Resumo Nas regiões de momento negativo de vigas mistas contínuas pode ocorrer a flambagem lateral com distorção (FLD). A verificação à FLD pela ABNT NBR 8800:2008 tem como procedimento inicial determinar o momento crítico elástico que depende, dentre outros fatores, da distribuição do momento fletor no vão analisado, considerada por meio do parâmetro de modificação Cdist. Para avaliar a formulação analítica prescrita pela norma ABNT NBR 8800:2008, nesse trabalho, modelos numéricos em elementos finitos, que representam o comportamento à FLD de vigas mistas foram desenvolvidos. As diferentes condições de contorno apresentadas na ABNT NBR 8800:2008 foram verificadas, considerando duas modelagens distintas: modelo simplificado com um vão biapoiado e modelos com mais de um vão. Foi notado que os valores de Cdist da ABNT NBR 8800:2008 podem conduzir a resultados contrários à segurança, por isso, propõem-se, neste trabalho, novos valores para Cdist.

Abstract In hogging bending moment regions of continuous composite beams the collapse by lateral-distortional buckling (LDB) can occur. The design against LDB according to ABNT NBR 8800:2008 begins with the determination of the elastic critical moment, which depends, among other factors, of the distribution of the bending moment in the analyzed span, taken into account in the formulation through the modification parameter Cdist. To assess the analytical formulations prescribed by ABNT NBR 8800:2008, numerical FE models that simulate the LDB behavior of continuous steel-concrete composite beams were developed in this paper. The different boundary conditions presented in ABNT NBR 8800:2008 were checked using two different models: a simplified model, with a single simply supported span; and models with multiple internal supports and more than one span. It was observed that the Cdist values prescribed by ABNT NBR 8800:2008 can be unsafe, and therefore new values for Cdist are proposed in this paper.

Resumo Na região de momento negativo das vigas mistas de aço e concreto contínuas e semicontínuas, a parte inferior do perfil de aço está sujeita à compressão, enquanto a mesa superior está travada pela laje, o que pode ocasionar um estado limite de instabilidade global denominado flambagem lateral com distorção (FLD) caracterizado por deslocamento lateral e giro da mesa inferior mediante a distorção ocorrida na alma do perfil de aço caso esta não possua rigidez flexional suficiente. A ABNT NBR 8800:2008 fornece um procedimento aproximado para verificação desse estado limite pelo qual se obtém o momento fletor resistente à FLD a partir do momento crítico elástico da região de momento negativo. Uma grandeza fundamental para se chegar ao valor do momento crítico elástico é a rigidez rotacional da viga mista. O procedimento da ABNT NBR 8800:2008 se restringe somente às vigas mistas de aço e concreto com perfis de aço de alma cheia. Nesse trabalho, uma formulação analítica para o cálculo da rigidez rotacional da alma de um perfil celular foi desenvolvida com vistas à determinação do momento crítico elástico à FLD. A formulação foi verificada por análises numéricas desenvolvidas no ANSYS que comprovaram a sua eficiência. Por fim, o procedimento descrito na ABNT NBR 8800:2008 para cálculo do momento crítico à FLD é estendido a vigas mistas com perfil de aço celular em um exemplo numérico com as devidas modificações nas propriedades geométricas e na rigidez rotacional.

Abstract In the region of negative bending moments of continuous and semi-continuous steel and concrete composite beams, the inferior portion of the steel section is subjected to compression while the top flange is restricted by the slab, which may cause a global instability limit state know as lateral distortional buckling (LDB) characterized by a lateral displacement and rotation of the bottom flange with a distortion of the section’s web when it doesn’t have enough flexural rigidity. The ABNT NBR 8800:2008 provides an approximate procedure for the verification of this limit state, in which the resistant moment to LDB is obtained from the elastic critical moment in the negative moment region. One of the essential parameters for the evaluation of the critical moment is the composite beam’s rotational rigidity. This procedure is restricted only to to steel and concrete composite beams with sections that have plane webs. In this paper, an equation for the calculation of the rotational rigidity of cellular sections was developed in order to determine the LDB elastic critical moment. The formulation was verified by numerical analyses performed in ANSYS and its efficiency was confirmed. Finally, the procedure described in ABNT NBR 8800:2008 for the calculation of the critical LDB moment was expanded to composite beams with cellular sections in a numerical example with the appropriate modifications in geometric properties and rotational rigidity.

Resumo O comportamento de uma estrutura em aço está diretamente relacionado ao tipo de base utilizada nos pilares, sendo esta essencial à estabilidade e segurança do sistema estrutural. A ABNT NBR 8800:2008 não aborda diretamente esse assunto e a ABNT NBR 16239:2013 apresenta formulações somente para bases de pilares tubulares. Neste trabalho, são apresentadas duas metodologias para o dimensionamento de bases de pilares que consideram as hipóteses de distribuição de tensões de contato uniforme e linear entre a placa de base e o concreto. Um programa computacional foi desenvolvido para dimensionar bases de pilares de aço considerando essas duas hipóteses. O programa foi validado com exemplos resolvidos manualmente e 200 bases foram dimensionadas para análise das metodologias. Foi detectada a existência de um intervalo para o qual a metodologia que considera a distribuição linear de tensões não é apropriada. Fora deste intervalo, observou-se pouca divergência entre os resultados.

Abstract The behavior of a steel structure is directly related to the type of base used in the columns, which is essential to the stability and security of the structural system. The Brazilian standard ABNT NBR 8800:2008 does not directly covers this subject. Another Brazilian standard, ABNT NBR 16239:2013, presents a limited design procedure to hollow columns. In this paper, two design methodologies are presented considering the uniform and triangular pressure distribution between the base plate and the concrete surface. A computational program has been developed to design steel column bases considering both methodologies mentioned. The program has been validated with manually solved design examples and conclusions about the pressure distribution design procedures were made from the 200 bases designed by the program. It was noted that, for the triangular pressure distribution, there is an interval in which the procedure is not completely applicable. Apart from this interval, there was no significant difference in the results.

Resumo Atualmente, com o avanço da tecnologia de corte e solda, perfis de aço com aberturas sequenciais na forma circular, denominados perfis celulares, vêm sendo bastante utilizadas como vigas de edificações. A ABNT NBR 8800:2008 e as normas estrangeiras não abordam vigas de aço e vigas mistas de aço e concreto com perfil celular, o que contribui para que o seu uso seja limitado. Foi desenvolvido e aferido um programa computacional para o dimensionamento de vigas mistas de aço e concreto com perfil celular biapoiadas de acordo com duas metodologias distintas da literatura. Um estudo paramétrico abordando vigas mistas com perfis celulares obtidos de dois perfis I de aço laminados comerciais foi realizado. Nesse estudo, a influência dos parâmetros geométricos do perfil celular e do comprimento do vão da viga na resistência e na forma de colapso foi analisada. Foi possível concluir que em muitas situações o uso de vigas mistas com perfil celular é vantajoso em relação às vigas mistas de alma cheia.

Abstract Currently, with the advancement of welding and cutting technology, steel profiles with circular openings, called cellular profiles, have become widely used as beams. The ABNT NBR 8800:2008 and international standards do not address cellular steel beams and cellular composite steel and concrete beams, which contributes to their limited use. A computer program was developed and validated for the design of cellular composite steel and concrete simply supported beams based on two different methods from the literature. The use of this computational tool made possible a parametric study comprising cellular composite beams obtained from two different rolled steel I sections. In this study, the influence of the geometric parameters of the cellular profile and the influence of beam span in the strength and in the failure mode was analyzed. It was concluded that in many situations the use of composite cellular beams is advantageous in relation to original composite beams.

Este trabalho examina a verificação estrutural referente às vibrações em pisos de edifícios urbanos induzidas pelas atividades humanas quepossam motivar algum sentimento de desconforto aos usuários. Apresenta as recomendações normativas vigentes no país relativas ao conforto humano em estruturas na presença de vibrações induzidas pelo próprio usuário em suas atividades cotidianas tais como a prática docaminhar em ambientes residenciais ou comerciais e de atividades aeróbicas em ambientes diversos, como dançar, saltar e correr. Finaliza oferecendo informações relevantes e eminentemente práticas, possíveis de serem exercitadas manualmente ou com o mínimo de recursoscomputacionais pelos profissionais envolvidos, permitindo verificar na fase inicial de projeto a eventual necessidade de maiores cuidados nodimensionamento estrutural de pisos sujeitos as vibrações devidas às atividades humanas.

This paper examines the structural design aspects related to vibrations on floors of urban buildings, induced by human activities that can motivate some discomfort for the users thereof. It presents the Brazilian normative regulations concerning human comfort in structures in the presence of vibrations induced by the users in their daily activities, like walking in places such as houses or offices, and aerobic activities such as dancing, jumping and running. The paper concludes by offering relevant and eminently practical information ready to be used manually or with minimal computer resources by the professionals involved, allowing for verification in the initial design phase regarding the eventual need of careful verifications in the structural design of floors subject to vibrations due to human activities.