Esse artigo apresenta, inicialmente, um breve histórico dos trabalhos de revisão da norma brasileira de projeto de estruturas de aço e mistas de aço e concreto, que culminaram no projeto de norma de setembro de 2006, denominado aqui de PR NBR 8800:2006. Em seguida, procura fornecer as bases utilizadas na produção do PR NBR 8800:2006, as diretrizes fundamentais seguidas e as principais mudanças ocorridas em relação à norma em vigência, datada de 1986. Finalmente, procura destacar a importância de se ter uma norma atualizada para o avanço consistente da construção metálica no Brasil.

This paper presents a finite element formulation for the numerical analysis of three-dimensional framed steel, reinforced concrete or composite steel and concrete structures subjected to fire. Several specialized and commercial programs may be used for the analysis of structures in fire condition. Within this context, the purpose of this work is to present the steps taken to extend a previously developed static analysis procedure with beam elements in order to cope with the thermal and structural analysis of structures under fire action. Physical nonlinearity and material property degradation considering the temperature distribution are taken into account at the cross section level, which is divided into quadrilateral or triangular finite elements. Thermal strains are considered through the effective strain concept, and the resulting nonlinear system of equations is solved by the Newton-Raphson scheme. The accuracy and capability of the formulation to simulate the behavior of framed structures under fire action are assessed through comparison with various numerical and experimental results.

A norma ABNT NBR 8800:2008, publicada há cerca de dois anos, representou um marco importante para a evolução das estruturas de aço e mistas de aço e concreto no Brasil. Essa norma, finalizada após cerca de cinco anos de discussões, apresenta procedimentos atualizados, similares aos das normas internacionais mais aceitas, e compatíveis com outras normas brasileiras. Seu escopo engloba elementos estruturais com perfis abertos e tubulares. Apesar de todas as suas virtudes, a ABNT NBR 8800:2008, por ser uma norma geral, não consegue contemplar de forma mais precisa diversos aspectos do desempenho dos elementos estruturais tubulares. É o caso do valor da força axial resistente de barras submetidas a força axial de tração para o estado-limite último de ruptura da seção líquida, e também do valor da força axial resistente de barras axialmente comprimidas para o estado-limite último de instabilidade. É o caso ainda das vigas mistas, dos pilares mistos e das bases de pilares, onde a interação entre o aço e o concreto produz efeitos que precisam ser adequadamente tratados. Além disso, a ABNT NBR 8800:2008 não fornece as prescrições necessárias para o dimensionamento das estruturas treliçadas com perfis tubulares, relacionadas à análise estrutural e às ligações entre banzos e diagonais ou montantes. Com base no exposto, um grupo formado por pesquisadores e engenheiros produziu um texto-base de norma brasileira visando ao projeto de estruturas de aço e estruturas mistas de aço e concreto com perfis tubulares. Esse texto-base encontra-se praticamente finalizado e será, oportunamente, entregue a ABNT para ser transformado, após as devidas discussões em Comissão de Estudos, em norma brasileira. Todos os aspectos supracitados foram abordados, tendo como documentos balizadores principais as normas canadense, européia e estadunidense, além de publicações científicas recentes. Adicionalmente, o texto-base mantém compatibilidade, em métodos e procedimentos, com a ABNT NBR 8800:2008, que foi tratada como norma-mãe. Este trabalho apresenta inicialmente um breve histórico dos trabalhos de elaboração do texto-base supracitado, bem como seu escopo e formato. Em seguida, para praticamente todos os assuntos abordados no texto-base (dimensionamento de barras tracionadas, dimensionamento de barras comprimidas, ligações metálicas, análise estrutural de treliças, bases de pilares e elementos estruturais mistos de aço e concreto), fornece as diretrizes fundamentais seguidas e as principais diferenças e novidades em relação à ABNT NBR 8800:2008. Finalmente, destaca a importância de se ter uma norma atualizada para o avanço consistente da construção metálica com perfis tubulares no Brasil e elenca algumas idéias a respeito do futuro do conjunto de normas brasileiras das áreas de estruturas de aço e mistas de aço e concreto.

Abstract Static and dynamic effects on power transmission towers can be evaluated by methodologies available in codes, which suggest the use of linear static analysis. By using numerical simulations, it is possible to observe the strong influence of the geometric nonlinear behavior of transmission cables. Dynamic effects also strongly influence this behavior, with the possibility of resonance between the cables and the structure, but up to the moment, the existent analysis procedures have not been completely validated on an experimental basis. In order to validate a complete analysis methodology, experimental procedures are proposed for a suspension tower of a 138kV transmission line in use. A tridimensional anemometer was installed on this structure in order to measure the values and directions of wind speeds. Simultaneous strain values were collected on the main elements of the tower through optical extensometers. Optical sensor technology with Fiber Bragg Gratings was used, due to the characteristic of immunity to the electromagnetic field occasioned by high electric currents. The string swing angle was evaluated through a high-resolution camera and a tridimensional accelerometer. With this instrumentation, it is possible to create a complete database that correlates wind speeds with the responses of the structural set. At the moment, 5 months of data have been collected and the instrumentation is in the final testing phase and synchronized. After this step, real-time measurements will be performed.

Resumo Neste trabalho é estudado o processo de projeto baseado em desempenho por meio do desenvolvimento de modelos paramétricos e algorítmicos, integrando análise estrutural ao design para a geração de estruturas geométricas complexas, com base em parâmetros de produção e montagem. Essa metodologia baseia-se no Modelo Performativo, em que a forma é gerada utilizando-se critérios de desempenho. Nessa abordagem o desenvolvimento de estruturas complexas só é possível pela reversão do processo de concepção da forma, cuja geração está atrelada aos parâmetros de geometria, material e carregamento. Assim, o engenheiro estrutural não participa apenas da fase de avaliação, mas também das fases iniciais do processo, criando um processo de pesquisa e produção de conhecimento comum entre os arquitetos e engenheiros. Para investigar essa abordagem, neste artigo é feita a concepção da estrutura de uma torre de energia eólica.

Abstract The Hercílio Luz suspension bridge, built in 1926, has been out of service since 1991 due to high corrosion levels and structural element impairment. A complete rehabilitation project was developed which included the replacement of the impaired items and foundation strengthening. For this, an auxiliary structure was employed to support the central span during the rehabilitation process. A carefully studied load transfer process, where the central span loading is transferred from the eye-bar towards the auxiliary structure will be performed. For this purpose, a synchronized jacking sequence will be used, which was predefined by means of numerical model analysis. All structural elements had their designs evaluated and some geometric changes were implemented. This paper presents all the methodology developed in the rehabilitation project of Hercilio Luz bridge, as well as the development stages up to the present date.

Apresentam-se os procedimentos para dimensionamento de pilares mistos de aço e concreto do projeto de revisão da norma brasileira ABNT NBR 8800:1986, quando da atuação conjunta de força axial de compressão e momentos fletores. São, também, apresentadas as bases teóricas dos procedimentos, que têm como referências principais a norma européia EN 1994-1-1:2004 e a americana ANSI/AISC 360-05. Mostra-se, ainda, que os resultados fornecidos pelos procedimentos do projeto de revisão têm boa concordância com resultados mais precisos obtidos por uma análise pelo método dos elementos finitos.

É descrito o comportamento da estrutura de perfis formados a frio (PFF) submetida ao incêndio ocorrido em um apartamento de um conjunto habitacional de baixo custo, com quatro blocos idênticos de quatro pavimentos e oito apartamentos por andar. Cada apartamento tem 44 m² de área total. Segundo a Norma Brasileira, esse tipo de edifício é isento de verificação estrutural em situação de incêndio. Foram realizados ensaios para a caracterização do aço empregado nos pilares e vigas e ensaios metalográficos para estimar a temperatura atingida pelo aço durante o incêndio. O modelamento CFD (Computational Fluid Dynamics) do cenário do incêndio foi feito utilizando-se o programa de computador SMARTFIRE. A análise térmica da estrutura de aço em situação de incêndio foi realizada por meio do programa SUPERTEMPCALC. A verificação estrutural foi feita empregando-se as expressões da Norma Brasileira para o projeto dos PFF em temperatura ambiente, com base no AISI/USA, mas usando os fatores de redução de resistência recomendados pelo Eurocode 3 part1.2.

This paper presents a finite element formulation for the numerical analysis of three-dimensional framed steel, reinforced concrete or composite steel and concrete structures subjected to fire. Several specialized and commercial programs may be used for the analysis of structures in fire condition. Within this context, the purpose of this work is to present the steps taken to extend a previously developed static analysis procedure with beam elements in order to cope with the thermal and structural analysis of structures under fire action. Physical nonlinearity and material propertydegradation considering the temperature distribution are taken into account at the cross section level, which is divided into quadrilateral or triangular finite elements. Thermal strains are considered through the effective strain concept, and the resulting nonlinear system of equations is solved by the Newton-Raphson scheme. The accuracy and capability of the formulation to simulate the behavior of framed structures under fire action are assessed through comparison with various numerical and experimental results.

Abstract This article reports on a preliminary investigation about the effect of concentrated transversal force on the bending moment resistance of rectangular hollow steel section (RHS) beams. Two six-meter-long specimens with yield strength of 300 MPa and cross-section size of 250×150×6.4 mm were subjected to bending tests using a four-point load configuration. A three-dimensional nonlinear finite element model was developed by using the software ABAQUS to simulate the flexural behavior of the RHS beams. The model was validated against the experimental results and subsequently used to conduct a parametric study. The investigated parameters were the force application method and the corner radius between the webs and the flanges of the rectangular tube. The results showed that RHS beams may undergo failure due to large localized plastic deformations beneath the concentrated force, whenever this force causes compression on the webs. The use of a doubler plate on both webs can significantly reduce the detrimental effect on the bending moment resistance. Moreover, the effect is shown to be more pronounced for rectangular hollow steel sections with larger corner radius.