IENG Introdução Engenharia

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2012 – 1º Semestre 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aluno: 
Alexandre José Granzotto 
 
Título: 
Introdução à Engenharia 
 Matéria: 
INTRODUÇÃO 
À 
ENGENHARIA 
Notas de Aula 
 
Engenharia Civil 
Prof. Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CONTEÚDO 
 
1. A Evolução do Concreto 
2. Alvenaria 
3. Fundações 
4. Preparo e Uso do Concreto 
5. Patologia das Construções 
 
 
 
 
 
 
 
 
ATENÇÃO: 
Este arquivo, “Notas de Aula – Introdução à Engenharia”, traz o conteúdo das aulas da 
disciplina de Introdução à Engenharia, ministrada no 1º semestre de 2012 pelo Prof. Ailton 
Adriano Pissolati, do curso de Engenharia Civil, período diurno, da Faculdade de Engenharia 
Dom Pedro II. Está complementado por excertos retirados de obras encontradas na internet e 
não mantém qualquer ligação ou submissão ao material elaborado por professores da 
entidade de ensino, sendo totalmente de minha responsabilidade. 
 
 
 
 
Este arquivo foi editorado por Alexandre José Granzotto, e pode ser encontrado 
no site ResumosConcursos ( www.resumosconcursos.com ) 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUÇÃO À ENGENHARIA 
 
1. A EVOLUÇÃO DO CONCRETO ARMADO 
 
O concreto moderno, utilizado atualmente para a construção dos mais diversos tipos de 
estrutura é fruto do trabalho de inúmeros homens, que durante milhares de anos observaram a 
natureza e se esmeraram por aperfeiçoar materiais, técnicas, teorias e formas estruturais. 
 
 
A história do concreto armado não começou no século passado, mas com a própria civilização 
humana, pois a partir do momento que o homem existe sobre a terra, ele tem a necessidade 
básica de morar e morar melhor a cada dia, desenvolvendo novas tecnologias para isto. 
 
 
Mas podemos ir mais longe que isto, a milhões de anos atrás, se considerarmos que os 
primeiros cimentos e concretos foram gerados pela natureza. Podemos até considerar as 
rochas sedimentares como concretos naturais. 
 
 
Em linha cronológica relatamos fatos diversos que consideramos relevantes para a evolução da 
ideia de se construir com concreto. 
 
Concreto: Material plástico, que é moldado de maneira a adquirir a forma desejada antes 
que desenvolva um processo de endurecimento, adquirindo resistência 
suficiente para resistir sozinho aos esforços que o solicitam. 
 
 
12.000.000 a.C. – Israel 
Reações entre calcário e argila xistosa durante combustão espontânea formaram um depósito 
natural de compósitos de cimento. Estes depósitos foram caracterizados por geólogos 
israelenses na década de 1970. Este é o cimento natural, o primeiro cimento que os homens 
utilizaram. 
 
Cimento: Mistura finamente moída de compósitos inorgânicos que quando combinados 
com água endurecem por hidratação. 
 
 
8.000 a 4.000 a.C. – Europa 
Somente no final do período neolítico e início da idade do bronze é que surgem as primeiras 
construções de pedra, principalmente entre os povos do Mediterrâneo e os da costa atlântica. 
No entanto, como esses monumentos colossais tinham a função de templo ou de câmaras 
mortuárias, não se tratando de moradias, seu advento não melhorou as condições de 
habitação. Pelo peso dessas pedras, acredita-se que não poderiam ter sido transportadas sem o 
conhecimento da alavanca. 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Existem três tipos de formações megalíticas: 
 os dolmens, galerias cobertas ou espécie de corredor que possibilita o acesso a uma 
tumba; 
 os menires, que são pedras gigantes cravadas verticalmente no solo, encontradas 
isoladamente ou em fileiras (alinhamentos); e 
 os cromlech, que são menires dispostos em círculo. 
 
As construções megalíticas mais famosas são as de Stonehenge, em Salisbury, na Inglaterra; as 
da ilha de Malta e as de Carnac, na França. Todos esses monumentos tem uma função ritual, já 
que não serviam de habitação. 
 
 
Alinhamento de Menires de Carnac -Morbihan, 
Bretanha, França 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cromlech de Stonehenge - Wiltshire, Inglaterra 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interior de uma Habitação Neolítica – Skara Brae, 
Ilhas Órcadas 
 
 
Apesar de rudimentares vemos nestas 
edificações o desenvolvimento de estruturas 
aporticadas (dolmens), onde dois pilares de 
pedra apoiam uma viga também de pedra. 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.000 a.C. – Iraque 
Escavações arqueológicas revelaram vestígios de uma construção de aproximadamente 4.000 
a.C. executada parcialmente em concreto. 
 
 
3.500 a.C – Suméria 
Os sumérios constituíram a civilização mais antiga do Oriente Próximo, que por volta do ano 
3500 a.C. havia se estabelecido nas terras da Mesopotâmia e erigiu uma das civilizações mais 
esplendorosas do mundo antigo. 
 
 
 
 
Porta de Ishtar Ruínas do Zigurate de Aqarqui 
 
 
 Zigurate de Ur ( Detalhe da Escadaria ) - Mesopotâmia 
 
A arquitetura da Mesopotâmia empregou nos seus estágios iniciais tijolos de barro cozido, 
maleáveis, mas pouco resistentes, o que explica o alto grau de desgaste das construções 
encontradas. As obras mais representativas da construção na Mesopotâmia - os zigurates ou 
templos em forma de torre - são da época dos primeiros povos sumérios e sua forma foi 
mantida sem alteração pelos assírios. Na realidade, tratava-se de edificações superpostas que 
formavam um tipo de pirâmide de faces escalonadas, dividida em várias câmaras. 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Pela escassez de outros materiais de construção na região (pedra, madeira) os povos desta 
região DESENVOLVERAM a fabricação de tijolos de barro e a construção sobre solos com 
pouca capacidade de suporte. Estes povos já sabiam da natureza frágil dos tijolos, como 
podemos observar pela forma de suas construções, como por vestígios do uso de esteiras de 
fibras vegetais para reforçar a estrutura de zigurates, combatendo os esforços de tração que 
tendem a desmoronar o maciço. 
 
A ideia de combinar materiais frágeis e dúcteis é lançada. 
 
Material frágil: material que se rompe sem sofrer grande deformação, quer no sentido 
longitudinal quer no sentido perpendicular. Ex. vidro, porcelana. 
 
Material dúctil: material que se deforma sob tensão cisalhante (cortante). Ouro, cobre e 
alumínio são metais muito dúcteis 
 
 
3.000 a.C. a 2.500 a.C. – Egito 
Uso de barro misturado com palha para fabricação de tijolos (secos ao ar livre) e de 
argamassas de gipsita e de cal na construção das pirâmides. 
 
 
 Pirâmides de Gizé – Antigo Império Egípcio 
 
 
Cal: é o nome genérico de um aglomerante simples, resultante da calcinação de rochas 
calcárias,que se apresenta sob diversas variedades, com características resultantes da 
natureza da matéria-prima empregada e do processamento conduzido. 
 
 
Argamassa: Pasta de um aglomerante misturado à areia. 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
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Gipsita: É constituída por sulfato bi-hidratado de cálcio (CaSO42H20) geralmente 
acompanhado de uma certa proporção de impurezas, como sílica, alumina, óxido 
de ferro, carbonatos de cálcio e magnésio. Da sua calcinação obtém-se o gesso. 
 
 
Gesso: um aglomerante que endurece por hidratação, mas que se dissolve lentamente 
na água, inclusive pela ação da chuva. O gesso é obtido por processo semelhante 
ao empregado na fabricação da cal 
 
 
800 a.C. – Grécia: Creta e Cyprus 
Uso de argamassas de cal mais resistentes que as argamassas romanas. Construção de muros 
e paredes de baixo custo compostas por tijolos de barro (secos ao sol) ou pedras, assentados 
diretamente uns sobre os outros ou com argila e reforçados com madeira apareceram cedo na 
Grécia e foram comuns mesmo na era clássica para edificações modestas. 
 
Nas construções monumentais gregas, ao invés de argamassa, grampos ou tarugos de ferro 
foram geralmente usados para manter juntos os blocos de pedra. 
 
Grampos usados em construções gregas 
 
 
 
500 a.C. – Atenas 
Apesar do cimento e a argamassa não terem sido usados na Grécia, tanto para a construção 
de paredes ou fundações, o cimento hidráulico já era conhecido desde o começo do século V 
a.C. e foi comumente utilizado para revestir fontes atenienses deste período. 
 
 
437 a.C. – Atenas 
Uma surpreendente técnica usando ferro para aumentar a confiabilidade das peças 
estruturais de pedra é encontrada no Propylaea, em Atenas, construído entre 437 e 432 a.C. 
pelo arquiteto Mnesikles. A cobertura de mármore é suportada por uma série de vigas que se 
apoiam sobre arquitraves jônicas. As vigas que coincidem com colunas que sustentam as 
arquitraves, transmitem seu carregamento diretamente aos pilares, por compressão. 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
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Entretanto, as vigas posicionadas na metade do vão das arquitraves produzem uma flexão 
significante e originam consequentemente esforços de tração nas arquitraves. Para reduzir esta 
flexão, transferindo a carga do meio do vão para um ponto mais próximo das colunas, barras de 
ferro foram embutidas da face superior das arquitraves, deixando-se abaixo delas uma fenda 
com 2,5cm de altura para permitir a deflexão das barras de ferro sem que estas entrem em 
contato com as arquitraves. Em efeito, as barras de ferro agem como vigas independentes de 
alívio. 
 
 Propylaea, Atenas – Barra de ferro inserida na viga sobre os pilares 
 
Estas barras de ferro não podem ser interpretadas como pertencendo a uma forma similar à 
armadura utilizada no moderno concreto armado, entretanto podemos considerar outra forma 
incipiente de se associar um material dúctil a um material frágil, de modo a permitir o uso do 
material frágil sob tração. 
 
Tração: é a força aplicada sobre um corpo numa direção perpendicular à sua superfície 
de corte e num sentido tal que, possivelmente, provoque a sua ruptura. 
 
 
 
 
Uma peça estará sendo tracionada quando a força axial 
aplicada estiver atuando com o sentido dirigido para o seu 
exterior. A tração faz com que a peça se alongue no sentido da 
força e fique mais fina, com menor seção transversal, pois 
teoricamente, seu volume deve manter-se constante. 
 
Um exemplo simples de corpo submetido aos esforços de tração 
é o do cabo dos elevadores, tracionado pelo peso do elevador e 
de seus ocupantes e pelo motor e aparatos que o puxam ou o 
mantém estático em determinada posição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Compressão: a tendência é uma redução 
do elemento na direção da força de 
compressão. 
 
 
Torção: forças atuam em um plano 
perpendicular ao eixo e cada seção transversal 
tende a girar em relação às demais. 
 
 
 
 
Flambagem: é um esforço de compressão 
em uma barra de seção transversal 
pequena em relação ao comprimento, que 
tende a produzir uma curvatura na barra. 
 
 
Cisalhamento: forças atuantes tendem a 
produzir um efeito de corte, isto é, um 
deslocamento linear entre seções 
transversais. 
 
 
 
 
Flexão: ocorre uma deformação na direção 
perpendicular à da força atuante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
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Cal Pozolânica: descoberta pelos romanos, a MISTURA de uma cinza vulcânica 
encontrada nas proximidades do Vesúvio chamada pozolana com cal hidratada (que entra em 
proporção variável, de 25 a 45%), resultava num aglomerante que endurecia sob a água. Esse 
material, atualmente encontra-se em desuso. Sua reação de endurecimento se dá por processo 
químico e produz um material resistente sob a água. 
 
 
Cal Hidráulica: O nome é aplicado a uma família de aglomerante de composição variada, 
obtidos pela calcinação de rochas calcárias que, natural ou artificialmente, contenham uma 
porção apreciável de materiais argilosos. O produto goza da propriedade de endurecer sob a 
água, embora, pela quantidade de hidróxido de cálcio que contém, sofra também ação de 
endurecimento pela carbonatação proveniente da fixação de CO2 do ar. 
 
A cal hidráulica é fabricada por processos semelhante ao da fabricação da cal comum. A 
matéria-prima é calcinada em fornos e o produto obtido subsequentemente extinto. 
 
Apesar de endurecer sob a água (reação de hidratação) e resistir quando imerso, não é um 
produto apropriado para construções sob a água, pois usa pega muito lenta. 
 
 
 
300 a.C. a 476 d.C – Império Romano 
O concreto foi usado na construção dos muros de uma cidade romana no século IV a.C. situada 
a 64km de Roma e no século II a.C. este novo material começou a ser usado em edificações 
em Roma. 
 
A Arquitetura romana, começando no último período republicano, diferenciou-se dos 
precedentes gregos pelo uso de novos materiais e novas formas. Tijolos (cozidos) e concreto 
foram utilizados na criação de edifícios públicos com espaçosos abobadados interiores. Para 
dar sustentação a estes experimentos arquitetônicos, construtores romanos similarmente 
introduziram novas soluções técnicas. 
 
As mais importantes inovações nas fundações romanas foram as plataformas de concreto. A 
capacidade hidráulica do cimento pozolânico (ou mais corretamente cal pozolânica) utilizado 
pelos romanos permitiu que as fundações pudessem ser lançadas mesmo sob a água, como por 
exemplo, em Ostia, a cidade portuária de Roma. 
 
Roma situa-se sobre uma região onde predominam solos arenosos de origem vulcânica. Deste 
fato resultou a necessidade de que as valas abertas para a construção das edificações fossem 
revestidas com madeira para evitar desmoronamentos e prover uma fôrma para o concreto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Detalhe defôrma de madeira utilizada em construções romanas 
 
Estes solos possuem pouca capacidade de suporte. A solução adotada para distribuir as 
enormes cargas dos edifícios públicos, evitando recalques diferenciais e reduzir a pressão 
aplicada sobre o solo foi a adoção de espessos radiers, sob toda a estrutura. 
 
Além disso, como o peso da fundação é grande quando comparado com o da superestrutura, 
muitos dos problemas resultantes do adensamento do solo podem ser corrigidos antes que 
uma significante porção da superestrutura tenha sido construída. Apesar de caros, os radiers 
foram uma solução tecnicamente muito adequada utilizada pelos romanos. 
 
 
As fundações do Coliseu consistem de 
um anel com 12m de profundidade, 
construído com concreto ciclópico. 
Similarmente, o Pantheon se assenta 
sobre um anel de concreto com 4,5m 
de profundidade e 7m de largura. 
 
 
Coliseu (80 d.C.) superestrutura e fundações 
 
 
Radiers: As lajes radiers ou simplesmente radiers são lajes de concreto armado em 
contato direto com o solo que captam as cargas dos pilares e paredes e descarregam sobre 
uma grande área do solo. Possuindo aproximadamente 10 cm de espessura, são utilizadas em 
obras de pequeno porte, se limitando a casas térreas, uma vez que para fazer um radier para 
uma casa assobradada este seria inviabilizado pelo aumento da espessura, uma vez que uma 
grande vantagem desse tipo de fundação é o baixo custo e a rápida execução. 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Concreto Ciclópico: Concreto onde se usa pedras de mão (pedra marroada) para aumentar 
seu volume e peso. Estas pedras de mão podem variar de 10 a 30 centímetros de diâmetro. É 
um concreto de baixa resistência à tração, mas com boa resistência à compressão. O volume 
de pedra de mão no concreto pode variar em função da resistência desejada. Na arquitetura, 
pode-se querer dar a um muro de concreto ciclópico um valor estético. Neste caso é desejável 
que as pedras sejam grandes com suas faces mais planas voltadas para fora, e o volume de 
pedras marroadas pode chegar a até 80%, na medida em que se está valorizando o aspecto 
estético e não o estrutural. 
 
 
 
Fundação romana de um muro 
 (séc. IV d.C.) 
Na construção de muros, o concreto romano era em 
alguns aspectos simplesmente argamassa, utilizada 
para assentar tijolos nas faces externas dos muros e 
preencher os vazios com pedaços de pedra ou tijolos 
quebrados que eram colocados no espaço entre as 
faces de alvenaria. 
 
Diferentemente da prática moderna, que emprega 
fôrmas metálicas ou de madeira temporárias para 
suportar o concreto fresco até que ele endureça, os 
romanos frequentemente empregaram na construção 
de seus muros e pilares fôrmas de pedras ou tijolos, 
classificadas de acordo com o padrão do revestimento 
usado. Os três principais tipos foram opus incertum, 
um revestimento irregular de pequenos 
paralelepípedos, opus reticulatum, pedras quadradas 
assentadas diagonalmente e opus testaceum, 
revestimento de tijolos. 
 
 
 
 
Revestimentos Romanos: (a) Opus Incertum (b) Opus Reticulatum (c) Opus testaceum 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Mas na construção de abóbadas, que se tornaram dominantes na arquitetura romana, o 
concreto era claramente usado de acordo com sua própria natureza, um material plástico que 
podia ser moldado até que desenvolvesse resistência suficiente para se manter de pé 
sozinho. Uma vez que as paredes de alvenaria alcançavam a altura necessária, escoramentos 
de madeira para a construção das cúpulas eram erigidos. A escassez de madeira em grande 
parte do Império Romano demandava economia na preparação das fôrmas, sendo o 
reaproveitamento de fôrmas e escoramento prática comum. Pisos alternados de edifícios eram 
frequentemente suportados por cúpulas de concreto enquanto os pisos entre eles eram 
construídos em madeira. Foi a técnica de se construir com concreto que constituiu a base para 
a ordem espacial encontrada na arquitetura romana. 
 
A expressão máxima do desenvolvimento da cúpula durante o Império Romano é encontrada 
no Pantheon de Roma, construído entre 118 e 128. Sua cúpula de 43m de diâmetro apoia-se 
num cilindro composto por um núcleo de concreto pozolânico revestido com tijolos e 
mármore com 6m de espessura nas nervuras. 
 
 
 Pantheon de Roma– Interior Pantheon 
 
 
O principal uso dos arcos se deu na 
construção de aquedutos, pontes e como 
estruturas de alívio, desviando a carga de 
aberturas nas paredes de alvenaria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
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As cidades e fortificações do vasto Império Romano eram ligadas por um notável sistema de 
estradas, muitas das quais resistem até hoje. O leito das estradas romanas representa uma 
obra de mestre em termos de dimensionamento de fundações, sobrepondo camadas de 
resistência crescente a uma camada drenante de areia. O pavimento era escolhido conforme o 
tráfego da estrada, podendo ser de concreto ou paralelepípedos. 
 
 
Estrada romana: Corte transversal 
 
A ideia de ASSOCIAR barras metálicas à pedra ou argamassa com a finalidade de aumentar a 
resistência às solicitações de serviço remonta ao tempo dos romanos. Durante a recuperação 
das ruínas das termas de Caracalla em Roma, notou-se a existência de barras de bronze dentro 
da argamassa de pozolana, em pontos onde o vão a vencer era maior do que o normal na 
época. 
 
 
Idade Média 
Arquitetos medievais utilizaram pedras na maioria de suas construções. Para a fundação, 
construtores góticos usualmente preenchiam uma vala com pedregulhos e os compactavam 
para servir de base para a alvenaria, mas em alguns edifícios mais importantes, uma fundação 
melhor era feita com um resistente concreto constituído por pedregulhos e argamassa de cal. 
 
A Idade Média não trouxe inovações expressivas no emprego de argamassas e concretos. 
Pelo contrário, a qualidade dos materiais cimentíceos, em geral, decai, perdendo-se o uso da 
cal pozolânica (adição). 
 
Inovações expressivas só começam a ocorrer no século XVIII no tocante ao uso de cimentos e 
argamassas. 
 
 
1586 – Simon Stevinus, Holanda 
Os fundamentos da estática gráfica são publicados por Simon Stevinus em seu livro 
Mathematicorum Hipomnemata de Statica. 
 
 
1678 – Robert Hooke, Inglaterra 
Hooke estabelece os fundamentos da elasticidade através de seus experimentos com molas. 
 
 
 
 
 
 
 
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Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1678 – Joseph Moxon, Inglaterra 
Joseph Moxon descreve a natureza exotérmica da reação de hidratação da cal virgem, 
escrevendo sobre um "fogo escondido" na cal, que aparece com a adição de água à cal virgem. 
 
Muito dos estudos iniciais do cimento foram dirigidos para melhorar as argamassas, 
particularmente as utilizadas na construção de estruturas portuárias no século XIX, visando 
melhorar sua estabilidade sob a água. Entretanto, logo se reconheceu a vantagem de se 
utilizar o cimento como concreto. 
 
 
1757 – Leonhard Euler 
O matemático suíço Euler publica um trabalho estabelecendo uma fórmula para 
determinação da máxima carga que podia seraplicada a uma coluna antes dela flambar. 
 
 
1770 – Pantheon de Paris 
A associação moderna do ferro com a pedra natural aparece pela primeira vez na estrutura da 
Igreja de Santa Genoveva, hoje Pantheon, em Paris, 1770. Segundo seu arquiteto, Jacques 
Germain Soufflot, a intenção era de reunir nesta obra a leveza do gótico com a pureza da 
arquitetura grega. 
 
Existindo poucas colunas na fachada, era necessário executar grandes vigas capazes de efetuar 
a transferência das elevadas cargas da superestrutura para as fundações. Com o senso 
admirável de Rondelet foram executadas em pedra lavrada, verdadeiras vigas modernas de 
concreto armado, com barras longitudinais retas na zona de tração e barras transversais de 
cisalhamento. As barras longitudinais eram enfiadas em furos executados artesanalmente nas 
pedras e os espaços vazios eram preenchidos com uma argamassa de cal. 
 
 
Alvenaria de pedra armada, Pantheon de Paris 
 
Analisando a figura acima percebemos que já havia um grande entendimento do 
encaminhamento das cargas na estrutura e da natureza destes esforços, combinando-se ferro 
e pedra para resistir aos esforços. Faltava apenas um meio mais fácil e barato de empregar esta 
ideia largamente, que viria com a invenção do cimento. O cimento permitiu inverter-se o 
processo de fabricação, executando-se primeiro a armação 
 
 
 
 
 
 
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Introdução à Engenharia 
 
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1775 – Charles Augustin Coulomb, França 
Coulomb, um físico e engenheiro militar francês, estabelece os fundamentos da teoria de vigas: 
 
 “a linha neutra de uma seção retangular homogênea se situa na metade da sua altura, a 
resultante das forças de tração atuantes de um lado do eixo neutro é igual à resultante de 
compressão do outro lado e a resistência dos esforços internos da viga deve equilibrar o 
momento introduzido pelas cargas externas.” 
 
 
1796 – Cimento Romano de James Parker, Inglaterra 
James Parker patenteia um cimento hidráulico natural, obtido da calcinação de nódulos de 
calcário impuro contendo argila. Este cimento é chamado Cimento de Parker ou Romano. 
 
Este material, primeiramente conhecido como cimento de Parker e depois como cimento 
romano era feito a partir de "nódulos" encontrados em vários lugares na Inglaterra. Conhecidos 
localmente como pedras de cimento e tecnicamente como septaria, estas pedras de forma 
arredondada continham veios e um núcleo de material argiloso. Para produzir cimento romano, 
estes nódulos eram despedaçados por meninos munidos de marretas e carregados para fornos 
em forma de garrafa com capacidade para até 30 t, aonde carvão necessário para queimá-los 
era adicionado. Após três dias, a rocha que já havia sido suficientemente queimada podia ser 
retirada por uma abertura na parte de baixo do forno e mais rocha e carvão eram adicionados 
no topo do forno. A rocha calcinada era então moída e peneirada antes de ser acondicionada 
em barris para expedição. 
 
 
1824 – Cimento Portland de Joseph Aspdin, Inglaterra 
Joseph Aspdin inventa o cimento Portland, queimando calcário e argila finamente moídos e 
misturados a altas temperaturas até que o gás carbônico (CO2) fosse retirado. O material 
obtido era então moído. Aspdin denomina este cimento como cimento Portland em menção às 
jazidas de excelente pedra para construção existentes em Portland, Inglaterra. 
 
A definição moderna de cimento Portland não poderia ser aplicável ao produto que Aspdin 
patenteou. O cimento Portland hoje em dia é "feito a partir da queima a altas temperaturas – 
até a fusão incipiente do material – de uma mistura definida de rocha calcária e argila, 
finamente moídas, resultando no clínquer”. É duvidoso que o cimento produzido sob a 
patente de Aspdin de 1824 tenha sido queimado a uma temperatura suficiente para produzir 
clínquer e, além disso, sua patente não define as proporções dos ingredientes empregados. 
Desta forma, Aspdin não produziu cimento portland como conhecemos atualmente. 
 
Cimento Portland: era produzido pela queima conjunta de pedras calcárias e argila, 
transformando-as num pó fino. Era obtida uma mistura que, após secar, tornava-se tão dura 
quanto as pedras empregadas nas construções. A mistura não se dissolvia em água e foi 
patenteada pelo construtor no mesmo ano, com o nome de cimento Portland. 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Clinquer: O clinquer pode ser definido como cimento numa fase básica de fabrico, a partir 
do qual se fabrica o cimento Portland, habitualmente com a adição de sulfato de cálcio, calcário 
e/ou escória siderúrgica. 
Existe como mercadoria independente, transacionada mundialmente, porque não é tão 
sensível à umidade como o cimento Portland e, como tal, facilita a sua armazenagem, 
manuseio e transporte. 
 
 
Clínquer para cimento branco, recém-extraído do forno. 
 
 
1850– B. P. E. Clapeyron, França 
Clapeyron, um engenheiro francês começa a utilizar um novo método para resolver o problema 
de vigas contínuas, o "Teorema dos Três Momentos". 
 
 
1850 a 1855 – Joseph Louis Lambot, França 
A primeira publicação sobre Cimento Armado (denominação do concreto armado até mais ou 
menos 1920) foi do francês Joseph Louis Lambot. Presume-se que em 1850 Lambot efetuou as 
primeiras experiências práticas do efeito da introdução de ferragens numa massa de concreto. 
Em 1954, Lambot já executava construções de "cimento armado" com diversas finalidades. 
 
Imerso em estudos sobre o concreto armado e motivado por problemas com a manutenção de 
canoas de madeira utilizadas para lazer em um pequeno lago existente em sua propriedade em 
Miraval, no Var, sul da França, Lambot tem a ideia de construir um barco de concreto. Nada 
mais lógico, pois o concreto é durável, requer pouca manutenção e resiste bem em meios 
aquáticos. Lambot empregou para a construção de sua canoa uma malha fina de barras finas de 
ferro (ou arame), entrelaçadas, entremeadas com barras mais grossas, usando essa malha fina 
ao mesmo tempo como gabarito para se obter o formato adequado do barco , para segurar a 
argamassa, dispensando a confecção de moldes e para evitar problemas com fissuras. 
 
Em 1855 Lambot expõe seu barco na Exposição Mundial de Paris e solicita a patente de seu 
projeto. No documento representativo do pedido de patente existe além da placa que 
corresponde à armação do barco também o desenho de algo parecido com um pilar de seção 
retangular com quatro barras longitudinais de ferro. 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
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Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Apesar de ser considerado por muitos como o pai do concreto armado, os experimentos de 
Lambot não tiveram muita repercussão por si só, mas segundo alguns autores, serviu de 
inspiração para Joseph Monier difundir sua utilização 
 
 
1854 – William Boutland Wilkinson, Inglaterra 
Em 1854, um fabricante de gesso de paris e cimento romano chamado Wilkinson obtém a 
patente de um sistema de lajes nervuradas que demonstra o domínio dos princípios básicos de 
funcionamento do concreto armado ao dispor barras (ou cabos) de aço nas regiões tracionadas 
das vigas ou viguetas. 
 
Wilkinson percebeu que a rigidez da laje pode ser aumentada através da inserção de vazios 
(através de moldes) regularmente espaçados e separados por nervuras, aonde cabos de aço 
eram colocados na sua porção inferior no meio do vão e subiam para a parte superior da viga 
nasproximidades dos apoios. 
 
 
1855 – Alemanha 
Início da fabricação do cimento Portland na Alemanha. 
 
 
 
1860 
Começo da era do cimento Portland em sua composição moderna. 
 
 
 
1877 – Joseph Monier, França 
Monier patenteia um método para construção de vigas de concreto armado sem qualquer 
embasamento teórico ou por experimentação sistemática. Como princípio estrutural ele não 
diferia muito dos sistemas de piso franceses que eram comuns já a algumas décadas. 
 
 
 
1903 - Ingalls Building, Cincinnati, OH, Estados Unidos 
O Ingalls Building foi o primeiro arranha-céu construído em concreto armado, com 16 
andares. Projeto da firma de arquitetura Elzner and Anderson teve a Estrutura de concreto 
feita executada com o sistema de Ransome, utilizando lajes planas. 
 
 
 
 
 
 
 
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Introdução à Engenharia 
 
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Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Ingalls Building 
 
Com a enorme expansão do uso do concreto armado 
proliferam-se acidentes e falhas, cujas causas mais 
frequentes eram divididas entre projeto inadequado, 
emprego de materiais de baixa qualidade e falhas de 
execução. Tendo em vista esta situação organizações 
profissionais e agências governamentais movimentaram-se 
para trazer ordem à extrãordinária variedade de teorias, 
fórmulas e práticas empregadas. 
 
 
1911 – John E. Conzelman, Estados Unidos 
Conzelman desenvolve um sistema de construção pré-fabricada entre 1910 e 1916 e em 1911 
constrói um edifício de cinco andares para a National Lead Company em St. Louis, Missouri. 
 
 
Fábrica construída com pré-moldados em Rogers Park, Illinois, 1911 
 
 
Anos 20 – Introdução do Concreto Pré-Misturado 
A qualidade do mistura do concreto passa a ser muito melhor controlada após a introdução do 
concreto preparado em usina. 
 
 
Década de 70 
Introdução do concreto reforçado com fibras e de concretos de alta resistência. 
 
 
1975 - Canadá 
Construção da CN Tower em Toronto, a mais alta torre autoportante jamais construída. 
 
 
 
 
 
 
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Autoportante: diz-se de qualquer estrutura cuja estabilidade é assegurada com o 
apoio em uma única extremidade. 
 
 
1996 – Petronas Towers, Malásia 
Completado em 1996 as torres gêmeas de 88 andares possuem uma altura total de 452m, 
tornando-se o edifício comercial mais alto do mundo construído em concreto armado. 
 
 
Presente e Futuro do Concreto 
O concreto evoluiu muito desde o tempo de Roma. A engenharia usa concreto atualmente em 
campos muito diversos, em muitos casos sob ambientes extremamente agressivos. Para se 
adaptar aos novos e desafiadores usos o homem criou uma infinidade de tipos de concretos, 
utilizando uma enorme gama de cimentos, agregados, adições, aditivos e formas de aplicação 
(armado, protendido, projetado,...). Encontramos concreto na fundação de plataformas 
petrolíferas nos oceanos ou enterrado a centenas de metros abaixo da terra em fundações, 
túneis e minas e a 452m acima do solo, em arranha-céus. 
 
O grande desafio da tecnologia de concreto, atualmente, parece ser aumentar a durabilidade 
das estruturas, recuperar estruturas danificadas e em entender o complexo mecanismo 
químico e mecânico dos cimentos e concretos. Para isto, uma nova geração de concretos está 
sendo desenvolvida, métodos tradicionais de execução e cálculo de concreto estão sendo 
revistos, teorias não-lineares e da mecânica do fraturamento estão sendo desenvolvidas. 
 
Alguns Concretos Especiais: 
- Concreto de Alto Desempenho 
- Concreto Compactado com Rolo 
- Concreto Projetado 
- Concreto Protendido 
- Concreto com adição de fibras 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. ALVENARIA 
 
 
2.1. CONCEITOS 
 
Alvenaria: é a pedra sem lavra com que se erguem paredes e muros mediante seu 
assentamento COM ou SEM argamassa de ligação, em fiadas horizontais ou em camadas 
parecidas, que se repetem sobrepondo-se umas sobre as outras. 
 
Ou 
 
Alvenaria: é o sistema construtivo de paredes e muros, ou obras similares, executadas com 
pedras, tijolos cerâmicos, blocos de concreto, cerâmicas e silico-calcário, assentados COM ou 
SEM argamassa de ligação. 
 
 
2.1.1. DENOMINAÇÕES: 
a) Alvenaria Ciclópica - executada com grandes blocos de pedras, trabalhadas ou não; 
b) Alvenaria Insossa - executadas com pedras ou blocos cerâmicos, assentadas SEM 
argamassa, denominadas também de “alvenaria seca”; 
c) Alvenaria com Argamassa - executadas COM argamassa de ligação entre os elementos, 
sendo também denominada: 
 Alvenaria hidráulica - executada com argamassa mista (argamassa básica de cal e areia, 
adicionando-se cimento); 
 Alvenaria ordinária - executada com argamassa de cal (argamassa de cal e areia). 
d) Alvenaria de Vedação - painéis executados com blocos, entre estruturas, com objetivo de 
fechamento das edificações. 
e) Alvenaria de Divisão - painéis executados com blocos ou elementos especiais (drywall – 
gesso acartonado), para divisão de ambientes, internamente, nas edificações. 
 
 
Argamassa: é a mistura feita com pelo menos um aglomerante, agregados pequenos e água. 
O aglomerante pode ser a cal, o cimento ou o gesso. O agregado mais comum é a areia, 
embora possa ser utilizado o pó de pedra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2.2. TIPOS DE ALVENARIAS 
 
Quanto aos materiais, as alvenarias podem ser executadas com: 
 
2.2.1. PEDRAS NATURAIS 
 
a) Pedras irregulares - usando-se pedras em estado natural, simplesmente encaixadas entre 
si ou assentadas com argamassa; 
b) Pedras regulares - usando-se pedras naturais trabalhadas, com formas regulares ou não, 
assentadas com juntas secas ou juntas argamassadas, alinhadas ou desencontradas 
(travadas). 
 
 
2.2.2. PEDRAS ARTIFICIAIS 
 
a) Blocos de concreto - São elementos produzidos com dimensões de 19x19x39 cm e 
14x19x39 cm, vazados, com resistência à compressão de até 30 MPa, assentados com 
argamassa, ou podem ser utilizados em sistemas de construção em alvenaria armada. 
b) Blocos sílico-calcário - São elementos produzidos com areia e cal viva, endurecidas ao 
vapor sobre pressão elevada, com as mesmas características dos blocos de concreto. 
c) Blocos de concreto leve - São elementos de concreto leve, fabricados a partir de uma 
mistura de cimento, cal, areia e pó de alumínio, autoclavado, que permite a formação de 
um produto de elevada porosidade, leve, resistente e estável. O produto é apresentado 
em blocos ou painéis, com dimensões e espessuras variadas, que permitem a execução de 
paredes de vedação e lajes. 
d) Tijolos cerâmicos - Elementos fabricados por prensagem ou extrusão da argila, que após 
um processo de pré-secagem natural, passa pelo processo de queima controlada sob alta 
temperatura, produzindo blocos maciços ou furados com dimensões padronizadas e 
normatizadas. São tradicionalmente utilizados nas alvenarias de vedação nas construções. 
e) Blocos de solo-cimento - São elementos fabricados a partir da massa de solos argilosos ou 
areno-argilosos mais cimento Portland, com baixo teor de umidade, em prensa hidráulica, 
formando tijolos maciços. Podem ser construídas, também, paredes monolíticas, atravésdo 
apiloamento (compactação) da massa em formas deslizantes, entre pilares guia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2.3. ASSENTAMENTO DE ALVENARIAS DE TIJOLOS CERÂMICOS 
 
2.3.1. CONFECÇÃO DE ALVENARIAS 
 
2.3.1.1. Tipos de tijolos 
a) De acordo com as necessidades do projeto e a disponibilidade técnica e econômica pode-se 
especificar o material cerâmico de vedação dentro de uma vasta oferta de tipos de tijolos 
encontrados no mercado. Os de uso mais comum atualmente são tijolos de 4, 6 e 8 furos e 
ainda, em menor frequência, os tijolos de 2 furos e maciços. A seguir, são mostrados os 
tijolos mais usados e suas características: 
 
 
Tijolos Cerâmicos 
 
Características 
 
 
Dimensões para orçamento 5 x 10 x 20 10 x 10 x 20 10 x 15 x 20 
Quantidade por metro quadrado 
alvenaria de ½ vez (a chato) 76 46 46 
Quantidade por metro quadrado 
alvenaria de ½ vez (de espelho) 42 46 
(alv. ¾) 
25 
 
 
Bloco de Vedação 9x19x19 
 Bloco cerâmico com furos na vertical 
 
 
 
 
 
 
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2.3.1.2. Processos de assentamento e juntas de argamassa 
a) Assentamento com juntas desencontradas 
 
b) Processo de assentamento 
 
 
2.3.1.3. Sistemas e dimensões de paredes 
 
a) Tipos de assentamento tradicionais de tijolos maciços 
 
 
1 c m
1,5 c m
Argamassa reba tida
c om a c olher
1º método 
Argamassa
abundante
Argamassa
ap lic ada no tijo lo
c om a c olher
2º método 
a chato 1/ 2 vez
Ajuste corrente
a chato 1 vez
Fileira ímpar em planta
Fileira par em planta
Ajuste francês
Para paredes de 22 a
25 cm de espessura 
 
 
 
 
 
 
 
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Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fileira ímpar em planta
Fileira par em planta
Ajuste inglês ou gótico
Para paredes de 22 a
25 cm de espessura
Fileira ímpar em planta
Fileira par em planta
Ajuste francês
Para paredes de 34 a
38 cm de espessura
Fileira ímpar em planta
Fileira par em planta
Ajuste inglês ou gótico
Para paredes de 34 a
38 cm de espessura
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Para execução de pilares de tijolos maciços – BAIXAS CARGAS 
 
 
 
 
b) Tipos de amarrações – consideram-se alvenarias amarradas as que apresentam juntas 
verticais descontínuas. 
 
A seguir, nas figuras, são mostrados os tipos de amarrações mais comuns para tijolos maciços 
ou de dois furos. Os esquemas também são válidos para outros tipos de tijolos cerâmicos ou 
blocos de concreto 
 
 
Ajuste de pilares de tijolos maciços
Para pilares de 25x25 cm
Fiada pa r Fiada ímpar
Fiada pa r Fiada ímpar
Para pilares de 38x38 cm
Fiada pa r Fiada ímpar
Para pilares de 50x50 cm
1ª fiada 2ª fiada
Em T - parede de 1/ 2 vez
1ª fiada 2ª fiada
Cruzamento - parede de 1/ 2 vez
1ª fiada 2ª fiada
Parede de meia vez em paredes de uma vez
 
 
 
 
Em T – paredes de ½ vez 
 Parede de ½ vez Parede de 1 vez 
Cruzamento – parede de ½ vez 
 
 
 
 
 
 
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Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1ª fiada 2ª fiada
Parede de meia vez
1ª fiada 2ª fiada
Parede de uma vez
1ª fiada 2ª fiada
Canto em parede
de meia vez
1ª fiada 2ª fiada
Canto em parede
de uma vez
Parede de espelho (cutelo) Parede de meio tijolo
Parede de um tijolo Parede de um tijolo e meio
 
 
 
 
 
 
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c) Tipos de juntas – a forma escolhida para o acabamento das juntas nas alvenarias aparentes 
pode influir na qualidade e na durabilidade. Nas figuras a seguir, são mostrados os tipos de 
juntas mais comuns, incluindo algumas que não são recomendadas, tendo em vista os 
problemas que poderão provocar em termos de infiltração de umidade, retenção de poeira, 
formação de musgo, estética etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Côncava - recomendada Plana
Em V - recomendada Rebaixada V - não recomendada
chanfrada - recomendada Escorrida- não recomendada
Aprofundada - recomendada Chanfro invertido
não recomendada
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Abaixo são mostrados alguns tipos de fresadores manuais usados no acabamento das juntas 
em alvenaria aparente. 
 
 
 
2.3.2. CUIDADOS NA EXECUÇÃO DE ALVENARIAS DE VEDAÇÃO 
 
2.3.2.1. Proteção das alvenarias na execução de vãos 
 
Com a finalidade de absorver tensões que se concentram nos contornos dos vãos (portas e 
janelas), oriundas de deformações impostas, é necessário prever a execução de vergas, 
contravergas e cintas de amarração. 
 
A verga é o elemento estrutural localizado SOBRE o vão. 
 
A contraverga é o reforço colocado SOB a abertura ou vão. 
 
 
 
 
±45o
Vão de
janela
Provável trinca
colocar contraverga
Sobrecarga sobre
a esquadria
colocar verga 
 
 
 
 
 
 
 
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a) Para vãos de até 1,0 m pode-se executar o reforço no próprio local conforme mostra a 
figura a seguir: 
 
 
b) Para vãos de 1,0 a 2,0 m, as vergas podem ser executadas in loco ou pré-moldadas. No caso 
da opção ficar em pré-moldadas haverá um ganho em termos de produtividade. As 
dimensões mínimas estão mostradas na figura a seguir: 
 
 
 
Vão
de
porta
0,30 <1,0 m 0,30
Pé
-d
ire
ito
2Ø1/ 4”
A
B
Cinta de argamassa 1:3
(cimento e areia)
Corte AB
 
 
 
 
 
 
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c) Paredes altas - nas alvenarias com altura superior a 3,0 m, deverão ser previstas cintas de 
amarração intermediárias, dimensionadas, sobretudo, para absorver a ação de cargas 
laterais. Acima de 5,0 m de altura, as paredes deverão ser dimensionadas como alvenaria 
estrutural. 
 
 
2.3.2.2. Encunhamento das paredes 
 
Na elevação do fechamento das alvenarias de vedação, durante a cura da argamassa ocorre 
uma pequena redução de dimensões. Por esse motivo, junto às lajes ou vigas superiores, após 
um tempo mínimo de 10 dias, deve-se executar o encunhamento, que é realizado com o 
assentamento na última fiada com tijolos cerâmicos maciços (cozidos) um pouco inclinados 
com argamassa relativamente fraca. 
 
Essa prática vem, no entanto, sendosubstituída pela utilização de novos materiais e técnicas 
com o objetivo de obter um melhor rendimento, como por exemplo: 
a) Cimento expansor - argamassa pronta para uso à base de cimento, que com a adição de 
água expande-se ocupando o espaço deixado ou ocorrido com a retração; 
b) Polietileno expansor - produto com alta aderência que aplicado por meio de aerossol, 
aumenta de volume. 
 
 
 
2.3.2.3. Ligações com estruturas de concreto 
a) Ligação da parede com pilares de concreto - junto às faces das peças de concreto que terão 
ligação com a alvenaria, após limpeza do desmoldante, deverá ser aplicado chapisco. Nas 
ligações com pilares, poderão ser melhoradas com a colocação de ferros de espera (ferro-
cabelo) chumbados durante a própria concretagem do pilar (dobrados e encostados na face 
interna da forma), ou com ferros de Φ 6 mm embutidos em furos de 10 a 12 cm, 
executados com broca vídia de 8 mm e colados com resina epóxi (Compound da SIKA), após 
a desforma, com espaçamento médio de 50 cm e transpasse de 50 cm. 
 
 
Encunhamento com tijolos maciços
Pilar
Viga
Parede
 
 
 
 
 
 
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b) Nos encontros de paredes, onde não haja amarração, tratar a junta com selante flexível 
(mastique), garantindo acabamento e estanqueidade, e o embutimento de tela de estuque 
na argamassa de revestimento (20 cm para cada lado da junta) para evitar o destacamento 
do mesmo. 
 
 
 
 
Ligação da parede com pilar
Pilar
Parede
0,50 m
0,
50
 m
Ferro-cabelo
1Ø6mmChapisco
 
 
 
 
 
 
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Notas de Aula Página 33 de 115 
 
 
 
2.4. GLOSSÁRIO NA ÁREA DE EXECUÇÃO DE ALVENARIA 
 
Alvenaria estrutural ou alvenaria armada - é o tipo de alvenaria autoportante usada 
em edificações dispensando as estruturas convencionais (viga e pilar) e requer projetos e 
técnicas construtivas especiais. 
 
Argamassa de assentamento – é a mistura de aglomerantes (cimento e cal) e agregado 
(areia) em traço apropriado para assentamento de tijolos cerâmicos ou blocos de concreto. 
 
Escantilhão – é uma régua de madeira ou metálica de comprimento igual ao pé-direito, com 
dispositivos que permitem a graduação das fiadas nas alturas desejadas. Os escantilhões, se 
bem utilizados (pessoal treinado) pode promover grandes ganhos em termos de produtividade 
e de qualidade (prumos e níveis). 
 
Estuque – tipo de alvenaria artesanal que utiliza argamassa mista ou gesso sobre telas de 
arame ou ripas finas de madeira. 
 
Facear – é o procedimento de alinhamento vertical dos tijolos em uma das faces, 
geralmente a externa, para compensar possíveis diferenças de dimensões dos tijolos. 
 
Ferros-cabelo – são armaduras fixadas nos pilares e que se estendem nas fiadas da 
alvenaria. 
 
Fresador ou frisador – ferramenta manual utilizada para dar acabamento nas juntas em 
alvenaria aparente. 
 
Graute – tipo de concreto com agregados em dimensão reduzida (areia e pedrisco) 
utilizado para preencher o vazio das peças armadas (blocos e tijolos) na alvenaria estrutural. Na 
composição de graute pode-se usar cal hidratada. 
 
Marcação ou locação – é a colocação das primeiras fiadas das paredes com a marcação 
dos vãos, sendo executadas com grande cuidado para obedecer o projeto. A marcação é 
geralmente feita pelo mestre junto com pedreiro responsável pelo levantamento das paredes 
com o uso de esquadros, réguas, níveis de mangueira e bolha, linhas e prumos. Em grandes 
obras devem-se usar equipamentos topográficos (teodolito e nível). 
 
Marcos ou aduelas – são 6 tacos de madeira chumbados nas laterais dos vãos de 
portas com a finalidade de servir como elemento de ligação da alvenaria e o caixão da porta. 
 
Nível de mangueira – é a ferramenta simples constituída de uma mangueira 
transparente (diâmetro de até 13 mm) cheia d’água, utilizada para marcar e controlar o nível 
(cotas) nos vários pontos da obra. Pode ser substituída pelo nível de tambor que utiliza o 
mesmo princípio, embora com mais segurança nas marcações. 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 34 de 115 
 
 
 
Prumada – é o alinhamento vertical da alvenaria, termo empregado pelo pessoal de obra 
para designar a necessidade de fazer ou verificar o alinhamento utilizando o prumo de 
pedreiro. 
 
Traço - é a proporção em volume entre os componentes das argamassas (usualmente cimento, 
cal hidratada e areia). Os traços variam de acordo com a utilização que vai ser dada à 
argamassa 
 
 
2.5. NORMAS TÉCNICAS PERTINENTES 
 
Título da norma Código Última atualização 
Agregados leves para concreto de elementos para 
alvenaria 
EB228 1969 
Argamassa de assentamento para alvenaria de bloco 
de concreto - Determinação da retenção de água 
MB2412 
NBR9287 
1985 
 
Argamassa industrializada para assentamento de 
paredes e revestimento de paredes e tetos – 
Especificação 
NBR 13281 1995 
Argamassas endurecidas para alvenaria estrutural - 
Retração por secagem 
MB1904 
NBR8490 
1983 
 
Bloco cerâmico para alvenaria – Especificação EB 20 
NBR 7171 
1992 
Bloco cerâmico para alvenaria - Formas e dimensões PB1008 
NBR8042 
1992 
Bloco cerâmico para alvenaria - Verificação da 
resistência à compressão 
MB53 
NBR6461 
1983 
Bloco cerâmico portante para alvenaria - 
Determinação da área líquida 
MB1820 
NBR8043 
1983 
 
Bloco vazado de concreto simples para alvenaria 
estrutural 
EB959 
NBR6136 
1994 
Blocos vazados de concreto para alvenaria - 
Retração por secagem 
MB3458 
NBR12117 
1991 
 
Blocos vazados de concreto simples para alvenaria - 
Determinação da absorção de água, do teor de 
umidade e da área líquida 
MB3459 
NBR12118 
1991 
Blocos vazados de concreto simples para alvenaria - 
Determinação da resistência à compressão 
MB116 
NBR7184 
1991 
Blocos vazados de concreto simples para alvenaria 
sem função estrutural – Especificação 
EB 50 
NBR 7173 
1982 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 35 de 115 
 
 
 
Cal hidratada para argamassas – Especificação EB 153 
NBR 7175 
1992 
Cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de 
concreto 
NB1228 
NBR10837 
1989 
Cimento de alvenaria EB1964 
NBR10907 
1989 
Cimento de alvenaria - Ensaios MB3121 
NBR10906 
1989 
Cimento portland comum – Especificação EB 1 
NBR 5732 
1991 
Execução de alvenaria sem função estrutural de 
tijolos e blocos cerâmicos - Procedimento 
NB 788 
NBR 8545 
1983 
Execução e controle de obras em alvenaria 
estrutural de blocos vazados de concreto 
NB889 
NBR8798 
1984 
 
Paredes de alvenaria estrutural - Determinação da 
resistência ao cisalhamento 
NBR14321 1999 
 
Paredes de alvenaria estrutural - Ensaio à 
compressão simples 
MB2162 
NBR8949 
1985 
Paredes de alvenaria estrutural - Verificação da 
resistência à flexão simples ou à flexo-compressão 
NBR14322 1999 
 
Prismas de blocos vazados de concreto simples para 
alvenaria estrutural - Preparo e ensaio à compressão 
MB1849 
NBR8215 
1983 
 
Tijolo maciço cerâmico para alvenaria EB19 
NBR7170 
1983Tijolo maciço cerâmico para alvenaria - Forma e 
dimensões 
PB1007 
NBR8041 
1983 
 
Tijolo maciço cerâmico para alvenaria - Verificação 
da resistência à compressão 
MB52 
NBR6460 
1983 
 
NORMAS DO MINISTÉRIO DE TRABALHO 
 
NR – 11 - Transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais 
NR – 18 - Condições e meio ambiente de trabalho na indústria da construção 
 
 
LINKS NA INTERNET 
Associação Nacional da Indústria Cerâmica http://www.anicer.com.br/ 
Materiais cerâmicos para construção http://geocities.com/ceramicauefs/ 
Associação Brasileira de Cerâmica http://www.abceram.org.br/ 
Associação Brasileira de Normas Técnicas http://www.abnt.org.br/ 
Instituto Nacional de Metrologia http://www.inmetro.gov.br/ 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 36 de 115 
 
 
 
3. CONCEITOS BÁSICOS SOBRE FUNDAÇÕES 
 
 
3.1. DEFINIÇÃO 
 
FUNDAÇÃO: É a parte de uma estrutura que transmite ao terreno subjacente a carga da obra. 
 
Esquema dos elementos de uma edificação 
 
3.2. EXAME DO TERRENO 
 
SONDAGEM: É o exame realizado no solo antes de se elaborar o projeto construtivo. Muitas 
vezes o aspecto de um solo leva o técnico a considera-lo firme. No entanto, um exame mais 
cuidadoso pode mostrar tratar-se de solo altamente compressível, exigindo consolidação 
prévia. 
 
Finalidade: verificar a natureza do solo, a espessura das diversas camadas, a profundidade e 
a extensão da camada mais resistente que deverá receber as cargas da construção, e 
determinar o tipo da estrutura de fundação a ser especificada. 
 
Materiais que ocorrem na superfície da crosta terrestre: 
a) Rochas - solos rochosos (rochas em decomposição ou sãs); 
b) Solos Arenosos/Siltuosos - com propriedade de compacidade (grau de compacidade); 
c) Solos Argilosos - com propriedade de consistência (limite de consistência). 
 
Antes de se decidir pelo tipo de fundação em um terreno, é essencial que o profissional adote 
os seguintes procedimentos: 
a) visitar o local da obra, detectando a eventual existência de alagados, afloramento de 
rochas etc.; 
su
p
ra
es
tru
tu
ra
In
fra
es
tru
tu
ra
Alic erc e ou ba ld rame
Solo resistente
Fu
nd
a
çõ
es
Soc o ou pedesta l
Pé-d ireito
Estrutura da
c oberturaTe
lham
ento
 da 
c ob
ertu
ra
Parede
de vedaç ão
Parede
d ivisória
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 37 de 115 
 
 
 
b) visitar obras em andamento nas proximidades, verificando as soluções adotadas; 
c) fazer sondagem a trado (broca) com diâmetro de 2” ou 4”, recolhendo amostras das 
camadas do solo até atingir a camada resistente; 
d) mandar fazer sondagem geotécnica. 
 
 
 
3.3. EQUIPAMENTOS DE SONDAGEM 
 
Dependendo do tipo solo, a sondagem deverá utilizar o melhor processo que forneça 
indicações precisas, sem deixar margem de dúvida para interpretação e que permitam 
resultados conclusivos, indicando claramente a solução a adotar. 
 
 
Sondagem geotécnica a percussão: É a sondagem mais executada em solos penetráveis e a de 
mais simples reconhecimento. 
 
 
Equipamento de sondagem a percussão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 38 de 115 
 
 
 
 
 
 
Planta de locação dos furos de sondagem 
 
 
Perfil de sondagem geológica (parte do laudo técnico) 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 39 de 115 
 
 
 
 
3.4. ESPECIFICAÇÃO DE UMA ESTRUTURA DE FUNDAÇÃO 
 
O processo de especificação de um tipo de fundação, na generalidade dos casos, determina 
frequentemente dois tipos de fundações, chamadas genericamente de fundações do tipo rasa 
ou direta e do tipo profunda. 
 
 
3.4.1. ESPECIFICAÇÃO PARA FUNDAÇÕES RASAS OU DIRETAS 
 
Fundação do tipo rasa: é executada quando a resistência de embasamento pode ser 
obtida no solo superficial numa profundidade que pode variar até 1,0. 
 
Fundação do tipo direta: é executada quando a resistência de embasamento pode ser 
obtida no solo superficial numa profundidade que pode variar de 1,0 até 3,0 metros. 
 
São executadas em valas rasas, ou as que repousam diretamente sobre solo firme e aflorado, 
como por exemplo rochas, moledos (rochas em decomposição), arenitos, piçaras compactas, 
etc. 
 
Nesse caso, pode-se executar alicerces ou sistemas de sapatas interligadas por vigamentos, 
levando em conta os seguintes cuidados na execução: 
a) executar o escoramento adequado na escavação das valas com profundidades maiores 
que 1,5 m, quando o solo for instável; 
b) consolidar o fundo da vala, com a regularização e compactação do material; 
c) executar o lastro de concreto magro, para melhor distribuir as cargas quando se tratar 
de alicerces de alvenaria de tijolos ou pedras, ou proteger o concreto estrutural, quando 
se tratar de sapatas; 
d) determinar um sistema de drenagem para viabilizar a execução, quando houver 
necessidade; 
e) utilizar sistema de ponteiras drenantes (Well Points), de acordo com a próxima figura, 
dispostas na periferia da escavação com espaçamento de 1,0 a 3,0 m, interligadas por 
meio de tubo coletor a um conjunto de bombas centrífugas, que realizam o 
rebaixamento do lençol freático em solos saturados e arenosos; 
f) determinar um processo de impermeabilização da alvenaria acima do soco, para não 
permitir a permeabilidade da umidade por capilaridade. 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 40 de 115 
 
 
 
 
 Sistema de rebaixamento de lençol freático 
 
 
3.4.2. ESPECIFICAÇÕES PARA FUNDAÇÕES PROFUNDAS 
 
Quando o solo resistente se encontra em profundidades superiores a 3,0 metros, podendo 
chegar a 20,0 m ou mais é recomendado executar fundações do tipo profunda, cujo 
dimensionamento e especificação são determinadas pelas características das cargas e do solo 
analisado, constituída de peça estrutural do tipo haste (ou fuste) que resistem 
predominantemente esforços axiais de compressão. 
 
 
3.5. CONSIDERAÇÕES SOBRE O DIMENSIONAMENTO DE FUNDAÇÕES 
 
No dimensionamento de fundações o estudo compreende duas partes distintas: 
a) estudo do solo, por meio da sondagem, com a aplicação do estudo da Mecânica dos 
Solos e Rochas; 
b) cálculo das cargas atuantes sobre a fundação, com a aplicação do estudo da análise das 
estruturas. 
 
Com esses dados, passa-se à escolha do tipo de fundação, tendo-se ainda presente que: 
a) as cargas da estrutura devem ser transmitidas às camadas de solo capazes de suporta-
las sem ruptura; 
b) as deformações das camadas de solo subjacentes às fundações devem ser compatíveis 
com as da estrutura; 
c) a execução das fundações não deve causar danos as estruturas vizinhas; 
d) ao lado do aspecto técnico, a escolha do tipo de fundação deve atender ao aspecto 
econômico. 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notasde Aula Página 41 de 115 
 
 
 
e) finalmente, segue-se o dimensionamento e detalhamento, estudando-se a fundação 
como elemento estrutural. 
 
 
3.6. CLASSIFICAÇÃO DAS FUNDAÇÕES 
 
As fundações são elementos estruturais destinados a repartir sobre o solo o peso da obra. No 
Quadro mostrado na próxima página são apresentadas as tipologias mais comuns das 
estruturas de embasamento levando em consideração a forma de execução, implantação, 
equipamento necessário e as vantagens e desvantagens de sua utilização. 
 
 
3.6.1. FUNDAÇÕES DIRETAS 
São aquelas estruturas executadas em valas rasas, com profundidade máxima de 3,0 metros, 
OU as que repousam diretamente sobre solo firme e aflorado, como por exemplo: rochas, 
moledos (rochas em decomposição), arenitos, piçaras compactas etc., caracterizadas por 
alicerces e sapatas. 
 
 
ALICERCES: são estruturas executadas pelo assentamento de pedras ou tijolos maciços 
recozidos, em valas de pouca profundidade (entre 0,50 a 1,20 m), e largura variando conforme 
a carga das paredes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 42 de 115 
 
 
 
Tipos de sistemas de infraestrutura de edificações e obras de engenharia 
 
 
 
Sistema Rasas ou diretas Profundas ou especiais Recuperação de 
patologias 
Obras simples 
Tipo 1 Alicerce ou sapata corrida Estaca de madeira Estaca Mega ou prensada 
Estaca broca 
2 Sapata isolada Estaca metálica Estaca injetada 
3 Placas ou Radiers Estaca de concreto 
4 Strauss 
5 Siimplex 
6 Franki 
Forma de 
execução 
1 Moldada in-loco 
 
Pré-fabricada 
 
 
Pré-fabricada 
Moldada in-loco 
2 Moldada in-loco 
3 
4 Moldada in-loco 
 5 
6 
Forma de 
implantação 
1 Alvenaria de tijolos 
maciços ou concreto 
Cravação 
 
Cravação por reação 
Escavação 
2 Concreto armado Perfuração 
3 Concreto armado e 
Concreto protendido 
 
4 
5 
6 
Equipamento 1 Não necessita de 
equipamento especial 
 
Bata-estacas de gravidade Macaco hidráulico 
Trado manual 
2 Bate-estacas de gravidade 
ou a motor 
Perfuratriz e equipamento 
de injeção 
3 Equipamentos usuais das 
obras em concreto 
Bate-estacas 
 
 
4 
5 
6 
Vantagens 1 Simplicidade - Baixo-custo 
- Facilidade de corte e 
emenda 
- Resistente aos esforços de 
transporte e manuseio 
- Durabilidade ilimitada se 
usada em locais submersos 
(água doce) 
Indicada para recuperar 
estruturas sem demolição 
Rapidez 
Baixo custo 
2 Flexibilidade de formas - Facilidade de cravação 
- Maior garantia de 
integridade 
- Muito Resistente aos 
esforços de manuseio 
Indicada para recuperar 
estruturas onde não é 
possível utilizar vibração 
(bate-estacas) 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 43 de 115 
 
 
 
3 Baixo custo em terrenos 
homogêneos 
- Grande durabilidade 
- Indicada para vários tipos 
de solicitações 
 
 
4 - Baixo custo 
- Equipamento com boa 
mobilidade no canteiro 
 
 
5 - Pode ultrapassar o lençol 
freático 
 
6 - Admite altas cargas 
- Indicada para grandes 
profundidades 
 
 
Desvantagens 1 - Exige cuidados especiais 
com solo abaixo do lençol 
freático 
 
- Pouca durabilidade em 
locais com variação de 
umidade 
- Baixa resistência a 
umidade e ataques de 
organismos 
- Alto custo 
- Demorada 
- Poucas profundidades 
2 Exige cuidados especiais 
com a escavação 
- Alto custo - Alto custo 
- Equipamentos especiais 
 
3 Exige cuidados especiais 
no dimensionamento 
- Baixa resistência aos 
esforços de manuseio e 
transporte 
- Dificuldade de execução 
de cortes e emendas 
- Grande possibilidade de 
falhas de integridade 
 
4 - Grande possibilidade de 
falhas 
- Não pode ultrapassar o 
lençol freático 
 
5 - Difícil de encontrar 
comercialmente 
 
6 - Grande possibilidade de 
falhas de integridade 
- Vibração excessiva no 
entorno 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 44 de 115 
 
 
 
 
As sapatas são estruturas de 
concreto armado, de pequena altura 
em relação às dimensões da base. 
São estruturas “semiflexíveis”; ao 
contrário dos alicerces que 
trabalham a compressão simples, as 
sapatas trabalham a flexão. 
A sapata é preferida onde o 
baldrame não é recomendado, quer 
pelo peso do prédio ou pela baixa 
resistência do solo. A sapata é um 
bloco de concreto armado 
construído diretamente sobre o solo 
dentro de uma escavação 
 
Quanto à forma, elas são usualmente de base quadrada, retangular, circular ou poligonal. 
 
 Forma da seção das sapatas isoladas 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 45 de 115 
 
 
 
 
 
 Sapata Corrida 
 
A sapata corrida é contínua, isto é, percorre todo o comprimento da parede. A vantagem no 
custo da sapata corrida é que ela pode ser confeccionada em alvenaria e não necessita de 
vigas e pilares para a sustenção do peso da parede e do telhado, porém vale ressaltar que a 
alvenaria deve ser toda com tijolo maciço, com amarrações entre as paredes em "L" e "T", com 
forro de gesso, estuque ou lambril; em caso de vãos pequenos podendo até utilizar laje pré. 
 
Baldrame: O baldrame é o tipo mais comum de fundação. Constitui-se de uma viga, que 
pode ser de alvenaria, de concreto simples ou armado, construída diretamente no solo, dentro 
de uma pequena vala. É mais empregada em casos de cargas leves como residências 
construídas sobre solo firme. O alicerce é a base que sustenta a casa, dá solidez e transmite 
para o terreno toda carga (peso) da casa (paredes, lajes, telhados, etc.). Um alicerce bem feito 
evita o surgimento de trincas nas paredes e evita o surgimento de umidade na parte de baixo 
das paredes. 
 
3.6.2. FUNDAÇÕES INDIRETAS OU PROFUNDAS 
São aquelas em que o peso da construção é transmitido ao solo firme por meio de um fuste. 
Estas estruturas de transmissão podem ser estacas ou tubulões. Na figura a seguir podem-se 
ver os elementos componentes de um sistema de estaqueamento. 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 46 de 115 
 
 
 
 
Fuste: do latim fuste (pau de madeira), é, de certa forma, a própria coluna (elemento vertical 
de apoio), constituindo a sua central e maior parte e fazendo a ligação entre a base e a cabeça. 
Pode ser composto por um só bloco (monolítico) ou segmentado pela sobreposição de diversos 
blocos (também designados tambores). Caso a coluna só apresente fuste, o extremo inferior 
deste designa-se imoscapo e o superior sumoscapo. 
 
 
3.7. ALICERCES E SAPATAS 
São fundações diretas que podem ser executados em estruturas dos tipos: isolada, contínua 
ou radier (placas). 
 
Fundações isoladas: A fundação do tipo isolada é a que suporta apenas a carga de um pilar, 
podendo ser um bloco (em concreto simples ou ciclópico, com grande altura em relação à base) 
ou uma sapata (em concreto armado, de pequena altura em relação a base).Os alicerces na generalidade dos casos são executados de forma contínua, sob a linha de 
paredes de uma edificação, utilizando-se: 
a) Sistema de alvenaria de tijolos maciços; 
b) Sistema de pedras argamassadas, sobre lastro de concreto simples; 
c) Sistema de alvenaria sobre lajes de concreto armado (sistema misto); 
d) Sistema em concreto ciclópico. 
 
 
fuste
bulbo
base
esperas
cabeça
Estaca moldada in-loco
ponta
Estaca pré-moldada
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 47 de 115 
 
 
 
 
 
As sapatas são estruturas que podem ser executadas de forma isoladas, associadas ou 
combinadas, contínuas sob pilares ou muros. 
 
Sapatas Combinadas 
 
 
 
 
 
impermeabilização
Alicerce em alvenaria escalonada Alicerce em laje de CA
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 48 de 115 
 
 
 
 
 
O radier é um sistema de fundação que reúne num só elemento de transmissão de carga, um 
conjunto de pilares. Consiste em uma placa contínua em toda a área da construção com o 
objetivo de distribuir a carga em toda superfície. Seu uso é indicado para solos fracos e cuja 
espessura da camada é profunda. Podem ser executados dois sistemas de radier: sistema 
constituído por laje de concreto (sistema flexível) e sistema de laje e vigas de concreto (sistema 
rígido). 
 
 Radier Flexível Radier Rígido 
Tronco piramidal Retangular
Nervurada Sapata Baumgart
di
vi
sa
viga de equilíbrio
Sapata de divisa
Sapata comum
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 49 de 115 
 
 
 
3.8. ESTACAS 
 
As estacas são peças estruturais alongadas, de formato cilíndrico ou prismático, que são 
cravadas (pré-fabricadas) ou confeccionadas no canteiro (in loco), com as seguintes finalidades: 
a) Transmissão de cargas a camadas profundas do terreno; 
b) Contenção dos empuxos de terras ou de água (estaca prancha); 
c) Compactação de terrenos. 
 
Tipos de Estacas quanto à resistência do Terreno 
As estacas recebem, da obra que suportam, esforços axiais de compressão. A estes esforços 
elas resistem, seja pelo atrito das paredes laterais da estaca contra o solo, seja pelas reações 
exercidas pelo solo resistente sobre a ponta da peça. Podem ser estacas flutuantes (a estaca 
resiste apenas pelo atrito lateral ) ou estacas carregadas de ponta (a estaca resiste pela ponta). 
 
 
 
A figura a seguir ilustra as definições dadas; em (a) a capacidade resistente da estaca se 
compõe de duas parcelas: atrito lateral e de ponta; em (b) a estaca é carregada na ponta, 
trabalhando pois como pilar; em (c) ela resiste pelo atrito lateral: é a estaca flutuante. Na 
situação (d) a estaca atravessa um terreno que se adensa sob seu peso próprio, ou sob a ação 
de uma camada de aterro sobrejacente, produzindo o fenômeno do atrito negativo, isto é, o 
solo em vez de se opor ao afundamento da estaca, contrariamente, vai pesar sobre ela 
favorecendo assim a sua penetração no solo. 
 
Tipos de estacas quanto a resistência do terreno 
 
Tipos de Estacas quanto à posição do Terreno e aos Esforços 
Quanto à posição, as estacas podem ser verticais e inclinadas e quanto aos esforços a que 
ficam sujeitas, classificam-se em estacas de compressão, tração e flexão, conforme exemplo da 
figura a seguir. 
P
a) b) c) d)
P P P
Terreno resistente
Terreno em
c urso de
c onsolidaç ão
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
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Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 50 de 115 
 
 
 
 
Estacas resistindo a diversos esforços 
3.9. ESTACAS DE SUSTENTAÇÃO 
São as que se caracterizam pela função de transmitir as cargas a camadas profundas do solo. 
Podem ser classificadas em: 
a) estacas de madeiras; 
b) estacas de concreto; 
c) estacas metálicas. 
 
3.9.1 - ESTACAS DE MADEIRA 
As estacas de madeiras devem ser de madeira dura, resistente, em peças retas, roliças e 
descascadas. O diâmetro da seção pode variar de 18 a 35 cm e o comprimento de 5 a 8 
metros, geralmente limitado a 12 metros com emendas. No caso da necessidade de 
comprimentos maiores as emendas deverão ser providenciadas com talas de chapas metálicas 
e parafusos, devidamente dimensionados. 
A vida útil de uma estaca de madeira é praticamente ilimitada, quando mantida 
permanentemente sob lençol freático (água). Caso esteja sujeita a variação de umidade 
apodrecerá rapidamente. De qualquer maneira a estaca deve receber tratamento de 
preservação para evitar o apodrecimento precoce e contra ataques de insetos xilófagos. As 
madeiras mais utilizadas são: eucaliptos, peroba do campo, maçaranduba, arueira etc. 
Empiricamente, pode-se calcular o diâmetro mínimo de uma estaca de madeira em função do 
seu comprimento, usando a seguinte fórmula: 
 
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de Aula Página 51 de 115 
 
 
 
 
 
 
A carga admissível depende das dimensões da estaca e da natureza das camadas atravessadas 
no terreno, como ordem de grandeza, exemplifica-se: 
 
Comparação da carga admissível entre estacas de madeira e pré-moldadas 
 
Durante a cravação, as cabeças das estacas devem ser protegidas por um anel cilíndrico de aço, 
destinado a evitar seu rompimento sob os golpes do pilão, assim como é recomendável o 
emprego de uma ponteira metálica, a fim de facilitar a penetração e proteger a madeira. 
 
 
 
D = 0,15 + 0,02 L
Ex: pa ra uma estac a de 10 m de c omprimento
D L = 10 m
D = 0,15 + 0,02 x 10
D = 0,15 + 0,2
D = 0,17 m
Ponteira metá lic a
Anel
Diâmetro
(cm)
30
35
40
Carga
admissível
(toneladas)
33
38
45
Dimensões
(cm)
30x30
35x35
40x40
Carga
admissível
(toneladas)
40
48
55
Estacas de madeira Pré-moldadas de concreto
 
 
 
 
 
 
Assunto: 
 
Introdução à Engenharia 
 
Matéria: Professor: 
 
Introdução à Engenharia Ailton Adriano Pissolati 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3.9.2 - ESTACAS DE CONCRETO 
As fundações de estacas em concreto podem ser: 
• Moldadas no local (in loco ou in situ) ou 
• Pré-moldadas cravadas com a utilização de equipamento mecânico. 
 
ESTACAS MOLDADAS NO LOCAL 
a) Estacas Brocas 
Estas estacas são executadas por uma ferramenta simples denominada broca (trado de concha 
ou helicoidal – um tipo de saca rolha), que pode atingir até 6 metros de profundidade, com 
diâmetro variando entre 15 a 25 cm, sendo aceitáveis para pequenas cargas, ou seja, de 50 kN 
a 100 kN (kilo Newton). Recomenda-se que sejam executadas estacas somente acima do nível 
do lençol freático, para evitar o risco de estrangulamento do fuste. Devido ao esforço de 
escavação exigido são necessárias duas pessoas para o trabalho. 
O espaçamento entre as estacas brocas numa edificação não pode ultrapassar 4 metros e 
devem ser colocadas nas interseções das paredes e de forma equidistante ao longo das paredes 
desde que menor ou igual ao espaçamento máximo permitido. 
Nas figuras a seguir pode-se ver um exemplo da distribuição das estacas brocas numa 
edificação de pequeno