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Comportamento estrutural e dimensionamento de elementos mistos aço-concreto
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6 CONSIDERAÇÕES FINAIS E CONCLUSÕES
As estruturas mistas aço-concreto, formadas pela associação de perfis de aço com o
concreto, constituem uma solução competitiva em sistemas estruturais de edifícios e pontes,
sendo bastante empregadas em diversos países. O emprego do sistema misto no Brasil é
relativamente recente e tem evoluído de forma modesta.
Nos sistemas horizontais, constituídos principalmente de lajes e vigas, a utilização de
elementos mistos conduz a algumas vantagens, entre elas a rapidez de execução e o significativo
aumento da capacidade estrutural das vigas, resultando em economia de material. Nesses
sistemas, as vigas mistas e as lajes com fôrma de aço incorporada, caracterizando as lajes
mistas, são bem utilizadas. Nos sistemas verticais, os pilares mistos têm tido sua utilização
ampliada, principalmente em edifícios altos. Nesses elementos mistos, a combinação açoconcreto
propicia maior rigidez à estrutura e maior resistência ao fogo.
Os conectores de cisalhamento, responsáveis pela ligação entre o elemento de aço e o
concreto, foram objeto de diversas pesquisas, principalmente no que se refere à sua capacidade e
ductilidade, avaliada por meio de ensaios padronizados que estabelecem a curva forçaescorregamento
relativo. As normas apresentam expressões para o cálculo da capacidade de
alguns tipos de conectores, as quais derivam de resultados experimentais.
Atualmente, o comportamento estrutural das vigas mistas simplesmente apoiadas é bem
conhecido. Existem pesquisas recentes, entretanto, que procuram fazer uma avaliação mais
precisa de parâmetros que são relevantes no comportamento de vigas mistas. Entre esses
parâmetros, estão o efeito da interação parcial aço-concreto, a obtenção da largura efetiva da
laje e o efeito da fluência e da retração do concreto. O dimensionamento de vigas mistas
submetidas a momentos positivos é tratado por todas as normas. De maneira geral, essas normas
apresentam procedimentos de cálculo e hipóteses comuns entre si.
Com relação às vigas mistas contínuas, existem fatores adicionais a serem analisados
quando comparados às vigas simplesmente apoiadas, devido à fissuração do concreto e a
instabilidade da viga de aço em regiões de momentos negativos. A NBR 8800 (1986) não
aborda o caso de vigas mistas contínuas, devendo-se considerar apenas a viga de aço isolada no
dimensionamento, o que representa um procedimento conservador. Entre as normas
pesquisadas, o EUROCODE 4 (1992) é a que fornece um tratamento mais detalhado às vigas
mistas contínuas.
Podem ser destacadas duas particularidades do comportamento de vigas contínuas, e
que são apresentadas pela norma européia. A primeira delas é a obtenção dos esforços
solicitantes a partir da redistribuição de momentos, devido à perda de rigidez à flexão nas
regiões de momento negativo, onde ocorre a fissuração do concreto. A segunda diz respeito à
verificação da estabilidade lateral: os procedimentos de cálculo são similares aos apresentados
para as vigas de aço isoladas no EUROCODE 3 (1992).
As pesquisas relacionadas ao comportamento estrutural das lajes mistas são
relativamente recentes. Dessa maneira, encontra-se um número menor de pesquisas em relação
às vigas e aos pilares mistos. O EUROCODE 4 (1992) foi a norma abordada neste trabalho, pois
trata de todos os estados limites últimos e de utilização relevantes no dimensionamento de lajes
mistas. No Brasil, a utilização desse sistema é recente. Embora a NBR 8800 (1986) não faça
referência a esses elementos, a norma NBR 14323 (1999) trata do dimensionamento de lajes
com fôrma de aço incorporada em temperatura ambiente e em situação de incêndio, com base
nas recomendações da norma européia.
Existem diversas pesquisas referentes ao comportamento estrutural dos pilares mistos.
Tais pesquisas consistem basicamente na identificação de parâmetros que interferem na
capacidade resistente e como esta interferência ocorre. Estes trabalhos, de maneira geral,
buscam confrontar estudos teóricos e experimentais, questionando também a formulação
adotada pelas normas que abordam o dimensionamento de pilares mistos.
Os dois principais tipos de pilares mistos oferecem vantagens: no pilar revestido, além
da proteção ao fogo e do aumento da resistência do pilar, a presença do concreto como
revestimento impede a flambagem local dos elementos que compõem o perfil de aço. No pilar
Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 25, p. 51-84, 2005