APOSTILA - CURSO DE ESTRUTURA METÁLICA

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1 – ESTRUTURA METÁLICA 
 
Vamos Iniciar estudos sobre as estruturas de aço, que cada vez mais 
vem ganhando espaço nas construções do nosso dia a dia. 
A ANBT NBR 8800:2008 – Projeto de Estruturas de Aço e de 
Estruturas Mistas de aço e Concreto é a norma que serve como principal 
referência para o estudo dessas estruturas. 
Esse material tem como finalidade direcionar e abordar os principais 
aspectos relacionados a estas estruturas, não somente para âmbito profissional 
ou educacional, mais para base de estudo de concursos que abordem essas 
temáticas. 
1.1 – INTRODUÇÃO SOBRE ESTRUTURAS METÁLICAS 
 
A estabilidade do sistema estrutural vai da escolha dos elementos que 
vão compor a estrutura que é de fundamental importância para o resultado final 
da obra no que diz respeito aos aspectos de peso das estruturas, da facilidade 
de fabricação, da rapidez e montagem e consequentemente do custo financeiro 
e final da estrutura. 
Devemos analisar sempre o melhor modo da estrutura trabalhar de 
maneira simples com maior número de ligações flexíveis e explorando o uso de 
contraventamentos verticais para dar estabilidade as cargas horizontais, por 
exemplo, as cargas de vento, porém, em alguns casos quando não se é 
possível se utilizar contraventamentos, devemos aporticar a estrutura, 
resultando assim em uma estrutura com ligações mais rígidas, o que faz seu 
processo de montagem mais lento e menos econômica. 
 
1.2 SISTEMAS ESTRUTURAIS 
 
Geralmente as edificações são formadas principalmente por 
componentes estruturais horizontais (Vigas) e verticais (Pilares) e as cargas 
horizontais devidas as ações de vento que agregam grande influencia no 
dimensionamento estrutural. 
 
 
 
 
 
 
Figura 1: Sistema estrutural de uma estrutura metálica 
Fonte: Manual CBCA 
 
São os principais componentes: 
 
• Tirantes ou elementos tracionados: São elementos onde tem 
como principal esforço a tração axial, ocorrem geralmente nas cordas e 
diagonais de treliças, nos contraventamentos, nos suportes de pisos 
suspensos, em cabos de sistemas de cobertura, etc. 
• Pilares ou Elementos comprimidos: Tem como principal 
esforço a compressão e geralmente ocorrem nas diagonais de treliças ou em 
pilares. 
• Vigas ou elementos Fletidos-comprimidos: Os Principais 
esforços nesses elementos são o momento fletor e a força cortante e ocorrem 
geralmente nas vigas das edificações. 
• Treliças: São elementos sujeitos apenas a tração e compressão, 
os nós devem ser rotulados e as cargas, necessariamente devem ser aplicadas 
nos nós. 
• Lajes Steel Deck e Painéis: Lajes compostas de concreto e aço 
(Laje Mista), a sua fôrma metálica possui a função de fôrma e de armação 
positiva, portando, essa tipologia de laje além de proporcionar rapidez de 
execução, não possui a necessidade de se utilizar fôrmas de madeira ou 
escoramentos, conferindo assim uma obra mais limpa e sustentável. 
• Contraventamentos: São componentes estruturais com as 
mesmas características das treliças e possuem a função de estabilizar as 
edificações em relação às cargas laterais (vento), podendo ser montados em 
formas de “X”, em “K”, em “Y”, etc, sendo o mais eficiente o sistema de 
contraventamento em “X”. 
 
1.3 VANTAGENS E DESVANTAGENS 
 
Vamos agora observar quais as vantagens e desvantagens da 
utilização desse sistema estrutural, que conferem ao aço uma boa opção para 
as estruturas e também das características que o fazem necessitar de 
tratamentos especiais que podem elevar o seu custo e também quais são os 
pontos negativos, tendo como principal o alto custo, entre outros pontos. 
 
 
1.3.1 Vantagens 
 
✓ O aço é um material com alta resistência a todos os esforços, 
diferenciando do concreto que resiste melhor a compressão que à tração, o 
que confere a essas estruturas peças estruturais de aço como menores 
dimensões e menor peso em comparação a outros materiais. 
✓ Portanto confere a característica essencial para a redução de 
custo com as fundações que seria vencer os grandes vãos, já que o peso da 
estrutura é relativamente menor. 
✓ Outro ponto importante, é que o uso do aço confere a obra um 
fator de execução totalmente industrializado, o que confere rapidez e execução 
com uma obra mais limpa, o que antecipa ganhos como a entrega rápida da 
obra e lucros antecipados. 
✓ E por último e não menos importante, seria a reutilização e 
reaproveitamento do material, podendo assim se remover as peças e se utilizar 
para outros fins. 
 
1.3.2 Desvantagens 
 
✓ Mão de obra especializada; 
✓ Tratamento contra corrosão e para proteção quanto ao fogo; 
✓ Custo do aço; 
✓ Maquinários para a execução da obra. 
✓ Problemas com a instabilidade, devido as cargas laterais e a 
estrutura extremamente leve; 
 
1.4 PROPRIEDADES MECÂNICAS DO AÇO 
 
De acordo com a NBR 8800:2008, as constantes físicas que podem ser 
adotadas para finalidade estrutural são: 
 
➢ Módulo de Elasticidade: E = 200.000 Mpa 
➢ Coeficiente de Poisson: 0,30 
➢ Módulo de Elasticidade Transversal: G = 77.000 Mpa 
➢ Coeficiente de Dilatação Térmica: 1,20 x 10-5°C-1 
➢ Massa Específica: 7.850 Kg/m³ 
 
 
Conforme Pfeil & Pfeil (2008), as principais propriedades dos aços são: 
 
• Ductilidade – é a capacidade que alguns materiais possuem de 
se deformarem antes da ruptura, quando estão sujeitos a altas tensões, logo, 
quanto mais dúctil o aço for, maior a redução de área ou alongamento antes da 
ruptura, poremos medir a ductilidade através de ensaios de deformação ou da 
estricção, que fornecem parâmetros quando estiver sujeita a altas tensões. 
• Fragilidade – é o oposto de ductilidade, devido a ações baixas 
temperaturas, efeitos térmicos locais, podem fazer com o aço se torne frágil e 
assim rompa bruscamente, esse tipo de comportamento deve ser evitado. 
• Tenacidade - é a Energia mecânica ou impacto necessário para 
levar o material a ruptura, ou seja, a capacidade de absorver uma certa 
quantidade de energia para levar a fratura do material. 
• Elasticidade – é a capacidade do material de deformar no seu 
estágio inicial após o descarregamento, não apresentando deformações 
residuais. 
• Plasticidade – é uma deformação provocada por tensão igual ou 
superior ao limite de escoamento, fazendo com que a estrutura interna do 
metal sofra mudanças como o deslocamento relativo na sua composição 
atômica, resultando assim em deformações residuais. 
• Corrosão – é o processo onde o aço sofre uma reação com 
alguns elementos presentes no ambiente em que se encontra exposto, tendo 
muita similiaridade com o minério de ferro. A corrosão confere perda da seção 
das peças de aço e isto pode levar ao colapso da estrutura, algumas proteções 
necessárias são a pintura ou a adição de uma camada de zinco ou 
galvanização, porém, deve-se evitar o acúmulo de sujeira e umidade e o 
contato dos perfis com metais diferentes. 
• Fadiga – Quando o material trabalha sob efeito de esforços 
repetidos em grande número, pode levar a ruptura em tensões inferiores às 
obtidas em ensaios estáticos, ou seja, a fadiga do material, é uma 
característica muito importante para peças sujeitas a cargas dinâmicas. 
• Dureza - Resistência ao risco ou abrasão. 
 
 
 
 
1.5 COMPOSIÇÕES QUÍMICAS DO AÇO 
 
Os Aços Estruturais possuem uma porcentagem de ferro superior a 
95% e carbono numa porcentagem máxima de 0.29%, e ainda possuem 
elementos de liga que são os elementos em menor quantidade, sendo como 
aditivos para o aço 
 
 
 
 
 
O que define os vários tipos de aço é a sua composição, e a sua 
proporção utilizada, por exemplo, a quantidade de carbono altera positivamente 
a resistência do aço, porém reduz a ductilidade do material, o que também 
prejudica a soldabilidade. 
 
 
 
 
 
 
 
FERRO Carbono Aço 
 
1.6 TIPOS DE AÇO ESTRUTURAL 
 
 
Conforme a NBR 8800:2008, seus conceitos se aplicam para aços com 
resistência máxima ao escoamento de 450 MPa, e relação entre a ruptura e ao 
escoamento não inferior a 1,18, e sempre deve-se observar a ductilidade e 
soldabilidadedo material. 
 
Os Aços mais comuns são: 
 
• Aços-Carbono; 
• Aços de baixa Liga e alta resistência mecânica; 
• Aços de baixa liga e alta resistência mecânica resistentes à 
corrosão atmosférica. 
 
1.6.1 Aços-Carbono 
São os que não contem elementos de liga, podendo ainda, serem 
definidos como baixo, médio e alto carbono, sendo os de baixo carbono (C<= 
0.30%), sendo os mais adequados para a construção civil, entre eles se 
destacam: 
• ASTM – A36 – o aço mais utilizado na fabricação de perfis 
soldados (chapas com t>= 4.57 mm) tem como aço semelhante o CG-26; 
• ASTM A572/Gr50 – Aço utilizado na fabricação de perfis 
laminados tem como semelhante o MR-250; 
• ASTM A570 – Aço mais utilizado na fabricação de perfis formados 
a frio tem como aço semelhante o CF-26; 
 
 
Tabela 1: Tipos de aço carbono 
TIPOS DE AÇO Fy Fu 
ASTM –A36 250 400 
ASTM-A570 Gr 
36 
250 365 
ASTM-A572 Gr 
50 
345 450 
CG-26 245 a 255 410 
CF-26 260 410 
MR-250 250 400 
 
Tabela 2: Tipos de aço conforme a ABNT NBR 8800:2008 
 
1.6.2 Aços de Baixa Liga sem tratamento térmico 
 
O que fornece um melhoramento nas propriedades mecãicas e em 
alguns casos um aumento na resistência a corrosão é a adição de elementos 
de liga. 
São os aços que possuem um teor inferior a 2% suficientes para 
adquirirem ou maior resistência mecânica (Fy >= 300Mpa) ou maior resistência 
a corrosão, ou ambos. 
Os Principais são: 
• COS-AR-COR – Aços de alta resistência à corrosão atmosférica, 
especificado pela COSIPA; 
• USI-SAC – Aços de alta resistência à corrosão atmosférica, 
especificado pela USIMINAS; 
• CSN-COR – Aços de alta resistência mecânica e de alta 
resistência à corrosão atmosférica, especificado pela CSN. 
 
1.6.3 Aços de alta resistência e baixa liga com tratamento térmico 
 
São aços que em sua constituição possuem teor de liga inferior a 2% e 
recebem um tratamento térmico especial, são usados estritamente a tanques, 
vasos de pressão, etc. 
1.7 TIPOS DE PERFIS 
Os perfis são classificados em Laminados, soldado e de chapa 
dobrada (ou formados a frio), sendo os dois primeiros contemplados pela NBR 
8800:2008 e o último pela NBR 14762:2001. 
1.7.1 Perfis Laminados 
As principais seções utilizadas destes perfis para finalidade estrutural, 
são: I, H, L, U, e as chapas. 
Seu processo de fabricação é a quente, através da laminação na qual 
se preenche uma forma para obter o formato desejado. 
 
Figura 2: Fabricação de perfis Laminados 
Fonte: Pignata (2012) 
 
Em relação a sua utilização de acordo com seus formatos: 
• Perfil I: Utilização principal em vigas (L< H); 
• Perfil H: Utilização principal em Pilares (L ≅ H); 
• Perfil U: Utilização em estruturas pouco carregadas com pilares, 
ou componentes em treliças, terças, degraus. 
• Perfil L: Utilização em Componentes de treliça e 
contraventamento; 
 
Os Perfis “I” possuem a largura da mesa bem menor que sua altura 
total, e sua definição é a seguinte: 
 
Ex: W510 X 50 
Perfil tem formato “I”, com 510 mm de altura (aproximadamente) e 
50 kg/m de massa linear. 
A diferença entre um perfil “I” e um perfil “H”, é a proporção da largura 
da mesa e a altura do perfil, sendo o perfil H mais “achatado”, e por isso tem 
um melhor desempenho para elementos sujeitos a compressão, como os 
pilares. 
 
 
 
 
1.7.2 Perfis Soldados 
São Perfis formados pela união de chapas ou outros perfis através da 
solda. 
A vantagem da utilização desse perfil em relação ao laminado é a 
maior liberdade na escolha das dimensões e formatos, em contrapartida possui 
um alto custo de fabricação. 
Os mais comuns são os Perfis I e H, nas seguintes séries: 
• Perfil CS - Colunas Soldadas 
• Perfil VS – Vigas Soldadas 
• Perfil CVS – Colunas e Vigas Soldadas 
• Perfil VSM – Vigas Soldadas Monossimétricas, são perfis bem 
utilizados e recomendados para estruturas mistas, sendo a mesa menor para 
assim se adequar e ficar embutida na laje, o que gera uma economia de 
material. 
 
 
1.7.3 Perfil de Chapa dobrada ou formado a frio 
 
São perfis padronizados e formados a frio sob a forma de L, U, EU, Z, 
ZE, oferecendo grande liberdade de uso e elaboração para os projetistas. 
Porém o uso de chapas finas, geralmente menor que 3 mm, conduz a 
problemas de instabilidade estrutural, por isso devemos sempre observar e 
seguir os procedimentos normativos. 
 
 
 
1.8 Fabricantes e Escolha dos perfis 
 
1.8.1 Fabricantes 
 
Muitas são as usinas que fabricam catálogos que contém uma 
descrição completa de aços, perfis e barras que produzem como: 
• GERDAU 
• CSN 
• USIMINAS 
 
 
1.8.2 Escolha do perfil 
 
É de fundamental importância lembrar que a escolha do perfil mais 
adequado para cada aplicação, sempre observando o princípio da distribuição 
das massas nas seções, que se relaciona as formas das seções das peças 
estruturais com os esforços submetidos a elas. 
Resumidamente: 
 
• Esforço de tração simples: Convive bem com qualquer tipo de 
seção, se for trabalhar com peças esbeltas é recomendável o uso de seções 
em que o material esteja bem concentrado junto ao centro de gravidade da 
seção; 
• Esforços de Compressão simples: Pode provocam flambagem, 
suas seções são mais rígidas, ou seja, o material está mais afastado do centro 
de gravidade e em todas as direções; 
• Esforços de Flexão: Exige formas de seção em que o material 
esteja longe do centro de gravidade, mas apenas em relação ao eixo em torno 
do qual ocorre o momento fletor. 
 
2.0 METODOLOGIAS DE CÁLCULO 
Vamos estudar sobre duas metodologias de cálculo que podem ser 
utilizadas no nosso dimensionamento: Os Métodos dos estados limites e os 
métodos das tensões admissíveis. 
2.1 Métodos dos estados limites 
Neste método trabalhamos com majoração de cargas atuantes (vale 
observar os estados limites), e praticamente mantemos a resistência da peça. 
Sempre consideramos as recomendações da ABNT NBR 
8.800/2008 
No Funcionamento dessa metodologia de cálculo se calcula uma carga 
atuante é através da majoração de cargas mantemos um valor pequeno de 
coeficiente de carga, pois, o coeficiente de segurança consiste em considerar 
que a peça resiste a uma carga muito maior do que a exigida. 
Ex: Um escritório tem carga de 200 kgf/m², realizamos o cálculo para 
300 kgf/m² 
Nas nossas estruturas iremos utilizar esse método e posteriormente 
observar quais as diferenças entre E.L.U e E.L.S. 
2.2 Método das tensões admissíveis 
Esta metodologia é adotada pela AISC e mantemos as cargas e 
aplicamos fatores de redução de na resistência das peças. 
No geral utilizamos esse método para um pré-dimensionamento e 
ocasiões onde seja mais prático dimensionar. 
Através dessa metodologia aplicamos na carga uma tensão admissível 
última da peça. 
Ex: Uma peça suporta 100 kg, mas para o teste ela só vai suportar 60 
kg, um elevador onde em estado normal ele suporta 600 kg, suporta na 
verdade mais de 1200 kg, o que não é permitido por questões de segurança. 
Nesse método projetamos para uma carga visando não passar do 
estado limite último. 
 
 
 
Na engenharia mecânica, se trabalha com coeficientes de segurança, 
onde se divide a resistência da peça por um coeficiente de segurança, 
atingindo a área necessária, o perfil adequado para se trabalhar com um perfil 
maior que necessário. 
Obs: Carga atuante é diferente de esforço atuante 
Ex: Um pilar sofre uma carga atuante e gera sobre ele esforços de 
compressão. 
2.3 Diferenças entre Estados Limites 
Estados Limites de Serviço (E.L.S): 
Nesse estado não se majora cargas, a carga estipulada de acordo com 
os limites de deslocamento deve ser seguida e respeitada, o seu desprezo 
pode levar a casos de ruptura do perfil e esforços que mudam seu 
comportamento, seu uso se relaciona com o uso e ocupação da estrutura. 
Os deslocamentos devem ser respeitados segundo o ANEXO C da 
ABNT NBR 8.800/2008: 
 
 
Estados Limites Últimos (E.L.U): 
Nesse método se majora cargas e tem relação com a resistência dos 
materiaisempregados, devemos evitar trabalhar com esse estado limite, pois 
se relaciona com: 
• Deformações no perfil; 
• Torções e deformações globais que podem levar a ruinas em 
peças estruturais; 
• Fadiga; 
• Fratura e deslizamentos. 
 
2.4 Projeto nos Estados Limites 
 
Conforme a NBR 8800:2008, o método dos estados limites utilizados 
para o dimensionamento de uma estrutura requer que não e ultrapasse 
nenhum estado limite, se um ou mais estados limites forem excedidos, a 
estrutura não atende aos objetivos para a qual foi projetada. 
Nesse projeto o coeficiente de segurança se divide em duas 
categorias: 
 
• Coeficiente de ponderação de ações (Cargas); 
• Coeficiente de Ponderação de resistências. 
 
A resistência da peça deve ser maior que a solicitação de projeto: 
 
Rd > Sd 
Onde: 
 
Rd – Resistência de cálculo 
Sd – Solicitação de cálculo 
 
Resistência de cálculo (ou de projeto): 
 
Rd = Rk/γ 
 
γ = Coeficiente de Segurança 
 
 
 
 
2.5 Ações nas Estruturas 
 
Quando falamos sobre ações nos referimos sobre todas as cargas que 
são aplicadas na estrutura e se dividem em três grandes grupos: 
 
Permanentes (G): Engloba o peso próprio da estrutura e de todos os 
componentes da construção de maneira direta como as paredes, 
revestimentos, equipamentos fixos, etc e as indiretas como retração, 
protensão, deslocamentos no apoio; 
Variáveis (Q): Incluem as cargas que variam de acordo com o tempo e 
de correntes do uso da edificação como os móveis, vento, temperatura, etc. 
Excepcionais(E): Possuem uma baixa probabilidade de ocorrência, 
porém com grande impacto na estrutura como efeitos sísmicos, incêndio, 
choque de veículos, etc. 
 
As ações variáveis causadas pelo uso e ocupação da edificação 
podem ser encontradas na ABNT NBR 8800 (ANEXO B), na NBR 6120, e na 
NBR 6123 as ações decorrentes da ação do vento. 
2.6 Combinações de Ações 
As combinações de ações referem-se ao momento onde uma ação 
variável é dominante, e se combina a outras ações permanentes e as variáveis 
simultâneas que causem efeitos desfavoráveis à estrutura. 
Os tipos de combinações para verificação do ELU, são: 
 
• Combinação Normal: que inclui todas as ações decorrentes do 
uso previsto da estrutura; 
• Combinação de construção: Consideradas ações que podem 
promover algum estado limite último durante a construção; 
• Combinação especial: Inclui as ações variáveis especiais; 
• Combinação excepcional: Inclui as ações excepcional, que podem 
levar ao colapso da estrutura. 
 
De acordo c om a ABNT NBR 8800:2008, as combinações normais e 
as variáveis podem ser dadas por: 
 
 
 
As ações excepcionais, são combinadas por outra equação e com 
outras ações: 
 
 
 
Onde: 
 
 
 
O símbolo é um fator de redução para as ações variáveis para 
considerar a baixa probabilidade de ocorrência simultânea de ações distintas 
de naturezas diferentes com valores característicos. 
 
 
 
 
 
 
Fonte: ABNT NBR 8800/2008 
 
Fonte: ABNT NBR 8800/2008 
 
Os estados limites de utilização devem ter o papel de evitar a 
insegurança e o desconforto, devido aos deslocamentos excessivos ou 
vibrações e ainda outros danos as alvenarias, e sendo assim as combinações 
de ações para verificação do ELS, são: 
 
 
 
 
 
 
Exercício - Combinações de ações 
 
Uma Viga Metálica da cobertura de um edifício Comercial está sujeita 
as seguintes cargas: 
• Cargas Permanentes: 
 
✓ Peso próprio da viga metálica – 0.9 KN/m 
✓ Peso próprio das telhas – 0.50 KN/m 
 
• Cargas Variáveis: 
 
✓ Sobrecarga de cobertura (Para baixo) – 2.5 KN/m 
✓ Ação do vento a 0º (Para Cima) – 3 KN/m 
✓ Ação do vento a 90º (Para Cima) – 4 KN/m 
 
Quais são as hipóteses que podem ocorrer para o ELS e o ELU? 
Hipóteses: 
Combinações para o ELS (Não há aplicação de coeficiente de 
ponderação): 
• Sempre teremos: PP 
Q = (0.9 +0.5) =1.4 KN/m 
• Frequentemente podemos ter: 
 
✓ PP+ SC: 
 
Q = 1.4 + 2.5 = 3.9 KN/m 
 
✓ PP+V0: 
Q =1.4 – 3 = -1.6 KN/m 
 
 
✓ PP+V90: 
 
Q = 1.4 – 4 = - 2.6 KN/m 
 
• Vai ser possível acontecer: 
 
✓ PP+SC+0.3V0: 3.9 -0.3*3 = 3 KN/m 
✓ PP+SC+0.3V90: 3.9 – 0.3*4 = 2.7 KN/m 
✓ PP+V0+0.6SC: 1.4 – 3+0.6*2.5 = -0.1 KN/m 
✓ PP+V90+0.6SC: 1.4 -4 +0.6*2.5 = -1.1 KN/m 
 
A HIPÓTESE DE COMBINAÇÃO MAIS DESFAVORÁVEL PARA O 
ELS SE ENCONTRA EM: PP+SC 
Combinações para o ELU (Vai Haver a aplicação de coeficiente de 
ponderação): 
• Sempre teremos: PP 
 
Q = (1.25*0.9 + 1.4*0.5) = 1.825 KN/m 
 
• Frequentemente podemos ter: 
 
- PP + SC: 
 
Q = (1.25*0.9 + 1.4*0.5) +1.5*2.5 = 5.57 KN/m 
 
- PP +V0: 
 
Q = (1.25*0.9 + 1.4*0.5) – 1.4*3 = -2.375 KN/m 
Q = (1.00*0.9 + 1.00*0.5) – 1.4*3 = -2.8 KN/m 
 
 
- PP + V90: 
 
Q = (1.25*0.9 + 1.4*0.5) – 1.4*4 = -3.775 KN/m 
Q = (1.00*0.9 + 1.00*0.5) – 1.4*4 = -4.2 KN/m 
 
É POSSÍVEL ACONTECER: 
 
- PP + SC + V0: 
 
Q = (1.25*0.9 + 1.4*0.5) +1.5*2.5 – (1.4*0.6*3) = 3.05 KN/m 
Q = (1.00*0.9 + 1.00*0.5) +1.5*2.5 – (1.4*0.6*3) = 2.63 KN/m 
 
- PP + SC + V90: 
 
Q = (1.25*0.9 + 1.4*0.5) +1.5*2.5 – (1.4*0.6*4) = 2.21 KN/m 
Q = (1.00*0.9 + 1.00*0.5) +1.5*2.5 – (1.4*0.6*4) = 1.79 KN/m 
 
- PP + V0 + SC: 
 
Q = (1.25*0.9 + 1.4*0.5) -1.4*3 + (1.5*0.7*2.5) = 0.25 KN/m 
Q = (1.00*0.9 + 1.00*0.5) -1.4*3 + (1.5*0.7*2.5) = -0.175 KN/m 
 
- PP + V90 + SC: 
 
Q = (1.25*0.9 + 1.4*0.5) -1.4*4 + (1.5*0.7*2.5) = -1.15 KN/m 
Q = (1.00*0.9 + 1.00*0.5) -1.4*3 + (1.5*0.7*2.5) = -1.57 KN/m 
 
 
 
3.0 UNIDADES USUAIS EM PROJETOS 
 
Vamos trabalhar durante nosso curso e também no nosso dia a dia 
com algumas unidades, devido a grande variedade que encontramos nas 
bibliografias hoje, vamos fixar algumas unidades usuais nos projetos e 
softwares, porém, cabe a cada projetista decidir quais melhores unidades a se 
trabalhar. 
Segue algumas: 
• Cargas e Esforços: KN 
 EX: 1 KN = 100 KG = 0.1 T 
• Cargas distribuídas na superfície: KN/m² (NBR 6120) 
• Cargas em Superfícies de Vigas Linearmente Distribuídas: KN/cm 
• Dimensões dos Perfis e Peças: mm 
• Momento Fletor: KN.cm 
Propriedades Geométricas: 
• Momento de Inércia: cm4 
• Área da Seção: cm² 
• Raio de Giração: cm 
• Módulo de Resistência: cm³ 
 
4.0 CARGAS LINEARES 
No cálculo das cargas lineares vamos trabalhar com sua aplicação 
sendo lineares ou pontuais. 
 
 
Para esse cálculo consideramos: 
CARGA TOTAL: CARGA CALCULADA (Q) X DISTÂNCIA DO VÃO A 
SER APLICADO X ÁREA DE INFLUÊNCIA 
CARGA LINEAR: CARGA TOTAL / VÃO A SER APLICADO A 
CARGA 
Como exemplo vamos supor os valores acima na imagem descritos 
para calcular a carga linear que vai ser utilizada no nosso projeto, considerando 
que a carga calculada foi de Q = 0.35 KN/m² 
CARGA TOTAL: 0.35 * 30 * 8 = 84 kN 
CARGA LINEAR: 84/30 = 2.8 KN/m 
 
Exercício Proposto 
1 – Vamos determinar as cargas solicitantes de projeto que vão ser 
expressas em KN/m² de um pavimento intermediário de uma edificação, 
montada em estrutura de aço com peso próprio estimado em 50 kg/m², com 
piso em vigotas e blocos de EPS com H16, contrapiso de regularização de 4 
cm e piso cerâmico com espessura de 1 cm. 
 
 
• DETERMINAR AS CARGAS PERMANENTES DE MANEIRA 
ISOLADA: 
 
- PESO DA LAJE (DEVEMOS CONSULTAR A TABELA DO 
FABRICANTE): 
Plaje = 156 kg/m² = 156/100 = 1. 56 KN/m² 
 
- PESO DO CONTRAPISO: 
 
GERALMENTE SÃO FEITOS ARGAMASSA DE CONTRAPISO COM 
UMA ARGAMASSA DE CIMENTO E AREIA, PRECISAMOS SABER A 
DENSIDADE DO MATERIAL: 
 
CAMADA DE REGULARIZAÇÃO DE 4 CM = 0.04 m 
 
Pcp = 21 KN/m³ x 0.04 m = 0.84 KN/m² 
 
- PESO DO PORCELANATO: 
 
DEVEMOS CONSULTAR A TABELA DO FABRICANTE: 
 
Ppor = 26 Kg/m² = 0.26 KN/m² 
 
- PESO PRÓPRIO DA ESTRUTURA: 
 
Pest = 50 Kg/m² = 0.50 KN/m² 
 
• Definir as cargas Variáveis (NBR 6120/2019): 
 
SERÁ PARA SUPORTE DE SALAS DE USO GERAL EM UMA 
EDIFICAÇÃO COMERCIAL: 
 
SC = 2.5 KN/m² 
 
• FAZER A SOMATÓRIA DE CARGAS PERMANENTES E 
VARIÁVEIS PARA DEFINIR A CARGA TOTAL DE PROJETO: 
 
 
 
- SOMA DAS CARGAS PERMANENTES: 
 
P laje = 1.56 KN/m² 
Pcp = 0.84 KN/m² 
Ppor = 0.26 KN/m² 
Pest = 0.50KN/m² 
 
Ptotal = 3.16 KN/m² 
 
- SOMA DAS CARGAS VARIÁVEIS: 
 
SC = 2.5 KN/m² 
 
CARGA SOLICITANTE DE PROJETO = Ptotal + SC = 3.16 + 2.5 = 
 = 5.66 KN/m² 
 
COMBINAÇÕES ELS: 
 
• Cargas Permanentes: 
 
P laje = 1.56 KN/m² 
Pcp = 0.84 KN/m² 
Ppor = 0.26 KN/m² 
Pest = 0.50 KN/m² 
 
• Cargas Variáveis: 
 
SC = 2.5 KN/m² 
 
• CARGA DE PROJETO NO ELS: 
 
✓ PP+ SC: 
✓ Ptotal + SC = 3.16 + 2.5 = 5.66 KN/m² (VALOR PARA SE 
UTILIZAR PARA CALCULAR AS FLECHAS) 
 
COMBINAÇÕES ELU: 
 
• Cargas Permanentes: 
 
P laje = 1.56 KN/m² x 1.35 = 2.10 KN/m² 
Pcp = 0.84 KN/m² x 1.35 = 1.13 KN/m² 
Ppor = 0.26 KN/m² x 1.40 = 0.36 KN/m² 
Pest = 0.50 KN/m² x 1.25 = 0.62 KN/m² 
 
PP = 5.69 KN/m² 
 
 
 
 
• Cargas Variáveis: 
 
SC = 2.5 KN/m² X 1.50 =3.75 KN/m² 
 
CARGA DE PROJETO NO ELU: 
 
- PP + SC: 5.69 + 3.75 = 9.44 KN/m² (CARGA PARA CÁLCULO DAS 
RESISTÊNCIAS DAS PEÇAS) 
 
 
 
2 – Determinar as cargas distribuídas em um pórtico de uma 
cobertura para edificação, coberto com telhas de fibrocimento a carga de vento 
já é conhecida e tem valor de 0.80 KN/m² de Sucção na cobertura. Os pórticos 
possuem 8 m de distância entre si e não possuem paredes entre cada pórtico, 
o Peso estimado da estrutura da cobertura apoiada sobre o pórtico será de 4 
Kg/m² e o das vigas do pórtico de 45 kg/m. 
 
• DETERMINAR AS CARGAS PERMANENTES QUE VÃO SER 
DISTRIBUÍDAS SOBRE A SUPERFÍCIE DE MANEIRA ISOLADA: 
 
- TELHAS DE FIBROCIMENTO: 
 
Ptelhasfib = 4.5 Kg/m² = 0.045 KN/m² 
 
- COBERTURA: 
 
Pcob = 4 Kg/m² = 0.04 KN/m² 
• DETERMINAR AS SOBRECARGAS OU CARGAS VARIÁVEIS: 
 
 
- CARGA DE VENTO JÁ CONHECIDA: 
 
CVT = 0.80 KN/m² 
 
- SOBRECARGA NORMATIVA DE COBERTURA: 
 
SCob = 0.25 KN/m² 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• SOMATÓRIA DE CARGAS: 
 
- CARGAS PERMANENTES: 
 
Ptelhasfib = 4.5 Kg/m² = 0.045 KN/m² 
Pcob = 4 Kg/m² = 0.04 KN/m² 
 
PP (Parcial) = 0.085 KN/m² 
PP da vigas do pórtico = 0.45 KN/m 
 
 
- CARGAS VARIÁVEIS: 
 
CVT = 0.80 KN/m² 
SC = 0.25 KN/m² 
 CVTOTAL = 1.05 KN/m² 
 
• TRANSFORMANDO CARGAS ISOLADAS EM CARGAS 
LINEARES: 
 
ÁREA DE INFLUÊNCIA DE CADA PÓRTICO É IGUAL A 8 m. 
 
- CARGAS PERMANENTES: 
 
 Ptelhasfib = 4.5 Kg/m² = 0.045 KN/m² X 8 m = 0.36 KN/m 
Pcob = 4 Kg/m² = 0.04 KN/m² x 8 m = 0.32 KN/m 
 
PP das vigas do pórtico = 0.45 KN/m 
 
PPTOTAL = 1.13 KN/m 
 
 
 
 
 
- CARGAS VARIÁVEIS: 
 
CVT = 0.80 KN/m² x8 m = 6.4 KN/m 
SC = 0.25 KN/m² x 8 m = 2 KN/m 
 
• Solicitações para ELS: 
 
COMBINAÇÕES: 
 
 -PP + SC: 1.13 + 2 = 3.13 KN/m 
 - PP + VENTO: 1.13 + (- 6.4) = - 5.27 KN/m (CASO MAIS DESFAVORÁVEL) 
 - PP + SC + 0.3VENTO: 1.13 + 2 +0.3(-6.4) = 1.21 KN/m 
 
• Solicitações para ELU: 
 
 
- CARGAS PERMANENTES: 
 
 Ptelhasfib = 0.36 KN/m x 1.4 = 0.50 KN/m 
Pcob = 0.32 KN/m x 1.25 = 0.4 KN/m 
 
PP das vigas do pórtico = 0.45 KN/m x 1.25 = 0.56 KN/m 
 
PPTOTAL = 1.46 KN/m 
 
- CARGAS VARIÁVEIS: 
 
CVT = 6.4 KN/m X 1.4 = 8.96 KN/m 
SC = 2 KN/m X 1.5 = 3 KN/m 
0.8 X CVT = 0.8 X 6.4 = 5.12 KN/m 
 
 
- COMBINAÇÕES: 
 
 - 1.4PP +1.5SC = 1.46 + 3 = 4.46 KN/m 
 - PP + 1.4 VENTO = 1.13 + 1.4(-8.96) = -10.91 KN/m (CASO MAIS 
DESFAVORÁVEL) 
= 1.4PP +1.5SC +0.8VENTO = 1.46 + 3 - 5.12 = - 0.66 KN/m