Atividade Contextualizada - Estrutura de Concreto Armado

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Atividade Contextualizada – Estrutura de Concreto Armado 
 
 
Antônio Tavares Ferreira Guilhermino 
Matrícula: 01494814 
Engenharia Civil / 2021.2 
 
Descrição da Atividade 
 
 Um engenheiro civil foi contratado para dimensionar um edifício residencial 
de alto padrão na região litorânea de um determinado estado, sendo ele recém-
formado, procura lembrar de conceitos vivenciados durante o curso de 
engenharia, para ele o que mais lhe chamou a atenção foram os pilares de 
concreto armado. Quando estava revisando o projeto, ele se deparou com o 
pilar 33 que possui seção 20cm x 30cm e carga característica Nk. 
 
 
 Considerando que as taxas geométricas de armadura mínima e máxima em 
uma seção transversal sejam respectivamente 0,5% e 4%, encontre os valores 
correspondentes de ω (taxa mecânica de armadura) para aço CA 50 e 
concretos com fck de 20MPa, depois calcule a armadura para os esforços 
solicitantes Nk = 918 KN, My = 28 KN.m, aço CA 50 e fck = 30MPa. 
 
Após apresentar os cálculos solicitados, elabore um pequeno texto, contendo o 
máximo de 20 a 30 linhas, expondo sua argumentação, acerca do solicitado. 
Atividade 
Cálculos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Texto: 
 
Análise e Dimensionamento do Pilar 33 
 O dimensionamento de pilares em concreto armado é uma das etapas mais 
importantes no projeto de estruturas, e envolve uma análise detalhada das 
solicitações de esforços, além do cálculo das armaduras necessárias para 
garantir a resistência e estabilidade da estrutura. No caso apresentado, o 
engenheiro civil precisa dimensionar um pilar de concreto armado com uma 
seção de 20 cm x 30 cm, submetido a uma carga característica de 918 kN e um 
momento fletor de 28 kN.m. O concreto utilizado tem resistência característica 
de 30 MPa e o aço é do tipo CA 50. 
1. Taxa Geométrica de Armadura 
 As taxas geométricas de armadura mínima e máxima são parâmetros 
importantes para garantir que o pilar tenha resistência suficiente e, ao mesmo 
tempo, evite excessos de aço, que podem prejudicar a ductilidade da estrutura. 
A taxa geométrica de armadura é dada em percentagem da área da seção 
transversal do pilar e é uma característica de cada tipo de concreto e aço. 
Para o concreto com resistência de 30 MPa (fck = 30 MPa) e o aço CA 50, as 
taxas geométricas de armadura mínima e máxima são as seguintes: 
• Taxa mínima de armadura: 0,5% 
• Taxa máxima de armadura: 4% 
 Essas taxas podem ser calculadas multiplicando a área da seção 
transversal do pilar pela porcentagem de armadura correspondente. Como a 
área da seção transversal do pilar é de 600 cm² (20 cm x 30 cm), temos os 
seguintes valores: 
• Armadura mínima: 600 cm² × 0,5% = 3 cm² 
• Armadura máxima: 600 cm² × 4% = 24 cm² 
2. Cálculo da Taxa Mecânica de Armadura (ω) 
 A taxa mecânica de armadura (ω) é uma medida da relação entre a área de 
aço (As) e a área do concreto (Ac) em termos de resistência. Para um aço CA 
50 e concreto com fck = 30 MPa, a taxa mecânica pode ser estimada com base 
nas fórmulas e tabelas fornecidas pelas normas brasileiras, como a NBR 6118. 
A fórmula simplificada para a taxa mecânica de armadura é dada por: 
ω=As/Ac 
 
 
Onde: 
• As é a área de aço, 
• Ac é a área da seção transversal do pilar (600 cm²). 
 Para os esforços solicitantes Nk=918 kN e My=28 kN.m, o cálculo do 
dimensionamento do pilar envolve o uso de equações que relacionam a carga 
axial e o momento fletor com as propriedades do concreto e do aço. 
3. Cálculo da Armadura para os Esforços Solicitantes 
 Com os valores dados, a área de armadura necessária pode ser calculada 
com base na interação entre a carga axial Nk e o momento fletor My. Para isso, 
utiliza-se a equação da capacidade de um pilar de concreto armado, levando 
em conta a resistência do concreto e do aço. 
 Em termos gerais, o dimensionamento é feito considerando que a 
resistência do concreto será dada por: 
Fcd = Fck / Yc 
 Onde Yc é o coeficiente de segurança para o concreto (normalmente 1,4). 
Assim, a capacidade do pilar em termos de força axial e momento fletor é 
determinada utilizando o modelo de interação carga-momento, e a quantidade 
de armadura necessária para resistir a esses esforços é calculada. 
 Considerando que a carga axial Nk e o momento fletor My estão dentro da 
capacidade da seção, a área de armadura será determinada de acordo com as 
exigências de segurança e as normas aplicáveis. 
 Neste caso podemos concluir que para o pilar dimensionado, o cálculo da 
área de armadura será feito em conformidade com as especificações da NBR 
6118, levando em consideração as interações entre a carga axial e o momento 
fletor, além das taxas de armadura mínima e máxima para garantir a segurança 
estrutural. A utilização de aço CA 50 e concreto de fck = 30 MPa é uma 
escolha comum em construções de alto padrão, onde a resistência e a 
durabilidade são essenciais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bibliografia 
 
 
• NBR 6118 (2014). Projeto de Estruturas de Concreto — Procedimento. 
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). 
• RESENDE, J. P. (2016). Concreto armado: teoria e prática (6ª ed.). São 
Paulo: Editora Blucher. 
• SILVA, L. F.; FARIA, F. C. (2013). Estruturas de Concreto: 
Comportamento, Análise e Projeto. Rio de Janeiro: Elsevier.