Curso de Dimensionamento de Estrutura de Aço EAD CBCA Módulo 3 Parte 1

Prévia do material em texto

Dimensionamento
de Estruturas em Aço 
Módulo3
Parte 1
1ª parte 
Módulo 3 : 1ª Parte
Galpões estruturados em Aço
3.1 Definição
 página 3
3.2 Estrutura Principal
 página 3
3.2.1 Estrutura Horizontal
 página 4
3.3 O Efeito do Vento na Estrutura Principal
 página 12
3.4 Estrutura secundária de apoio das telhas
 página 14
3.5 Fechamentos Laterais 
 página 21
3.6 Contraventamentos
 página 26
3.6.1 O contraventamento horizontal
 página 26
3.6.2 O contraventamento vertical
 página 28
3.6.3 Contraventamentos em Coberturas em arco
 página 30
3.7 Sistemas em Shed
 página 32
3.8 Comparação entre as soluções mais comuns
 de galpão (vão = 15,0 m)
 página 35
3.9 Galpões com ponte rolante
 página 37
Sumário
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
3
A ligação mais imediata que se faz da palavra 
galpão é com o uso industrial. No entanto galpões 
podem ser usados para as mais diversas atividades, 
tais como, hangares, espaços de eventos
e depósitos, entre outras; no limite, até rodoviárias, 
aeroportos e igrejas podem, também, ser incluídas 
nesta tipologia. 
Os galpões, do ponto de vista arquitetônico e estru-
tural, caracterizam-se por serem edifícios com vãos 
mais generosos que os demais, pois esse é um pré 
A estrutura principal é aquela que vence o maior 
vão, o que significa que na maioria das soluções 
encontra-se no plano transversal do edifício. 
Do ponto de vista prático, considera-se que é 
econômico um vão de até 30 m, podendo-se no 
limite chegar a 40 m. Isso significa que se o galpão 
tiver 50 m de largura é mais econômico projetar-se 
dois vão de 25 m.
É claro que nas situações em que o uso do galpão 
exigir maiores vãos livres, como no caso de hangar-
 Vão Econômico 30m > L > 40m
 Vãos maiores L= 50m = 25m + 25m
requisito da existência desse tipo de edifício: espa-
ços sem obstrução.
A estrutura de um galpão, para fins de análise, pode 
ser decomposta em três partes: 
a. estrutura principal; 
b. estrutura secundária de apoio da cobertura
 e fechamentos laterais; 
c. contraventamentos horizontais e verticais.
3.1. Definição
3.2. Estrutura Principal
Vídeo 26 – Galpões assista on-line
Vídeo 27 – Estrutura Principal assista on-line
es, onde os vãos podem atingir 140 m ou mais, 
a questão econômica fica colocada em segundo 
plano, prevalecendo à necessidade de espaço 
desobstruído.
Para uma melhor análise da estrutura principal
do galpão vamos dividi-la em estrutura horizontal 
e vertical. A primeira corresponde à estrutura que 
vence o vão entre pilares e a segunda aos próprios 
pilares.
estrutura horizontal = vão entre pilares
estrutura vertical = os próprios pilare
Figura 30 a Figura 30 b
Modulo 3 : 1ª parte
4
Por causa do grande vão a ser vencido pela estru-
tura principal, os sistemas estruturais mais utiliza-
dos para a estrutura horizontal são os arcos e as 
tesouras treliçadas. 
Isto, porque o sistema treliçado, por trabalhar com 
esforços mais favoráveis, como a tração e a com-
pressão simples, torna-se mais leve e econômico. 
Exemplo 1
Fleet Guard Manufacturing and Distribution Center, Quimper – França – Arqtº Richard Rogers, 1981
No entanto, em vista de apelo arquitetônico, outras 
soluções mais sofisticadas podem ser usadas, tais 
como coberturas atirantadas, estruturas espaciais, 
abóbadas, cúpulas e parabolóides, entre outras.
A seguir apresentamos diversas soluções utilizadas 
em obras de importantes arquitetos.
3.2.1. Estrutura horizontal
Vídeo 28 – Estrutura Principal : Horizontal e vertical assista on-line
Vídeo 29 – Estruturas Horizontais em treliças assista on-line
Vídeo 30 – Estrutura Horizontal em Arco assista on-line
Vídeo 31 – Barras em perfil tubular assista on-line
Figura Exemplo 1a
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
5
Exemplo 2
Inmos Microprocessor Factory, Newport, South Wales – Arqtº Richard Rogers, 1982
Fonte: DAVIES, Colin, High Tech Architecture, Rizzoli Int. Publications, 1998 
Figura Exemplo 1b
Fonte: DAVIES, Colin, High Tech Architecture, Rizzoli Int. Publications, 1998 
Figura exemplo 2a Figura exemplo 2b
Modulo 3 : 1ª parte
6
Exemplo 3
Laboratories and Corporate Facility for PA Technology, Princeton, New Jersey, – Richard Rogers
Partnership, 1984
Exemplo 4
Sainsbury Center for the Visual Arts, University of New Anglia, Norwich –Foster Associates, 1977 
Fonte: DAVIES, Colin, High Tech Architecture, Rizzoli Int. Publications, 1998 
Fonte: DAVIES, Colin, High Tech Architecture, Rizzoli Int. Publications, 1998 
Figura exemplo 3a
Figura exemplo 4a
Figura exemplo 3b
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
7
Exemplo 5
Warehouse and Distribution Center Renault, Swindon, Wiltshire – Foster Associates, 1983
Exemplo 6
Aeroporto de Hamburgo – Gerkan, Marg und Partner Architects
Fonte: DAVIES, Colin, High Tech Architecture, Rizzoli Int. Publications, 1998 
Figura exemplo 5a
Figura exemplo 6a
Figura exemplo 5b Figura exemplo 5c
Modulo 3 : 1ª parte
8
Figura exemplo 6b
Figura exemplo 7a
Fonte: GMP Architects
Exemplo 7
Aeroporto de Stuttgart – Gerkan, Marg und Partner Architects
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
9
Figura exemplo 8
Figura exemplo 7b Figura exemplo 7c Figura exemplo 7d
Fonte: GMP Architects
Fonte: CERVER, Francisco Asensio, La Arquitectura de Aeropuertos e Estaciones, Espanha, Edição do Autor, 1977 
Exemplo 8
Estudo para Aeroporto de Colonia, Alemanha – Murphy / Jahn Architects
Modulo 3 : 1ª parte
10
Exemplo 9
Módulo de transferência do Aeroporto Charles De Gaulle, Paul Andreu e Jean Marie Duthilleul 
Exemplo 10
Estação do Metro de Venissieux Parilly – Jourda e Ferradin
Figura exemplo 9a
Figura exemplo 10
Figura exemplo 9b
Fonte: CERVER, Francisco Asensio, La Arquitectura de Aeropuertos e Estaciones, Espanha, Edição do Autor, 1977 
Fonte: CERVER, Francisco Asensio, La Arquitectura de Aeropuertos e Estaciones, Espanha, Edição do Autor, 1977 
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
11
Tipos de perfis utilizados em treliças
As treliças que compõem a estrutura horizontal 
podem ser compostas dos mais diversos perfis. 
Para vãos até 20 m, de forma a torná-la mais leve, 
são utilizados, nos banzos, perfis U de chapa do-
Figura 31a
brada, e cantoneiras de chapas dobradas ou lamina-
das para as barras dos montantes e diagonais. Para 
vão maiores, ou quando a arquitetura exigir podem 
ser usados tubos de seção quadrada ou retangular, 
para os banzos, montantes e diagonais. 
Algumas soluções arquitetônicas solicitam, tam-
bém, tubos de seção circular.
Entretanto, esta solução dificulta muito a confecção 
dos nós. Em casos extremos podem ser usados 
para essas barras perfis I ou H laminados ou solda-
dos. 
No caso de estrutura horizontal composta por arco, 
a solução mais indicada é a de arcos treliçados ap-
enas com diagonais e sem montantes. 
Treliças Banzos Montantes e Diagonais
Vãos até 20m perfis U de chapa dobrada cantoneiras de chapas dobradas ou laminadas
Vãos > 20m tubos de seção quadrada ou retangular
 tubos de seção quadrada 
 ou retangular
Arcos treliçados Banzos Diagonais
Para qualquer vão U de chapa dobrada, calandrados cantoneiras de chapas dobradas ou laminadas
Perfis tubulares calandrados Perfis tubulares
Do ponto de vista do comportamento estrutural os 
arcos podem ser bi-articulados ou tri-articulados. 
Apesar de ser mais fácil de dimensioná-los, pois 
são isostáticos, os tri-articulados são menos usados 
que os bi-articulados. Isso se deve a maior dificul-
dade de se executar a articulação central. 
As barras que compõem os arcos treliçados são U 
de chapa dobrada, calandrados,para os banzos, 
e cantoneiras de chapas dobradas ou laminadas 
para as diagonais. Ainda podem ser usados, inde-
pendentemente do vão, perfis tubulares de seção 
quadrada, retangular ou circular.
Modulo 3 : 1ª parte
12
Figura 31b
A estrutura vertical, representada pelos pilares, é, 
normalmente, composta de treliça de banzos para-
lelos. Nela, como no caso da estrutura horizontal, 
são usados perfil U de chapa dobrada nos banzos 
e cantoneiras de chapa dobrada ou laminadas nas 
diagonais e montantes. 
Para pequenas alturas, que não ultrapassem a 6 m, 
os pilares podem ser constituídos apenas por um 
perfil I ou H, laminados ou soldados, ou mesmo um 
perfil tubular. 
Além das cargas verticais de peso próprio e dos 
elementos de vedação e equipamentos, a estrutura 
principal do galpão tem como carga significativa o 
efeito do vento. 
Na porção horizontal da estrutura principal, o vento 
pode provocar pressões e sucções, dependendo 
de sua forma. Esses esforços são transmitidos à 
3.2.2. Estrutura Vertical
3.3. O Efeito do Vento na Estrutura Principal
Vídeo 32 – Elemento Vertical : o Pilar 
Vídeo 33 – Os esforços devidos ao Vento 
Vídeo 34 – Ligação da cobertura com os pilares 
assista on-line
assista on-line
assista on-line
Apesar de ser uma solução mais pesada que
o sistema treliçado, o menor consumo de mão
de obra, no caso de pequenas alturas, torna a 
solução de perfil de alma cheia mais interessante, 
tanto do ponto de vista de execução, como
também econômico.
Atenção!
Não se deve esquecer que, apesar de estrutural-
mente os perfis tubulares serem muito interes-
santes, deve-se estar atento às questões de dete-
rioração, que nestes perfis ocorre de dentro para 
fora, não permitindo visualizá-la com facilidade.
Estrutura vertical Pilares
Alturas até 6,0 m perfil I ou H, laminados ou soldados, ou perfil tubular
Alturas > 6,0m Perfis compostos
estrutura vertical, os pilares, como forças vertic-
ais e horizontais. Os pilares, além dessas forças 
recebem, também, e em maior intensidade, as for-
ças horizontais dos ventos, que incidem nos fecha-
mentos laterais.
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
13
Figura 34
Figura 36
Figura 35
Figura 37
Vãos até 15 m
Em galpões com vãos pequenos, de até 15 m e pés 
direitos baixos de até 4 m, os esforços devidos ao 
vento são, normalmente, absorvidos apenas pelos 
pilares. Neste caso, considera-se a estrutura hori-
Vãos e pés direitos maiores
Para vãos e pés direitos maiores tornam-se mais 
interessante, do ponto de vista econômico, criar 
uma rigidez na ligação entre vigas e pilares, tornan-
do o conjunto um pórtico, que pode ser bi-engasta-
do ou bi-articulado na sua base.
A opção por uma ou outra solução depende das in-
tenções de projeto, seja do ponto de vista estrutural 
como do arquitetônico. 
Pórticos com apoios articulados
Quando se opta por pórticos com apoios articulados, 
a forma do pórtico deve corresponder a essa inten-
ção, ou seja, as bases devem ser mais finas que
o restante, para que se consiga se aproximar
de uma articulação.
zontal simplesmente apoiada nos pilares, tornando-
se o sistema um composto de vigas articuladas 
sobre pilares engastados na base.
Modulo 3 : 1ª parte
14
Do ponto de vista estrutural, a opção por pórtico bi-
engastado, bi-articulado e tri-articulado têm impli-
cação nas suas dimensões e consumo de material. 
Partindo-se da premissa de que quanto mais hiper-
estática for a estrutura, menores serão os esforços 
máximos desenvolvidos, e também mais segura 
ela será, conclui-se que os pórticos bi-engastados 
serão mais leves, mais seguros e mais econômicos.
 
No entanto não se deve esquecer que ao engastar 
o pórtico na base, estar-se-á transmitindo maiores 
esforços na fundação, ou seja, criando momento fle-
tor, além das cargas verticais e horizontais. Portan-
to a questão da fundação deve ser levada em conta 
no momento da escolha do sistema estrutural.
a) Esforços na fundação de pórticos bi engastados
b) Pórtico Triarticulado
O pórtico tri-articulado pode ser escolhido como fa-
cilitador do processo construtivo, pois ele pode ser
fabricado em duas partes e facilmente montado no 
canteiro.
Figura 38a
Figura 38b
Atualmente, as telhas mais usadas para galpões 
são metálicas, por sua praticidade e leveza. Quando 
se necessita de isolação acústica e térmica, as tel-
has metálicas usadas são as denominadas “telhas 
sanduiche”. Estas telhas são duplas, com uma ca-
mada de material isolante entre elas (normalmente 
poliestireno ou poliuretano). 
A seguir apresentamos diversos exemplos de cobe-
rturas
Foto 13 – Cobertura em telha de aço isotérmica para 
aviário. Fonte: Isoeste
3.4. Estrutura secundária de apoio das telhas
Vídeo 35 – As estruturas secundárias 
Vídeo 36 – Terças
assista on-line
assista on-line
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
15
Foto 14 – Detalhe da telha isotérmica
Fonte: Isoeste
Foto 16 – Colocação de telha de aço zipada – vista da 
estrutura. Fonte: Isoeste
Foto 18 – Maquina de zipar telha
Fonte: Isoeste
Foto 15 – Colocação de telha pré-pintada isotérmica
Fonte: Isoeste
Foto 17 - Colocação de telha de aço zipada (2) – detalhe 
da manta de lã de rocha. Fonte: Isoeste
Foto 19 – Vista de telhado com telhas zipadas
Fonte: Isoeste
Modulo 3 : 1ª parte
16
Foto 20 – Cobertura do Shopping Center Uberlandia em 
telhas zipada. Fonte: Isoeste
Foto 22 – Marquise em telha multidobra
Fonte: Isoeste
Foto 24 – Vista do interior de cobertura metálica com 
acabamento interno. Fonte: Isoeste
Foto 21 - Cobertura curva em telha sanduiche
Fonte: Sidnei Palatnik
Foto 23 – Detalhe de telha multidobra
Fonte: Isoeste
Foto 25 – Interior de cobertura curva
Fonte: Sidnei Palatnik
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
17
Foto 26 – Vista geral da Arena do Pan
Fonte: Dagnese
Foto 28 – Pavilhão do Oktoberfest
Fonte: Dagnese
Foto 30 – Shopping Cuiabá
Fonte: Isoeste
Foto 27 - Vista geral do Velodromo do Pan
Fonte: Dagnese
Foto 29 – Shopping Flamboyant – Goiânia
Fonte: Isoeste
Foto 31 – Centro de distribuição da Ambev
Fonte: Isoeste
Modulo 3 : 1ª parte
18
As telhas são apoiadas em vigas, adequadamente 
espaçadas, denominadas terças. 
O espaçamento entre terças depende das carac-
terísticas de resistência da telha. Para determinar 
esse espaçamento deve ser consultado, juntamente 
com o arquiteto, os catálogos das telhas. 
De qualquer forma, quando não houver restrições 
arquitetônicas, esses espaçamentos ficam, na 
grande maioria das vezes, entre 1,50 m e 2,00 m. 
O perfil usado para as terças depende do vão a 
ser vencido, que corresponde à distância entre os 
Lembrar que o peso das terças pode ser estimado 
por uma fórmula empírica:
0,6 x L (vão) em kgf/m2 de cobertura. 
Assim, uma terça de 6,0 m de vão deve pesar em 
torno de 0,6 x 6,0 = 3,6 kgf/m². 
Estrutura secundária de apoio das telhas metálicas
Vãos até 6,0 m perfis U de chapa dobrada ou laminados
Vãos > 7m e <10 m
perfis I laminados ou soldados, treliças de banzos paralelos
ou vigas vagonadas
pórticos da estrutura principal. Também, na grande 
maioria das vezes, esses vãos não ultrapassam a 
6,00 m, o que permite uma solução econômica para 
as terças, e podem ser usados perfis U de chapa do-
brada ou laminados, sendo os primeiros mais leves. 
Para vãos maiores, entre 7 e 10 m, podem ser usa-
dos perfis I laminados ou soldados, que são sempre 
mais pesados que os de chapa dobrada, porém po-
dem ser mais econômicos, pois evitam dobramen-
tos especiais de chapas mais grossas. Para esses 
mesmos vãos podem ainda ser usadas treliças de 
banzos paralelos ou vigas vagonadas. 
O que é bastante grande em relação ao peso da es-
trutura principal, e quepara um vão de 15,0 m pode 
ser estimada em 2 a 3 kgf/m2. 
Disso resulta que o vão escolhido para a terça pode 
influenciar, em muito, o peso total da estrutura, 
podendo tornar-se menos econômica.
Figuras 39 a : 39d
a) Terça em perfil U
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
19
b) Terça em perfil I
c) Terça em treliça
Modulo 3 : 1ª parte
20
b) Terça em viga vagonada
No módulo 4 apresentamos uma tabela de pesos de 
terças e estruturas principais, que pode servir de 
guia para a escolha dos vão das estruturas principal 
e secundária, principalmente na fase do projeto de 
arquitetura.
Figura 40
Como em relação ao eixo y-y as terças apresentam 
baixa resistência, é necessário diminuir o vão a ser 
vencido nessa direção; é nesse instante que surgem 
as “correntes”. Estas “correntes” são uma espé-
cie de tirantes que apóiam as terças na direção de 
menor resistência. 
As correntes devem ser fixadas em pontos rígidos 
da estrutura principal para poderem transmitir a 
estas os esforços naquela direção. Usa-se, para 
as correntes, um elemento bastante leve feito com 
uma barra circular rígida de ½”. 
No caso da última terça, a que fica na cumeeira da 
cobertura, não há como ligá-la através do tirante 
formado pela “corrente”. Neste caso usa-se uma 
barra rígida, chamada de “corrente rígida”, com-
posta por um perfil cantoneira, que apóia a terça na 
direção de sua menor resistência, transmitindo os 
esforços para a corrente normal. (figura 41)
Os perfis utilizados para as terças possuem boa re-
sistência à flexão em relação ao seu eixo x-x, tendo 
uma resistência bem menor em relação eixo y-y. 
Como as coberturas são inclinadas, as terças 
também o serão, resultando disso que elas ficam 
submetidas à flexão em duas direções.
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
21
Figura 41
São diversas as possibilidades de fechamentos laterais, desde as alvenarias
convencionais aos fechamentos com painéis pré-moldados de argamassa ar-
mada, dos painéis metálicos simples, aos painéis isotérmicos. 
3.5. Fechamentos Laterais 
Vídeo 37 – Vedações assista on-line
Foto 32 – Painél Isotérmico de fachada 
Fonte: Isoeste
Foto 33 – Fachada com composição de telha e painel de 
aço
Fonte: Isoeste
Modulo 3 : 1ª parte
22
Foto 34 – Vista interna do fechamento de aço de galpão 
Fonte: Sidnei Palatnik
Foto 36 – Vista da edificação pronta 
Fonte: Isoeste
Foto 38 - Galpão com fechamento em painel isotérmico e 
telha de aço. Fonte: Isoeste
Foto 35 – Vista parcial da estrutura e do fechamento em 
telha de aço pré-pintada. Fonte: Isoeste
Foto 37 – Galpão com fechamento em telha de aço 
Fonte: Isoeste
Foto 39 – Fechamento de fachada curva em telha de aço 
Fonte: Sidnei Palatnik
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
23
Foto 40 – Fachada em painel isotérmico 
Fonte: Isoeste
Foto 42 – Fechamento em curva 
Fonte: Sidnei Palatnik
Foto 44 – Fechamento em painel arquitetônico pré-
moldado
Fonte: Sidonio Porto
Foto 41 – Fechamento em telha galvanizada 
Fonte: Sidnei Palatnik
Foto 43 - Fechamento em chapa perfurada de aço 
Fonte: Sidnei Palatnik
Foto 45 – Fechamento em painel arquitetônico pré-
moldado
Fonte: Sidonio Porto
Modulo 3 : 1ª parte
24
Foto 46 - Fechamento em painel arquitetônico pré-
moldado
Fonte: Codeme
Figura 50
As soluções mais usadas, principalmente devido ao 
domínio da maioria dos construtores, são: 
- alvenaria de blocos de concreto 
- telhas metálicas trapezoidais
- ou ainda, um misto dessas duas soluções. 
O principal carregamento que incide sobre as veda-
ções é o do vento, principalmente nos fechamentos 
leves.
Essas forças, dependendo da solução de fechamen-
to, podem ou não ser transferidas para a estrutura 
do galpão.
No caso do uso de alvenaria de bloco, especial 
atenção deve ser dada as interfaces com a es-
trutura metálica, principalmente com os pilares. 
Uma solução muito interessante, quando possível, 
é simplesmente isolar as vedações da estrutura. 
Neste caso, as forças devidas
ao vento sobre a alvenaria são absorvidas pela es-
No caso de fechamento com telhas metálicas ou de 
fibrocimento, deverá ser criada uma estrutura de 
apoio semelhante àquela da cobertura. Em lugar 
das terças, são usadas as longarinas. 
Essas peças são, de maneira geral, compostas por 
perfis U e em casos extremos de grandes vãos, 
trutura autoportante dos blocos estruturais. Quando 
as alvenarias são travadas nos pilares metálicos, 
deve ser dada especial atenção quando esses pila-
res forem treliçados; neste caso deve ser criado um 
de perfis I. Como nesta solução de fechamento o 
esforço preponderante é dado pelo vento, as lon-
garinas devem ser posicionadas na direção que 
melhor absorva essas forças horizontais. Por isso 
os perfis das longarinas são dispostos com seu eixo 
y-y na horizontal. Nesta posição os perfis apresen-
tam pouca resistência a cargas verticais, devidas ao 
peso do fechamento. Para diminuir os esforços de 
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
25
Figura 51
flexão nessa direção são usadas correntes, semel-
hantemente as das coberturas. Para minimizar o 
peso, as correntes são compostas de barras redon-
O dimensionamento das longarinas é feito considerando a flexão em duas di-
reções: 
- verticais 
- e horizontais 
Na direção horizontal o carregamento é aquele dado 
pelo vento, sendo o vão da longarina a distância 
entre os pilares.
Atenção!
É importante lembrar que na direção vertical o car-
regamento é devido ao peso do fechamento e o vão 
a ser considerado é aquele entre as correntes. 
das de ½”. 
Entre as duas últimas longarinas superiores, as 
correntes devem ser rígidas pois sofrerão com-
pressão. 
Modulo 3 : 1ª parte
26
O travamento da estrutura principal 
A estrutura principal necessita ser travada em 
alguns pontos, tendo em vista sua estabilidade fora 
do seu plano, seja devido ao carregamento do vento, 
seja por flambagem lateral das peças. No caso de 
coberturas com treliças, para cargas permanentes, 
ocorre compressão simples no seu banzo superior, 
o que pode provocar flambagem. Sabe-se que um 
dos fatores preponderantes no fenômeno da flam-
bagem é o comprimento da peça (a capacidade da 
barra varia com o quadrado do seu comprimento), 
por isso as barras do banzo superior devem ser 
travadas fora do plano da treliça. 
Parte desse travamento é naturalmente dado pelas 
terças. No entanto, apenas elas não são suficientes, 
pois se o banzo superior se deslocar lateralmente 
ele empurrará as terças que, por sua vez, empur-
Essa força lateral oriunda do deslocamento lateral 
devido à flambagem deve ser encaminhada, por 
algum dispositivo para os apoios. Esse dispositivo 
é denominado contraventamento horizontal apesar 
de, na maioria das vezes, não estar no plano hori-
zontal. O contraventamento horizontal é constituído 
das terças e barras em diagonais, formando uma 
espécie de treliça nos planos superiores da cobe-
rtura. Essa treliça se encarrega de levar as forças 
devidas à flambagem para os apoios. Como nunca 
se sabe se o deslocamento será para um lado ou 
para o outro, e para evitar que as diagonais trab-
3.6. Contraventamentos
3.6.1. O contraventamento horizontal
Vídeo 38 – Contraventamentos
Vídeo 39 – Contraventamento Horizontal
Vídeo 40 – Contraventamento Horizontal – 2ª Parte
assista on-line
assista on-line
assista on-line
Figura 42
alhem a compressão, estas são dispostas em X. 
Assim para qualquer lado que tenda a ocorrer a 
flambagem, essas barras trabalharão, sempre, com 
forças de tração, o que diminui o peso das barras, e 
diminuindo o peso total da estrutura , tornando-a, 
portanto, mais econômica. 
 
Recomenda-se que o índice de esbeltez das diago-
naisdo contraventamento seja no máximo igual a 
300. Do ponto de vista prático, para comprimentos 
até 5m pode-se usar uma barra redonda de 16 mm 
de diâme-tro. Para comprimentos maiores essas 
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
27
Figura 43a
Figura 44
Figura 43b
A posição dos contraventamentos deve ser pen-
sada de forma que garanta o adequado travamento 
das barras comprimidas e, também, a adequada 
transmissão das cargas horizontais do vento para 
os apoios da estrutura. Por isso, recomenda-se, 
empiricamente, que a distância entre esses contra-
ventamentos não ultrapasse a 20 m. Pois, como as 
forças são transmitidas aos contraventamento pelas 
terças, se o comprimento da terça for muito longo, 
essa transmissão se torna ineficiente, pois a terça 
tende a se deformar muito, antes de transmitir o 
esforço ao contraventamento.
Modulo 3 : 1ª parte
28
Figura 44
Figura 45
Figura 46
Para absorção das forças de vento devem ser pre-
vistos contraventamentos horizontais nas bordas
da cobertura.
Recomenda-se, ainda, para maior estabilidade 
global da estrutura que se preveja contraventamen-
tos verticais entre treliças, a cada 10 m. Esses con-
traventamentos são formados pelas terças e barras 
em diagonais.
Especial atenção deve ser dada no caso do vento 
provocar forças de sucção na estrutura maiores que 
as das cargas permanentes, pois isso pode inverter 
os esforços nos banzos inferiores, provocando 
nestes, compressão simples. Neste caso deve ser 
pensada uma forma de travamento dessas barras. 
Isso é feito, normalmente, com mãos francesas que 
transmitem os esforços para as terças e que, por 
sua vez, os transmitem para os contraventamentos 
horizontais.
3.6.2. O contraventamento Vertical
Vídeo 41 – Contraventamento Vertical assista on-line
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
29
Figura 47
Figura 49
As forças devidas à tendência de flambagem na 
estrutura principal e as devidas ao vento são trans-
feridas, através dos contraventamentos horizontais 
para o topo dos pilares. Essas forças não devem ser 
absorvidas pelos pilares para não aumentar seus 
esforços. 
Para transferi-las para as fundações são criados os 
contraventamentos verticais entre pilares. 
 
O mais econômico desses contraventamentos é o X, 
pois qualquer que seja o sentido das forças trans-
mitidas pelo contraventamento horizontal, as barras 
do contraventamento vertical trabalharão a tração, 
diminuindo seu peso. 
 
Os perfis usados para o contraventamento vertical 
são do mesmo tipo do contraventamento horizontal. 
Ou seja, dependendo do seu comprimento podem 
ser compostos de barras redondas de 5/8” ou can-
toneiras simples, ou ainda compostas. Quando as 
diagonais do contraventamento vertical interferirem 
na circulação, pode ser usada outra alternativa que 
Modulo 3 : 1ª parte
30
No caso de coberturas em arco, nas quais as barras dos banzos sofrem, concomitantemente, compressão 
axial, ambas devem ser travadas para efeito da flambagem. Isso leva à necessidade de se usar mãos fran-
cesas no banzo inferior para que as forças horizontais, devido à flambagem, possam ser encaminhadas 
para os contraventamentos horizontais.
Exemplos Fotográficos de contraventamentos
3.6.3. Contraventamentos em Coberturas em Arco
Vídeo Contraventamento de coberturas em Arco assista on-line
Foto 47 – Detalhe de travamento treliças em arco 
Fonte: Sidnei Palatnik
Foto 48 – Detalhe de contraventamento horizontal 
Fonte: Yopanan Rebello
Foto 49 – Contraventamento Horizontal 
Fonte: Dagnese
Figura 46
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
31
Foto 50 – Contraventamento horizontal 
Fonte: Isoeste
Foto 51 – Contraventamento horizontal e viga vagão 
Fonte: Sidnei Palatnik
Foto 52 – Detalhe de contraventamento vertical 
Fonte: Sidnei Palatnik
Foto 53 – Detalhe de contraventamento vertical 
Fonte: Sidnei Palatnik
Foto 54 – Detalhe de contraventamento vertical 
Fonte: Sidnei Palatnik
Modulo 3 : 1ª parte
32
Foto 55 – Detalhe de contraventamento vertical 
Fonte: Sidnei Palatnik
Foto 57 – Detalhe de contraventamento horizontal e verti-
cal
Fonte: Isoeste
Foto 56 – Detalhe de contraventamento vertical 
Fonte: Isoeste
3.7. Sistemas em Shed
Vídeo 43 – Estruturas de cobertura em Shed assista on-line
Em grandes espaços onde a questão da ventilação 
e iluminação são fatores importantes, pode-se usar 
uma composição estrutural especial denominada 
shed, palavra inglesa derivada de “shade” (sombra), 
que significa galpão, cobertura, telheiro, etc. 
 
O shed tem a característica de apresentar como es-
trutura principal portante dois sistemas estruturais:
 
 a) um secundário, em uma água, e
b) um principal, que vence o vão entre pilares. 
 
O sistema secundário, em função do seu vão, pode 
ser composto de tesouras treliçadas, vigas de alma 
cheia ou vigas vagonadas. Para vãos até 10 m, por 
maior facilidade de execução, pode-se usar vigas de 
alma cheia, para vão maiores recomenda-se o uso 
de vigas vagonadas ou tesouras treliçadas. 
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
33
O sistema principal, denominado Viga Mestra,
por vencer grandes vãos é, normalmente, composto 
por vigas treliçadas de banzos paralelos. 
 
É na Viga Mestra que são fixados os elementos
de iluminação e ventilação do ambiente do galpão. 
Sistema em Shed Recomendação de uso
Vãos até 10 m vigas de alma cheia
Vãos > 10 m vigas vagonadas ou tesouras treliçadas
Atenção! 
Apesar de ser matéria conhecida, é bom lembrar 
que as aberturas do shed, no nosso hemisfério, 
devem ser voltadas para o sul, evitando-se com isso 
a incidência direta de raios solares, diminuindo o 
ofuscamento e excesso de temperatura.
Figura 32
Modulo 3 : 1ª parte
34
Figura 33a
Figura 33b
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
35
Figura 52
3.8. Comparação entre as soluções de galpão mais comuns
 (vão = 15,0 m)
Vídeo 44 – Comparação entre soluções assista on-line
Foram analisadas as seguintes situações:
 1. Galpão de 2 águas com distância entre pilares de 5,0 m.
 2. Galpão de 2 águas com distância entre pilares de 7,5 m.
 3. Galpão de 2 águas com distância entre pilares de 10,0 m.
 4. Galpão de cobertura em arco com distância entre pilares de 5,0 m.
 5. Galpão de cobertura em arco com distância entre pilares de 7,5 m.
 6.Galpão de cobertura em arco com distância entre pilares de 10,0 m.
Para ajudar na escolha mais adequada da solução 
estrutural para um determinado galpão, vamos 
fazer uma comparação em termos de peso resul-
tante de uma estrutura de um galpão cujo vão é de 
15 m, e a estrutura principal que pode ser em treliça 
de duas águas
ou em arco. 
 
Vamos ainda fazer a variação da distância entre a 
estrutura principal de 5m, 7,5m e 10m, para que 
possamos avaliar a influência de soluções de terças 
no peso da estrutura. 
 
Para as terças podemos usar três tipos de solução: 
Para vão de 5 m usamos a terça convencional
de perfil U.
Para vão de 7,5m e 10m usamos o perfil U, treliças e 
Modulo 3 : 1ª parte
36
3.8.1. Tabelas Comparativas
3.8.1.1. Terças
3.8.1.2. Estrutura Principal em Arco
3.8.1.3. Estrutura Principal em Treliças de duas Águas
3.8.1.3. Tabela Resumo
TIPO ESTRUTURAL VÃO (M) PESO (KGF/M2)
ALMA CHEIA 5,0 3,6
ALMA CHEIA 7,5 7,0
ALMA CHEIA 10,0 9,7
TRELIÇA DE BANZOS // 5,0 -
TRELIÇA DE BANZOS // 7,5 3,8
TRELIÇA DE BANZOS // 10,0 3,9
VIGA VAGÃO 5,0 -
VIGA VAGÃO 7,5 4,8
VIGA VAGÃO 10,0 5,5
DISTÂNCIA ENTRE ESTRUTURA PRINCIPAL PESO (KGF/M2)
5,0 2,7
7,5 2,5
10,0 2,2
DISTÂNCIA ENTRE ESTRUTURA PRINCIPAL PESO (KGF/M2)
5,0 3,6
7,5 3,3
10,0 3,7
ASSOCIAÇÃO DISTÂNCIA ENTRE ESTRUTURA PRINCIPAL PESO (KGF/M2)
ARCO + TERÇA DE ALMA CHEIA 5,0 6,3
TRELIÇA + TERÇA DE ALMA 
CHEIA5,0 7,2
ARCO + TERÇA DE ALMA CHEIA 7,5 9,5
ARCO + TERÇA VAGONADA 7,5 7,3
ARCO + TERÇA TRELIÇADA 7,5 6,3
ARCO + TERÇA TRELIÇADA 7,5 10,3
TRELIÇA + TERÇA VAGONADA 7,5 8,1
TRELIÇA + TERÇA TRELIÇADA 7,5 7,1
ARCO + TERÇA VAGONADA 10,0 11,9
ARCO + TERÇA VAGONADA 10,0 7,7
ARCO + TERÇA TRELIÇADA 10,0 6,1
ARCO + TERÇA TRELIÇADA 10,0 13,4
TRELIÇA + TERÇA VAGONADA 10,0 9,2
TRELIÇA + TERÇA TRELIÇADA 10,0 7,3
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
37
3.8.1.4. Conclusões
Os resultados do dimensionamento dessas situações nos levam a algumas
conclusões: 
- O uso do arco resulta em soluções mais econômicas 
- O vão mais econômico para as terças é de 5,0 m 
- Para distância entre estrutura principal de 5,0 m, a solução mais econômica 
é o arco com terças de alma cheia em perfil U. A partir de 6m as terças em 
treliça são as mais indicadas. 
 
- Para distância entre estrutura principal de 7,5 m, a solução mais leve é a do 
arco com terças em treliça. Para essa distância a solução em terça treliçada 
resulta melhor.
Em segundo lugar vem a solução de viga principal em treliça de duas águas e 
as terças também em treliças. Assim sendo, o uso de terças treliçadas para o 
vão de 7,5m
é a solução mais leve.
 
- Para distância entre estrutura principal de 10,0 m, a solução mais leve é, tam-
bém,
a do arco com terças em treliça 
Galpões com ponte rolante
 
As chamadas pontes rolantes são equipamentos
que servem para movimentação de cargas dentro
do galpão. As pontes são constituídas por uma viga 
que vence o vão do galpão e sobre a qual se des-
loca um carro que sustenta o gancho que erguerá 
a carga a ser movimentada. As pontes rolantes são 
industrializadas por empresas especializadas e são 
fornecidas para diversos vãos e carregamentos. A 
ponte rolante se desloca longitudinalmente sobre 
uma viga metálica denominada viga de rolamento, 
a qual se apóia sobre os mesmos pilares do pórtico 
3.9. Galpões com Ponte Rolante
Vídeo 5 – Galpão com Ponte Rolante assista on-line
Figura 53
Modulo 3 : 1ª parte
38
A ponte rolante aplica sobre a viga de rolamento 
tanto forças verticais como horizontais transversais 
e longitudinais. As forças horizontais transversais 
sobre a viga de rolamento são absorvidas por uma 
treliça horizontal locada ao nível da mesa superior 
da viga de rolamento, o que faz com que essa carga 
seja transmitida por essa treliça diretamente aos 
pilares do pórtico. 
As forças verticais são as reações da carga sus-
tentada pela ponte rolante. Neste caso as cargas 
devem ser acrescidas do efeito dinâmico devido 
ao movimento da ponte. As cargas horizontais são 
devidas às frenagens, as transversais devidas à 
frenagem do carro e a longitudinal devida à frena-
gem da própria ponte. Essas cargas são estabeleci-
das por norma e não recebem acréscimo de efeitos 
Todas as cargas devidas à ponte rolantes são trans-
mitidas ao pilares, aumentando a solicitação. Nor-
malmente as cargas horizontais longitudinais são 
absorvidas por contraventamentos verticais. A frena-
gem transversal é absorvida pelo pilar o que faz com 
que suas dimensões sejam aumentadas em relação 
aos carregamentos normais de um galpão. Com isso 
os pilares dos pórticos passam a apresentar dimen-
sões variáveis, com seção mais robusta até o nível da 
ponte rolante e menor daí até a cobertura. 
Devido às grandes cargas que suportam e ao vão
que vencem, as vigas de rolamento apresentam 
grande altura e são normalmente executadas em 
perfil
Figura 54
Figura 55 Figura 56
de chapas soldadas.
Dependendo do tipo e capacidade das pontes rolan-
tes, são exigidas medidas especiais, necessárias 
para o bom desempenho do equipamento e que 
deverão ser rigorosamente seguidas pelo projeto 
de arquitetura. Em vista disso, recomenda-se que 
sejam cuidadosamente consultados os catálogos 
L= largura variável de acordo com o vão de carga
RHT = absorvido pelo pilar
RHL = absorvido pelo contraventamento vertical