Perfis
O CalcSteel oferece mais de 640 bitolas de quatro normas — brasileira (NBR 6355 perfilada a frio C e U, mais barra redonda maciça R), americana AISC (W, perfis tubulares HSS, cantoneiras L), europeia EN (IPE, HEA/HEB/HEM, tubulares, cantoneiras) e indiana IS 808 (ISMB/ISHB, ISMC, ISA) — além de qualquer perfil personalizado que você definir.
Atribuir um perfil às barras selecionadas define três coisas das quais o solver e a verificação dependem: a geometria da seção (área e inércias), o processo de fabricação (laminado a quente vs. perfilado a frio, que escolhe a norma de verificação) e o ângulo de rotação (que eixo resiste à flexão).
Laminado a Quente vs. Perfilado a Frio — a categoria que escolhe a norma de cálculo
A aba de categoria do material no topo do painel de Perfis decide qual norma de cálculo verifica a barra (o painel oferece abas laminado a quente, perfilado a frio, alumínio e inox). É a escolha de maior impacto desta página: uma seção pode parecer correta e ainda assim ser verificada pela norma errada.
Laminado a quente
Material espesso laminado a quente, com raio de concordância (r) generoso na ligação alma-mesa. A flambagem local raramente governa, então a seção inteira atinge o escoamento (muitas vezes o momento plástico). Verificado por NBR 8800 / AISC 360 / Eurocode 3 (EN 1993-1-1) / AS 4100 / IS 800.
Perfilado a frio
Chapa fina de espessura constante dobrada à temperatura ambiente, com cantos vivos e um lábio de enrijecimento na borda de cada mesa. Paredes finas sofrem flambagem local e distorcional antes do escoamento, então aplicam-se métodos de largura efetiva. Verificado por NBR 14762 (AISI S100 / EN 1993-1-3 são os equivalentes internacionais).
⚠ Erro comum
Modelar uma seção fina perfilada a frio mas verificá-la como laminada a quente é contra a segurança — a norma de perfil a frio desconta a capacidade perdida pela flambagem local que a de laminado ignora. O CalcSteel mantém uma norma de cálculo separada por categoria de material, então escolher a aba de perfil a frio direciona a verificação para a NBR 14762, e não a NBR 8800.
Eixo Forte vs. Eixo Fraco — a orientação muda a capacidade
Toda seção tem um eixo forte (x-x, Ix maior) e um eixo fraco (y-y, Iy menor). O ângulo de rotação que você atribui decide qual deles fica no plano de flexão — o erro de modelagem mais comum é deitar uma viga sobre o eixo fraco.
A 0° a seção flexiona em torno do eixo forte; a 90° a mesma seção flexiona em torno do eixo fraco. Para um W ou IPE típico, Ix é várias vezes Iy, então uma rotação de 90° reduz a rigidez e a capacidade à flexão na mesma ordem. Regras práticas: oriente a dimensão mais alta no plano de flexão e contravente pilares no eixo fraco, pois o menor entre rx / ry governa a flambagem por flexão deles.
O painel de Perfis expõe quatro ângulos discretos — 0°, 90°, 180°, 270°. 90° troca o eixo de flexão; 180° e 270° espelham a seção (usados para inverter a direção do lábio/mesa de um perfil U) sem mudar a capacidade.
Lendo a Seção Transversal Cotada
O painel e a página de detalhe do catálogo desenham uma seção totalmente cotada com um centroide (CG) tracejado em laranja. Veja o que cada símbolo significa e a qual campo de dimensão ele corresponde.
W laminado a quente — h, b, tw, tf
C perfilado a frio — h, b, t, lábio
h— altura / profundidade totalb— largura da mesatw— espessura da alma (W / I)tf— espessura da mesa (W / I)t— espessura uniforme de parede (C, U, RHS, SHS, CHS, L)lip— lábio enrijecedor — apenas seções C⌀— diâmetro (barra redonda R / CHS)r— raio de concordância / cantoA cruz tracejada laranja é o centroide (CG) — ela marca os dois eixos centroidais. Para a flexão num dado plano, o eixo transversal a ele é a linha neutra: as fibras de um lado alongam, as do outro encurtam e a tensão é nula sobre ela; a distância do CG à fibra extrema define o módulo de resistência. Perfis C / U a frio têm tw = tf = r = 0 no catálogo, por isso nenhum rótulo de espessura de alma/mesa aparece num perfil U — apenas o t uniforme.
Escolhendo a Família Certa
Cada família resolve um trabalho estrutural diferente. Escolha pela carga que o elemento conduz, não pelo que estiver à mão.
WWide-flange beams (I / H)High inertia-to-weight — the default for beams and columns in bending.h, b, tw, tfCLipped channel (C)Cold-formed purlins, girts and studs; pairs back-to-back for built-up members.h, b, t, lipUPlain channel (U)Secondary framing and back-to-back chords without an edge stiffener.h, b, tRHSRectangular hollowClosed section — high torsional stiffness; columns and bracing.h, b, tSHSSquare hollowNear-equal stiffness both ways (Ix ≈ Iy); columns and posts.b, tCHSCircular hollowIdentical inertia in every direction and best torsion; exposed/architectural members.d, tLAngle (L)Truss web members, bracing and light ties (single angles load eccentrically).h, b, tRRound solid barSolid round — tension rods and ties only.dQuais Famílias Existem por Norma
A disponibilidade de famílias depende da norma escolhida, então você não procura uma cantoneira no catálogo brasileiro (lá não tem) nem um perfil U no AISC.
| Norma | W | C | U | R | RHS | SHS | CHS | L |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BR | ○ | ● | ● | ● | ○ | ○ | ○ | ○ |
| AISC | ● | ○ | ○ | ○ | ● | ● | ● | ● |
| EN | ● | ○ | ○ | ○ | ● | ● | ● | ● |
| IS | ● | ○ | ● | ○ | ○ | ○ | ○ | ● |
| UK | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
Resumo: o catálogo brasileiro traz C / U / R a frio e não tem cantoneiras — as cantoneiras (L) vêm do AISC / EN / IS. UK está reservado na lista de normas mas ainda não traz perfis. Os chips de família no app são preenchidos por categoria de material a partir do banco de dados, então o filtro ao vivo pode mostrar mais do que o catálogo offline emite.
Propriedades da Seção e os Estados-Limite que Elas Governam
O CalcSteel calcula estas a partir da geometria e as exibe (SI e imperial) na página de detalhe de cada perfil. Cada uma corresponde a um estado-limite real:
| Propriedade | Símbolo | Governa |
|---|---|---|
| Área | A | Capacidade axial (escoamento à tração) e peso próprio |
| Momento de inércia | Ix, Iy | Rigidez à flexão e flecha (δ ∝ 1/I); flambagem |
| Módulo de resistência elástico | Sx, Sy | Momento resistente elástico (M = S·f) |
| Módulo de resistência plástico | Zx, Zy | Momento plástico para seções compactas (Mp = Z·fy) |
| Raio de giração | rx, ry | Esbeltez λ = KL/r → flambagem por flexão; o menor governa um pilar não contraventado |
Ao comparar duas vigas candidatas, compare Sx (resistência) e Ix (flecha) por unidade de peso — não só a altura; a tabela completa calculada fica na página de detalhe de cada perfil.
Seções Compostas / Duplas
Quando um C, U ou L é selecionado, surge uma linha de modos no painel: C / U oferecem Costa-a-costa (][) e Caixa ([]); cantoneiras oferecem ainda arranjos Quádruplos. A pré-visualização prefixa 2× e mostra o peso listado dobrado, e um campo Gap (mm) define o espaçamento livre — gap 0 significa peças encostadas. Seções compostas aumentam a inércia nos dois eixos: um 2L costa-a-costa é o banzo clássico de treliça, e um U em caixa forma um elemento comprimido robusto.
2×C costa-a-costa
2×C caixa
4×L quádruplo
Perfis Personalizados — dimensões entram, peso calculado automaticamente
Clique no botão Personalizado (+) para definir uma seção que o CalcSteel não traz. O formulário mostra apenas os campos que aquela família precisa, e o peso é calculado para você (nunca digitado) a partir da área da seção pelo método do perímetro externo ("desenvolvido") com densidade de 7,85 g/cm³:
- C: A = t·(h + 2b + 2·lip)
- U: A = t·(h + 2b)
- RHS: A = 2t·(h + b)
- SHS: A = 4t·b
- CHS: A = π(d² − (d−2t)²)/4
- L: A = t·(h + b)
- R: A = π(d/2)²
- W: A = 2·b·tf + (h − 2tf)·tw
Limites honestos: a densidade é fixa em 7,85 g/cm³ (aço-carbono), então uma seção personalizada em inox ou alumínio receberia a massa do aço; a área a frio usa o método do perímetro externo (desenvolvido) (ignora o encurtamento pelo raio dos cantos), uma estimativa fiel de fabricação, não um valor exato de CAD; e o formulário personalizado não aplica raio de concordância, então o termo de raio do W não entra na prática. A seção personalizada é registrada e atribuída às barras selecionadas em uma ação e suporta os mesmos modos de rotação e duplo/quádruplo.
Como Atribuir, Orientar e Criar um Perfil
- 1Selecione uma ou mais barras na cena 3D (clique, ou arraste uma seleção em caixa).
- 2Abra o painel de Perfis na barra de ferramentas.
- 3Escolha a aba de categoria do material — ela define a norma de verificação (laminado a quente → NBR 8800 por padrão; perfilado a frio → NBR 14762).
- 4Escolha um chip de família e pesquise por nome (digite "IPE 200" ou "W360" para ir direto) ou role a lista — cada linha mostra o peso ao vivo em kg/m.
- 5Para C / U / L, opcionalmente ative um modo duplo / composto e defina o gap.
- 6Defina o ângulo de rotação (0° / 90° / 180° / 270°) para colocar o eixo certo no plano de flexão.
- 7Clique em Aplicar para atribuir o perfil a todas as barras selecionadas — ou clique no botão Personalizado (+) para informar as dimensões de uma seção fora do catálogo (o peso preenche sozinho).
Dica: um perfil selecionado mostra uma pré-visualização cotada ao vivo antes de aplicar, então você confirma a orientação e o modo composto primeiro.
Referências
- NBR 6355 — Perfis estruturais brasileiros perfilados a frio (dimensões)
- NBR 8800 — Projeto brasileiro de estruturas de aço laminado a quente
- NBR 14762 — Projeto brasileiro de perfis de aço formados a frio
- AISC 360 — Especificação americana + Shapes Database (W, HSS, L)
- EN 1993-1-1 / -1-3 — Eurocode 3: perfis laminados e formados a frio
- IS 808 — Perfis laminados da norma indiana
- Section modulus · Second moment of area