UNIDADE 3 - aula 1

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AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
Introdução
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• No cálculo de um edifício, devem ser consideradas todas as ações que
irão produzir efeitos significativos na sua estrutura.
• Essas ações não necessariamente são cargas externas aplicadas
diretamente ao edifício. Podem ser, por exemplo, características do
material (concreto armado) ou da construção da estrutura, que geram
esforços adicionais que devem ser considerados no projeto estrutural.
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
Introdução
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• Basicamente, as ações são classificadas em dois grupos principais:
ações permanentes e ações variáveis.
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
3.1 – Ações Permanentes
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• As ações permanentes são aquelas que acompanham a utilização do
edifício desde o início ao fim, ou seja, são aquelas que "entram e ficam
para sempre”.
→ Peso próprio da estrutura
→ Peso de elementos construtivos (alvenarias, revestimentos, etc.)
→ Empuxos permanentes
→ Retração dos materiais (concreto)
→ Deslocamentos de apoio
→ Protensão
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
3.1 – Ações Permanentes
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• O peso próprio da estrutura, dos elementos construtivos e o empuxo
são classificados como ações permanentes diretas. Os demais itens são
considerados ações permanentes indiretas.
AÇÃO PERMANETE
DIRETA
Peso próprio, peso elementos 
construtivos, empuxo
INDIRETA
Retração, fluência,
Recalques, imperfeições,
geométricas, protensão
Ler Item 5 NBR 6120:2019
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
3.1 – Ações Permanentes 
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Item 5 NBR 6120:2019
• Peso próprio: calculado com as dimensões nominais dos elementos e o
valor médio do peso específico do material utilizado.
• Tabela 1 → Peso específico aparente dos materiais de construção
• Peso dos componentes construtivos: Na falta de dados experimentais, se 
utilizam os valores propostos nas tabelas da NBR 6120:2019
• Tabela 2 → Alvenarias 
• Tabela 3 → Divisórias e Caixilhos 
• Tabela 4 → Revestimentos de pisos e impermeabilizações 
• Tabela 5 → Telhas 
• Tabela 6 →Telhados 
• Tabela 7 → Enchimentos 
• Tabela 8 → Forros, dutos e sprinkler
• Tabela 9 → Tubos de água cheios de água
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
3.1 – Ações Permanentes – Exemplos de componentes construtivos
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Bloco cerâmico de vedação
Furos horizontais
Bloco concreto de vedação
Furos verticais
Tabela 2 (NBR6120)
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3.1 – Ações Permanentes – Exemplos de componentes construtivos
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• Incluso no peso da parede com 
revestimento → Tabela 2 (NBR6120)
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3.1 – Ações Permanentes – Exemplos de componentes construtivos
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Piso de porcelanato
Contrapiso de cimento e areia
Reboco teto
Forro de gesso
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3.1 – Ações Permanentes – Exemplos de componentes construtivos
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Piso de porcelanato
Contrapiso de cimento e areia
Reboco teto
Forro de gesso
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3.1 – Ações Permanentes
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Exemplo→ Calcular:
1. Peso próprio da viga destacada em vermelho
2. Carga linear da parede sobre a viga
3. Carga permanente total sobre a viga
Considerar:
Viga com dimensões de 20 x 50 (cm)
Alvenaria de vedação com blocos cerâmicos vazados de 14 cm
de espessura sem revestimento
Não há laje apoiada na viga do exemplo
2,40 m
0,50m
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
3.1 – Ações Permanentes
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• Exemplo empuxos permanentes: É uma ação provocada pelo solo 
sobre a parte da estrutura que está enterrada. É muito comum nos 
subsolos de edifícios. 
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
3.1 – Ações Permanentes
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• Retração do concreto: diminuição no volume de um elemento,
ocasionada pela saída da água do concreto, que provoca o surgimento
de deformações e esforços adicionais na estrutura. E mais significativa
em peças de dimensões expressivas, como em grandes painéis de laje.
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
3.1 – Ações Permanentes
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• Protensão: E uma ação provocada pela transferência de forças de uma
armadura sob tensão (armadura ativa) para o elemento estrutural. Em
edifícios de concreto, é comum a existência de vigas ou lajes
protendidas.
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
3.2 – Ações Variáveis
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• As ações variáveis são aquelas que atuam somente durante um
período da vida do edifício, ou seja, elas "entram e depois saem".
→ Cargas acidentais de uso
→ Vento
→ Água (pode ser permanente)
→ Ações dinâmicas
→ Variações de temperatura
DIRETAS
INDIRETAS
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
3.2 – Ações Variáveis
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• Vento: Os efeitos do vento na estrutura, principalmente em edifícios
mais altos, são significativos. Para a segurança, nunca deixe de
considerá-los. → NBR 6123:1988
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
3.2 – Ações Variáveis
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ES • Cargas acidentais: É toda aquela que pode atuar sobre a estrutura de
edificações em função do seu uso (pessoas, móveis, materiais
diversos, veículos etc.)→ Tabela 10 NBR 6120:2019
• Ver outros casos item 6 da NBR 6120 (Ler)
• Casos gerais de uso: Carga
uniformemente distribuída na
laje em kN/m² de laje
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
Ações de construção
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• Devem ser considerados nas estruturas em que há risco de ocorrência
de Estados limites durante esse período
• Exemplos:
→ Áreas de estoque ou manuseio de materiais
→ Áreas de estoque e manuseio de paletes
→ Áreas sujeitas ao trafego de caminhões, empilhadeiras e outros veículos em
geral
→ Reações de apoio de andaimes e plataformas de trabalho
→ Reações de apoio de bandejas de proteção, linhas de vida e outros dispositivos
de segurança;
→ Ações devidas à montagem ou ao apoio temporário de partes da estrutura
(peso próprio e reações de apoio do conjunto de formas, escoramentos etc.)
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
3.3 – Ações excepcionais 
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• São ações que ocorrem durante um tempo muito pequeno, comparado
à vida da construção, e são decorrentes de causas como:
→ Explosões;
→ Choques de veículos e aeronaves;
→ Incêndios;
→ Sismos e tornados (ventos) excepcionais.
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Elementos estruturais 
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Elementos estruturais 
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Elementos Lineares
• São aqueles onde o comprimento longitudinal é maior em pelo menos
três vezes a maior dimensão da seção transversal (NBR 6118),
chamados “barras”. Os exemplos mais comuns são as vigas e os
pilares.
• Como um caso particular existem também os elementos lineares de
seção delgada, definidos como aqueles cuja espessura é muito menor
que a altura.
• Perfis de aço aplicados nas construções com estruturas metálicas são exemplos típicos de
elementos lineares de seção delgada
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Elementos estruturais 
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Elementos Lineares
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Elementos estruturais 
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Elementos Bidimensionais
• Também chamados “elementos de superfície”.
• A espessura é pequena comparada às outras duas dimensões
(comprimento e largura);
• Quando a superfície é plana tem-se a placa ou a chapa.
• A placa tem o carregamento perpendicular ao plano da superfície, e a
chapa tem o carregamento contido no plano da superfície
• O exemplo mais comum de placa é a laje e de chapa é a viga-parede;
• Quando a superfície é curva o elemento é chamado casca
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Elementos estruturais 
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Elementos Bidimensionais
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Elementos estruturais → LAJES
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• Elemento plano, bidimensional, cuja função principal é servir de piso
ou cobertura nas construções
• Recebe as ações verticais aplicadas, provenientes da utilização da laje
em função de sua finalidade arquitetônica, como de pessoas, móveis,
pisos, paredes, e de outros mais variados tipos de carga que podem
existir;
• As ações perpendiculares ao plano da laje podem ser separadas em:
• distribuída na área: peso próprio, contrapiso, revestimento na borda inferior, ACIDENTAL, etc.
• distribuída linearmente: carga de parede apoiada na laje;
• concentrada: pilar apoiado na laje.
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Elementos estruturais → LAJES
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• Tipos comuns de lajes:
• Maciças;
• Pré-moldadas;
• Nervuradas;
• Lisas.
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Elementos estruturais → LAJES
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• Lajes pré-moldadas unidirecionais
• Tipo comum de laje;
• Laje com vigotas biapoiadas;
• Considera-se que as cargas vão a metade para cada viga de apoio.
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Elementos estruturais → LAJES
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• Lajes pré-moldadas
unidirecionais
• Distribuição das
cargas
Vigas
L/2
L/2
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Elementos estruturais → LAJES
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• Lajes maciças
• Distribuição de cargas:
• Charneiras plásticas;
• Linhas de ruptura;
• Áreas de influência
• As cargas da laje migram para as 4
vigas de apoio com áreas de influência
conforme as vinculações.
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Elementos estruturais → Lajes
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• As reações de apoio de lajes retangulares armadas em duas direções
sob carregamento uniformemente distribuído (por unidade de área)
são calculadas considerando-se, para cada vínculo, a carga
correspondente à área de influência definida por triângulos ou
trapézios.
• Tais figuras são obtidas traçando-se, a partir dos vértices, retas
inclinadas de:
• 45° entre dois vínculos do mesmo tipo;
• 60° a partir do vínculo engastado, se o outro for simplesmente apoiado;
• 90° a partir do vínculo (apoiado ou engastado), quando a borda vizinha for livre.
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
Elementos estruturais → Lajes
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• EXEMPLOS
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• EXEMPLOS
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Elementos estruturais → Lajes
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• As reações de apoio das lajes, as quais são transferidas às vigas, são
determinadas da seguinte forma: calcula-se a carga total na área de
influência, dividindo-a pelo valor do vão da viga, a fim de obter o
carregamento uniformemente distribuído (por unidade de
comprimento) sobre a viga:
onde p é a carga uniformemente distribuída atuante na laje (por unidade
de área).
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
Elementos estruturais → Vigas
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• Elementos lineares (barras) onde a flexão é preponderante.
• Sua função básica é vencer vãos e transmitir as cargas para os apoios,
geralmente pilares;
• Os carregamentos são provenientes de lajes, de outras vigas, de
paredes de alvenaria, de pilares, etc., geralmente perpendiculares ao
eixo longitudinal.
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
Elementos estruturais → Vigas
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Elementos estruturais – Pilar
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• Pilares são “elementos lineares de eixo reto, usualmente dispostos na
vertical, em que as forças normais de compressão são
preponderantes.”
• As ações que recebem, geralmente de vigas e lajes, são transmitidas às
fundações das edificações, na grande maioria dos casos.
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
Elementos estruturais - Escadas
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• Existem diversos tipos de escadas, sendo uma das mais comum a
mostrada a seguir:
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Elementos estruturais - Escadas
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𝐏𝐞𝐬𝐨 𝐏𝐫ó𝐩𝐫𝐢𝐨:
Patamar = 𝛾𝑐𝑜𝑛𝑐 . ℎ𝑝
𝑘𝑁
𝑚2
𝑇𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜 𝑖𝑛𝑐𝑙𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 = 𝛾𝑐𝑜𝑛𝑐 . ℎ𝑚
𝑘𝑁
𝑚2
ℎ𝑚 = ℎ1 + ൗ
𝑒
2
ℎ1 = ൗ
ℎ
cos 𝛼
CARGAS NAS ESCADAS
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
Elementos estruturais - Escadas
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CARGAS ACIDENTAIS (NBR-6120)
• Carga acidental nos parapeitos:
(Também em sacadas)
Nota “j“ da tabela 10 NBR6120:2019
• Carga acidental distribuída: Tabela 10 NBR6120:2019
• escadas sem acesso ao público: 2,5 kN/m²
• escadas com acesso ao público: 3,0 kN/m²
• Ver demais casos na norma
Força horizontal 
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
Elementos estruturais - Caminhamento das cargas 
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Ações Horizontais:
Ex.: Vento
Laje
viga
Pilar
Fundação
Lajes
Vigas
Pilares
fundação
Ações Verticais
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
Modelos estruturais
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• Inúmeros modelos estruturais que podem ser empregados na análise
de edifícios;
• Alguns mais simples, outros mais complexos;
• Alguns bastante limitados, outros mais abrangentes
• Modelo estrutural destinado ao cálculo de edifícios de concreto
armado que nos deparamos durante a graduação em Engenharia Civil.
Métodos aproximados + Vigas contínuas
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Modelos estruturais
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Elementos estruturais
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• Exemplo 1:
a) Fazer o levantamento das ações nominais verticais (ações
permanentes e ações variáveis de sobrecarga de utilização)
• para as lajes
• Para as vigas V3 e V5
b) Determinar as solicitações nominais Sn (EC e MF nominais) das vigas
V3 e V5 da estrutura devido a cada uma das ações nominais, utilizando
o programa FTOOL utilizando o modelo simplificados de vigas
contínuas.
c) Reações no pilar P12 para um pavimento.
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Elementos estruturais
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• Obra em concreto armado: peso próprio→ Tabela 1 da NBR 6120
• Lajes de concreto armadas nas duas direções→ distribuição por charneiras
• Forro de gesso acartonado em toda a obra
• Contrapiso de 5 cm + piso de porcelanato de 8 mm de espessura
• Distância entre pisos consecutivos (pé esquerdo): 2,80 m
• Paredes internas: Alvenaria de vedação de blocode vedação com furos horizontais
de 11,5 cm de espessura e revestimento de 2 cm cada face (NBR 6120, Tabela 2)
• Paredes externas: Alvenaria de vedação de bloco de vedação com furos
horizontais de 19 cm de espessura e revestimento de 2 cm cada face (NBR 6120,
Tabela 2)
• Ações variáveis de sobrecarga de utilização: Sobrecarga de utilização nos andares:
considerar edifício comercial com salas de uso geral (NBR 6120, Tabela 10)
AÇÕES E SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS
Elementos estruturais
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Planta de Formas – Pavimento Tipo
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Elementos estruturais
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• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681:2003 – Ações e segurança nas
estruturas – Procedimento. Rio de Janeiro, 2003.
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120:2019 – Ações para o cálculo de
estruturas de edificações. Rio de Janeiro, 1980.
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118:2007 – Projeto de estruturas de
concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2014.
• GONÇALVES, R. M.; SALES, J. J.; MALITE, M.; MUNAIAR NETO, J. Ação do vento nas edificações: teoria
e exemplos. São Carlos: SET/EESC/USP, 2004.
• SALES, J. J.; MUNAIAR NETO, J.; MALITE, M.; GONÇALVES, R. M. Segurança nas estruturas: teoria e
exemplos. São Carlos: SET/EESC/USP, 2005.
• KAMINSKI, J. J.; Segurança Estrutural. Apostila de disciplina. Santa Maria: UFSM, 2017.
• KIMURA, A.; Informática aplicada em estruturas de concreto armado: cálculo de edifícios com o uso
de sistemas computacionais. São Paulo: Pini, 2007.
• ARAUJO, J.M. Curso de concreto armado - volume 4. Rio Grande: Dunas, 2014.
• BASTOS, P. S. S.; Estruturas de concreto I. Bauru: UNESP, Acesso 2017.
(http://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/pag_concreto1.htm)