Design of Cold-Formed Steel Structures

Abstract

O principal objectivo de qualquer engenheiro estrutural em todo o mundo é o desenho de estruturas mais leves e seguras. Através de estudos técnicos e melhoria da tecnologia, a aplicação de secções enformadas a frio permitiu aumentar a resistência das estruturas, garantindo também perfis mais leves.No sector fotovoltaico, assim como em outros sectores, é extremamente importante saber quais normas, em termos de projecto, fornecem melhores estruturas relativamente à resistência e peso. Assim, com o objectivo de aumentar a optimização das estruturas, utilizando-se quatro estruturas diferentes e as normas Norte Americanas, Australianas/Nova Zelândia e Europeia, foi realizada uma comparação entre elas.ASCE 7-10, AS/NZS 1170 e EN 1990/1991, sendo baseadas em normas idealizadas pela Organização Internacional de Normalização (ISO), possuem semelhanças entre elas. Todas fornecem um bom apoio para as quantificações de cargas de projecto, embora o ASCE 7-10, em comparação com os outros dois, forneça orientações para um leque mais alargado de cargas a serem utilizadas no projecto, falhando nas combinações de carga a serem usadas nos Estados Limite de Utilização.A EN 1993-1-3 é uma norma mais teórica, fornecendo linhas de orientação para o estudo de vários tipos de seções abertas enformadas a frio, relativamente à AISI S100 e AS/NZS 4600, que são mais focadas no uso de secções padronizadas, sendo a validação efectuada pela realização de testes.A aplicação das três normas, cada uma delas, envolve uma quantidade considerável de tempo, devido às inúmeras particularidades e parâmetros, mas, embora o AISI S100 pareça mais fácil de aplicar, o conhecimento da norma Europeia para estruturas enformadas a frio fornece um melhor conhecimento e facilita a transição da EN 1993-1-3 para a AISI S100 / AS/NZS 4600. Engenheiros que usam apenas as normas americanas podem considerar a norma europeia complexa mas o conhecimento ganho torna o trabalho lucrativo.

The main goal of any structural engineer worldwide is the design of lighter and safer structures. Through technical research and technology improvements, the application of cold-formed sections provided a way to increase the structures strength assuring, as well, lighter members.In the Photovoltaic sector, as well in other sectors, knowing which design standard provides better structures in terms of strength and lightness is extremely important. So, with the purpose of increasing the structures optimization, using four different structures types and the North American, Australian/New Zealand and European Standards, a comparison between them was made.ASCE 7-10, AS/NZS 1170 and EN 1990/1991, because are based in norms idealized by the International Organization for Standardization (ISO), possess similarities between them. All of them provides a good background for the design loads quantifications, although ASCE 7-10, compared to the other two, gives guidance for a more various loads essential in the design process but a negative aspect is the lack of guidance concerning the load combinations used in the Serviceability Limit States.EN 1993-1-3 is a theoretical standard, giving guidance lines for the study of various types of cold-formed open sections while compared to AISI S100 and AS/NZS 4600, which is more focused in the use of standard sections, that are previously validated by a certain quantity of tests.The application of the three standards, each one, involves a considerable amount of time, because of the numerous particularities and parameters, but, although the fact that AISI S100 looks easier to apply, the knowledge of the European cold-formed design code provides a better background and facilitates the transition from EN 1993-1-3 to AISI S100 / AS/NZS 4600. Engineers that only use the American Specifications may consider the European code complex, which in fact is, but the knowledge gain makes the work profitable.