II_SEstruturais

Prévia do material em texto

Sistemas Estruturais
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Me. Gabriel Baião
Revisão Textual:
Prof. Me. Claudio Brites
Estrutura de Concreto Armado
• Fatores Históricos;
• Composição dos Elementos do Concreto;
• Características do Concreto e Aço;
• Diretrizes Para Projeto Norma NBR 6118;
• Considerações Sobre Dimensionamento;
• Características e Propriedades do Concreto Armado;
• Principais Construções em Concreto Armado no Mundo;
• Principais Construções em Concreto Armado no Brasil.
• Desenvolver conhecimentos necessários para o entendimento das principais caracte-
rísticas do concreto armado, partindo de seus componentes e as diretrizes da norma, 
exemplifi cando com diversas obras construídas com essa tecnologia no Brasil e no mundo 
como objeto de estudo para o desenvolvimento da unidade.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Estrutura de Concreto Armado
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas:
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como seu “momento do estudo”;
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo;
No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos 
e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam-
bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados;
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus-
são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o 
contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de 
aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e de se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE Estrutura de Concreto Armado
Fatores Históricos
Os seres humanos primitivos, por serem nômades, tinham que sempre encon-
trar um novo abrigo para as famílias, ou grupos, de tempos em tempos. Poderiam 
ser cavernas, grutas ou qualquer local que os abrigassem das chuvas, dos animais 
noturnos e dos dias de calor excessivo.
Ao longo da evolução humana, com o domínio da agricultura e da pecuária, não 
eram mais necessárias longas viagens em busca de alimentos. Ao se fixar em um lo-
cal, modificar aquele ambiente mostrava-se algo promissor para aquela população.
Logo as comunidades precisariam resolver problemas de como construir suas 
casas para resistir às chuvas, aos ventos, ao calor e garantir conforto térmico. Além 
disso, elas precisavam ser seguras para manter os animais longe e serem resistentes 
ao tempo. As primeiras construções eram realizadas utilizando folhas de árvores 
(fibras vegetais), pele de animais, madeira e pedras.
A história do concreto é contada por Kaefer (1998) em um interessante artigo, 
o texto dele é utilizado como base por diversos autores e para materiais de divulga-
ção. Aqui, conheceremos essa história a partir dessa pesquisa.
Por volta de 4.000 a.C., na região do Iraque, foram descobertos vestígios ar-
queológicos do que seria uma construção executada parcialmente de concreto. 
Na Mesopotâmia, por volta de 3.500 a.C., os antigos sumérios iniciaram suas cons-
truções utilizando tijolos feitos de barro cozido, porém, esse processo ainda os deixa-
va pouco resistentes. Essa baixa resistência fez com que as obras se degradassem ao 
longo dos anos. Eles utilizaram então técnicas que faziam uso de fibras vegetais para 
se contrapor à fragilidade dos tijolos que fabricavam, mostrando que já havia uma 
ideia de combinação de material frágil e dúctil para combater os esforços de tração. 
Os Zigurates são uma obra que representa bem a técnica construtiva desse povo.
Entre os anos 3.000 e 2.500 a.C. temos as construções no antigo Egito que 
foram realizadas utilizando gipsita e cal como aglomerante das pirâmides. Esse mé-
todo construtivo garantiu boa longevidade para as construções egípcias, podendo 
encontra-las hoje com um bom grau de conservação, o que permite um estudo mais 
aprofundado dessa cultura.
Na Grécia, entre os anos 800 e 400 a.C., começou-se a utilizar um cimento pró-
ximo ao nosso no revestimento de fontes e em grandes monumentos, assim como 
nas construções mais modestas. Temos em Propylaea, em Atenas, estruturas com 
uma utilização de concreto armado, embora em uma versão ainda bem rudimentar, 
utilizado para conter os esforços de flexão entre os pilares e as enormes vigas.
Entre os anos de 300 a.C. a 476 a.C., utilizou-se de concreto para os muros de 
uma cidade romana, construídos no século V a.C., o que foi também aplicado em 
várias edificações posteriormente em Roma. Com a pozolana, uma cinza vulcânica 
encontrada próxima ao Monte Vesúvio, misturada a cal hidratada formava-se a cal 
pozolâmica, uma espécie de cimento criado por eles. Edificações como a Via Ápia, 
8
9
os banhos romanos, o Coliseu, o Panteão e os aquedutos tiveram a aplicação desse 
cimento em seu concreto, tendo gordura e sangue animal utilizados como aditivos 
para incorporar ar na mistura, fazendo uso de uma técnica que consistia em utilizar 
o concreto em forma de argamassa unindo os tijolos, garantindo estabilidade e vida 
útil ao sistema.
Estudos sobre o cimento romano só foram realizados em 1755 pelo construtor 
John Smeaton. Ele estava encarregado de encontrar um tipo de argamassa que 
fosse resistente e tivesse um bom custo para reconstruir o Farol de Eddystone, na 
Inglaterra. Como aonde o farol seria reconstruído era coberto pelo mar, era neces-
sária uma cal que possuísse propriedades hidráulicas, ou seja, endurecesse e resis-
tisse a água. A pozolana acabou chegando até Smeaton por conta de um mercador 
que a importou para fazer negócios. Como não obteve sucesso, Smeaton acabou 
comprando a pozolana e a utilizou em seus estudos.
Smeaton Encontrou que as propriedades hidráulicas do cimento dependiam da 
quantidade de argila contida na rocha calcária, mas que, se essa argila fosse pos-
teriormente adicionada, não resultaria em cimento hidráulico. Finalmente, achou 
que, das várias adições às argamassas – cinzas volantes, escórias de forjas de ferrei-
ros, pedras-pomes, resíduos de tijolos –, as propriedades hidráulicas que queria na 
mistura se encontravam na pozolana.
Em 1824, Joseph Aspdin promoveu a criação do cimento Portland, da queima 
da calcário e argila, finamente moídos e misturados sob altas temperaturas. Mesmo 
com essa denominação, não equivale ao cimento Portland utilizado nos dias de 
hoje, já que os fornos da fábrica de Aspdin não tinham como obter o clínquer, além 
da proporção da mistura não ser referida em sua patente.
Por conta dos fornos, era imprudente o uso do concreto por conta do seu custo 
elevado na década de 1830. O desenvolvimento do cimento só ganhou impulso 
no século XIX, principalmente na Alemanha, com o desenvolvimento de fornos 
avançados que conseguiam obter o clínquer mais uniforme, assim como análises 
químicas sistemáticas das matérias-primas.
Foi em 1850 que Joseph Louis Lambot fez a primeira publicação sobre o cimen-
to armado (denominaçãousada até por volta de 1920, sendo conhecido hoje como 
concreto armado). Ele fez seus primeiros experimentos dos efeitos que a ferragem 
teria em uma mistura de massa de concreto. Em 1854, Lambot já executava obras 
em concreto armado para várias finalidades.
O engenheiro francês Eugène Freyssinet fez estudos sobre pretensão em barras 
de aço com o intuito de conseguir um concreto mais resistente. O concreto protendi-
do começou a ser estudado no século XVIII, porém, resultados apenas apareceram 
com Freyssinet em 1928. Agora em tempos mais modernos, temos os concretos re-
cebendo aditivos, adicionando-se características e funções aos materiais, enquanto 
outra vertente estuda a qualidade de elementos como: agregados, cimento e água. 
O estudo do concreto moderno busca melhorar a qualidade e resistência para que 
se possa atender aos clientes mais exigentes, unindo tecnologia e custo.
9
UNIDADE Estrutura de Concreto Armado
Composição dos Elementos do Concreto
O concreto é o material mais utilizado na construção civil, composto por uma 
mistura de agregados graúdos, miúdos, água e aditivos. Cada um dos materiais cons-
tituintes do concreto terão uma função específica na mistura, garantindo assim ca-
racterísticas como: trabalhabilidade, resistência, tempo de desforma, dependendo da 
escolha de cada um dos materiais e da quantidade de cada um na sua composição.
Os aditivos que podem ser utilizados no concreto potencializam características 
dos materiais como: aumentar ou diminuir a fluidez (trabalhabilidade), incorporar 
bolhas de ar (concreto com ar incorporado), acelerar ou retardar o início da pega 
(momento onde o concreto começa a perder a capacidade de ser moldado, aumen-
tando sua rigidez, diminuindo a trabalhabilidade).
Quem define se pode dosar os aditivos é sempre o cliente, cuidado com concretos 
dosados sem a sua permissão, eles podem prejudicar sua concretagem e a qualidade 
do seu material.
O cimento é o material mais caro dos componentes do concreto. Possui a fun-
ção de aglomerante na mistura, em que manterá todo o material unido no final do 
processo de cura. O cimento pode ser encontrado no mercado sob diferentes siglas 
– CPI, CPII, CPIII, CPIV e CPV –, sendo que cada material possui características 
próprias e que devem ser escolhidas conforme o uso e a classe de agressividade 
do ambiente em que esse será aplicado. O cimento é um aglomerante hidráulico 
que inicia suas reações químicas com o contato com a água. Quando ambos os 
materiais entram em contato, o cimento começa a ser hidratado e, algumas horas 
depois, se solidifica mantendo os componentes aglomerados.
Os agregados são divididos em duas categorias: graúdo e miúdo.
Os agregados graúdos são aqueles que passam nas peneiras com abertura 
nominal de 10 mm e ficam retidos nas peneiras com abertura de 4,8 mm. Esses 
materiais possuem a função de garantir a resistência final do nosso concreto, po-
dendo ser utilizados britas com diferentes granulometrias, conhecidas como: brita 
1, brita 2, brita 3, brita 0.
Conheça mais sobre os agregados graúdos: http://bit.ly/2o4zpIh
Ex
pl
or
A escolha da brita é essencial no processo de estudo do nosso concreto. Quanto 
menor nosso agregado graúdo, maior será a resistência e a quantidade de água no 
traço/mistura. Concreto com quantidade de água acima do necessário tende a per-
der resistência devido a dois fenômenos: excesso de poros capilares no concreto ou 
por aprisionamento de água dentro da peça estrutural. Os poros capilares formam 
10
http://bit.ly/2o4zpIh
11
uma rede similar aos neurônios no cérebro, eles são utilizados para que a água de 
emassamento possa sair no processo de hidratação da mistura. O problema é que 
muita água formará muitos caminhos nessa rede, enfraquecendo nosso concreto.
O aprisionamento da água ocorre quando, no processo de hidratação, micropar-
tículas de água não conseguem sair pelos poros capilares e ficam aprisionadas 
dentro do elemento estrutural. Essa região que está preenchida pela água terá uma 
resistência menor. A relação tamanha do agregado e a resistência são complexas 
e muito estudadas na engenharia de materiais que envolve o concreto. Podemos 
simplificar isso usando os dados a seguir:
• Concretos produzidos utilizando brita 0 terão maior uso de água, mas, devido 
às pedras serem menores, o encaixe entre elas na mistura é facilitado, dimi-
nuindo os espaços vazios. Então, britas menores produzem concretos mais 
resistentes devido a esse melhor encaixe, embora o tamanho diminuto faça 
com que mais água seja adicionado à mistura, diminuindo a resistência. Esse 
tipo de concreto é ideal quando precisamos de boa trabalhabilidade em nosso 
material, muito comum em pisos de concreto industrial e pisos em geral, nos 
quais queremos um acabamento liso;
• Concretos produzidos utilizando brita 1 e 2 tendem a ser mais equilibrados e 
ideais para a concretagem de peças estruturais. Essas pedras possuem bom 
encaixe entre elas e não deixam o material muito fluido, garantindo boa estan-
queidade nas formas;
• Os concretos produzidos com brita 3 são mais rústicos devido ao tamanho 
do agregado e são menos resistentes, sendo ideais para enchimentos ou pre-
enchimentos de elementos que não sejam estruturais ou que não receberão 
grandes cargas.
Os agregados miúdos são compostos por areias e sua principal função na 
mistura é aumentar a densidade do meio e garantir que efeitos como exsudação 
ou segregação não ocorram. Os efeitos indesejados acontecem quando a mistura 
do concreto perde sua homogeneidade por causa das diferentes densidades dos 
materiais, com os elementos mais pesados se aglomeram no fundo e os mais leves 
subindo para a superfície.
A água entra para realizar as reações químicas no cimento, essas reações produ-
zem calor e devem ser controladas para evitar aquecimento excessivo, o que poderá 
evaporar a água de emassamento antes do cimento ser lubrificado, muito comum 
em peças de grandes dimensões. A água é responsável por lubrificar a superfície 
das pedras garantindo a aderência do cimento; quanto menores as britas, maior 
será a quantidade delas que serão inseridas na mistura e, portanto, maior a área a 
ser lubrificada, necessitando da utilização de mais água.
Os aditivos entram nos concretos chamados especiais/modernos ou em casos 
específicos, nos quais precisamos melhorar/modificar uma característica intrínseca 
desse material. O tempo de transporte, segundo a NBR 7212, é de 150 minutos 
a partir do momento que esse sai da usina até o momento em que o concreto está 
11
UNIDADE Estrutura de Concreto Armado
alocado na peça estrutural. Ou seja, concretos que não estejam lançados até esse 
limite são considerados vencidos e precisam ser recusados pela obra. Em casos de 
obras afastadas em que não se tem montada uma central de concretagem próxima 
ao canteiro, é possível adicionar um aditivo superplastificante que garantirá mais 
algumas horas para nossa mistura, mantendo suas propriedades iniciais. Os pro-
blemas aqui são:
• Superdosagem: o concreto permanecerá sem iniciar o período de pega, le-
vando mais tempo que o estipulado, o que pode variar de alguns minutos até 
muitas horas, causando nisso prejuízos de mão-de-obra e até a suspensão do 
restante da concretagem;
• Subdosagem: o concreto terá seu tempo de pega retardado, porém. não o 
suficiente para a concretagem.
Os concretos especiais são desenvolvidos para resolver problemas pontuais do 
material, logística e qualquer outro fator que poderia inviabilizar a obra. O uso dos 
aditivos precisa ser bem estudado, dimensionado e planejado para que se evitem 
danos colaterais na execução e transtornos como prazos e custos. As dosagens são 
feitas por empresa especializada e não podem ser realizadas sem a orientação do 
cliente/consumidor.
Concreto com ar incorporado: definição e por que usar? Disponível em: http://bit.ly/2p1ZtnF
Ex
pl
or
Características do Concreto e Aço
Em uma estrutura, diversos esforços atuam sobre os elementos estruturais.Os esforços de flexão solicitam de maneira oposta a mesma peça estrutural, pro-
vocando os efeitos de tração e compressão. Os elementos estruturais são dimensio-
nados geometricamente para resistir aos esforços, essa geometria varia conforme 
o material que será empregado na construção: quanto maior a resistência, menor o 
tamanho das peças. Nas estruturas em concreto armado, temos empregados dois 
materiais para combater esforços diferentes, o concreto é utilizado para conter os 
esforços de compressão, o aço é utilizado para os esforços de tração. Esses mate-
riais foram cuidadosamente escolhidos para utilizar suas melhores características 
dentro do solicitado pelo projeto.
Conheça mais sobre o lançamento e adensamento de concreto.
Lançamento e adensamento do concreto: http://bit.ly/2p2hMsV
Estrutura de Concreto – Concretagem – práticas: http://bit.ly/2oZq6ty
Proteja seu Concreto: http://bit.ly/2W0IZbv 
Ex
pl
or
12
http://bit.ly/2p1ZtnF
http://bit.ly/2p2hMsV
http://bit.ly/2oZq6ty
http://bit.ly/2W0IZbv
13
O concreto possui diversas características dentro de uma estrutura, sua grande 
resistência, dureza, durabilidade, resistência ao fogo fazem com que seja o material 
ideal para uma construção que precisa ser econômica e com baixíssima manu-
tenção. Esse material pode ser encontrado em várias faixas de resistência, o que 
garante sua viabilidade econômica em vários tipos de obras. O concreto possui 
ótima resistência à compressão, medidas em MPa (Mega Pascal) e uma resistência 
à tração na ordem de 10% da sua resistência à compressão. Sua alta resistência à 
compressão, baixo custo de execução e manutenção são os fatores essenciais que 
fazem desse material tão importante na construção civil.
O aço é uma liga metálica composta por ferro e carbono na quantidade certa 
para produzir o aço CA-50 que é utilizado atualmente na construção civil. Pode ser 
comprado em barras e o corte, a dobra e a armação podem ser realizados na obra 
ou ainda ser comprado totalmente pronto e apenas armado no seu local de destino. 
As barras de aço CA-50 possuem grande resistência à compressão e à tração.
Conheça mais sobre o aço utilizado no concreto armado: http://bit.ly/2qsiEHG
Ex
pl
or
O aço CA-50 e os demais aços seguem a NBR 7480 – Aço destinado a arma-
duras para estruturas de concreto armado e especificação. Uma das caracte-
rísticas importantes desse material é o fato de sair das siderúrgicas com diversas 
estrias (rugosidades) que melhorarão a aderência entre ele e a capa de concreto que 
irá revesti-lo. Outra característica entre esses materiais é o fato de compartilharem 
um módulo de dilatação térmica semelhante, garantindo assim que durante as gran-
des variações de temperatura uma estrutura possa passar horas ou dias sem que se 
faça o concreto apresentar fissuras ou trincas por dilatação térmica.
Diretrizes Para Projeto Norma NBR 6118
As estruturas de concreto armado são reguladas pela Norma NBR 6118 – Es-
truturas de concreto armado – Procedimento, a qual define os principais deta-
lhes que os projetistas precisam seguir na construção dos mais diversos empreen-
dimentos que utilizem concreto simples, armado e protendido. A ABNT, contudo, 
não define apenas uma norma, um conjunto de normas precisa ser seguido, de 
normas que se complementam umas às outras conforme o que será construído. 
Caso você precise, por exemplo, de uma norma que oriente na execução de con-
creto armado, precisará consultar a NBR 14931 – Execução de estruturas de 
concreto armado – Procedimento, onde as informações pertinentes envolvendo 
construções estão documentadas.
A NBR 6118 teve sua primeira edição em 2003 e foi atualizada em 2014, tra-
zendo diversos parâmetros que inovaram em sua última atualização. Nesta seção, 
13
http://bit.ly/2qsiEHG
UNIDADE Estrutura de Concreto Armado
discutiremos as principais diretrizes na Norma 6118 e as atualizações que foram 
inseridas em sua última revisão.
Grau de agressividade
O primeiro item que precisamos destacar nesta NBR são as diretrizes para os 
ambientes com diferentes graus de agressividade. Anteriormente, os ambientes não 
recebiam classificação, então, uma obra em frente ao mar era considerada com a 
mesma agressividade de uma obra em região rural e isolada. O grau de agressivida-
de seria uma medida do quanto o ambiente poderia agredir nossa estrutura de con-
creto, quanto mais agressivo ao concreto, maiores precisam ser os cuidados com 
nossa estrutura de concreto armado. Os fatores que podem agredir nossa estrutura 
de concreto armado são:
• Chuvas ácidas provenientes de ambientes com emissão de gases por indústrias;
• Maresia proveniente de regiões costeiras;
• Regiões com solo muito pantanoso e com grande presença de micro-organismos;
• Regiões com ciclo gelo/degelo recorrente.
A norma orienta os projetistas a escolher os fatores A/C (água/cimento), resis-
tência do concreto (fck) e cobrimento de acordo com o fator de agressividade onde 
o empreendimento será construído. Nosso estudo da norma se inicia na Tabela 6.1 
da norma.
Figura 1 – Tabela 6.1 – Classes de agressividade ambiental (CAA) – da ABNT NBR 6118:2013
14
15
A norma destaca quatro classes de agressividade ambiental, indo do I ao IV, do 
melhor caso para o pior. As regiões com fraca agressividade são aquelas em que a 
nossa estrutura de concreto terá uma agressão menor ao longo do tempo; enquanto 
agressividades maiores desgastarão e comprometerão nossa estrutura em caso de 
um dimensionamento errôneo mais rapidamente. A maioria das cidades brasileiras 
se encontram em regiões de agressividade fraca ou moderada, apenas nossa costa 
e regiões com desenvolvimento industrial intenso, como bairros industriais, terão 
um esmero maior na hora de se fazer a concepção e o dimensionamento estrutural. 
Agora que conhecemos a região onde nossa construção será realizada, partiremos 
para a Tabela 7.1 da norma.
Figura 2 – Tabela 7.1 – Correspondência entre a classe de
agressividade e a qualidade do concreto – da ABNT NBR 6118:2013
As diferentes classes de agressividade solicitarão concretos com qualidades/re-
sistências diferentes. Se compararmos duas regiões distintas conforme sua agressi-
vidade, teremos que seguir parâmetros diferentes como:
• Na comparação de extremos entre as regiões com agressividade I e IV, temos 
uma grande mudança no fator água/cimento, de menor ou igual 0,65 para 
menor ou igual 0,45. Isso quer dizer que nosso cimento precisa ter seu traço 
mais rico em cimento, ou uma diminuição substancial na quantidade de água;
• Comparando as resistências entre regiões com agressividade I e IV, temos que 
para a mesma obra em ambas as regiões precisamos sair de uma resistência de 
C20 ou fck 20 MPa para C40 ou fck 40 Mpa. Para produzir esses concretos 
mais resistentes, precisamos utilizar traços com dosagens melhores entre os 
materiais e uma maior quantidade de cimento.
Então podemos notar que concretos mais resistentes requerem quantidades 
maiores de cimento e um melhor estudo dos agregados que serão utilizados para 
produzir um material com qualidades superiores. A quantidade de cimento no nos-
so concreto não interfere apenas na qualidade do produto, o custo é diretamente 
influenciado pelo cimento; de todos os componentes, ele é o material com maior 
valor. Com base no que vimos até aqui, é possível notar que construir o mesmo 
15
UNIDADE Estrutura de Concreto Armado
empreendimento em regiões de agressividades diferentes terá impacto no custo da 
obra com as diferentes relações água/cimento e na resistência do concreto.
Uma outra variável muda sensivelmente conforme a classe de agressividade am-
biental, o cobrimento nominal que é apresentado na Tabela 7.2 da norma é a dis-
tância entre a face de armadura até a face externa do nosso elemento de concreto.
Figura 3 – Tabela 7.2 – Correspondência entre a classe de 
agressividade e o cobrimento nominal – da ABNT NBR 6118:2013
A Tabela 7.2 (Figura 3) nos mostra os diferentes cobrimentos para os diversos 
elementosestruturais que variam significativamente de acordo com o ambiente que 
será construído. No caso de uma comparação entre uma edificação hipotética que 
seria construída em dois ambientes com classes de agressividade distintas, podería-
mos levantar as seguintes conclusões:
• Os cobrimentos entre as regiões de agressividade I e IV variam de 20 mm ou 
2 cm para 45 mm ou 4,5 cm em uma laje. Isso quer dizer que nossas lajes 
terão espessuras diferentes, mesmo sendo a mesma edificação;
• O acréscimo de espessura de concreto é feito para aumentar a segurança do 
aço que está sendo utilizado no nosso concreto armado. Quando ele é exposto 
ao ambiente externo, tende a enferrujar e perder suas qualidades e resistência, 
sendo necessária sua substituição dependendo do caso;
• A quantidade de concreto extra devido aos cobrimentos e fatores água/cimento 
e à resistência do concreto, todos esses parâmetros precisam ser dimensionados 
16
17
conforme a região em que será instala a obra. As espessuras maiores em re-
giões mais agressivas podem interferir diretamente em questões arquitetônicas 
de nosso projeto, como vãos de corredores, caixilhos e tamanhos de banhei-
ros; podem interferir ainda diretamente em questões estruturais em relação ao 
cálculo de toda a estrutura;
• Vejamos como esse detalhe da Tabela 7.2 pode interferir em um cálculo estru-
tural hipotético:
Um edifício comercial está sendo realizado com a mesma arquitetura e di-
mensões. Esse edifício é composto por 25 pavimentos com 800 m2 de lajes 
comerciais. A espessura utilizada na região com agressividade ambiental I é de 
14, o peso específico do concreto para esse exemplo será 2.500 kg/m3, então 
cada laje desse edifício pesará:
Plajes = 2500 · (800 · 0,14)
Sendo assim, multiplicamos o peso específico por seu volume, que é compos-
to pela área multiplicada pela espessura. Nosso peso é de 280 toneladas por 
lajes comerciais; o peso total seria o peso por laje multiplicado pelo número de 
andares, totalizando 7.000 toneladas.
Agora vamos ver a mudança do peso em uma região de agressividade IV.
O cobrimento para lajes aqui deve ser o de 45 mm, ou seja, 25 mm superior por 
face de laje, totalizando 50 mm de espessura, que devem ser adicionados aos 140 
mm utilizados anteriormente.
Plajes = 2500 · (800 · 0,19)
Realizando a mesma multiplicação, novamente encontramos que o peso por 
laje agora é de 380 toneladas, um acréscimo de 36% de peso para nossa estru-
tura. O peso total das lajes passa a ser 9.500 toneladas. Então, provavelmente 
precisaríamos redimensionar toda nossa estrutura e fundações por conta do peso 
extra que é adicionado apenas por tentarmos realizar a mesma edificação em um 
local diferente.
A Norma 6118 orienta em diversos outros itens relacionados ao concreto como: 
maneira correta de lançar o concreto, diferentes qualidades, orientações sobre con-
creto protendido e outras informações importantes para os projetistas que trabalha-
rão com estruturas de concreto armado.
Considerações Sobre Dimensionamento
Quando pensamos em dimensionar uma estrutura, precisamos pensar e analisar 
ponto a ponto nossa estrutura para garantir que ela mantenha sua estabilidade e que 
não haja rupturas localizadas em pontos críticos de nossos elementos estruturais. 
Com o avanço da tecnologia e o poder computacional, os cálculos passaram a ser 
17
UNIDADE Estrutura de Concreto Armado
realizados por programas específicos que utilizam e verificam ponto a ponto a nossa 
estrutura e em tempo real fazem as análises utilizando critérios da norma solicitada.
A espessura da laje definirá a resistência desse elemento: quanto maior a espessura, 
maior a resistência.
O projetista precisa seguir algumas considerações para que faça um bom dimen-
sionamento da estrutura, visando seguir as normas específicas e a norma 15575 – 
Norma de Desempenho, entregando um produto de qualidade para seus clientes. 
Conheceremos agora algumas considerações:
• Vãos entre pilares: realizar grandes vãos na estrutura solicitará vigas com 
alturas maiores para suportar os efeitos de flexão; os pilares receberão as car-
gas das vigas e irão transmiti-las para as fundações. Utilizar poucos pilares te 
obrigará a deixar eles maiores para que possam realizar sua função;
• Lajes com grandes vãos entre as vigas: o efeito de flecha que é intrínseco 
às lajes é proporcional ao vão, isto é, grandes vãos geram grandes efeitos de 
flecha. Para neutralizar isso, será necessário aumentar a espessura da sua laje, 
adicionando peso para nossa estrutura;
• Lajes finas: diminuir a espessura das lajes, ou utilizar lajes demasiadamente 
finas, favorecerá os problemas de vibrações ou deficiência de isolamento acús-
tico. A norma 15575 estabelece valores máximos para a quantidade de ruído 
que pode passar entre andares. Outro problema é que lajes finas tendem a 
vibrar mais, amplificando o som e causando desconforto ao usuário;
• Pilares esbeltos: são aqueles pilares com grande altura e dimensões pequenas, 
eles tendem a flambar e perder estabilidade muito fácil. Para entender esse con-
ceito, basta ter uma régua de 30 centímetros e posicionar uma ponta dela em 
uma mão e comprimir com a outra, ela sempre irá se curvar na direção onde 
possui o menor tamanho e o centro sempre será a região com maior curvatura;
• Vigas de transição: em casos onde existem pilares com descontinuidade, ou 
seja, vigas que absorvem as cargas dos pilares acima e precisam enviá-las para 
outros pilares, esses elementos costumam sofrer de esbeltez por serem dema-
siadamente altos para resistir ao efeito cortante;
Veja um exemplo de viga de transição neste link: http://bit.ly/2P8un8G
Ex
pl
or
• Vigas com seções variáveis: essas vigas possuem suas seções com variação 
de tamanho, geralmente utilizadas em estruturas com grandes solicitações de 
esforços, diminuindo a utilização de material em regiões onde não há necessi-
dade, economizando materiais e evitando o peso excessivo.
Veja um exemplo de viga de seção variável em: http://bit.ly/2pHQpnT
Ex
pl
or
18
http://bit.ly/2P8un8G
http://bit.ly/2pHQpnT
19
As vigas são dimensionadas quanto à sua altura e largura da base. Vigas mais altas 
são mais resistentes aos esforços de flexão, enquanto a base define a resistência ao 
esforço cortante.
Quando falamos em dimensionar uma estrutura, precisamos pensar não só em 
como a manter em pé, devemos levar em conta a qualidade, durabilidade, manu-
tenção e o conforto para o usuário. Todos esses itens são regulados e discutidos na 
NBR 15575. Essa NBR foi um marco para a construção civil no Brasil, com ela foi 
possível estabelecer critérios e diferentes níveis de qualidade para as obras executa-
das, além de trazer uma nova filosofia para a construção civil brasileira. 
Antes dessa norma, as construções não eram encaradas como um produto em 
si, sendo então difícil estabelecer padrões de qualidade para que o cliente pudesse 
efetuar a melhor escolha. Após 2013, com o lançamento da norma, as construções 
passaram a ser encaradas como um produto e diversos itens passaram a ser avalia-
dos dentro dos padrões previamente estipulados. 
Para um melhor entendimento da NBR 15575, consulte o material complementar.
Os pilares são dimensionados utilizando uma área mínima de concreto, então preci-
samos dimensioná-los de acordo com sua geometria.
Características e Propriedades
do Concreto Armado
As estruturas realizadas em concreto armado são as mais simples e baratas que 
podemos realizar no Brasil. A facilidade de execução e de encontrar os materiais 
que compõem o sistema auxiliam para que esse seja o tipo de construção favorito 
entre os projetistas e construtores. 
A construção civil brasileira é a única indústria que emprega mão-de-obra analfa-
beta e de baixo grau de escolaridade, isso demonstra o impacto da construção civil 
na sociedade. Outra característica importante é o fato de ser uma indústria móvel, 
onde o produto possui um grande período de execução e, após o seu término, todo 
o pessoal precisaser realocado para um novo canteiro. O fato de a construção 
civil ter essa característica móvel faz com que os profissionais operacionais tendam 
a ser contratados somente pelo período de construção e, após o término de suas 
atividades, serem desligados da empresa. Com isso é possível perceber que muitos 
profissionais que nela ingressam são pessoas que buscam serviços temporários ou 
uma nova oportunidade no mercado de trabalho.
19
UNIDADE Estrutura de Concreto Armado
Fatores hierárquicos e os métodos de pagamentos utilizados pelas construtoras 
reforçam essas características empregatícias exploradas pelas construtoras. Quan-
do pensamos em outras tecnologias de construção como estruturas metálicas, ma-
deira e concreto protendido, precisamos de profissionais mais bem qualificados 
para executar as tarefas, como serralheiros, soldadores, operadores de equipamen-
tos, entre outros. Esses profissionais precisam de cursos específicos para executar 
essas funções, aumentando o custo final da mão de obra. O preço dos materiais 
também influência no orçamento e os projetistas acabam preferindo trabalhar com 
o concreto armado.
O concreto armado é utilizado desde as construções mais simples, onde a capa-
cidade técnica do executante é mínima até em grandes obras da engenharia, como 
veremos no próximo tópico. Essa flexibilidade do material e os fatores discutidos 
anteriormente garantem que o concreto armado seja o material mais empregado na 
construção civil brasileira. As principais características desses materiais são:
• Resistência aos esforços de tração e compressão;
• Boa impermeabilidade;
• Boa durabilidade;
• Possibilidades de atingir várias faixas de resistência;
• Facilidade de obter os materiais que compõem o concreto armado;
• Facilidade de se contratar mão de obra para a execução da estrutura;
• Os materiais possuem o coeficiente de dilatação térmica parecidos;
• Boa aderência entre o concreto e o aço, garantindo que os materiais funciona-
rão de uma maneira unitária;
• Boa resistência ao fogo;
• Boa resistência mecânica e à abrasão;
• Possibilidade de moldar os componentes estruturais enquanto o concreto está 
em seu estado fresco.
Principais Construções em 
Concreto Armado no Mundo
O concreto armado e posteriormente o concreto protendido são os materiais 
mais utilizados na construção civil e dentro de suas propostas possuem boa durabili-
dade e fácil execução. Ao redor do planeta, temos ótimos exemplos de construções 
realizadas a partir desse material, contudo, utilizando técnicas construtivas diferen-
tes. Conheceremos a seguir algumas obras de concreto armado ao redor do mundo 
que demonstram a versatilidade do material.
20
21
• Museu Nacional Honestino Guimarães: criado pelo arquiteto Oscar 
Niemayer, é composto de uma semiesfera construída em concreto armado.
A construção ocupa uma área total de aproximadamente 15 mil metros qua-
drados, 26,25 metros de altura e a base mede 35,55 metros de raio. Ao lado 
da construção, há um enorme espelho d’água que reflete o museu formando a 
outra metade da esfera;
Conheça mais sobre o Museu Nacional Honestino Guimarães em: http://bit.ly/2J44DGL e 
http://bit.ly/2VY9heHEx
pl
or
• Villa Saitan: a obra apresenta curvas orgânicas e um belíssimo acabamento em 
concreto armado. O Villa Saitan é um complexo residencial construído na cida-
de de Quioto no Japão, ocupando uma área de aproximadamente 558 metros
quadrados e que teve como inspiração folhas, galhos e a natureza;
Conheça mais sobre o Villa Saitan em: http://bit.ly/2P79WJo e http://bit.ly/2o2SFpq
Ex
pl
or
• Paul Rudolph Hall: essa obra sai um pouco das curvas e adota um formato 
mais “bruto e rústico”, trazendo linhas retas e ângulos retos para chamar aten-
ção. Em 1963, foi finalizada a construção do edifício Paul Rudolph Hall, que 
abriga a Yale University e possui 37 pavimentos;
Conheça mais sobre o Paul Rudolph Hall em: http://bit.ly/2qv99rf
Ex
pl
or
• Auditório Tenerife: essa obra realizada nas Ilhas Canárias, mais precisamente 
em Santa Cruz de Tenerife, e foi projetado pelo arquiteto espanhol Santiago 
Calatrava. Ele teve sua construção iniciada em 1997 e seu término em 2003. 
A construção corta o céu com curvas incríveis e se encontra de frente para o 
Oceano Atlântico. O auditório ocupa uma área de 23 mil metros quadrados.
Conheça mais sobre o Auditório Tenerife em: http://bit.ly/2MZoTud e http://bit.ly/2Mzosba
Ex
pl
or
Alguns exemplos de obras incríveis utilizando a tecnologia de concreto armado e 
concreto protendido, apesar de suas peculiaridades e algumas limitações, indicam 
que o material se mostra bem versátil em questões arquitetônicas. Existem diversas 
outras obras que merecem ser citadas, como:
• New Century Global Center (China): é a maior construção horizontal do 
mundo, composto de shopping center, parque de diversões e uma praia artificial, 
essa edificação levou para outro patamar a ideia de ter tudo em um só lugar;
21
http://bit.ly/2J44DGL
http://bit.ly/2VY9heH
http://bit.ly/2P79WJo
http://bit.ly/2o2SFpq
http://bit.ly/2qv99rf
http://bit.ly/2MZoTud
http://bit.ly/2Mzosba
UNIDADE Estrutura de Concreto Armado
Conheça mais o New Century Global Center em: http://bit.ly/2pBKP6G
Ex
pl
or
• Burj Al Arab (Emirados Árabes Unidos): o hotel mais alto e um dos mais luxu-
osos do mundo foi construído sobre uma ilha artificial preparada exclusivamente 
para abrigar o hotel. Na construção desse incrível edifício em formato de vela, 
inspirado em uma embarcação muito utilizada pelos antigos pescadores árabes, 
foram utilizados 33000 metros cúbicos de concreto para a ilha e 36000 metros 
cúbicos para a superestrutura. O primeiro hotel 7 estrelas do mundo;
Conheça mais sobre o Burj Al Arab em: http://bit.ly/35TU039
Ex
pl
or
• Burj Khalifa (Emirados Árabes Unidos): a atual construção mais alta do 
mundo também fica nos Emirados Árabes Unidos, medindo 828 metros no 
topo de sua antena e com 160 andares, é uma construção imponente.
Conheça mais sobre o Burj Khalifa em: http://bit.ly/2P5y7rB
Ex
pl
or
A seguir, na Figura 4, temos uma comparação da altura de diversas edificações.
Figura 4
Fonte: Wikimedia Commons
22
http://bit.ly/2pBKP6G
http://bit.ly/35TU039
http://bit.ly/2P5y7rB
23
Principais Construções em
Concreto Armado no Brasil
Quando o assunto trata de estruturas em concreto, seja armado ou protendido, 
temos diversos exemplos no Brasil que demonstram nossa habilidade em utilizar 
bem as propriedades desses materiais. 
• Edifício Joseph Gire: Nossa primeira obra de expressividade utilizando con-
creto armado no Brasil foi o Edifício Joseph Gire, mais conhecido como A 
Noite, localizado no Rio de Janeiro e construído na década de 1920. Foi o 
maior arranha-céu da América Latina, uma edificação que possui 22 andares 
e 102 metros de altura. Na época de sua construção, utilizou como método 
construtivo o concreto armado, uma novidade citada década.
Conheça sobre o Edifício Joseph Gire em: http://bit.ly/35V1aUv
Ex
pl
or
• Pórtico dos Reis Magos: essa obra utilizou o concreto protendido como mé-
todo construtivo. Localizada na cidade de Natal, no estado do Rio Grande do 
Norte, a obra é conhecida como Pórtico dos Reis Magos e é o maior balanço 
em concreto protendido do mundo.
Conheça mais sobre o Pórtico dos Reis Magos em: http://bit.ly/33SzBtt
Ex
pl
or
• Catedral Metropolitana de Natal: A cidade de Natal possui um outro recor-
dista mundial, dessa vez como a edificação com estrutura em concreto proten-
dido com maior vão livre do mundo, a Catedral Metropolitana de Natal.
Conheça mais sobre a Catedral Metropolitana de Natal em: http://bit.ly/31A48KV
Ex
pl
or
• Palácio Tiradentes: temos mais um recordista mundial em nosso conteúdo 
e esse novamente está no Brasil. Nosso próximo exemplo foi construído na 
cidade de Belo Horizonte e nomeado de Palácio Tiradentes. Essa construção 
abriga a sede administrativa do estado de Minas Gerais e foi projetada por 
Oscar Niemayer. O grande feito dessa obra é possuir o maiorvão suspenso do 
mundo com aproximadamente 148 metros de comprimento.
Conheça mais sobre o Palácio Tiradentes em: http://bit.ly/2W4yFPN
Ex
pl
or
23
http://bit.ly/35V1aUv
http://bit.ly/33SzBtt
http://bit.ly/31A48KV
http://bit.ly/2W4yFPN
UNIDADE Estrutura de Concreto Armado
• Yachthouse Residence Club: uma obra que ainda está em construção e ao 
seu término será o empreendimento mais alto da América Latina, com projeto 
assinado pelo estúdio da Pininfarina, conhecida pelos seus designs de carros 
esportivos que ganharam o mundo, é o edifício que está sendo erguido na 
cidade de Balneário Camboriú, na cidade de Santa Catarina, e foi batizado de 
Yachthouse Residence Club. A edificação possui 81 andares e será composto 
por duas torres.
Conheça mais sobre o Yachthouse Residence Club em: http://bit.ly/2VWQy38
Ex
pl
or
Nessa lista, apresentamos diversos recordistas mundiais e latino-americanos, 
porém, podemos mencionar diversas outras grandes edificações ou projetos de 
infraestruturas produzidos em terras tupiniquins que são incríveis. Vamos conhecer 
alguns deles:
• Ponte Jornalista Phelippe Daou: popularmente conhecida como Ponte Rio 
Negro, construída utilizando a tecnologia de estaio, a ponte foi construída 
para atravessar o Rio Negro no estado do Amazonas e faz a ligação entre os 
municípios de Manaus e Iranduba. A ponte foi inaugurada em 2011 e possui 
extensão total de 11 quilômetros, sendo 3,6 km sobre o Rio Negro, 2 km sobre 
a margem esquerda do rio e 5,5 km na margem direita;
Conheça mais sobre a Ponte Jornalista Phelippe Daou em: http://bit.ly/31xg14c
Ex
pl
or
• Ponte Presidente Costa e Silva: popularmente conhecida como Ponte Rio-
-Niterói, no ano de sua inauguração era a segunda maior ponte do mundo, 
atrás apenas da Ponte do Lago Pontcharmain (EUA), que tem 38,4 km de 
extensão, enquanto a Rio-Niterói possui 13,29 km. A ponte foi projetada e 
construída para ligar a Ponta do Caju, na cidade do Rio de Janeiro, e a Avenida 
do Contorno em Niterói;
Conheça mais sobre a Ponte Presidente Costa e Silva em: http://bit.ly/2VYGXbS
Ex
pl
or
• Ponte Octávio Frias de Oliveira: popularmente conhecida como Ponte Es-
taiada, foi construída na cidade de São Paulo utilizando concreto protendido e 
cabos de aços, conhecidos como estais, que seguram as pistas. Essa ponte é a 
única ponte estaiada do mundo com duas pistas conectadas ao mesmo mastro, 
sendo esse elemento estrutural concebido em formado de X.
Conheça mais sobre a Ponte Octávio Frias de Oliveira em: http://bit.ly/32zsLJ3
Ex
pl
or
24
http://bit.ly/2VWQy38
http://bit.ly/31xg14c
http://bit.ly/2VYGXbS
http://bit.ly/32zsLJ3
25
Neste material foi possível conhecer um pouco sobre a história do concreto e 
conhecer as características desse material. Tais fundamentos são importantes para 
que seja possível realizar o dimensionamento de todos os elementos estruturais dos 
quais nossas concepções arquitetônicas precisam fazer uso. 
Consulte os materiais complementares para se aprofundar melhor no assunto e 
se prepare para nosso próximo passo, em que aprenderemos a dimensionar todos 
os elementos estruturais e, em unidades futuras, conheceremos outros métodos 
construtivos que nortearão nossas escolhas das tecnologias. Os próximos temas 
que abordaremos têm como finalidade desenvolver sua capacidade analítica e críti-
ca, formando um profissional com boa base teórica e ótimas tomadas de decisão.
25
UNIDADE Estrutura de Concreto Armado
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Leitura
Dosagem de concreto: definições fundamentais
http://bit.ly/35UwfHU
Traço do concreto deve ser ajustado para as necessidades de cada projeto
http://bit.ly/35Sx0RQ
Norma comentada: ABNT NBR 6118 – Estruturas de concreto armado – procedimento
http://bit.ly/32yKzEf
Diferraço: Aço CA 50 – CA 60
http://bit.ly/2W2fXbr
26
http://bit.ly/35UwfHU
http://bit.ly/35Sx0RQ
http://bit.ly/32yKzEf
http://bit.ly/2W2fXbr
27
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Estruturas 
de Concreto Armado – Procedimento. Rio de Janeiro, 2013.
BOTELHO, M. H. C. Concreto armado, eu te amo: para arquitetos. 2. ed. São 
Paulo: Edgard Blutcher, 2011.
CONCRETO. Cimento.org, 2019. Disponível em: <https://cimento.org/concreto>. 
Acesso em: 15 jul. 2019.
KAEFER, L. F. A evolução do Concreto Armado. São Paulo: Unesp, 1998.
PEREIRA, V. M. Norma Comentada: ABNT NBR 6.118 – Estruturas de Concreto 
Armado – Procedimento. 2018. Disponível em: <https://www.mapadaobra.com.
br/inovacao/norma-comentada-abnt-nbr-6118>. Acesso em: 15 jul. 2019.
SANTOS, R. E. dos. A cultura do concreto armado no Brasil: educação e 
deseducação dos produtores do espaço construído. In: CONGRESSO BRASILEIRO 
DE HISTÓRIA DA EDUCAÇÃO, 4., 2006, Goiânia. Anais [...]. Goiânia: 
Universidade Católica de Goiânia, 2006.
TOTAL CONSTRUÇÃO. Concreto Armado: O que é? Estruturas, Vantagens 
e Desvantagens, 2019. Disponível em: <https://www.totalconstrucao.com.br/
concreto-armado>. Acesso em: 18 ago. 2019.
27
https://cimento.org/concreto
https://www.mapadaobra.com/
https://www.totalconstrucao.com.br/