CONSTRUÇÕES RESIDENCIAIS UTILIZANDO PERFIL FORMADO A FRIO GALVANIZADO

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UNIVERSIDADE PAULISTA 
 
 
CLEVERSON MARIANO DE MARINS 
FERNANDO BERGER OLIVEIRA 
CONSTRUÇÕES RESIDENCIAIS UTILIZANDO PERFIL "FORMADO A FRIO" 
GALVANIZADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Araraquara - São Paulo 
2015 
ii 
Cleverson Mariano de Marins 
Fernando Berger Oliveira 
CONSTRUÇÕES RESIDENCIAIS UTILIZANDO PERFIL "FORMADO A FRIO" 
GALVANIZADO 
 
 
 
 
 
Monografia apresentada como exigência 
parcial para a obtenção do grau de Bacharel 
em Engenharia Civil, na Universidade Paulista 
UNIP de Araraquara. 
 
Orientador: Prof.ª Me. Lisiane Pereira Prado 
Supervisão de TCC: Profa. Me. Eliana Cristina 
Alvarenga Saraiva Gorgatti 
 
 
 
 
 
 
Araraquara - São Paulo 
2015 
iii 
 FICHA CATALOGRÁFICA 
 
 
M337c Marins, Cleverson Mariano de; Oliveira, Fernando Berger Construções residenciais “formados a frio” galvanizados / Cleverson Mariano de Marins; Fernando Berger Oliveira. Araraquara – 2015. 69 f. il. Orientador: Prof.ª. Me. Lisiane Pereira Prado. Supervisão de TCC Prof.ª. Me. Eliana Cristina Alvarenga Saraiva Gorgatti. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Paulista, Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas, Araraquara, 2015. 
 1. Formado a frio. 2. Steel framing. 3. Construções residenciais a seco. CDU 624 
iv 
CLEVERSON MARIANO DE MARINS 
FERNANDO BERGER OLIVEIRA 
CONSTRUÇÕES RESIDENCIAIS UTILIZANDO PERFIL "FORMADO A FRIO" 
GALVANIZADO 
 
Monografia apresentada como exigência 
parcial para a obtenção do grau de Bacharel 
em Engenharia Civil, na Universidade Paulista 
UNIP de Araraquara. 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
________________________________ 
Profª. Me. Lisiane Pereira Prado 
 
________________________________ 
Profª. Me. Eloa C.F. Peregrino 
 
_______________________________ 
Profª. Me. Laurenn Borges de Macedo 
 
_______________________________ 
Supervisão de TCC Profª ME. Eliana. C. A Saraiva Gorgatti. 
 
 
 
 
v 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Este trabalho é dedicado à minha família, 
sempre presente nos dando todo o apoio, aos 
amigos, companheiros durante os anos da 
graduação, aos nossos professores, que nos 
auxiliaram na jornada. 
vi 
AGRADECIMENTOS 
Agradeço a Deus, porque até aqui tem nos sustentado. 
Às nossas orientadoras, Professora Me. Lisiane Pereira Prado e Professora Me. 
Eliana C. A. Saraiva 
À Universidade Paulista UNIP – Unidade Araraquara que nos proporcionou, através 
de todos os seus funcionários, anos de grande aprendizado. 
vii 
RESUMO 
O presente trabalho trata do dimensionamento de perfil formado a frio para 
construções residenciais estruturadas com aço leve conhecido como Light Steel 
Framing (LSF). A pesquisa consiste no dimensionamento de perfis formado a frio 
empregados em residências populares através de um software de cálculo estrutural 
e pelo método analítico, a fim de poder comparar os resultados obtidos e mostrar de 
forma resumida como é feito o processo de dimensionamento utilizando o programa. 
Foi realizado o levantamento bibliográfico, o que permitiu uma melhor análise do 
efeito das forças em perfis leves, foi feito um comparativo de custo de uma 
residência em steel frame com uma residência em alvenaria. Por meio dessa 
pesquisa, conclui-se a eficiência do método LSF e seus aspectos construtivos, 
buscou-se entender as características para o início do dimensionamento da 
estrutura, considerando que se trata de uma abordagem de caráter básico e por fim 
o comparativo de custo mostrou que a residência em steel frame é mais cara 
quando comparado com uma residência em alvenaria, no entanto o método em steel 
frame é mais rápido de executar e possibilita uma obra com menos entulho. 
 
 
Palavras chave: Perfil "formado a frio", steel framing, construções residenciais a 
seco. 
 
 
viii 
ABSTRACT 
The present work deals with the design of cold-formed profile for residential buildings 
with light weight steel structure known as Light Steel Framing (LSF). The research 
consists in the cold formed profiles' design used in popular residences through 
structural calculation software and the analytical method, in order to be able to 
compare the results and show in short as the sizing process using the program. The 
bibliographic survey, which allowed a better analysis of the forces' effect on light 
profiles, was made a comparative housing's cost in steel frame with a residence in 
masonry. Through this research, we conclude the LSF's efficiency and constructive 
aspects method, sought to understand the features for the beginning of the sizing of 
the structure, considering that this is a basic character approach and finally the cost 
comparison showed that housing in steel frame is more expensive when compared to 
a residence in masonry, however the method in steel frame is faster to run, and 
allows a work with less trash.. 
Keywords: "Cold formed" profile, steel framing, dry residential buildings. 
 
ix 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 15 
1.1. Justificativa ............................................................................................................ 16 
1.2. Objetivos ............................................................................................................... 17 
1.2.1. Geral .............................................................................................................. 17 
1.2.2. Específicos ..................................................................................................... 17 
1.3. Metodologia de pesquisa e métodos do trabalho ................................................... 18 
2. REVISÃO DA LITERATURA ........................................................................................ 19 
2.1. Sistema LSF. ......................................................................................................... 21 
2.2. Características construtivas ................................................................................... 24 
3. PERFIL FORMADO A FRIO. ........................................................................................ 30 
4. PLANTA BAIXA E CORTES. ....................................................................................... 31 
5. INÍCIO DO DIMENSIONAMENTO ................................................................................ 39 
5.1. Determinação das forças devido ao vento ............................................................. 39 
5.2. Premissas de cálculo ............................................................................................. 41 
5.2.1. Sobre a utilização do software. ....................................................................... 41 
5.2.2. Divisão da estrutura. ....................................................................................... 41 
5.2.3. Considerações para o Dimensionamento. ...................................................... 42 
5.3. Dados de entrada do software ............................................................................... 47 
5.3.1. Cálculo da tração do pilar ............................................................................... 48 
5.3.2. Cálculo da compressão do pilar ...................................................................... 48 
5.3.3. Cálculo da resistência à flexão - eixo Y no pilar .............................................. 49 
5.3.4. Cálculo da resistência à Flexão - eixo Z no pilar ............................................. 51 
5.3.5. Cálculo da resistência ao esforço cortante - eixo Y no pilar ............................ 52 
5.3.6. Cálculo da resistência ao esforço cortante - eixo Z no pilar ............................ 53 
5.4. Marcha de cálculo para montantedo pilar ............................................................. 53 
5.4.1. Verificação manual do pilar mais solicitado .................................................... 54 
6. RESULTADOS OBTIDOS. ........................................................................................... 58 
7. ALVENARIA COMPARADA AO STEEL FRAME ........................................................ 60 
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS.......................................................................................... 65 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS. ................................................................................... 67 
 
x 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1: Modelo de construção em steel framing. 21 
Figura 2: Detalhe do radier pronto com os dutos para fiação. 24 
Figura 3: Tombamento pela ação do vento. 25 
Figura 4: Exemplo de ancoragem para contenção de forças devido ao vento. 25 
Figura 5: Exemplo de estrutura para fechamento. 26 
Figura 6: Esquema de estrutura para fechamento de parede. 26 
Figura 7: Estrutura para fechamento de parede com vão para janela. 27 
Figura 8: Estrutura de piso em steel frame. 28 
Figura 9: Esquema de laje seca. 28 
Figura 10: Exemplo de estrutura de telhado. 29 
Figura 11: Planta Arquitetônica do Terreo 31 
Figura 12: Planta Arquitetônica do Pavimento Superior 31 
Figura 13: Elevação Lateral Esquerda 32 
Figura 14: Elevação Lateral Direita 32 
Figura 15: Corte Longitudinal seção A-A 33 
Figura 16: Estrutura da Fundação 33 
Figura 17: Vigamento do Piso 34 
Figura 18: Elevação do eixo A 35 
Figura 19: Elevação do eixo B 35 
Figura 20: Elevação do eixo C 36 
Figura 21: Elevação do eixo D 36 
Figura 22: Elevação do eixo E 37 
Figura 23: Elevação Posterior da estrutura 38 
Figura 24: Elevação Frontal da estrutura 38 
Figura 25: Caminhamento dos esforços solicitantes 42 
Figura 26: Distribuição de cargas e reação dos apoios 45 
Figura 27: Esquema do montante 46 
Figura 28: Perfil U enrigecido 47 
Figura 29: Flambagem lateral com torção 50 
Figura 30: Fluxograma para calculo 53 
Figura 31: Área efetiva pelo MLE 56 
Figura 32: Captura de tela do mCalc 57 
Figura 33: Custo Previsto por etapa 64 
 
xi 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 1: Designação dos perfis de aço formados a frio para uso em light steel 
framing e suas respectivas aplicações. ..................................................................... 22 
Tabela 2: Dimensões nominais usuais dos perfis de aço para light steel framing..... 23 
Tabela 3: Fator S2 ..................................................................................................... 40 
Tabela 4: Valores mínimos do fator estatístico S3 ..................................................... 40 
Tabela 5: Especificações de materiais e solicitações no montante devido a viga piso.
 .................................................................................................................................. 43 
Tabela 6: Especificações de materiais e solicitações no Montante devido a viga do 
forro. .......................................................................................................................... 43 
Tabela 7: Coeficientes de pressão e forma externos para a cobertura da edificação.
 .................................................................................................................................. 43 
Tabela 8: Tabela de perfil U enrijecido. ..................................................................... 55 
Tabela 9 – Composição de preço Residência em alvenaria Parte 1. ........................ 60 
 
xii 
LISTA DE SÍMBOLOS E SUBSCRITOS 
A - área bruta da seção transversal da barra 
Aef - área efetiva da seção transversal da barra 
An - área líquida da seção transversal da barra na região da ligação 
An0 - área líquida da seção transversal da barra fora da região da ligação 
As - área da seção transversal do enrijecedor de alma 
C - parâmetro empregado no cálculo da resistência ao escoamento modificada 
Cb - fator de modificação para diagrama de momento fletor não uniforme 
empregado na flexão simples 
Cm - fator empregado no cálculo do momento fletor solicitante na flexão composta 
Cs - fator empregado no cálculo do momento fletor crítico de flambagem lateral 
com torção 
Ct - coeficiente de redução usado no cálculo da área líquida efetiva 
D - largura nominal do enrijecedor de borda 
E - módulo de elasticidade do aço, adotado igual a 200 000 MPa 
Fe - força crítica de flambagem elástica 
G - módulo de elasticidade transversal, adotado igual a 77 000 MPa 
Ix ; Iy - momentos de inércia da seção bruta em relação aos eixos principais x e y, 
respectivamente 
It - momento de inércia à torção uniforme 
Iw – momento de inércia ao empenamento da seção transversal 
KxLx - comprimento efetivo de flambagem global em relação ao eixo x 
KyLy - comprimento efetivo de flambagem global em relação ao eixo y 
KzLz - comprimento efetivo de flambagem global por torção 
L - distância entre pontos travados lateralmente da barra- comprimento da barra 
MA - momento fletor solicitante, em módulo, no 1º quarto do segmento analisado 
para flambagem lateral por torção (FLT) 
MB - momento fletor solicitante, em módulo, no centro do segmento analisado 
para flambagem lateral por torção (FLT) 
MC - momento fletor solicitante, em módulo, no 3º quarto do segmento analisado 
para flambagem lateral por torção (FLT) 
Mdist - momento fletor crítico de flambagem distorcional elástica. 
Me - momento fletor crítico de flambagem lateral com torção 
xiii 
Mmáx - momento fletor solicitante máximo, em módulo, no segmento analisado para 
flambagem lateral por torção (FLT) 
MRd - momento fletor resistente de cálculo 
Mx,Rd; My,Rd - momentos fletores resistentes de cálculo em relação aos eixos 
principais x e y, respectivamente 
MSd - momento fletor solicitante de cálculo 
Mx,Sd ; My,Sd - momentos fletores solicitantes de cálculo em relação aos eixos 
principais x e y, respectivamente 
M0,Rd - momento fletor resistente de cálculo, obtido com base no início de 
escoamento da seção efetiva, 
M1 ; M2 - menor e maior momento fletor de extremidade da barra, respectivamente 
Nc,Rd - força axial de compressão resistente de cálculo 
Nc,Sd - força axial de compressão solicitante de cálculo 
Ndist - força axial crítica de flambagem distorcional elástica 
Ne - força axial crítica de flambagem global elástica 
Nex ; Ney - forças axiais críticas de flambagem global elástica por flexão em relação 
aos eixos x e y, respectivamente 
Nez - força axial crítica de flambagem global elástica por torção 
Nexz - força axial crítica de flambagem global elástica por flexo-torção 
Nt,Rd - força axial de tração resistente de cálculo 
Nt,Sd - força axial de tração solicitante de cálculo 
VRd - força cortante resistente de cálculo 
VSd - força cortante solicitante de cálculo 
Wx - módulo de resistência elástico da seção bruta em relação ao eixo x 
Wy - módulo de resistência elástico da seção bruta em relação ao eixo y 
Wc - módulo de resistência elástico da seção bruta em relação à fibra comprimida 
Wc,ef - módulo de resistência elástico da seção efetiva em relação à fibra 
comprimida 
Wef - módulo de resistência elástico da seção efetiva em relação à fibra que atinge 
o escoamento 
Ɣ - coeficiente de ponderação das ações ou das resistências, em geral 
Λdist - índice de esbeltes distorcional reduzido 
λp - índice de esbeltes reduzido do elemento ou da seção completa 
λp0 -valor de referência do índice de esbeltes reduzido do elemento 
xiv 
λ0 - índice de esbeltez reduzido 
ᶿ - ângulo entre o plano da mesa e o plano do enrijecedor de borda simples 
x - fator de redução da força axial de compressão resistente, associado à 
instabilidade global 
xdist - fator de redução do esforço resistente, associado à instabilidade distorcional 
xFLT - fator de redução do momentofletor resistente, associado à instabilidade 
lateral com torção 
σ - tensão normal, em geral 
σn - tensão normal de compressão calculada com base nas combinações de 
ações para os estados-limites de serviço 
Ψ - relação σ2/σ1 empregada no cálculo do coeficiente de flambagem local 
 
15 
 
1. INTRODUÇÃO O intuito deste trabalho é desenvolver o cálculo estrutural de uma residência padrão 
popular em Perfil Formado a Frio Galvanizado, denominada Light Steel Framing 
(LSF), demonstrando as cargas atuantes na estrutura conforme Normas Brasileira 
vigentes e dimensionando seus elementos estruturais conforme NBR 14762 - 
Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio 
(2010), em especifico o montante (pilar). Com o dimensionamento do perfil a ser 
estudado, ou seja, o pilar, o mesmo servira de base para o restante da estrutura e, 
definido o perfil, faz-se comparação do custo steel frame versus alvenaria. 
Por se tratar de uma estrutura leve, comparado com a atual alvenaria e até 
mesmo com as construções em madeira (Wood Framing), o LSF sai na frente, pois a 
mesma estrutura pode ter seu peso final reduzido em até 50%, comparando-a com 
os outros métodos construtivos (BRASILIT, 2014) 
Segundo Pfeil (2008), as formas mais usuais de metais ferrosos são o aço, 
ferro fundido e o ferro forjado, sendo o aço, atualmente, o mais importante dos três. 
De acordo com a característica, os aços são classificados em diversas categorias do 
ponto de vista de suas aplicações. Como por exemplo, os aços utilizados para 
estruturas devem ter, além de resistência, boa ductilidade, homogeneidade e 
soldabilidade. Deve ser observada a resistência à corrosão, sendo alcançada com a 
adição de cobre, visto que estas características garantem ao aço vantagens frente a 
outros métodos construtivos. 
Devido ao crescimento populacional e os avanços da tecnologia, o setor de 
construção civil tem procurado meios mais rápidos de construção a fim de aumentar 
a produtividade, atender a demanda e reduzir desperdícios, tudo sem aumentar o 
custo. A construção feita a partir de perfil formado a frio surgiu para atender essa 
necessidade, uma vez que é um material leve e de fácil manuseio (RODRIGUES, 
2012). 
Essas construções recebem o nome de estruturas em Steel Framing, sendo 
Frame o esqueleto estrutural desenvolvido para suportar e dar forma à edificação e 
Framing o processo pelo qual se unem os elementos (SANTIAGO, 2012). 
O método é diferente dos convencionais pelo fato de sua composição 
funcionar como um conjunto (estrutura, isolamento, acabamentos, instalações). Por 
apresentar um projeto de rápida execução, mais leve, mais resistente à corrosão, 
16 
com maior durabilidade, além do custo reduzido, torna-se mais vantajoso que a 
construção em alvenaria convencional ou madeira, com fechamento em alvenaria 
(BRASILIT, 2014). 
 
1.1. Justificativa 
O estudo de Perfil Formado a Frio, em destaque as construções em LSF, abre 
uma porta no mercado de construções, visando o tempo de execução necessário 
para construção de residências padrão popular, lembrando que segundo Rubens 
Menin (2014), em entrevista à revista SFI da ABECIP, Associação Brasileira das 
Entidades de Crédito Imobiliário e Poupança, no Brasil há uma demanda de 
construções de residências populares alta. De acordo com Bonduki (2007), com 
base no Censo de 2000, a necessidade de novas moradias em todo o país era de 
6,6 milhões, sendo 5,4 milhões nas áreas urbanas e 1,2 milhão na área rural. Em 
números absolutos, a maior parte dessa necessidade concentra-se nos Estados do 
Sudeste (41%) e do Nordeste (32%), regiões que agregam a maioria da população 
urbana do país, e dispõem da maior parte dos domicílios urbanos duráveis, sendo 
que 83,2% do déficit habitacional urbano está concentrado nas famílias com renda 
mensal de até três salários mínimos. 
A importância deste trabalho está diretamente ligada a necessidade de 
processos mais rápidos de construções de moradia popular, buscando atender as 
classes de renda menos acessível a moradia. 
De acordo com o Ministério do Planejamento, o programa Minha Casa Minha 
Vida, lançado em 2009, entregou 1,6 milhões de moradias e está para ser entregue 
mais 500 unidades na cidade de Uberaba, Minas Gerais, estas 500 unidades estão 
sendo construídas com a tecnologia Steel Framing. (PORTAL BRASIL, 2014) 
Este trabalho objetiva dimensionar a estrutura da residência a fim de garantir 
segurança e conforto para os moradores. Construções em LSF tem demonstrado 
que atende todos os aspectos técnicos correspondentes a uma construção em 
alvenaria, visto que o sistema construtivo utiliza somente produtos padronizados 
com rigoroso controle de qualidade e os produtos do sistema construtivo LSF, 
atendem aos padrões internacionais de qualidade e são certificados pelo IPT 
(Instituto de Pesquisas Tecnológicas) e Falcão Bauer Centro Tecnológico de 
Controle de Qualidade, além de cumprirem as Normas Brasileiras. 
 
17 
1.2. Objetivos 
 
Dimensionar elementos estruturais (pilares) de uma residência padrão popular 
de 64m², utilizando Perfil Formado a Frio Galvanizado, dimensionado conforme NBR 
14762:2010, utilizando software especifico para estruturas metálicas e realizar o 
dimensionamento analítico do perfil pilar de forma manual. 
 
1.2.1. Geral 
 
De forma geral o trabalho objetiva o processo de construção de uma 
residência em steel frame e o dimensionamento do pilar de sustentação da 
estrutura. 
 
1.2.2. Específicos 
 
Especificamente o trabalho abordara o dimensionamento de um pilar da 
estrutura em steel frame, comparando o dimensionamento realizado com o auxilio 
de software de estrutura metálica ao dimensionamento realizado de forma analítica e 
posteriormente comparar o custo da residência em steel frame com uma residência 
em alvenaria. 
 
18 
1.3. Metodologia de pesquisa e métodos do trabalho 
Este estudo foi realizado por meio de pesquisa exploratória a qual se deu por 
levantamento bibliográfico, seguido, posteriormente por estudo de caso. 
De acordo com Figueiredo (2007), entende-se por pesquisa exploratória aquela que: 
Na maioria dos casos são pesquisas que envolvem levantamento bibliográfico; ou ainda, aquela que geralmente proporciona maior familiaridade com o problema, ou seja, tem o intuito de torna-lo explicito. (FIQUEIREDO, 2007, P. 91). ndo 
 Já para este mesmo autor (op. Cit, 2007), o estudo de caso tem como 
objetivo aprofundar a descrição da realidade. 
Consiste no estudo profundo de um ou poucos objetos, de maneira que permita o detalhamento, bem com o preservar o caráter unitário do objeto estudado, e ainda, descrever a situação em que está sendo feita a investigação. (FIGUEIREDO, 2007, P. 1003) 
19 
2. REVISÃO DA LITERATURA De acordo com Holz (2008), devido à revolução industrial no fim do século XVIII, 
surgiram novas possibilidades e os antigos materiais como a pedra e a madeira 
foram substituídos gradativamente pelo concreto, em seguida pelo concreto armado 
e metais como o aço. No início do século XX, devido à rápida industrialização, as 
cidades atraíram grande parte da população, porém, inexistiam políticas 
habitacionais que impedissem a formação de áreas urbanas irregulares e ilegais. 
Conforme Bellei H. et al. (2008), as evidências mais seguras da primeira 
obtenção do ferro indicam que tal fato se deu a aproximadamente 6 mil anos A.C., 
em civilizações como as do Egito, Babilônia e índia. O ferro era, então, um material 
considerado nobre, devido à sua raridade, com sua utilização limitada a fins militares 
ou como elemento de adorno nas construções. A utilização do ferro em escala 
industrial só teve lugar muito tempo depois, em meados do século XIX, devido aos 
processos de industrialização que experimentavam os países mais desenvolvidos 
pela revolução industrial,tais como Inglaterra, França e Alemanha. Paralelamente 
ao auge da produção de ferro, desenvolveram-se progressos na elaboração e 
conformação deste metal; já nos meados do século XVIII se laminavam pranchas de 
ferro na Inglaterra; em 1830, trilhos para estradas de ferro; em 1854 primeiramente 
na França, os perfis de seção I de ferro forjável, que se tornaria a peça fundamental 
da construção em aço. 
Rosenblum (2009, p. 28) menciona que a primeira obra importante construída 
em ferro foi a Ponte sobre o Rio Severn em Coalbrookdale, Inglaterra, em 1779. 
Essa ponte, com um vão simples de 31 m formada por um arco de elementos de 
ferro fundido existe até hoje. 
O professor Vahan Agopyan, da Escola Politécnica da Universidade de São 
Paulo, em uma entrevista para a rede globo (2013), diz que a construção civil 
consome até 75% da matéria prima do planeta e é uma das maiores poluidoras do 
mundo. 
De acordo com Carvalho, et al. (2014) dois são os processos de fabricação 
dos perfis formados a frio: contínuo e descontínuo. Contínuo é realizado a partir do 
deslocamento de uma chapa de aço sobre os roletes de uma perfiladora. Os roletes 
definem à chapa a forma definitiva do perfil. Quando o perfil deixa a linha de 
perfilação, ele é cortado no comprimento indicado no projeto. O processo 
20 
descontínuo é realizado mediante o emprego de uma prensa dobradeira. A matriz da 
dobradeira é prensada contra a chapa de aço, obrigando-a a formar uma dobra. 
Várias operações similares a essa, sobre a mesma chapa, fornecem à seção do 
perfil a geometria exigida no projeto. O comprimento do perfil está limitado à largura 
da prensa. O processo contínuo é utilizado por fabricantes especializados em perfis 
formados a frio e o processo descontínuo é geralmente utilizado pelos fabricantes de 
estruturas metálicas. 
Segundo a NBR 14762 (ABNT, 2010), recomenda-se ouso de aços com 
qualificação estrutural e que possuam propriedades mecânicas adequadas para 
receber o trabalho a frio. Devem apresentar a relação entre a resistência à ruptura e 
a resistência ao escoamento fu/fy maior ou igual a 1,08, e o alongamento após 
ruptura não deve ser menor que 10% para base de medida igual a 50 mm ou 7% 
para base de medida igual a 200 mm, tomando-se como referência os ensaios de 
tração conforme ASTM A370. 
Na opinião de Pfeil et al. (2010) a arquitetura do aço, quando bem utilizada, 
produz em função das características do aço construções leves, modernas e 
arrojadas, mas sempre com excelentes resultados econômicos. O projeto 
arquitetônico de um edifício com estrutura metálica permite com facilidade o 
emprego de outros materiais complementares industrializados e pré-fabricados, 
gerando condições de projetar economicamente grandes vãos livres e ainda uma 
grande liberdade de formas. 
Outro ponto importante é o correto orçamento da obra, pois de acordo com 
Ávila et al. (2003) orçar é quantificar insumos, mão de obra, ou equipamentos 
necessários a realização de uma obra ou serviço, bem como os respectivos custos e 
duração dos mesmos. 
O foco principal do estudo de construções a seco está diretamente ligado ao 
programa lançado pelo governo para atender as famílias de baixa renda que não 
possuem moradia própria, denominado Minha Casa Minha Vida. 
De acordo com Furtado et al. (2015) em nota técnica no IPEA, Instituto de 
Pesquisa Econômica Aplicada, desde quando foi criado pela Medida Provisória (MP) 
nº 459, convertida em Lei nº 11.977/2009, de julho do mesmo ano, o Minha Casa 
Minha Vida (MCMV) ganhou a hegemonia da provisão habitacional no Brasil. 
21 
2.1. Sistema LSF. 
Santiago (2012), define Light Steel Framing (estrutura leve de aço), como 
um sistema autoportante de construção a seco. A utilização desse sistema na 
construção de edifícios de pequeno porte tem crescido significativamente nos países 
industrializados, como Estados Unidos, Canadá, Austrália, Japão e China. 
Freitas (2006), defende que construções em LSF demanda profissionais 
treinados, projetos detalhados e integrados para garantia da uniformidade na 
execução das etapas construtivas, mesmo sendo o Brasil um dos grandes 
produtores de aço no mundo este tipo de matéria prima é pouco utilizado nas 
construções brasileiras, assim, continua sendo indispensável a divulgação da 
importância e ganhos alcançados com este sistema construtivo e treinamento dos 
profissionais envolvidos nas fases do projeto. 
Segundo Dannemann (2011), por se tratar de uma estrutura leve, as 
construções em LSF, tem maior capacidade de resistir a terremotos do que as 
estruturas em concreto armado, porém deve-se estar atento a correta ancoragem e 
travamento da estrutura devido as ações dos ventos, como demonstrado na Figura 1 
 
Figura 1: Modelo de construção em steel framing. 
 
Fonte: Freitas (2006) 
22 
De acordo com Garner (2015), os perfis típicos para o uso em Light Steel 
Framing são obtidos por perfilagem a partir de bobinas de aço revestidas com zinco 
ou liga alumínio e zinco pelo processo continuo de imersão a quente ou por 
eletrodeposição, conhecido como aço galvanizado. A espessura da chapa varia 
entre 0,80 até 3,0 mm segundo a NBR 15253 - Perfis de aço formados a frio, com 
revestimento metálico, para painéis estruturais reticulados em edificações — 
Requisitos gerais (2014). As seções mais comuns nas edificações em Light Steel 
Framing são as com formato em “C” ou “U” enrijecido (Ue) para montantes e vigas e 
o “U” que é usado como guia na base e no topo dos painéis, como demonstrado nas 
Tabelas 1 e 2. 
 
Tabela 1: Designação dos perfis de aço formados a frio para uso em light steel framing e suas 
respectivas aplicações. 
 
Fonte: NBR 15253 (ABNT, 2014). 
 
23 
Tabela 2: Dimensões nominais usuais dos perfis de aço para light steel framing. 
 
Fonte: NBR 15253 (ABNT, 2014). 
24 
2.2. Características construtivas 
 
Por ser muito leve, a estrutura de LSF e os componentes de fechamento 
exigem bem menos da fundação do que outras construções. A fundação deve ser 
continua para suportar os painéis ao longo de sua extensão. A topografia e o tipo de 
solo são os elementos principais a serem avaliados na escolha do tipo de fundação 
(DANNEMANN, 2011). 
De acordo com Bastos (2006) o radier é um tipo de fundação rasa que 
funciona como uma laje e transmite as cargas da estrutura para o terreno. Os 
componentes estruturais fundamentais do radier são a laje de concreto e as vigas no 
perímetro da laje e sob as paredes estruturais ou colunas. Sempre que o tipo de 
terreno permite, a laje radier é a fundação mais comumente utilizada para 
construções em Light Steel Framing, conforme Figura 2 
 
Figura 2: Detalhe do radier pronto com os dutos para fiação. 
 
Fonte: Santiago, 2012. 
A fim de evitar o movimento pela pressão do vento, Figura 3, a estrutura 
deve ser ancorada na fundação como demonstrado na Figura 4. Esses movimentos 
podem ser de translação ou tombamento com rotação do edifício. A translação é a 
ação onde o edifício desloca-se lateralmente devido a ação do vento. Tombamento é 
a elevação da estrutura em que a rotação pode ser causada por assimetria na 
direção dos ventos que atingem a edificação. (CARVALHO, et al, 2014). 
 
25 
Figura 3: Tombamento pela ação do vento. 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
 
 
 
Figura 4: Exemplo de ancoragem para contenção de forças devido ao vento. 
 
Fonte: Freitas (2006) 
26 
No sistema LSF os painéis de fechamento podem funcionar também como 
sistema estrutural. Os painéis associados a elementos de vedação exercem a 
mesma função das paredes das construções convencionais. Os painéis são 
estruturais ou autoportantes quando compõem a estrutura, suportando as cargas da 
edificação, e podem ser tanto internos quanto externos. E não são estruturais 
quando funcionam apenas comofechamento externo ou divisória interna, ou seja, 
sem ter função estrutural. (BRASILIT, 2014), conforme Figuras 5 e 6 
Figura 5: Exemplo de estrutura para fechamento. 
 
Fonte: Santiago (2012) 
 
Figura 6: Esquema de estrutura para fechamento de parede. 
 
Fonte: Crasto (2005) 
27 
A Figura 7 ilustra um exemplo de parede estrutural com vão para janela. 
 Figura 7: Estrutura para fechamento de parede com vão para janela. 
 
Fonte: Crasto (2005) 
O piso emprega o mesmo princípio dos painéis de fechamento lateral 
(paredes), ou seja, perfis galvanizados com separação equidistantes dos elementos 
estruturais ou modulação, determinada pelas cargas a que cada perfil está 
submetido. Essa modulação, na maioria dos casos é a mesma para toda a estrutura, 
painéis, lajes e telhados. (BRASILIT, 2014), conforme mostra Figura 8. 
 
28 
Figura 8: Estrutura de piso em steel frame. 
 
Fonte: Freitas (2006) 
De acordo com Santiago (2012), a laje pode ser do tipo úmida, quando se 
utiliza uma chapa metálica ondulada parafusada as vigas e preenchida com concreto 
que serve de base ao contra piso. Ou do tipo seca, quando utiliza placas rígidas de 
OSB, cimentícias ou outras parafusadas a estrutura do piso, Figura 9. 
Figura 9: Esquema de laje seca. 
 
 Fonte: Freitas (2006) 
29 
 
A estrutura de um telhado inclinado em Light Steel Framing é semelhante à 
de um telhado convencional, Figura 10, porém a armação de madeira é substituída 
por perfis galvanizados. Para possibilitar o princípio de estrutura alinhada, a alma 
dos perfis que compõem tesouras ou caibros devem estar alinhadas a alma dos 
montantes dos painéis de apoio e suas seções em coincidência, de modo que a 
transmissão das cargas seja axial. (RODRIGUES, 2012). 
Ainda para este mesmo autor (op. Cit, 2012), quando isso não for possível, 
da mesma forma que ocorre com lajes e painéis, deve-se usar uma viga composta a 
fim de permitir a distribuição das cargas aos montantes. Telhados inclinados em 
Light Steel Framing podem ser construídos a partir de uma estrutura de caibros ou 
por meio de tesouras ou treliças. 
 
Figura 10: Exemplo de estrutura de telhado. 
 
Fonte: Rodrigues (2012) 
30 
3. PERFIL FORMADO A FRIO. Os perfis formados a frio são identificados pelos cantos arredondados. Por mais 
afiada que seja a punção da dobradeira, um raio de dobradura surge ao se 
pressionar a chapa contra a matriz. As barras tracionadas são encontradas em 
treliças, tirantes e contraventamentos. Barras comprimidas são encontradas em 
treliças planas ou espaciais, escoras, montantes e contrafortes. A barra tracionada 
pode entrar em colapso de duas maneiras, escoamento generalizado à seção bruta 
e ruptura da seção liquida, enquanto nas barras comprimidas o colapso ocorre por 
escoamento, flambagem local de um ou mais elementos do perfil, flambagem global, 
flambagem por distorção e pela interação entre eles. (CARVALHO, et al, 2014). 
De acordo com Crasto (2006), o conceito estrutural do sistema “Light Steel 
Framing” é dividir as cargas em um maior número de elementos estruturais, sendo 
que cada um é projetado para receber uma pequena parcela de carga, o que 
possibilita a utilização de perfis conformados com chapas finas de aço. 
 
31 
4. PLANTA BAIXA E CORTES. 
As Figuras 11 e 12 mostram as plantas arquitetônicas do projeto que será utilizado 
para o estudo do cálculo estrutural do sistema construtivo em Steel Frame. O projeto 
consiste em uma residência padrão popular tipo sobrado. 
 
Figura 11: Planta Arquitetônica do Terreo 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
Figura 12: Planta Arquitetônica do Pavimento Superior 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
32 
 
As elevações lateral esquerda e direita são demonstradas nas Figuras 13 e 14 
 
Figura 13: Elevação Lateral Esquerda 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015)
 
Figura 14: Elevação Lateral Direita 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
33 
 
Na Figura 15 é mostrado o corte longitudinal do sobrado e na Figura 16 é 
apresentado a planta do projeto de fundação. 
Figura 15: Corte Longitudinal seção A-A 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
Figura 16: Estrutura da Fundação 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
34 
A Figura 17 apresenta a planta do vigamento do piso, que contem painéis portantes 
e não portantes 
Figura 17: Vigamento do Piso 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
35 
As Figura 18 e 19 demonstram as estruturas de fechamento para os eixos A e 
B, respectivamente (ver eixos nas Figuras 11 e 12). 
 
Figura 18: Elevação do eixo A 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
Figura 19: Elevação do eixo B 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
36 
 
As Figuras 20 e 21 ilustram as estruturas de fechamento para os eixos C e D, 
respectivamente (ver eixos nas Figuras 11 e 12). 
 
Figura 20: Elevação do eixo C 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
Figura 21: Elevação do eixo D 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
 
37 
A Figura 22 ilustra a estrutura de fechamento para o eixo E (ver eixo nas 
Figuras 11 e 12). 
 
Figura 22: Elevação do eixo E 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
38 
As elevações posterior e frontal do imóvel em steel frame estão ilustradas nas 
Figuras 23 e 24 
 
Figura 23: Elevação Posterior da estrutura 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
Figura 24: Elevação Frontal da estrutura 
 
Fonte: Adaptado por Marins; Oliveira (2015 
 
39 
 
5. INÍCIO DO DIMENSIONAMENTO 5.1. Determinação das forças devido ao vento 
Para início de dimensionamento dos pilares seguiu-se a determinação da 
NBR 6123 - Forças devido ao vento em edificações (1988). 
De acordo com a norma NBR 6123 (ABNT, 1988), primeiro determina-se a 
velocidade básica do vento, V0, adequada ao local onde será construída a estrutura. 
A velocidade básica do vento é multiplicada pelos fatores Sଵ ∙ Sଶ ∙ Sଷ. para encontrar 
a velocidade característica do vento Vk. 
Foi considerado as seguintes dimensões para determinação da pressão 
dinâmica. 
Maior dimensão em planta (a): 8000 mm 
Menor dimensão em planta (b): 4000 mm 
Altura no topo da edificação (h): 8100 mm 
De acordo com o gráfico das isopletas, NBR 6123 (ABNT, 1988), região de 
Araraquara. 
- Velocidade básica do vento (V0): 40 m/s 
- Fator topográfico (S1): leva em consideração as variações do relevo do 
terreno 
- Terreno plano ou fracamente acidentado: S1 = 1,0. Conforme NBR 6123 
(ABNT, 1988) 
Fator de rugosidade do terreno, dimensões da edificação e altura sobre o 
terreno (S2): Para este estudo foi adotado a Categoria IV: Terrenos cobertos por 
obstáculos numerosos e pouco espaçados, em zona florestal, industrial ou 
urbanizada. 
Seguindo a recomendação da NBR 6123 (ABNT, 1988) adotou-se para a 
estrutura padrão Classe A: Todas as unidades de vedação, seus elementos de 
fixação e peças individuais de estruturas sem vedação. Toda edificação na qual a 
maior dimensão horizontal ou vertical não exceda 20 m. De acordo com a tabela 3 
 
Para categoria IV e Classe A: S2 = 0,86 
40 
 
Tabela 3: Fator S2 
z (m) 
Categoria 
I II III IV V 
Classe Classe Classe Classe Classe 
A B C A B C A B C A B C A B C 
5 1,06 1,04 1,01 0,94 0,92 0,89 0,88 0,86 0,82 0,79 0,76 0,73 0,74 0,72 0,67 
10 1,1 1,09 1,06 1 0,98 0,95 0,94 0,92 0,88 0,86 0,83 0,8 0,74 0,72 0,67 
15 1,13 1,12 1,09 1,04 1,02 0,99 0,98 0,96 0,93 0,9 0,88 0,84 0,79 0,76 0,72 
20 1,15 1,14 1,12 1,06 1,04 1,02 1,01 0,99 0,96 0,93 0,91 0,88 0,82 0,8 0,76 
30 1,17 1,17 1,15 1,1 1,08 1,06 1,05 1,03 1 0,98 0,96 0,93 0,87 0,85 0,82 Fonte: NBR 6123 (ABNT, 1988) 
 
Fator estatístico (S3): O fator estatístico S3é baseado em conceitos 
estatísticos, e considera o grau de segurança requerido e a vida útil da edificação. 
Como este projeto trata-se de uma edificação residencial (grupo 2): S3 = 1,0 
 
Tabela 4: Valores mínimos do fator estatístico S3 
Grupo Descrição S3 
1 Edificações cuja ruína total ou parcial pode afetar a segurança ou possibilidade de socorro a pessoas após uma tempestade destrutiva (hospitais, quartéis de bombeiros e de forças de segurança, centrais de comunicação, etc.) 1,1 
2 Edificações para hotéis e residências. Edificações para comércio e indústria com alto fator de ocupação 1,0 
3 Edificações e instalações industriais com baixo fator de ocupação (depósitos, silos, construções rurais, etc.) 0,95 
4 Vedações (telhas, vidros, painéis de vedação, etc.) 0,88 
5 Edificações temporárias. Estruturas dos grupos 1 a 3 durante a construção 0,83 
Fonte: NBR 6123 (ABNT, 1988) 
 
Velocidade característica do vento (Vk): 
V୩ = V଴ ∙ Sଵ ∙ Sଶ ∙ Sଷ = 40 ∙ 1,0 ∙ 0,86 ∙ 1,0 = 34,4 m/s 
 
Pressão dinâmica do vento, conforme NBR 6123 (ABNT, 1988). 
q = 0,613 ∙ V୩ଶ = 0,613 ∙ 34,4ଶ = 725,4 ୒୫మ = 0,725 ୩୒୫మ = 72,54 ୏୥୤୫మ 
41 
5.2. Premissas de cálculo 
5.2.1. Sobre a utilização do software. 
 Para a obtenção dos valores dos esforços solicitantes nos elementos de aço e 
dos valores do deslocamento da estrutura foi utilizado a programa de cálculo 
MCalc3DV4. 
 O Dimensionamento segue as orientações das normas NBR 14762 (ABNT, 
2010) para perfis formados a frio e da NBR 8800 (ABNT, 2008) para perfis 
laminados ou soldados. 
O programa possui ferramentas para a geração de relatório com dados da 
geometria, ações e gera tabela de envoltória de carregamentos máximos e mínimos, 
deslocamentos, solicitações e reações de apoio, para as combinações 
especificadas. Desenho da Deformada e dos Diagramas de Solicitações da estrutura 
para cada combinação de ações. Verificação de flecha máxima que possibilita 
visualizar se as flechas foram excedidas conforme o limite determinado pelo usuário 
nas configurações. (CARVALHO, et al, 2014). 
5.2.2. Divisão da estrutura. 
 Primeiramente a estrutura será dividida em vários elementos estruturais, de 
modo que cada um resista a uma pequena parcela da carga total aplicada, com este 
critério percebe-se que ao invés de se usar um único elemento robusto o mesmo é 
substituído por vários elementos esbeltos. 
 Os perfis que devem receber e transmitir as cargas verticais axiais, devido ao 
carregamento da estrutura e as cargas horizontais devido a ação do vento, será os 
perfis denominados montantes, distribuídos ao longo da estrutura e espaçados a 
400 e 600 mm de distância entre os mesmos. Os montantes além de resistir e 
transmitir as solicitações da estrutura, receberá a vedação da estrutura através de 
placas cimentícias fixadas com parafusos auto-brocante. 
Os montantes serão dimensionados a tração e compressão, podendo ser 
simples ou composto, com rotulas em suas extremidades. Como a estrutura é 
dividida em vários montantes, para este estudo será considerado o perfil mais 
crítico, ou seja, o que recebe os maiores esforços e, após o dimensionamento, este 
perfil passara a ser considerado para os demais perfis da estrutura. 
42 
Com a automação dos cálculos através do programa Mcalc3DV4, o mesmo 
está programado para gerar o memorial de cálculo detalhando o dimensionamento 
do montante. 
5.2.3. Considerações para o Dimensionamento. 
 
 Para o dimensionamento, foi escolhido, de forma arbitraria, a utilização de um 
perfil formado a frio tipo U enrijecido de 100x50x17x2, pesando 1,33 kg/m. A Figura 
25, exemplifica o caminhamento dos esforços solicitantes e o montante a ser 
analisado. Caso esse perfil escolhido não passe no pré-dimensionamento, o mesmo 
deverá ter suas dimensões alteradas. 
 
Figura 25: Caminhamento dos esforços solicitantes 
 
Fonte: Rodrigues (2012) 
43 
 As cargas utilizadas para o dimensionamento do pilar estão apresentadas nas 
Tabelas 5 e 6, considerando a largura de influência de 600 mm. Para o 
dimensionamento da viga piso, arbitrariou-se um perfil U enrijecido 200x39x12x0,95, 
pesando 2,12 kg/m. 
As cargas utilizadas para o cálculo estrutural foram retiradas dos catálogos da 
LP Brasil (2015). 
 
Tabela 5: Especificações de materiais e 
solicitações no montante devido a viga piso. 
Peso Próprio Placa OSB (18mm) 12 kgf/m² Placa cimentícia (6mm) 10 kgf/m² Revestimento cerâmico (20mm) 40 kgf/m² Forro de Gesso 10 kgf/m² 
Total (qpp) 72 Kgf/m² 
Sobrecarga Edificações residenciais conforme NBR 6120 (ANBT, 1980) 150 kgf/m² Total (qsc) 150 kgf/m² 
Carregamento linear distribuído 
qpp 72kgf/m² x 0,6m 43,2 kgf/m 
qsc 150kgf/m² x 0,6m 90 kgf/m 
Fonte: Adaptado de catálogos da LP Brasil (2015) 
Tabela 6: Especificações de materiais e 
solicitações no Montante devido a viga do forro. 
Peso Próprio Placa OSB (12mm) 8 kgf/m² Forro de Gesso 10 kgf/m² 
Total (qpp) 18 Kgf/m² 
Sobrecarga 
Forro (com acesso) 100 kgf/m² 
Total (qsc) 100 kgf/m² Carregamento linearmente distribuído qpp 18kgf/m² x 0,6m 10,8kgf/m 
qsc 100kgf/m² x 0,6m 60 kgf/m 
Fonte: Adaptado de catálogos da LP Brasil (2015) 
 
A Tabela 7 apresenta as solicitações no montante devido a terça da cobertura. 
 
Tabela 7: Coeficientes de pressão e forma externos para a cobertura da edificação. 
Carregamento Vento 
Peso próprio da telha com isolamento acústico 10 kgf/m² Qv 72,54 kgf/m² 
Sobrecarga 25 kgf/m² Largura de influência 0,6m 
Total (qpp) 12 kgf/m Coeficiente Cpe 1 
Total (qsc) 30 kgf/m Total (qv) 42,52 kgf/m Fonte: Adaptado de catálogos da Brasilit (2015) 
44 
O carregamento total devido a ação Permanente na viga é de 67 kgf/m, sendo 
que o mesmo foi calculado considerando- se a carga de peso próprio da viga piso de 
72 kgf/m², a carga de peso próprio da viga forro de 18 kgf/m², ambas com largura de 
influência de 0,6 metros e o carregamento do telhado, ao qual a telha tem peso 
próprio de 10 kgf/m² e largura de influência de 1,2 metros. 
Carregamento total devido à sobrecarga na viga de 180 kgf/m, foi calculado 
considerando-se a sobrecarga na viga piso e na viga forro, ambas com largura de 
influência de 0,6 metros e a sobrecarga no telhado com largura de influência de 1,2 
metros. 
Carregamento total devido ao vento no pilar de 44 kgf/m, foi calculado o qv = 
72,54 kgf/m² e largura de influência de 0,6 metros. 
Para dimensionamento do pilar, foram utilizadas as cargas de reação 
transferidas da viga de piso, viga do forro, cobertura e vento. 
Todas as simulações e resultados de dimensionamentos foram geradas com 
o auxílio do programa Mcalc3DV4. 
Como observado na Figura 26, a reação devido as cargas que são 
transferidas para o pilar é de 4,9 kN ou 490 kgf. A carga de 490 kgf será aplicada no 
sentido vertical do pilar a ser analisado e a força de 44 kgf/m será aplicada na 
horizontal para dimensionamento do mesmo. De acordo com CARVALHO, et al, 
2014, um perfil comprimido pode entrar em colapso por escoamento, flambagem da 
mesa, flambagem global, flambagem por distorção e pela interação das flambagens. 
 
 
45 
Figura 26: Distribuição de cargas e reação dos apoios 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
Na Figura 27, está representado a o carregamento do vento e as reações da 
viga que o programa recebeu para análise automática do pilar, foi informado ao 
programa uma carga pontual de 490 kgf e carga de vento 0° distribuída de 44 kgf/m. 
 
De acordo com a Norma NBR 14762 (ABNT, 2010), item 6.1.1, na análise 
estrutural deve ser considerada a influência de todas as ações que possam produzir 
efeitos significativos para a estrutura. As ações a considerar classificam-se de 
acordo com a NBR 8681, Ações e segurança nas estruturas – Procedimento (ABNT, 
2003), em permanente, variável e excepcionais. 
Para este estudo foi informado aoprograma um estado de combinação e suas 
ponderações entre peso próprio, sobrecarga e ação do vento. 
A combinação foi referente a interação entre a ação permanente na estrutura 
e a ação do vento, cujo valor de ponderação foi adotado, seguindo os critérios da 
NBR 14762 (ABNT, 2010) que define: ”Nas combinações normais, se as ações 
permanentes diretas que não são favoráveis à segurança forem agrupadas, as 
46 
ações variáveis que não são favoráveis à segurança podem, opcionalmente, ser 
consideradas também todas agrupadas, com coeficiente de ponderação igual a 1,50 
quando as ações variáveis decorrentes do uso e ocupação forem superiores a 5 
kN/m², ou 1,40 quando isso não ocorrer (mesmo nesse caso, o efeito da temperatura 
pode ser considerado isoladamente, com o seu próprio coeficiente de ponderação).” 
Nas combinações especiais ou de construção, os coeficientes de ponderação são 
respectivamente 1,30 e 1,20, e nas combinações excepcionais, sempre 1,00, de 
acordo com NBR 14762 (ABNT, 2010) 
Por se tratar de uma estrutura simples, não foi necessária a realização de 
vários tipos de combinação para efeito de dimensionamento. 
 
Figura 27: Esquema do montante 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
Com as informações de cargas lançadas no programa Mcalc3DV4, o mesmo 
de forma automática executou o dimensionamento e gerou o relatório das reações 
com suas interações. 
Seguindo as prescrições recomendadas pela NBR 8800 (ABNT, 2008) e NBR 
14762 (ABNT, 2010), de forma automática o programa gerou o relatório de 
dimensionamento do perfil adotado. A Figura 28 apresenta o perfil 
 
 
 
47 
Figura 28: Perfil U enrigecido 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
O perfil adotado consiste na estrutura de sustentação (pilar), o mesmo foi 
definido com comprimento de 270 cm e travado a 135 cm para diminuir o 
comprimento de flambagem do perfil. 
 
5.3. Dados de entrada do software 
 
Perfil U Enrijecido (Formado a frio) 
 
Perfil: UENR 100 x 50 x 17 x 2 (mm) 
Aço: ASTM A36 fy = 250 MPa fu = 400 MPa 
 
Comprimento da Barra 
KxLx = 135 cm KzLz = 135 cm 
KyLy = 135 cm Lb = 135 cm 
 
O relatório que se segue foi gerado de forma automática pelo programa. O 
cálculo a tração das forças aplicada ao pilar pode ser visto como segue. 
 
48 
5.3.1. Cálculo da tração do pilar 
 ܥ் = 1,00 Coeficiente de redução da área líquida 
௧ܰோௗଵ = ஺∗௙೤ଵ,ଵ଴ = 9909,09 kgf Resistência de escoamento 
௧ܰோௗଶ = ஼೅∗஺೙∗௙ೠଵ,଺ହ = 10569,70 kgf Resistência à ruptura 
௧ܰோௗ = 9909,09 kgf Resistência à tração 
 
ௌை௅ூ஼.
ோாௌூௌ். = ே೟ೄ೏ே೟ೃ೏ = 0,00 < 1,00 OK! 
 
5.3.2. Cálculo da compressão do pilar 
 
Para o cálculo a compressão o programa considera o menor valor de Ne 
(flambagem elástica da barra), calcula de forma automática o λ0 (índice de esbeltez) 
e o fator de redução de força axial (X). 
 
௘ܰ௬ = గమ∗ா∗ூ೤(௄೤∗௅೤)మ = 74607,31 kgf 
௘ܰ௭ = గమ∗ா∗ூ೥(௄೥∗௅೥)మ = 16751,25 kgf 
௘ܰ௧ = ଵ௥బమ ൤గ
మ∗ா∗஼ೢ(௄೤∗௅೤)మ + ܩ ∗ ܬ൨ = 12503,06 kgf 
ܪ = 1 − ௫బమ௥బమ = 0,53 
௘ܰ௫௧ = ே೐ೣାே೐೟ଶ∗ு ∗ ൤1 − ට1 − ସ∗ே೐ೣ∗ே೐೟∗ு(ே೐ೣ∗ே೐೟)మ ൨ = 11508,39 kgf 
௘ܰ = 11508,39 kgf 
ߣ଴ = ඨܣ ∗ ௬݂௘ܰ = 0,97 
ߣ଴ > 1,5 ݁݊ݐã݋ ݔ = ଴,଼଻଻(ఒబ)మ = 0,67 
 
Conforme descrito no livro Curso básico de perfis de aço formado a frio, cujo 
autor é Paulo Roberto M. de Carvalho, um perfil comprimido pode entrar em colapso 
por flambagem local e global, que de forma automática é calculado pelo programa. 
49 
 
a) Cálculo da resistência à compressão devido à flambagem global 
 
ܣ௘௙ிீ = 4,32 ܿ݉² Área efetiva devido à flambagem global 
௖ܰோௗ = ௫∗஺೐೑∗௙೤ଵ,ଶ଴ = 6053,89 ݂݇݃ Resistência à compressão devido à flambagem 
global 
 
b) Cálculo da resistência à compressão devido à flambagem local 
 
ܣ௘௙ி௅ = 4,12 ܿ݉² Área efetiva devido à flambagem local 
௖ܰோௗி௅ = ஺೐೑ಷಽ∗௙೤ଵ,ଶ଴ = 8577,33 kgf Resistência à compressão devido à flambagem 
local 
 
௖ܰோௗ = 6053,89 kgf Força normal resistente de cálculo à compressão 
 
ௌை௅ூ஼.
ோாௌூௌ். = ே೎ೄ೏ே೎ೃ೏ = 0,00 < 1,00 OK! 
 
5.3.3. Cálculo da resistência à flexão - eixo Y no pilar 
5.3.3.1. Cálculo do momento resistente devido ao início do 
escoamento efetivo 
 ܣ௘௙ = 4,36 ܿ݉² Área efetiva da seção 
ܫ௫௘௙ = 68,88 ܿ݉ସ Momento de inércia efetivo da seção em relação ao eixo Y 
݀ = 0,00 ܿ݉ Rebaixamento total do eixo baricêntrico 
ݕீ ௙௜௡௔௟ = ݕீ + ݀ = 5,00 ܿ݉ Posição final do eixo baricêntrico 
ீܫ = ܫ௫௘௙ − ܣ௘௙ ∗ ݀² = 68,88 c݉ସ Momento de inécia efetivo da seção em 
relação ao eixo baricêntrico 
௘ܹ௙ = ூಸ௬ಸ ೑೔೙ೌ೗ = 13,78 ܿ݉ଷ Módulo elástico efetivo 
ோܰௗ௫௉௅ = ௐ೐೑∗௙೤ଵ,ଵ଴ = 31310,97 kgf. cm Resistência de cálculo à flexão para o início 
do escoamento 
50 
 
5.3.3.2. Cálculo do momento resistente no pilar devido ao estado 
limite Flambagem Lateral com Torção 
 
Quando as ações aplicadas atingem certa intensidade, as barras de aço 
submetidas à flexão podem flambar, em um processo que envolve translação 
perpendicular ao plano das ações e rotação em torno do eixo longitudinal que passa 
pelo centro de torção da seção transversal, como demonstrado na Figura 29. O 
fenômeno recebe a denominação de flambagem lateral com torção e se constitui em 
um estado limite último relacionado à instabilidade. (Carvalho et. al., 2014). 
Como pode ser observado o programa calcula a flambagem lateral com 
torção no eixo Y e eixo Z 
 
Figura 29: Flambagem lateral com torção 
 
Fonte: Reis (1996) 
 
ܯ௘ = ܥ௕ ∗ ݎ଴ ∗ ඥ ௘ܰ௬ ∗ ௘ܰ௧ = 133239,95 kgf. cm Momento fletor de flambagem 
lateral com torção 
௖ܹ = 13,78 ܿ݉ଷ Módulo de resistência elástico da seção bruta em relação à fibra 
comprimida 
ߣ଴ = ටௐ೎∗௙೤ெ೐ = 0,51 ߣ଴ < 0,6 ݁݊ݐã݋ ݔி௅் = 1,0 
 
ݔி௅் = 1,0 Fator de redução associado à flambagem lateral com torção 
 
51 
Cálculo de ௖ܹ௘௙ na tensão ߪ = ݔி௅் ∗ ௬݂ = 2500,00 kgf/cm² 
 
ோܰௗ௫ி௅் = ௫ಷಽ೅∗ௐ೐೑∗௙೤ଵ,ଵ଴ = 31310,97 kgf. cm Resistência de cálculo à flexão para o 
estado limite FLT 
ܯோௗ௫ = 31310,97 kgf. cm Resistência de cálculo à flexão em relação ao eixo Y 
ௌை௅ூ஼.
ோாௌூௌ். = ெ೤ೄ೏ெ೤ೃ೏ = 0,72 < 1,00 OK! 
 
5.3.4. Cálculo da resistência à Flexão - eixo Z no pilar 
5.3.4.1. Cálculo do momento resistente devido ao início do 
escoamento efetivo no pilar 
ܣ௘௙ = 4,36 ܿ݉² Área efetiva da seção 
ܫ௬௘௙ = 15,47 ܿ݉ସ Momento de inércia efetivo da seção em relação ao eixo Z 
݀ = 0,00 ܿ݉ Rebaixamento total do eixo baricêntrico 
ݔீ ௙௜௡௔௟ = ݕீ + ݀ = 3,23 cm Posição final do eixo baricêntrico 
ீܫ = ܫ௬௘௙ − ܣ௘௙ ∗ ݀² = 15,47 ܿ݉ସ Momento de inércia efetivo da seção em relação ao 
eixo baricêntrico 
௘ܹ௙ = ூಸ௫ಸ ೑೔೙ೌ೗ = 4,79 ܿ݉ଷ Módulo elástico efetivo 
ܯோௗ௫ = ௐ೐೑∗௙೤ଵ,ଵ଴ = 10893,98 kgf. cm Resistência de cálculo à flexão em relação ao eixo 
Z 
5.3.4.2. Cálculo do momento resistente devido ao estado 
limite Flambagem Lateral com Torção no pilar 
ܥ௦ = −1,00 
ܥ௠ = 1,00 
݆ = 6,05 ܿ݉ Parâmetro da seção transversal conforme Anexo E - NBR 14762 
(ABNT, 2010) 
ܯ௘ = ஼ೞ∗ே೐೤஼೘ ∗ ቈ݆ + ܥ௦ ∗ ට݆ଶ + ݎ଴ଶ ∗ ൬ே೐೟ே೐೤൰቉ = 36420,73 kgf. cm Momento fletor de 
flambagem lateral com torção 
52 
 ௖ܹ = 4,79 ݉ଷ Módulo de resistência elástico da seção bruta em relação 
à fibra comprimida 
 
ߣ଴ = ටௐ೎∗௙೤ெ೐ = 0,57 ߣ଴ < 0,6 ݁݊ݐã݋ ݔி௅் = 1,0. 
ݔி௅் = 1,00 Fator de redução associado à flambagem lateral com torção 
 
Cálculo de ௖ܹ௘௙ na tensão ߪ = ݔி௅் ∗ ௬݂ = 2500,00 kgf/cm² 
 
ܣ௘௙ = 4,36 ܿ݉² Área efetiva da seção 
ܫ௬௘௙ = 15,47 ܿ݉ସ Momento de inércia efetivo da seção em relação ao eixo Z 
݀ = 0,00 ܿ݉ Rebaixamento total do eixo baricêntrico 
ݔீ ௙௜௡௔௟ = ݕீ + ݀ = 3,23 cm Posição final do eixo baricêntrico 
ீܫ = ܫ௬௘௙ − ܣ௘௙ ∗ ݀² = 15,47 ܿ݉ସ Momento de inércia efetivo da seção em relação ao 
eixo baricêntrico 
௘ܹ௙ = ூಸ௫ಸ ೑೔೙ೌ೗ = 4,79 ܿ݉ଷ Módulo elástico efetivo 
ܯோௗ௫ி௅் = ௫ಷಽ೅∗ௐ೐೑∗௙೤ଵ,ଵ଴ = 10893,98 kgf. cm Resistência de cálculo à flexão para o 
estado limite FLT 
ܯ௬ோௗ = 10893,98 kgf. cm Resistência de cálculo à flexãoem relação ao eixo 
Y 
ௌை௅ூ஼.
ோாௌூௌ். = ெ೤ೄ೏ெ೤ೃ೏ = 0,00 < 1,00 OK! 
5.3.5. Cálculo da resistência ao esforço cortante - eixo Y no pilar 
ߣ = ௛௧ = 21,00 Parâmetro de esbeltez 
݇௩ = 5,00 Coeficiente de flambagem local por cisalhamento 
ߣ௣ = 1,08 ∗ ට௞ೡ∗ா௙೤ = 68,31 Parâmetro de esbeltez limite para plastificação 
ߣ௥ = 1,40 ∗ ට௞ೡ∗ா௙೤ = 88,54 Parâmetro de esbeltez limite para início de escoamento 
ߣ ≤ ߣ௣ então ோܸௗ = ଴,଺∗௛∗௧∗௙೤ଵ,ଵ଴ 
ோܸௗ௬ = 2290,91 ݂݇݃ Resistência ao esforço cortante em relação ao eixo Y 
53 
ௌை௅ூ஼.
ோாௌூௌ். = ௏೤ೄ೏௏೤ೃ೏ = 0,05 < 1,00 OK! 
 
5.3.6. Cálculo da resistência ao esforço cortante - eixo Z no pilar 
ߣ = ௛௧ = 46,00 Parâmetro de esbeltez 
5,00 Coeficiente de flambagem local por cisalhamento 
ோܸௗ௭ = 2509,09 ݂݇݃ Resistência ao esforço cortante em relação ao eixo Z 
ௌை௅ூ஼.
ோாௌூௌ். = ௏೥ೄ೏௏೥ೃ೏ = 0,00 < 1,00 OK! 
 
5.4. Marcha de cálculo para montante do pilar 
 A figura 30 apresenta o fluxograma geral para calculo de montante (pilar) da 
estrutura em LSF usado pelo software estrutural. 
 
Figura 30: Fluxograma para calculo 
 
Fonte: Carvalho et. al. (2014) 
54 
5.4.1. Verificação manual do pilar mais solicitado 
As características do perfil adotado para o pilar podem ser vistas na Tabela 8. 
Para o mesmo perfil analisado com o auxílio do software especifico para estrutura 
metálica, será adotado o processo de cálculo manual para verificação da 
aceitabilidade do perfil “U” enrijecido de 100x50x17x2, com 270 cm de comprimento 
usado como pilar na estrutura. 
 
A marcha de cálculo adotada para a verificação manual do perfil é a descrita 
no capitulo 4, item 4.8 do livro de perfis de aço formado a frio 3ª edição do professor 
Paulo Roberto M de Carvalho. 
Como se trata da análise do mesmo perfil, a carga pontual aplicada ao montante 
será de 490 kgf no sentido vertical comprimindo o perfil. 
 ܫ௫ଵ = 70,26ܿ݉ସ ܣଵ = 4,42ܿ݉². ܫ௒ଵ = 15,76ܿ݉ସ ܺ଺ = 1,78ܿ݉. ܰ
௘ a ser adotado é o menor valor entre: ܰ
௘௫, ௘ܰ௬ ݁ ௘ܰ௭ ܧ = 2,0 ݔ 10଺ ௄௚௙௖௠మ = 200.000 ܯܲܽ 
௘ܰ௫ = ߨଶ ∗ ܧ ∗ 70,26(1 ∗ 270)² = 19024 ݂݇݃ 
௘ܰ௬ = πଶ ∗ ܧ ∗ 15,76(1 ∗ 270)² = 4267 ݂݇݃ 
௘ܰ௭ = 1ݎ଴ଶ ቈ
πଶ ∗ ܧ ∗ ܥݓ
(ܭଶ1ଶ)ଶ + ܩܬ቉ =
1
6,08ଶ ቈ
πଶ ∗ ܧ ∗ 381,65
(270)ଶ + 0,385ܧ ∗ 0,059቉ =
4024݂݇݃
(ܩ݋ݒ݁ݎ݊ܽ) 
Cálculo de ߣ଴ 
ߣ଴ = ටସ,ସଶ∗ଶହ଴଴ସ଴ଶସ =1,65 
ߣ଴ ≤ 1,5 ݔ = 0,658ఒబమ 
ߣ଴ > 1,5 ݔ = 0,877ߣ଴ଶ ܺ = 0,32 
55 
 
Tabela 8: Tabela de perfil U enrijecido.00000 
Perfil Dimensões Eixo x Eixo y 
Ue m kg/m A (cm²) bw (mm) bf (mm) D (mm) t=tn (mm) ri (mm) Ix (cm4) wx (cm4) rx (cm) xg (cm) x0 (cm) Iy (cm4) wy (cm3) ry (cm) J (cm4) Cw (cm6) r0 (cm) 
100 x 50 x 17 x 1,20 2,13 2,71 100 50 17 1,20 1,20 44,15 8,83 4,03 1,79 4,28 10,12 3,15 1,93 0,013 246,61 6,19 100 x 50 x 17 x 1,50 2,64 3,36 100 50 17 1,50 1,50 54,25 10,85 4,02 1,79 4,24 12,33 3,84 1,92 0,025 299,85 6,15 100 x 50 x 17 x 2,00 3,47 4,42 100 50 17 2,00 2,00 70,26 14,05 3,99 1,78 4,18 15,76 4,90 1,89 0,059 381,65 6,08 100 x 50 x 17 x 2,25 3,87 4,93 100 50 17 2,25 2,25 77,89 15,58 3,97 1,78 4,15 17,36 5,39 1,88 0,083 419,43 6,05 100 x 50 x 17 x 2,65 4,51 5,74 100 50 17 2,65 2,65 89,59 17,92 3,95 1,78 4,10 19,74 6,13 1,85 0,134 475,74 5,99 100 x 50 x 17 x 3,00 5,05 6,43 100 50 17 3,00 3,00 99,30 19,86 3,93 1,78 4,06 21,66 6,72 1,84 0,193 521,00 5,94 100 x 50 x 17 x 3,35 5,57 7,10 100 50 17 3,35 3,35 108,55 21,71 3,91 1,77 4,02 23,43 7,26 1,82 0,265 562,68 5,89 
 Fonte: Carvalho et. al. (2014) 
 
56 
 
Cálculo da área efetiva pelo método MLE, Figura 31. Figura 31: Área efetiva pelo MLE 
 Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 Elemento AA, elemento formado por duas bordas longitudinais vinculadas, ou 
seja, elementos “enrijecidos”, elemento AL elemento formado por apenas uma borda 
longitudinal vinculada, ou seja, elementos “não-enrijecidos” 
 Cálculo da área efetiva na tensão ∝= ݔ݂ݕ ߪ = 2500 ∗ 0,32 ∴ ߪ = 800݂݇݃/ܿ݉² Definido o índice de esbeltez reduzido ߣ௣ = ௕/௧௢,ଽହට಼∗ಶ഑ 
ߣ௉ =
100 2ൗ
0,95ටସ∗ଶ௫ଵ଴ల଼଴଴
= 0,52 
݇ = 4 para elemento AA Para λ୮ ≤ 0,673 não é necessário enrijecedor de borda ܾ௘௙ = ܾ ܣ௘௙ = ܣ ݐ݋ݐ݈ܽ Cálculo de ܰܿ ܴ݀ 
ܰܿ ܴ݀ = ଴,ଷଶ∗ସ,ସଶ∗ଶହଵ,ଶ = 29,46݇ܰ ݋ݑ 2946 ݂݇݃ . 
57 
 Como pode-se observar o valor encontrado para a força axial de compressão resistente de cálculo (Nc,Rd) foi bem próximo do valor calculado pelo software, conforme pode ser visto na Figura 32. 
 
Figura 32: Captura de tela do mCalc 
 Fonte: Tela gerada pelo mCalc (2015) 
 
58 
6. RESULTADOS OBTIDOS. O resultado esperado para este estudo era a determinação de um perfil ideal para 
suportar a carga de 490 kgf aplicada ao montante, no entanto pode-se perceber que 
o perfil utilizado no projeto poderia ter sido menor, uma vez que a relação do esforço 
solicitante de cálculo e o esforço resistente de cálculo é de 0,26, ou seja, o perfil 
adotado não esta trabalhando com toda sua capacidade resistente. O uso do 
software garante um melhor desempenho no dimensionamento dado o número de 
interações matemáticas que o mesmo realiza. Comparando o valor de resistência à 
compressão calculado pelo programa que foi de 2668,36 kgf e o valor calculado 
manualmente, 2946 kgf, pode-se dizer que as interações realizadas pelo programa 
são compatíveis com o que prescreve a NBR 14762:2010, a marcha de cálculo 
manual também se mostrou eficiente para a determinação do perfil a ser utilizado. 
 Poderia ter sido feito mais interações com o auxilio do software até chegar em 
uma relação do esforço solicitante de calculo e o esforço resistente de cálculo igual 
a 1, onde iria trabalhar com uma situação ideal e estaria fazendo um aproveitamento 
total da seção. 
Tanto na interação matemática realizado pelo programa, e também pela 
interação matemática manual da marcha de cálculo, demostra que o perfil adotado 
suportará a carga de 490 kgf, com isto este perfil será distribuído em toda a 
estrutura, o que facilita o dimensionamento e não existindo a necessidade de se 
dimensionar todos os perfis da estrutura, visto que de uma maneira conservadora, 
ou seja em favor da segurança, o perfil adotado suporta a carga de utilização. 
Quando observamos o relatório de dimensionamento gerado pelo programa, 
percebemos as inúmeras verificações que o mesmo realiza, tal facilidade garante ao 
engenheiro um estudo mais preciso do comportamento do perfil analisado, buscando 
sempre uma estrutura segura e com menor custo de aquisição, porém apesar de útil, 
a marcha de cálculo manual desprende tempo e atenção do projetista, visto que as 
possibilidades de erros em aplicações manuais são muito maiores se comparadas a 
entradas automáticas de cálculo, bastando ao projetista somente variar a seção do 
perfil e com apenas um “click” uma nova interação será gerada em segundos. 
59 
Para este estudo não foi considerado as ações devido ao vento, no 
dimensionamento manual do perfil, ou seja, o perfil só foi dimensionado 
manualmente, para a solicitação de compressão. 
Viu-se que um perfil, quando comprimido, tem sua área modificada, tomando 
como referência para o cálculo sua área cheia ou área efetiva. Como a NBR14762 
(ABNT, 2010), não orienta sobre a necessidade de se considerar a excentricidade, 
para o dimensionamento do perfil escolhido, não foi atribuído a excentricidade, ou 
seja, foi considerado que o ponto de aplicação da carga seria no baricentro do perfil. 
 
60 
7. ALVENARIA COMPARADA AO STEEL FRAME 
Após o dimensionamento do pilar mais solicitado na construção em LSF, foi feito um 
levantamento de custo simples de uma residência de 64m², usando o sistema 
construtivo em Light Steel Frame e o sistema construtivo convencional de pilares e 
vigas de concreto armado com fechamento em alvenaria, a fim de se fazer um 
comparativo de parâmetros orçamentários entre os dois sistema construtivos. 
Em consulta a algumas construtoras da região, foi levantado o custo por metro 
quadrado de residênciaspadrão popular constituída de pilares e vigas de concreto 
armado e fechamento em alvenaria, ao qual ficou orçado em R$ 900,00 o metro 
quadrado da construção, se dividirmos este valor em mão de obra e materiais, 
chegaremos no valor de R$ 350,00 para mão de obra e R$ 550,00 para materiais, já 
considerado todos os impostos. 
Foi elaborado em paralelo outro orçamento da residência em alvenaria utilizando 
o Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil (SINAPI 
10/2015), o mesmo tem gestão compartilhada entre Caixa Econômica federal e 
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e divulga mensalmente custos e 
índices da construção civil. A Caixa é responsável pela base técnica de engenharia 
(especificação de insumos, composições de serviços e projetos referenciais) e pelo 
processamento de dados, e o IBGE, pela pesquisa mensal de preço, metodologia e 
formação dos índices. (PORTAL BRASIL, 2014) 
De acordo com a Tabela 9 Parte I, II e III, segue abaixo a composição de preço 
da estrutura em alvenaria. 
Tabela 9 – Composição de preço residência em alvenaria Parte I. 
Etapas Sub Etapas Material Serviço Total Geral Projetos e Aprovações Total etapa R$ 3.087,75 R$ 3.087,75 Aprovação Legal R$ 1.387,75 R$ 1.387,75 Outros R$ 100,00 R$ 100,00 Projetos R$ 1.600,00 R$ 1.600,00 Fonte: Sinap (2015) 
61 
Tabela 9 – Composição de preço residência em alvenaria Parte II. 
Infra Básica Total etapa R$ 2.642,48 R$ 953,22 R$ 3.595,70 Energia Provisória R$ 612,82 R$ 250,00 R$ 862,82 
 Instalação Barracão Provisória R$ 1.005,76 R$ 100,00 R$ 1.105,76 
 Ligação de Esgoto R$ 1.023,90 R$ 443,22 R$ 1.467,12 
 Terraplanagem e Escavações R$ 160,00 R$ 160,00 
Fundação Total etapa R$ 2.526,79 R$ 2.630,26 R$ 5.157,06 Caixaria R$ 218,12 R$ 218,12 Ferragem R$ 996,25 R$ 996,25 Impermeabilização R$ 181,53 R$ 181,53 
 Material Básico R$ 1.130,89 R$ 1.130,89 
 Pedreiro R$ 2.630,26 R$ 2.630,26 Alvenaria e estrutura Total etapa R$ 5.842,10 R$ 7.610,09 R$ 13.452,19 Caixaria R$ 800,80 R$ 800,80 
 Ferragem R$ 1.137,20 R$ 1.137,20 
 Material Básico R$ 3.698,29 R$ 3.698,29 
 Pedreiro R$ 7.610,09 R$ 7.610,09 Pré-Instalação Condici. de Ar R$ 0,00 R$ 0,00 Preparação Elétrica Básica R$ 205,81 R$ 205,81 
Cobertura Total etapa R$ 9.908,32 R$ 3.716,85 R$ 13.625,17 Caixaria R$ 251,03 R$ 251,03 Ferragem R$ 619,39 R$ 619,39 
 Material Básico R$ 1.734,65 R$ 1.734,65 
 Pedreiro R$ 2.756,85 R$ 2.756,85 Preparação Elétrica Básica R$ 72,92 R$ 72,92 
 Serralheria R$ 2.645,68 R$ 2.645,68 
 Telhamento R$ 4.584,66 R$ 960,00 R$ 5.544,66 Fonte: Sinap (2015) 
62 
Tabela 9 – Composição de preço residência em alvenaria Parte III. 
Hidráulica Total etapa R$ 1.189,85 R$ 542,16 R$ 1.732,01 Água Fria R$ 582,24 R$ 582,24 Encanador R$ 542,16 R$ 542,16 Esgoto R$ 574,04 R$ 574,04 Outros R$ 33,57 R$ 33,57 
Fechamentos Total etapa R$ 6.028,74 R$ 6.028,74 Parapeito R$ 533,25 R$ 533,25 Soleira R$ 177,75 R$ 177,75 
 Vidraçaria R$ 2.326,98 R$ 2.326,98 
 Esquadrias de Madeira R$ 2.990,76 R$ 2.990,76 Elétrica, Telefonia, Rede, Tv a Cabo Total etapa R$ 2.308,80 R$ 440,00 R$ 2.748,80 
 Fiação R$ 1.188,42 R$ 1.188,42 Outros R$ 56,95 R$ 56,95 
 Padrão de Energia – Ligação R$ 425,94 R$ 440,00 R$ 865,94 
 Preparação Elétrica Básica R$ 92,53 R$ 92,53 Quadro de Distribuição R$ 171,06 R$ 171,06 Tomadas e Interruptores R$ 373,90 R$ 373,90 
Acabamentos Total etapa R$ 6.295,03 R$ 5.300,45 R$ 11.595,48 
 Forro R$ 1.152,33 R$ 1.152,33 Iluminação R$ 348,17 R$ 424,34 R$ 772,51 
 Louças e acessórios banheiro R$ 1.153,59 R$ 101,66 R$ 1.255,25 
 Pintura e Preparação R$ 677,72 R$ 2.254,88 R$ 2.932,60 
 Revestimento Cerâmico R$ 2.507,86 R$ 2.209,89 R$ 4.717,75 Rodapé R$ 455,36 R$ 309,68 R$ 765,04 Reboco, Contrapiso e Enquadramentos Total etapa R$ 2.576,51 R$ 7.915,05 R$ 10.491,56 Impermeabilização R$ 50,72 R$ 50,72 
 Material Básico R$ 2.504,01 R$ 2.504,01 Outros R$ 21,78 R$ 21,78 
 Serviço R$ 7.915,05 R$ 7.915,05 
Total Geral R$ 39.318,62 R$ 32.195,83 R$ 71.514,45 Fonte: Sinap (2015) 
63 
 
O custo levantado de acordo com a tabela SINAPI ficou em R$1117,40 o metro 
quadrado da construção em alvenaria, o que se aproxima do orçado com as 
construtoras locais (R$ 900,00). 
Realizou-se também a pesquisa de custo em construtoras da região para a 
mesma residência em Light Steel Frame, a qual foram levantados os valores 
separando a composição da seguinte forma: 
 Radier: foi considerado o mesmo valor da residência em alvenaria, R$ 
5.157,06 
 Estrutura de aço (cálculo estrutural, planta de montagem): R$310,00 o 
metro quadrado. 
 Emplacamento Fechamento e Cobertura: R$320,00 o metro quadrado. 
 Mão de obra para a estrutura em Steel Frame: R$300,00 o metro 
quadrado. 
 Se considerarmos uma relação direta entre os dois sistemas poderemos 
chegar a composição de preço final das estruturas, com os seguintes valores: 
 Custo da Residência em alvenaria, R$1117,40 o metro quadrado. 
 Custo da residência em Steel Frame, R$1517,40 o metro quadrado. 
A Distribuição normal dos custos de uma obra, em alvenaria convencional, está 
demonstrada na Figura 33. 
 
64 
Figura 33: Distribuição dos custos em alvenaria 
 
Fonte: Criado por Marins; Oliveira (2015) 
 
65 
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Embora pouco utilizado no Brasil, as construções em Light Steel Frame, esta 
difundida em países desenvolvidos a mais de 100 anos, a aceitação deste método 
construtivo tem encontrado resistência devido à falta de qualificação dos 
engenheiros e arquitetos que desconhecem o sistema e também não tem interesse 
em pesquisar e desenvolver novas tecnologias. As construções artesanais embora 
atendam a necessidade das obras residenciais, tem se mostrado ultrapassada se 
comparado ao processo aqui estudado, vale lembrar da famosa máquina de 
escrever que até na década de 90 era possível encontra-la e a mesma atendia 
nossas necessidades, porém hoje com o avanço dos computadores a mesma se 
tornou obsoleta. 
O sistema mostra ser um divisor na forma de se construir, pois o mesmo utiliza 
matéria prima de qualidade, com alto grau de controle nos processos de produção e 
mão de obra qualificada, juntando estes dois aspectos o sistema já sai na frente 
quando o cliente final busca uma estrutura de qualidade comprovada, sem contar os 
ganhos gerados ao meio ambiente, pois o sistema não gera resíduos, podendo toda 
a sobra de matéria, que é pequena, ser aproveitada em outras etapas construtivas e 
a garantia de reciclagem do aço que é 100% reciclável. 
Percebe-se que o sistema gera algumas vantagens, como: obra limpa, 
construção a seco, facilidade de montagem e manuseio, redução de prazos quando 
comparado a alvenaria, leveza e redução de custos na fundação, em regiões onde é 
mais frequente os abalos sísmicos a utilização do sistema tem se mostrado superior 
a alvenaria, visto que no Chile, EUA, e Japão foi comprovado que as residências em 
aço galvanizado não desmoronaram sobre seus habitantes como as residências em 
alvenaria. (Gomes, 2013) 
Pode- se observar no dimensionamento do pilar, que o valor encontrado com o 
auxílio do software de dimensionamento ficou dentro do esperado quando 
dimensionado o pilar de forma analítica, tanto o resultado da interação automática 
quanto o resultado da interação manual se mostraram satisfatórios, vale ressaltar 
que o uso de cálculo automatizado garante mais agilidade e valores mais precisos 
ante ao processo manual. 
66 
Outro ponto observado foi o custo da estrutura em steel frame, que ficou cerca 
de 36% mais alto que o valor da construção em alvenaria, porém os ganhos com a 
rápida execução da obra podem gerar renda ao proprietário. 
 
67 
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