Início / Resistência dos materiais

Propriedades de seção

Escolha a forma ou um perfil de catálogo e veja área, centroide, inércias, módulos W e Z, raios de giração, constante de torção e massa por metro, com o desenho da seção e os eixos. Para seções soldadas, cole os retângulos do Excel.

Ferramenta de pré-dimensionamento e estimativa: os resultados não substituem projeto, cálculo ou laudo assinado por profissional habilitado nem a verificação conforme as normas aplicáveis.

Verificação
Seção

Os perfis de catálogo preenchem as dimensões nominais (EN 10365, EN 10056-1 e AISC). Ao editar uma medida, a seção passa a ser livre.

Retângulos da seção composta

Uma linha por retângulo: largura b, altura h e a posição x, y do canto inferior esquerdo, nas unidades da página (mm ou in). Não sobreponha retângulos: a área em comum seria contada duas vezes.

Ver o que foi lido
—Momento de inércia Ix (eixo horizontal)
—

Desenho da seção

Em escala. Linhas tracejadas: eixos x e y pelo centroide (CG). Traço e ponto: eixos principais u e v, quando inclinados.

Módulo resistente por massa, comparado com perfis de catálogo

Cada ponto é um perfil de catálogo calculado pelo mesmo método. Quanto mais alto para a mesma massa, mais eficiente à flexão.

Toque no gráfico para ver os valores.

Próximo passo

Leve os resultados desta página para outra calculadora, com os campos já preenchidos.

Tensões de tração e compressão com esta área →Tinta para pintar este perfil →Peso e custo destas barras →

O memorial reúne entradas, resultados, equações, hipóteses e referências desta página, com campos para projeto, responsável e revisão. Na janela de impressão, escolha Salvar como PDF.

Método, hipóteses e referências

Equações usadas

A = Σ Ai; x̄ = Σ Ai xi ÷ A; ȳ = Σ Ai yi ÷ A (furos com área negativa)
Ix = Σ (Ix,i + Ai di²) (Steiner); retângulo: b h³ ÷ 12; círculo: π D⁴ ÷ 64; Ixy = Σ (Ixy,i + Ai dxi dyi)
W = I ÷ c_máx; r = √(I ÷ A); Z = Σ |y − y_p| dA, com y_p na linha de áreas iguais
Eixos principais: I1,2 = (Ix + Iy) ÷ 2 ± √[((Ix − Iy) ÷ 2)² + Ixy²]; θ = ½ atan[−2 Ixy ÷ (Ix − Iy)]
Torção: abertas J ≈ Σ b t³ ÷ 3; perfis I com raio, fórmula de El Darwish e Johnston; tubos fechados J = 4 Am² t ÷ p (Bredt); círculo π D⁴ ÷ 32

Hipóteses e limites

  • Perfis com mesas de espessura constante. Os raios de concordância entram como espandréis; nas cantoneiras, o raio da ponta das abas é r ÷ 2 (EN 10056-1). Tubos retangulares com cantos vivos.
  • O módulo plástico é calculado por integração em 3000 faixas (erro abaixo de 0,1%). Em cantoneiras, use as propriedades nos eixos principais.
  • Massa por metro com aço de 7850 kg/m³. Os valores são da seção bruta: não descontam furos de parafusos nem verificam esbeltez local das chapas.

Normas e documentos técnicos

  • Young, W. C.; Budynas, R. G.: Roark’s Formulas for Stress and Strain, 8th ed., McGraw-Hill
  • AISC Steel Construction Manual, 16th ed., Part 1: Dimensions and Properties
  • AISC Design Guide 9: Torsional Analysis of Structural Steel Members
  • EN 10365:2017: Hot rolled steel channels, I and H sections — Dimensions and masses
  • EN 10056-1:2017: Structural steel equal and unequal leg angles — Dimensions
  • Gere, J. M.; Goodno, B. J.: Mechanics of Materials, Cengage

Legislação e regulamentos no Brasil

  • ABNT NBR 8800:2008: projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios
  • ABNT NBR 15980: perfis laminados de aço para uso estrutural — dimensões e tolerâncias
  • ABNT NBR 14762:2010: dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio

Perguntas frequentes

Qual o momento de inércia de um IPE 200?

Pelo eixo forte, cerca de 1943 cm⁴, com W = 194 cm³ e Z = 220 cm³. Pelo eixo fraco, 142 cm⁴. A massa é de 22,4 kg/m.

Qual a diferença entre W e Z?

W é o módulo elástico: a flexão atinge o escoamento na fibra externa com M = W × fy. Z é o plástico: a seção inteira escoa com M = Z × fy. Num retângulo, Z = 1,5 W; num perfil I, cerca de 1,13 W.

Por que a cantoneira tem eixos inclinados?

Porque não tem simetria em relação a x e y. Numa cantoneira L 50 × 50 × 6, Ix = 12,8 cm⁴, mas no eixo principal v a inércia cai para cerca de 5,3 cm⁴, e é por ele que ela flamba.

Como calcular uma viga soldada?

Escolha Seção composta e cole um retângulo por linha com largura, altura e o canto inferior esquerdo. Uma viga de mesas 300 × 12 e 200 × 12 com alma 8 × 476 tem Ix de cerca de 42 000 cm⁴.