensão de cedência); Apoio; Encurvadura; Parafuso; Viga;

Travessa C

Capacidade; Consequências

c

Secção transversal; Betão; Pilar

com

Compressão

cr

Crítico

d

Dimensionamento; Diagonal

dst

Destabilizante

E

Efeito de acções (com d ou k); Euler

eff

Efectivo

e

Efectivo (com um outro índice adicional)

el

Elástico

ext

Externo

f

Banzo; Conector

g

Bruto

G

Acção permanente

h

Altura; Superior; Horizontal

i

Interior

inf

Inferior; Mais baixo

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lSEL Construções Metálicas e Mistas i, j, k

Índices (substituir por numeral)

j

Nó

k

Característico

l

Mais baixo

L

Longo

LT

Lateral (encurvadura lateral)

M

Material; (tendo em conta o) momento flector

m

De flexão; Média

max

Máximo

min

Mínimo

N

(Tendo em conta o) esforço normal

n

Normal

net

Útil

nom

Nominal

o

Furo; Inicial; Exterior; Encurvadura local; Ponto de momento nulo

ov

Sobreposição

p

Chapa;

Articulação;

Cobrejunta;

Pré-esforço(força);

Parcial;

Punçoamento

pl

Plástico

Q

Acção variável

R

Resistência

r

Rebite; Restrição

rep

Representativo

S

Esforço

s

Tensão de tracção (área); Escorregamento; Piso; Rígido; Reforço

ser

Utilização

stb

Estabilizante

sup

Superior; Mais alto

t (ou ten)

Tracção ; À tracção

t (ou tor)

Torção

u

Eixo principal de inércia máxima da secção transversal; Última

(Resistência à tracção) ult

Última (Estado limite)

V

(Tendo em conta o) esforço transverso

v

Corte; Vertical

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lSEL Construções Metálicas e Mistas v

Eixo principal de inércia mínima da secção transversal

vec

Efeitos vectoriais

w

Alma; Soldadura; Empenamento

x

Eixo ao longo da peça; Extensão

y

Cedência; Eixo da secção transversal

z

Eixo da secção transversal

σ

Tensão normal

τ

Tensão tangencial

⊥

Perpendicular

=

Paralelo

1.6.6 – Utilização de índices na Parte 1.1 do Eurocódigo 3

As resistências e propriedades dos materiais de aço são valores nominais, tratados como valores característicos mas escritos conforme se segue: fy

Tensão de cedência

em vez de fyk

fu

Resistência última

em vez de fuk

E

Módulo de elasticidade

em vez de Ek

Nos casos em que são necessários símbolos com vários índices, os índices estão organizados na sequência seguinte:

•

parâmetro principal – M, N, β

•

tipo variante – pl, eff, b, c

•

sentido – t, v

•

eixo – y, z

•

localização – 1, 2, 3

•

natureza – R, S

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lSEL Construções Metálicas e Mistas •

nível – d, k

•

índice – 1, 2, 3

Utilizam-se pontos para separar índices em pares de caracteres, exceptuando nos seguintes casos: •

Os índices com mais de um caracter não são sub-divididos.

•

As combinações Rd, Sd, etc. não são sub-divididas.

Nos casos em que sejam necessários dois índices de tipo variante para descrever um parâmetro, esses índices poderão ser separados por uma vírgula.

1.6.7 – Convenções para os eixos dos elementos

Em geral, a convenção para os eixos dos elementos é: xx – ao longo da peça yy – eixo da secção transversal zz – eixo da secção transversal

Para os elementos de aço, as convenções usadas para os eixos das secções transversais são:

•

De modo geral:

yy – eixo da secção transversal paralelo aos banzos zz – eixo da secção transversal perpendicular aos banzos

•

Para as cantoneiras: yy – eixo paralelo à aba menor zz – eixo perpendicular à aba menor

•

Sempre que necessário

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uu – eixo principal de inércia máxima vv – eixo principal de inércia mínima A convenção usada para os índices que indicam eixos relativos a momentos é: “Usar o eixo em torno do qual o momento actua.”

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