2 - Estruturas

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Estruturas 
Madeira 
• A madeira é um material orgânico, que possui peculiaridades que a 
tornam única. Ela absorve água para entrar em equilíbrio com a 
umidade relativa do ar (higroscopia), e tem propriedades físicas e 
mecânicas diferentes dependendo da direção da peça (anisotropia) o 
que influencia na sua resistência e no uso. Um exemplo disso é que a 
sua resistência à compressão paralela às fibras é cerca de quatro 
vezes maior que na direção perpendicular, ou normal às fibras. 
• Tem uma boa resistência à compressão, e é muito mais resistente que 
o concreto quando submetida a esforços de tração. 
• Possui diversas vantagens como maior resistência específica (fC0/ρ), 
peso próprio reduzido (conseguimos uma maior resistência com uma 
peça menor e mais leve) menor consumo de energia para 
beneficiamento e capta CO2 da atmosfera ao invés de emitir. 
• Ao contrário da crença popular, transmite calor a uma velocidade 12 
vezes menor que o concreto, 250 vezes menor que o aço e 1500 vezes 
menor que o alumínio, permitindo que uma estrutura de madeira 
ceda ao fogo muito mais lentamente. 
• Pode ser usada em qualquer estrutura, fechamento, piso e cobertura 
de sistemas construtivos. 
• Dividida em classes de resistência pela NBR 7190/1997. 
 
Aço 
• O aço é usado sozinho ou estruturas de concreto armado e protegido. 
• Classificado pela bitola (diâmetro) dos vergalhões, pelo seu índice de 
escoamento e pela sua resistência por cm². 
• As principais propriedades a serem observadas são: Dureza - 
resistência à deformação plástica; Limite de escoamento - tensão 
máxima aplicada sem que o material sofra deformação irreversível; 
Limite de resistência - tensão máxima / ruptura; Alongamento 
máximo - deformação antes de quebrar; Tenacidade - capacidade de 
absorver energia e deformar plasticamente; Resistência à fadiga - 
tensão máxima a que o aço pode ser submetido a um número infinito 
de ciclos de esforços sem causar fratura 
 
Concreto 
• Material estrutural formado por: aglomerante (cimento) + água + 
agregados (areia e brita) 
• Traço 🡪 proporção dos componentes do concreto medidos em latas 
de 18 litros. 
• Concreto fraco e forte são concretos com menor ou maior proporção 
de água/cimento, respectivamente. 
• Concretos fracos, com mais água, areia e brita são usados para 
lastros de fundações e bases de pisos; já o concreto forte, com menor 
proporção de água e agregados é usado para pilares, vigas e lajes. 
• O concreto simples é um material de boa impermeabilidade, 
durabilidade e que tem ótima resistência à compressão, apesar de 
não resistir bem à tração. 
• Para uma melhor durabilidade e resistência, os materiais devem ser 
escolhidos e proporcionados e preparados com cuidado. 
• Após o preparo e acomodação do concreto ele deve ser adensado 
para eliminar vazios e hidratado para evitar rachaduras e aumentar 
sua resistência em até 40%. 
• É dividido em classes de resistência em função da sua resistência à 
compressão pela NBR 6120/1980. 
 
Concreto armado e protendido 
• Como o concreto simples não resiste bem à tração, busca-se essa 
resistência unindo ao concreto uma armadura de aço, que deve estar 
bem aderida e recoberta para evitar corrosão. 
• Nos pilares e vigas, além da armadura, há estribos de aço que 
absorvem esforços e posicionam corretamente a armação, já nas 
lajes há apenas armação. 
• O concreto protendido também possui barras de aço em seu interior 
que são tracionadas com o concreto fresco e soltas após a cura, para 
impor esforços de compressão na estrutura. 
• Esse tipo de estrutura protendida tem tensões pré-impostas que 
diminuem sua flecha (encurvamento na flexão) e aumentam sua 
resistência permitindo uso em vãos maiores. 
 
Fundações rasas e profundas 
• Função: transmitir ao solo as cargas provenientes da construção 
(NBR 6120/1980 - 600 a 1000 kgf/m²) e receber deste os esforços de 
reação do solo capazes de equilibrá-las (NBR 6122/1980) 
• As fundações rasas ou diretas têm a função de levar a carga da 
construção para camadas rasas do solo, passando apenas da camada 
superficial de 0,5 metro composta de matéria orgânica. Elas têm 
baixa capacidade de carga e são usadas em pequenas construções, 
apenas. 
• Podem ser de três tipos: radier (sob toda a construção), contínua ou 
sapata corrida (sob as paredes) e sapata isolada (apenas sob os 
pilares e sobre as fundações). 
• A carga imposta pelo pilar/parede deve ser suportada pela sapata 
isolada/corrida. 
• As fundações profundas levam a carga para camadas mais profundas 
do solo e são usadas em construções maiores. 
• Elas têm grande comprimento (profundidade) e pequena seção 
transversal. 
• Podem ser pré-moldadas (chegam prontas na obra) ou moldadas in 
loco (concretagem e adensamento no local de instalação). 
• As fundações moldadas in loco são mais usadas em obras menores e 
têm, normalmente, 15 a 25 cm de diâmetro e até seis metros de 
profundidade, suportando cargas provenientes da construção de até 
1000 kgf/m. 
• Vigas baldrame são estruturas contínuas alocadas sob as paredes 
que passam as cargas provenientes da construção às fundações 
profundas. São feitas de concreto armado e apoiadas nas 
brocas/fundações profundas. 
• Os blocos de concreto armados são estruturas de transição entre o 
pilar e as brocas, unindo-as. 
Exercício 
Um pedreiro irá construir uma parede com 3,5 m de altura e está inseguro 
em afirmar se o alicerce em alvenaria, com 0,5 m de altura, será suficiente 
para distribuir o peso da parede no solo. Considerando-se que a parede é 
de 1 tijolo maciço (peso próprio de 450kgf/m²), avaliar a pressão (carga 
dividida pela área) que ela exercerá no solo e dê sua opinião técnica, 
confirmando se o solo resistirá ou não. Admitir capacidade de suporte do 
solo de 1kgf/cm². 
 
• Peso da alvenaria de elevação = 450 kgf/m² x 1 de comprimento x H 
Peso da alvenaria de elevação = 450H kgf/m 
• Peso da alvenaria de embasamento = 450 kgf x 1 de comprimento x 
0,5 de altura 
Peso da alvenaria de embasamento = 225 kgf 
• Peso total = 450H kgf/m + 225 kgf 
• Área sobre a qual a carga será aplicada (área da alvenaria de 
embasamento) = cálculo por metro² = 0,5 m x 1 m = 0,5 m² 
• Pressão = Força/área < 10.000 kgf/m² 
(450H kgf/m + 225 kgf) / 0,5 m² < 10.000 kgf/ m² 
(450H kgf/m + 225 kgf) < 10.000 kgf/ m² * 0,5 m² 
(450H kgf/m + 225 kgf) < 10.000 kgf/ * 0,5 
(450H kgf/m + 225 kgf) < 5.000 kgf 
450H kgf/m < 5.000 kgf - 225 kgf 
450H kgf/m < 4.775 kgf 
H < 4.775 kgf / 450 kgf/m 
H < 4.775 /450 m 
H < 10,61m A altura máxima da alvenaria de elevação é de 10,61m. 
 
Pilares, vigas e laje 
 
 
• Os pilares são estruturas lineares, verticais nas quais se apoiam as 
vigas. Recebe delas os esforços e os transmite fundação 
• Submetido predominantemente a esforços de compressão mas 
podem também surgir tensões de tração pela: Excentricidade na 
aplicação de cargas; Aplicação de momentos fletores e/ou 
Ocorrência de flambagem, etc 
• São compostas de armadura que são barras de aço / vergalhões 
longitudinais (4 bitolas de 10 mm) amarrados aos estribos e cobertos 
de concreto. 
• A área da seção transversal da armadura dos pilares é definida em 
função da carga solicitante, das dimensões da peça, da resistência à 
compressão do concreto e do tipo de aço. 
 
• As vigas são estruturas de concreto armado lineares, horizontais, que 
tendem a sofrer esforços de flexão (Compressão na parte superior da 
viga e tração na parte inferior). 
 
 
 
• Como o concreto não resiste bem à tração, a parte inferior da vida é 
reforçada com vergalhões de bitolas maiores que na parte superior. 
• Além disso, buscando eficiência estrutural e economia, as vigas 
devem ter altura maior que a largura. 
• As lajes são estruturas planas, normalmente horizontais com a altura 
de sua seção transversal muito pequena, se comparada com suas 
outras dimensões. 
• Apoiam-senas vigas e nelas transmitem suas cargas e são 
submetidas normalmente a cargas e tração e compressão. 
• As suas armações não têm estribos. 
• São usadas em coberturas, forros, piso de edificações, fundo de 
reservatórios de água, pontes etc. 
• Podem ser maciças ou pré-moldadas. 
• As lajes maciças são normalmente moldadas no local em que serão 
instaladas e necessitam de formas de madeira. São empregadas em 
grandes obras e resistem a cargas elevadas, mas tem custo elevado 
e requerem mão de obra qualificada para execução. 
• As lajes pré-moldadas são formadas por lajotas de cerâmica e vigas 
de concreto alternadas e unidas por uma camada de concreto, 
chamada de capa, lançada sobre as peças. Podem ser do tipo T ou 
treliçadas (com armadura de aço, suportando maiores vãos). 
• As lajes pré-moldadas do tipo treliça vencem vãos e sobrecargas 
maiores que as tipo T, têm melhor aderência concreto/viga, 
dificultando o aparecimento de trincas, requerem menos mão-de-
obra de montagem e de transporte e possibilitam parede sobre a laje. 
 
 
 
Atividade extra 
Agora os vídeos serão sobre os Elementos estruturais e materiais de 
construção. Vamos aprender sobre diferentes materiais usados em vigas 
com o vídeo “VIGA de madeira, concreto e aço - Introdução as vigas e 
materiais” do canal Estruturas&BIM - Eng. Pedro Rodrigues. 
https://www.youtube.com/watch?v=VNvtWsEBsSM&feature=emb_logo 
 
Neste segundo vídeo uma complementação do que vimos sobre os 
principais tipos de estruturas: “OS 5 PRINCIPAIS TIPOS DE ESTRUTURAS” do 
Canal InovaCivil. 
https://www.youtube.com/watch?v=uu2L_GpCYlU&feature=emb_logo 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=VNvtWsEBsSM&feature=emb_logo
https://www.youtube.com/watch?v=uu2L_GpCYlU&feature=emb_logo
Referência Bibliográfica 
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – Projeto de 
estruturas de concreto armado: Procedimento (NBR 6118) Rio de 
Janeiro, 2014. 
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Projeto 
de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997. 
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8953: 
Concreto para fins estruturais – Classificação pela massa específica, 
por grupos de resistência e consistência. Rio de Janeiro, 2015. 
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7480: Aço 
destinado a armaduras para estruturas de concreto armado - 
Especificação. Rio de Janeiro, 2007. 
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120: Cargas 
para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro, 2019. 
• BORGES, A C. Prática das Pequenas Construções. 6 ed. São Paulo: 
Edgard Blücher, 2010. 152 p. Volume 2 
• BORGES, A C. Prática das Pequenas Construções. 9 ed. São Paulo: 
Edgard Blücher, 2009. 385 p. Volume 1. 
• SALES, J. J.; MALITE, M.; GONÇALVES, R. M. Sistemas estruturais - 
elementos estruturais. São Carlos: Escola de Engenharia de São 
Carlos - USP, 1994. (Publicação 014/94) 
• SALES, J.J., GONÇALVES, R.M., MALITE, M. Sistemas estruturais: 
segurança nas estruturas. São Carlos: EESC – Universidade de São 
Paulo, 1993. (Apostila da disciplina SET 403 – Sistemas estruturais) 
 
 
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