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Dimensionamento
de Estruturas em Aço 
Módulo3
Parte 1
2ª parte 
Módulo 3 : 2ª Parte
Dimensionamento de um Galpão
estruturado em Aço
Sumário
 
 Dados de projeto
 página 3
1. Definição
 página 5
2. Combinações a serem verificadas
 página 5
2.1. Combinação Última Normal
 página 5
2.1.1. Combinação 1
 página 5
2.1.2. Combinação 2
 página 5
3. Cálculo da Barra 23 (Banzo Inferior)
 página 6
3.1 Determinação da Força de Tração Resistente
 de Cálculo 
 página 6
4 Cálculo da Barra 08 (Banzo Superior)
 página 8
4.1 Determinação da Força de Compressão
 Resistente de Cálculo
 página 8
5 Conclusão
 página 12
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
3
Dimensionar os elementos estruturais do galpão 
abaixo de acordo com a NBR 8800 : 2008
Dados do Projeto
Figura 2a
Perspectiva Galpão 1
Módulo 3 : 2ª parte
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Dados do Projeto:
• Usar perfis metálicos laminados ou em chapa 
dobrada ASTM A36 
• Sistema estrutural adotado: treliça, sendo os 
banzos inferior e superior estruturados com perfis 
“U” simples e as diagonais estruturadas com dois 
perfis “L”, paralelos, afastamento igual a largura 
dos banzos.
• Pé direito = 4,0m
* Para vãos até 15m, para facilitar os cálculos, podemos 
considerar a carga de vento como vertical, distribuída 
pela área da cobertura. Na realidade, o vento produz car-
gas de pressão e sucção e seu comportamento real pode 
ser estudado na NBR 6123.
O galpão suportará as cargas indicadas: 
Telhas metálicas 0,1 kN/m2
Instalações 0,2 kN/m2
Carga de vento* 0,3 kN/m2
Peso próprio da estrutura 0,15 kN/m2
Perspectiva Galpão 2
Perspectiva Galpão 3
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
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O professor Yopanan Rebello define a treliça como “um sistema estrutural formado por barras que se li-
gam em nós articulados e sujeitas apenas a esforços de tração e compressão simples. Para isto as cargas 
devem ser sempre aplicadas nos nós.”
Por área de influência, determinamos 
as cargas concentradas nos nós. Neste 
caso, devido a ação do vento, duas 
combinações devem ser verificadas.
Obs: Neste caso, a carga com instalações foi considerada como carga acidental principal.
Figura 2b
1. Definição
2. Combinações a serem verificadas
- Combinação Última Normal
2.1. Combinação 1
Obs: Neste caso, a ação do vento foi considerada como carga acidental principal.
2.2 Combinação 2
(Prevalece o maior resultado)
Módulo 3 : 2ª parte
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Resolvendo a treliça encontramos a força axial de tração máxima 
na BARRA 23 e compressão máxima na BARRA 8.
CÁLCULO DA BARRA 23 (banzo inferior)
Elementos tracionados 
Ver item 4 do módulo 1 : 2ª parte
DETERMINAÇÃO DA FORÇA DE TRAÇÃO RESISTENTE DE CÁLCULO
Seja o perfil “U” 102x7,9 kg/m - laminado 
(Ver Uso do Aço na Arquitetura – Prof. Margarido, 
Cap.3 P.11)
Propriedades Geométricas
A = 10,10 cm2
d = 10,16 cm 
b = 4,01 cm 
t = 0,46 cm 
I = 159,5 cm4
I = 13,1 cm4
r = 3,97 cm
r = 1,14 cm
Figura 2c
Figura 2d
g
f 
w 
x
y
x
y
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
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- Para escoamento da seção bruta
- Para ruptura da seção líquida
Determinação de Ae:
Onde:
Então:
- Verificação da esbeltez máxima
Sendo que ry=1,14 prevalece na verificação por ser o menor raio de gira-
ção da peça, portanto situação mais propícia à vibração ou efeito da ação 
do vento.
(O PERFIL “U” 102x7,9 kg/m ATENDE!)
- Perfil sem furos
(OK!)
(OK!)
- Força transmitida diretamente por solda ou parafuso 
(OK!)
Módulo 3 : 2ª parte
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Figura 2e
DETERMINAÇÃO DA FORÇA DE COMPRESSÃO RESISTENTE DE CÁLCULO
Seja o perfil “U” 102x7,9 kg/m
Propriedades Geométricas
Ag = 10,10 cm2
d = 10,16 cm 
bf = 4,01 cm 
tw = 0,46 cm
tf = 0,75 cm
Ix = 159,5 cm4
Iy = 13,1 cm4
rx = 3,97 cm
ry = 1,14 cm
h=d-2.tf = 10,16-2.0,75= 8,66 cm
Verificação da flambagem local da Alma
 
Elementos AA – Possuem duas bordas longitudinais vinculadas (Caso 2, tabela 
F.1, Anexo F da Norma)
CÁLCULO DA BARRA 08 (banzo superior)
Elementos comprimidos
 Ver item 5 do módulo 1 : 2ª parte
(OK!)
Verificação da flambagem local das mesas 
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
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Elementos AL – Possui uma borda longitudinal vinculada (Caso 4, tabela F.1, 
Anexo F da Norma)
Já que alma e mesa têm relação largura/espessura dentro
dos limites, = 1. 
Condições dos vínculos
Valor do índice de esbeltez reduzido em relação aos dois eixos
centrais de inércia 
Figura 2f
Q
O valor de usado é em relação ao eixo central de menor inércia, 
portanto situação de maior instabilidade:
O valor do índice de esbeltez reduzido mais desfavorável ficou den-
tro do limite , indicando que o valor de pode ser determi-
nado na tabela 4 - Pag. 45 da NBR 8800 : 2008.
 
Verificação quanto à flambagem global
= 0,664
- eixo de maior inércia, mais rígido
- menos rígido portanto prevalece na verificação (OK!)
(OK!)
Módulo 3 : 2ª parte
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Finalmente,
Obs: Na prática, o perfil poderia ser utilizado a critério do proje-
tista, visto que o valor da força resistente é quase o valor da força 
solicitante e temos coeficientes de ponderação que afastam as 
solicitações dos limites de ruptura. Porém, didaticamente iremos 
testar uma nova seção:
Seja agora o perfil “U” 102x9,3 kg/m
Propriedades Geométricas
Ag = 11,90 cm2
d = 10,16 cm 
bf = 4,18 cm 
tw = 0,63 cm
tf = 0,75 cm
Ix = 174,4 cm4
Iy = 15,5 cm4
rx = 3,83 cm
ry = 1,14 cm
h=d-2.tf = 10,16-2.0,75= 8,66 cm
Verificação da flambagem local da Alma
 
Elementos AA 
Já que alma e mesa têm relação largura/espessura dentro dos limites, Q = 1 
(PERFIL NÃO ATENDE!)
Verificação da flambagem local das mesas 
Elementos AL
Dimensionamento de Estruturas em Aço – parte 1
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Figura 2f
Condições dos vínculos
Valor do índice de esbeltez reduzido em relação aos dois eixos
centrais de inércia 
 pode ser determinado na tabela 4 - Pag. 45
Já que alma e mesa têm relação largura/espessura dentro dos limites, 
= 0,664
Verificação quanto à flambagem global
- eixo de maior inércia, mais rígido
(PREVALECE) (OK!)
(OK, O PERFIL ATENDE!)
CONTRAVENTAMENTOS HORIZONTAIS
Como o galpão tem dimensões em planta = 15x30m, podemos fazer o seguinte:
- Contraventaremos os módulos formados entre as treliças TR-1/TR2 e entre a TR-5 e TR-6, garantindo o 
espaçamento máximo recomendado de 20 metros entre os travamentos.
- Contraventaremos também todas as bordas para garantir a correta absorção da força do vento.
- O contraventamento será feito em “X”, definindo retângulos em planta de 5,0x6,0m e portanto formando 
peças com 7,8m de comprimento (diagonais do retângulo):
Módulo 3 : 2ª parte
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1. O dimensionamento das diagonais e montantes das treliças é feito seguindo-se o mesmo roteiro usado 
para os cálculos dos banzos.
2. 2. Os pilares do galpão são formados pelo mesmo arranjo estrutural das treliças da cobertura. Como 
os cálculos demonstram menores solicitações nos pilares, pode-se repetir as seções calculadas para a 
formação destes elementos. No caso de o galpão possuir fechamentos laterais, para se obter as cargas 
nos pilares, além das reações normais das treliças de cobertura, consideram-se elementos estruturais 
horizontais (treliças ou terças com a maior inércia na direção horizontal) de fechamento transmitindo as 
cargas laterais de vento para os nós do arranjo estrutural do pilar.
3. As terças, responsáveis por transmitir as cargas da cobertura para os nós das treliças, podem ser con-
sideradas como vigas biapoiadas e o procedimento de cálculo é o mesmo já visto noestudo do mezanino.
Obs:
 = L/r < = 300
r > = 780/300=2,6cm
Na tabela de cantoneiras de abas iguais, o perfil L 90 x 8,32 kg/m tem raio de giração r = 2,76cm e portanto 
atende.
CONTRAVENTAMENTOS VERTICAIS
Prever contraventamentos entre os pilares também entre TR-1/TR2 e entre TR-5/TR-6, garantindo o espa-
çamento máximo recomendado de 20 metros.
Como o pé direito é de 4,0m e o espaçamento entre as treliças de 6,0m teremos peças de 7,2m de com-
primento.
O menor comprimento das peças, se comparadas às de cobertura levaria a um perfil ligeiramente mais 
leve, porém podemos utilizar a mesma cantoneira L 90 x 8,32 kg/m simplificando-se assim a lista de mate-
riais do projeto e diminuindo a possibilidade de engano na montagem da estrutura, sem custos relevantes.