Tabela de tamanhos e pesos de vigas H

As vigas H, também conhecidas como vigas de abas largas, são caracterizadas pela sua secção transversal em forma de H, proporcionando uma elevada resistência e capacidade de carga.

As dimensões e o peso da viga H de aço podem ser determinados através de vários métodos. A abordagem mais comum é calcular a área da secção transversal utilizando a fórmula:

A = t1(H-2t2)+2Bt2+0,858r2

Onde:

• H representa a altura da teia
• B representa a largura do verdugo
• t1 representa a espessura da alma
• t2 representa a espessura do flange
• r representa o raio do filete

Uma vez obtida a área da secção transversal (A), o peso por unidade de comprimento da viga H pode ser facilmente calculado multiplicando A pela densidade do aço, que é normalmente de 7,85 g/cm³ ou 0,00785 kg/cm³. Este cálculo simples fornece uma estimativa exacta do peso da viga H com base nas suas dimensões específicas.

Para simplificar o processo de determinação do peso da viga H em aço, os fabricantes fornecem frequentemente tabelas de peso teórico pormenorizadas para vários tamanhos padrão. Estas tabelas listam o peso por metro para cada especificação de viga H, facilitando a procura da informação de que necessita.

Por exemplo, uma viga H com dimensões de 350 mm de altura e 175 mm de largura (350*175mm) tem um peso teórico de 41,8kg por metro. Do mesmo modo, uma viga H com 400 mm de altura e 150 mm de largura (400*150mm) pesa 55,8kg por metro.

Estes exemplos demonstram que o peso de uma viga H está diretamente relacionado com as suas dimensões. À medida que o tamanho da viga H muda, também muda o seu peso teórico por unidade de comprimento. Ao consultar estas tabelas de peso, os engenheiros e empreiteiros podem estimar rapidamente o peso total das vigas H necessárias para os seus projectos, assegurando uma encomenda precisa de material e uma estimativa de custos.

Embora a fórmula da área da secção transversal seja o método mais utilizado para calcular o peso do aço da viga H, existem abordagens alternativas que podem fornecer resultados semelhantes. Um desses métodos envolve a utilização de fórmulas que consideram a largura da chapa de alma e da chapa de base.

Outra opção é consultar os tamanhos de secção padrão e os pesos correspondentes, que estão facilmente disponíveis em materiais de referência. No entanto, é importante ter em conta que estes cálculos podem ter ligeiras discrepâncias quando comparados com o peso real da viga H.

Normalmente, a diferença entre o peso teórico e o peso real situa-se num intervalo de 0,2% a 0,7%. Esta pequena variação é devida a factores como as tolerâncias de fabrico e as variações na densidade do aço. Apesar destas potenciais discrepâncias, as fórmulas e as tabelas de referência fornecem um meio fiável de estimar o peso do aço da viga H para aplicações práticas.

Qual é a fórmula específica para calcular o peso de uma viga de aço em H com base na largura da chapa de alma e da chapa de base?

Para aqueles que preferem calcular o peso da viga H em aço utilizando as dimensões da chapa de alma e da chapa de base, pode ser utilizada a seguinte fórmula:

Peso (kg/m) = 0,00785 × (2,5 × a × t1 + (b - 2 × t1) × t2)

Onde:

• "a" é a largura da chapa de rede em milímetros (mm)
• "b" é a largura da placa de base em milímetros (mm)
• "t1" é a espessura da chapa de alma, em milímetros (mm)
• "t2" é a espessura da placa de base em milímetros (mm)

Esta fórmula tem em conta a altura e a largura da chapa de alma, bem como a largura e a espessura da chapa de base. Ao introduzir estes parâmetros, a fórmula calcula o peso do aço da viga H por metro de comprimento.

A constante 0,00785 na fórmula representa a densidade do aço em kg/cm³, que é utilizada para converter o volume da viga H (calculado com base nas dimensões da placa) no seu peso correspondente.

Este método alternativo proporciona uma forma conveniente de determinar o peso do aço da viga H quando as dimensões da alma e das placas de base estão prontamente disponíveis, oferecendo uma ferramenta adicional aos engenheiros e fabricantes para estimar com precisão os requisitos de material para os seus projectos.

Tabela de tamanhos e pesos de vigas H

O aço H é classificado em quatro tipos principais com base na largura do flange:

1. Aço H de flange larga (HW)
2. Flange média em aço H (HM)
3. Aço H de flange estreita (HN)
4. Aço H de parede fina (HT)

O diagrama de secção transversal abaixo ilustra as principais dimensões e símbolos utilizados para descrever o aço H:

Dimensões principais:

• H: Altura da teia
• B: Largura da flange
• t1: Espessura da banda
• t2: Espessura da flange
• r: Raio do filete
• cx: Localização do centroide

Estas dimensões são cruciais para determinar o tamanho e o peso da viga H de aço. O quadro seguinte apresenta uma lista exaustiva das dimensões normalizadas das vigas H e dos pesos correspondentes para cada tipo de aço H.

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Ao consultar esta tabela, os engenheiros e os empreiteiros podem selecionar facilmente a dimensão adequada da viga H para os requisitos específicos do seu projeto, garantindo uma resistência, estabilidade e rentabilidade óptimas.

Classificação e tipos de vigas H

As vigas H, também conhecidas como vigas I, são um componente fundamental na engenharia estrutural, oferecendo um apoio robusto e capacidades de suporte de carga. São classificadas com base em vários critérios, incluindo a largura da aba, a utilização, o método de produção e o tamanho. Compreender estas classificações é crucial para selecionar a viga adequada para aplicações específicas, garantindo um desempenho ótimo e cumprindo as normas relevantes da indústria.

Classificação com base na largura da flange

As vigas H são ainda classificadas com base na largura dos seus flanges, tendo cada categoria o seu próprio conjunto de especificações normalmente utilizadas:

1. Vigas de flange larga em H (HW)

As vigas H de abas largas são normalmente designadas pelo produto da altura da alma e da largura da aba. Os modelos mais comuns incluem:

• 100×100
• 125×125
• 150×150
• 175×175
• 250×250
• 300×300
• 350×350

A notação para as vigas com abas largas em H segue o seguinte formato: altura da alma (H) × largura da aba (B) × espessura da alma (t1) × espessura da aba (t2). Uma caraterística fundamental das vigas com abas largas em H é o facto de as dimensões da altura e da largura serem frequentemente idênticas.

2. Vigas H de flange médio (HM)

As vigas H de aba média são também representadas pelo produto da altura da alma e da largura da aba. Os modelos mais utilizados são:

• 150×100
• 200×150
• 250×175
• 300×200
• 350×250
• 400×300
• 450×300
• 500×300

A notação para as vigas com banzo médio é semelhante à das vigas com banzo largo: altura da alma (H) × largura do banzo (B) × espessura da alma (t1) × espessura do banzo (t2). Nas vigas com abas médias, a dimensão da altura é normalmente ligeiramente superior à dimensão da largura.

3. Vigas de flange estreita em H (HN)

As vigas H de aba estreita são designadas pelo produto da altura da alma e da largura da aba. Os modelos standard incluem:

• 100×50
• 125×60
• 150×75
• 175×90
• 200×100
• 250×125
• 300×150
• 350×175
• 400×200
• 500×200

A notação para as vigas com abas estreitas segue o mesmo formato que para as vigas com abas largas e médias: altura da alma (H) × largura da aba (B) × espessura da alma (t1) × espessura da aba (t2). As vigas com abas estreitas caracterizam-se por uma relação altura/largura mais elevada do que as outras categorias.

Classificação com base na utilização

As aplicações específicas das vigas H conduzem à sua classificação em função da utilização, garantindo que cada tipo de viga satisfaz as exigências da função a que se destina.

Feixe

Concebidas principalmente para suportar cargas de flexão, as vigas são utilizadas como elementos de suporte horizontal em edifícios e pontes. Na construção de habitações, as vigas são cruciais para suportar pavimentos e tectos, distribuindo as cargas pelos pilares verticais.

Coluna

As colunas são concebidas para suportar cargas axiais, proporcionando apoio vertical em estruturas. São normalmente utilizados como elementos estruturais verticais em edifícios, pontes e torres. Por exemplo, nos arranha-céus, os pilares são essenciais para a transferência de cargas dos pisos superiores para a fundação.

Pilha

As estacas são projectadas para serem cravadas no solo para suportar fundações, particularmente em áreas com condições de solo instáveis. São utilizadas em sistemas de fundações profundas para edifícios, pontes e outras estruturas que requerem um apoio substancial do solo. Um exemplo é a fundação de plataformas petrolíferas offshore, onde as estacas proporcionam estabilidade em condições de leito marinho macio.

Classificação com base no método de produção

O método de produção utilizado para fabricar as vigas H também serve de base para a classificação, afectando a sua uniformidade e potencial de personalização.

Vigas H laminadas

As vigas H laminadas são produzidas através da laminagem de uma única peça de aço com a forma pretendida, garantindo uma resistência uniforme e facilidade de produção. Estas vigas são amplamente utilizadas devido à sua consistência e rentabilidade. Encontram-se normalmente em projectos de construção normalizados, como edifícios comerciais e armazéns.

Vigas H soldadas

As vigas H soldadas são fabricadas através da soldadura de chapas de aço para formar a forma de H, permitindo a personalização de dimensões ou configurações específicas. Estas vigas são particularmente úteis em projectos de construção únicos em que as dimensões padrão são insuficientes. Por exemplo, as vigas H soldadas por medida são utilizadas em estruturas de equipamento industrial especializado.

Classificação com base em categorias de tamanho

As vigas H são ainda classificadas em categorias de tamanho para se adaptarem a diferentes necessidades estruturais, desde aplicações leves a suportes pesados.

Vigas H pequenas

As vigas H pequenas são adequadas para cargas mais leves, o que as torna ideais para a construção residencial e projectos estruturais mais pequenos. São frequentemente utilizadas em projectos de renovação de casas, tais como o reforço de vigas de pavimento ou a criação de espaços de habitação em plano aberto.

Vigas H médias

As vigas H médias oferecem um equilíbrio entre a capacidade de carga e o custo do material, sendo normalmente utilizadas na construção comercial e em projectos de infra-estruturas de média dimensão. São parte integrante da estrutura de edifícios de escritórios e centros comerciais.

Vigas H de grandes dimensões

As vigas H de grandes dimensões foram concebidas para suportar cargas pesadas e suportar estruturas substanciais, essenciais em construções de grande escala, como arranha-céus, pontes e instalações industriais pesadas. Um exemplo é o suporte estrutural das coberturas de grandes estádios, onde as vigas H de grandes dimensões fornecem a resistência necessária para vencer grandes distâncias.

A compreensão da classificação e dos tipos de vigas H, bem como das suas aplicações específicas, é crucial para engenheiros e arquitectos. Este conhecimento garante a seleção da viga adequada a cada projeto, optimizando a integridade e o desempenho estrutural.

Leitura relacionada:

• Calculadora de peso da viga H
• Calculadora de peso da viga I

O que é uma viga H?

O aço de viga H é um perfil estrutural altamente eficiente e económico que oferece uma distribuição óptima da área seccional e uma excelente relação resistência/peso. A sua secção transversal assemelha-se à letra "H", daí o seu nome. Os componentes de uma viga H estão dispostos em ângulos rectos, proporcionando uma forte resistência às forças de flexão. Esta caraterística torna o processo de construção simples, económico e resulta numa resistência estrutural leve em todas as direcções. Devido a estas vantagens, o aço de viga H é amplamente utilizado em várias aplicações de construção.O aço de viga H também é conhecido por outros nomes, tais como:

• Feixe universal
• Viga de flange larga em I
• Viga em I de abas paralelas

A secção transversal de uma viga H é composta por uma chapa de alma e duas chapas de flange, que contribuem para as suas propriedades e desempenho únicos.

Normas para vigas H

A adesão às normas da indústria garante que as vigas H cumprem critérios específicos de dimensão, material e desempenho. Estas normas são essenciais para garantir a integridade estrutural, a segurança e a interoperabilidade.

Normas Industriais Japonesas (JIS)

As normas industriais japonesas (JIS) especificam as dimensões, as tolerâncias e as propriedades dos materiais para as vigas H utilizadas no Japão.

• JIS G 3192: Esta norma define as dimensões e a forma das vigas H laminadas a quente, assegurando a coerência e a qualidade.
• JIS G 3101: Especifica os requisitos gerais para os aços laminados para fins estruturais gerais, incluindo as vigas H.

Sociedade Americana de Ensaios e Materiais (ASTM)

A American Society for Testing and Materials (ASTM) fornece normas para as vigas H utilizadas nos Estados Unidos.

• ASTM A992: Esta norma especifica a composição química, as propriedades mecânicas e as dimensões das vigas H utilizadas na construção civil.
• ASTM A6/A6M: Estabelece requisitos gerais para barras, chapas, perfis e estacas-pranchas laminadas de aço estrutural, incluindo vigas H.

Normas Europeias (EN)

As normas europeias (EN) especificam os requisitos para as vigas H utilizadas na Europa, garantindo a sua adequação a várias aplicações estruturais.

• EN 10025: Especifica os requisitos para produtos laminados a quente de aços estruturais, incluindo vigas H, garantindo as suas propriedades mecânicas e dimensões.
• EN 10365: Fornece as dimensões e tolerâncias para canais de aço laminados a quente, vigas I e vigas H.

Normas Britânicas (BS)

As normas britânicas (BS) fornecem diretrizes para as dimensões e propriedades dos materiais das vigas H utilizadas no Reino Unido.

• BS 4-1: Especifica as dimensões e propriedades das secções de aço estrutural, incluindo as vigas H, garantindo a sua adequação para aplicações de construção e engenharia.

Normas australianas (AS)

As normas australianas (AS) definem os requisitos para as vigas H utilizadas na Austrália, assegurando a sua conformidade com as práticas de construção locais.

• AS 3679: Especifica os requisitos para o aço estrutural, incluindo as vigas H, garantindo as suas propriedades mecânicas e dimensões.

Aplicações das vigas H

Construção de edifícios

As vigas H são amplamente utilizadas na construção de edifícios como elementos estruturais primários. Constituem a espinha dorsal de várias estruturas, fornecendo suporte para pisos, telhados e paredes.

• Edifícios de habitação: Na construção residencial, as vigas H são utilizadas para suportar grandes janelas e plantas abertas. Por exemplo, em casas modernas com projectos de conceito aberto, as vigas H permitem menos paredes interiores, criando áreas de habitação espaçosas. Também suportam os pavimentos e os telhados, assegurando a estabilidade estrutural e a distribuição das cargas.
• Edifícios comerciais: As vigas H são cruciais na construção comercial, suportando grandes vãos e cargas pesadas típicas de edifícios de escritórios, centros comerciais e parques de estacionamento. Por exemplo, num edifício de escritórios de vários andares, as vigas H fornecem a estrutura que suporta cada andar, permitindo uma disposição flexível do interior.
• Edifícios industriais: No sector industrial, as vigas H suportam máquinas pesadas, gruas e instalações de armazenamento. A sua elevada capacidade de carga torna-as ideais para armazéns e fábricas. Um exemplo é a sua utilização na construção de mezzanines em armazéns para maximizar o espaço de armazenamento vertical.

Projectos de infra-estruturas

As vigas H são essenciais em projectos de infra-estruturas devido à sua capacidade de suportar cargas pesadas e de resistir a tensões ambientais.

• Pontes: As vigas H são utilizadas na construção de pontes, fornecendo a resistência necessária para suportar o tráfego de veículos e peões. São frequentemente utilizadas tanto na subestrutura (pilares e encontros) como na superestrutura (tabuleiro e vigas) das pontes. Por exemplo, na construção de um viaduto de autoestrada, as vigas H são utilizadas para suportar o tabuleiro da ponte, garantindo segurança e durabilidade.
• Auto-estradas e caminhos-de-ferro: As vigas H servem de estruturas de suporte para passagens superiores, inferiores e pontes ferroviárias. Asseguram a estabilidade e a durabilidade destes componentes críticos das infra-estruturas. Um exemplo notável é a sua utilização em pontes ferroviárias, onde fornecem o suporte necessário para cargas pesadas de comboios e forças dinâmicas.
• Portos e portos: Em meio marinho, as vigas H são utilizadas na construção de docas, cais e muros de contenção. As suas propriedades de resistência à corrosão, quando tratadas, tornam-nas adequadas às condições costeiras adversas. Por exemplo, as vigas H são utilizadas na construção de paredões para proteger as zonas costeiras da erosão.

Construção naval

Na construção naval, as vigas H fornecem suporte estrutural para vários componentes de um navio.

• Construção do casco: As vigas H são utilizadas na construção de cascos de navios, assegurando a resistência e a integridade da embarcação. Suportam a estrutura do navio e suportam as tensões das viagens marítimas. Por exemplo, nos grandes navios de carga, as vigas H formam o esqueleto do casco, assegurando a sua rigidez e resistência.
• Decks e anteparas: As vigas H suportam os conveses e as anteparas dos navios, proporcionando estabilidade e integridade estrutural. Ajudam a distribuir uniformemente as cargas pela estrutura do navio. Este facto é crucial para garantir que o navio se mantém em condições de navegar em várias condições de carga.

Fabrico mecânico

Na indústria mecânica, as vigas H são utilizadas como suportes estruturais e estruturas para várias máquinas e equipamentos.

• Quadros de máquinas: As vigas H constituem estruturas robustas para máquinas pesadas, assegurando a estabilidade e reduzindo as vibrações durante o funcionamento. Por exemplo, nas fábricas, as vigas H são utilizadas para construir as estruturas de grandes prensas industriais.
• Gruas e equipamento de elevação: As vigas H são utilizadas na construção de gruas e de equipamentos de elevação, fornecendo a força necessária para levantar e deslocar cargas pesadas. Um exemplo é a sua utilização em gruas de pórtico, que requerem vigas fortes para suportar pesos substanciais.

Perguntas mais frequentes

Seguem-se as respostas a algumas perguntas frequentes:

Quais são as dimensões normalizadas das vigas H?

As vigas H, também conhecidas como vigas de abas largas ou vigas W, são definidas pelas suas dimensões específicas, que incluem a altura da alma (H) e a largura da aba (B). Por exemplo, uma viga H de 150×100 mm tem uma altura de alma de 150 mm e uma largura de aba de 100 mm. As dimensões das vigas em H variam significativamente, normalmente entre 100×50 mm e 900×300 mm. Exemplos específicos incluem 150×75 mm, 200×100 mm, 250×125 mm e 300×150 mm.

A espessura da alma (t1) e do banzo (t2) também varia. Por exemplo, uma viga H de 150×100 mm pode ter uma espessura de alma de 6 mm e uma espessura de flange de 9 mm. Algumas dimensões específicas são:

• 100×100 mm: 6 mm de espessura de alma, 8 mm de espessura de flange
• 150×150 mm: 7 mm de espessura de alma, 10 mm de espessura de flange
• 200×200 mm: 8 mm de espessura de alma, 12 mm de espessura de flange
• 300×300 mm: 12 mm de espessura de alma, 12 mm de espessura de flange

As vigas H podem ser classificadas com base na sua largura de abas em vigas de abas largas, médias e estreitas, em que as vigas de abas largas têm uma largura de abas maior ou igual à altura da alma, e as vigas de abas estreitas têm uma largura de abas aproximadamente igual a metade da altura da alma. As vigas H estão normalmente disponíveis em comprimentos que variam entre 6 metros e 15 metros, sendo os mais comuns 6 metros e 12 metros.

As normas de fabrico das vigas H incluem especificações internacionais como JIS, ASTM, EN, BS e AS, garantindo consistência e adequação a várias aplicações, como a construção, o fabrico mecânico e a construção naval.

Como se classificam as vigas H?

As vigas H são classificadas com base em vários critérios que destacam diferentes aspectos da sua conceção, aplicação e métodos de produção.

Em primeiro lugar, as vigas H podem ser classificadas de acordo com a largura do banzo. As vigas H de abas largas têm uma largura de abas igual ou superior à altura da alma. As vigas H de abas médias situam-se entre as vigas de abas largas e as vigas de abas estreitas. As vigas H de abas estreitas têm uma largura de abas aproximadamente igual a metade da altura da alma.

Em segundo lugar, as vigas H são classificadas segundo a sua utilização prevista. As vigas H gerais são utilizadas em várias aplicações estruturais. As colunas de viga H são especificamente utilizadas como colunas devido à sua resistência e estabilidade. As estacas de viga H são utilizadas em trabalhos de engenharia subterrânea e de fundações. As vigas H de flange muito espessa são concebidas para aplicações que requerem uma resistência e estabilidade acrescidas. Além disso, os canais de pernas paralelas e as vigas em T de abas paralelas são por vezes incluídos na categoria de vigas H.

Em terceiro lugar, as vigas H distinguem-se pelo seu método de produção. As vigas H soldadas são fabricadas por soldadura dos flanges à alma, enquanto as vigas H laminadas são fabricadas a partir de aço laminado, formando diretamente a secção H.

Por último, as vigas H são classificadas por tamanho. As vigas H grandes têm uma altura de alma superior a 700 mm, as vigas H médias têm uma altura de alma entre 300 mm e 700 mm e as vigas H pequenas têm uma altura de alma inferior a 300 mm.

Cada uma destas classificações ajuda a determinar o tipo de viga H mais adequado para uma aplicação específica, garantindo a integridade estrutural e a eficiência dos projectos de construção.

Qual é o peso por metro de uma viga H?

O peso por metro de uma viga H varia em função das suas dimensões e especificações. Por exemplo, uma viga H-B 150 pode pesar 27,1 kg/m, 30,6 kg/m ou 34,6 kg/m, consoante a espessura do banzo. Do mesmo modo, uma viga H-B 200 pode pesar 37,3 kg/m, 40,0 kg/m ou 60,0 kg/m, e uma viga H-B 300 pode pesar 32,0 kg/m, 36,7 kg/m ou 94,0 kg/m, tudo dependendo das suas dimensões específicas. O peso por metro de uma viga H também pode ser calculado através da fórmula:

A área da secção transversal é determinada pelas dimensões da viga H, incluindo a altura, a largura do banzo e a espessura do banzo, considerando a densidade do aço de aproximadamente 7850 kg/m³.

Quais são os comprimentos padrão das vigas H disponíveis?

Os comprimentos padrão das vigas H começam normalmente nos 6 metros e podem aumentar em incrementos de 500 mm até um máximo de 24 metros. Para comprimentos superiores a 15 metros, é aconselhável consultar o fornecedor para garantir a disponibilidade e confirmar os prazos de entrega.

Os fornecedores específicos podem ter as suas próprias diretrizes. Por exemplo, a Metals Depot oferece vigas de aço em comprimentos de 5 pés, 10 pés, 20 pés, 25 pés, ou pode cortar em tamanhos personalizados. Da mesma forma, a Yamato Steel Co., Ltd. fornece comprimentos normalizados a partir de 6 metros com incrementos de 500 mm até 24 metros, recomendando acordos especiais para comprimentos superiores a 15 metros.

Além disso, muitos fornecedores oferecem a opção de cortar as vigas H em comprimentos personalizados, acomodando projectos que requerem dimensões específicas. Consulte sempre o fornecedor para obter as informações mais exactas e actualizadas relativamente à disponibilidade e às opções personalizadas.

Recursos relacionados

Para mais informações sobre vigas H e tópicos relacionados, considere explorar os seguintes recursos:

• Calculadora de peso de viga H
• Calculadora de peso de vigas em I

Estas ferramentas podem ajudá-lo a determinar rapidamente o peso das vigas H e das vigas I com base nas suas dimensões específicas, facilitando o planeamento e a execução eficiente dos seus projectos de construção.