Aula 02 CARGAS ATUANTES EM ESTRUTURAS

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Docente: Lucas da Silva Moraes 
DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
CURSO: ENGENHARIA CIVIL 
 
 
FACULDADE ESTÁCIO DE NATAL 
CARGAS ATUANTES EM ESTRUTURAS 
ÍNDICE: 
 
1. Definições 
2. Durabilidade 
3. Pré-dimensionamento 
4. Ações 
5. Cargas 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
1. DEFINIÇÕES: 
ESTADOS-LIMITES 
As estruturas de concreto armado devem ser projetadas de modo 
que apresentem segurança satisfatória. Esta segurança está 
condicionada à verificação dos estados limites, que são situações 
em que a estrutura apresenta desempenho inadequado à 
finalidade da construção, ou seja, são estados em que a estrutura 
se encontra imprópria para o uso. 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
ESTADOS-LIMITES 
Estado-limite último (ELU): Estado-limite que se relaciona ao 
colapso ou qualquer forma de ruína da estrutura, levando à 
necessidade de paralisação do seu uso devido à falta de segurança. 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
Edifício Gran Parc, Vitória, ES. 
Estado-limite último (ELU), são exemplos: 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
a) Perda de equilíbrio como corpo rígido: tombamento, 
escorregamento ou levantamento; 
b) Resistência ultrapassada: ruptura do concreto; 
c) Escoamento excessivo da armadura: εs > 1,0%; 
d) Aderência ultrapassada: escorregamento da barra; 
e) Transformação em mecanismo: estrutura hipostática; 
f) Flambagem; 
g) Instabilidade dinâmica − ressonância; 
h) Fadiga − cargas repetitivas. 
ESTADOS-LIMITES 
Estado-limite de serviço (ELS): Estado-limite relacionado à 
durabilidade, aparência, bom desempenho da estrutura e conforto 
do usurário. Pode ocorrer devido a deformações e deslocamentos 
excessivos. 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
Estado-limite último (ELS), são exemplos: 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
a) Danos estruturais localizados que comprometem a estética ou a 
durabilidade da estrutura − fissuração; 
b) Deformações excessivas que afetem a utilização normal da 
construção ou o seu aspecto estético − flechas; 
c) Vibrações excessivas que causem desconforto a pessoas ou danos a 
equipamentos sensíveis. 
2. DURABILIDADE: 
Consiste na capacidade de a estrutura resistir às influências 
ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto 
estrutural e pelo contratante, no início dos trabalhos de elaboração do 
projeto (NBR 6118, 2014). 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
2. DURABILIDADE: 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
Mecanismos preponderantes de 
deterioração relativos ao concreto 
Lixiviação 
Expansão por sulfato 
Reação álcali-agregado 
2. DURABILIDADE: 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
Mecanismos preponderantes de 
deterioração relativos à armadura 
Despassivação por carbonatação 
Despassivação por ação de cloretos 
A agressividade do meio ambiente está relacionada às ações 
físicas e químicas que atuam sobre as estruturas de concreto. 
 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
Nos projetos das estruturas, a agressividade ambiental deve ser classificada 
de acordo com o apresentado na Tabela: 
(NBR 6118, 2014) 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
OBSERVAÇÕES: 
 
a) Pode-se admitir um microclima com uma classe de 
agressividade mais branda (uma classe acima) para 
ambientes internos secos (salas, dormitórios, 
banheiros, cozinhas e áreas de serviço de 
apartamentos residenciais e conjuntos comerciais ou 
ambientes com concreto revestido com argamassa e 
pintura). 
b) Pode-se admitir uma classe de agressividade mais 
branda (uma classe acima) em obras em regiões de 
clima seco, com umidade média relativa do ar menor 
ou igual a 65 %, partes da estrutura protegidas de 
chuva em ambientes predominantemente secos ou 
regiões onde raramente chove. 
c) Ambientes quimicamente agressivos, tanques 
industriais, galvanoplastia, branqueamento em 
indústrias de celulose e papel, armazéns de 
fertilizantes, indústrias químicas. 
(Média Mensal, Natal-RN) 
Critérios de projeto que visam a durabilidade: Qualidade do 
concreto de cobrimento 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
(NBR 6118, 2014) 
A classe C15 pode ser usada apenas em fundações, 
conforme NBR 6122 (Projeto e execução de fundações), e 
em obras provisórias. 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
Cmin – cobrimento mínimo 
Cnom – cobrimento nominal (cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução) 
ΔC – tolerância de execução para o cobrimento 
dmáx ≤ 1,2 Cnom Dimensão máxima característica do agregado graúdo 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
OBSERVAÇÕES: 
 
a) Cobrimento nominal da bainha ou dos fios, cabos e cordoalhas. O cobrimento 
da armadura passiva deve respeitar os cobrimentos para concreto armado. 
b) Para a face superior de lajes e vigas que serão revestidas com argamassa de 
contrapiso, com revestimentos finais secos tipo carpete e madeira, com 
argamassa de revestimento e acabamento, como pisos de elevado 
desempenho, pisos cerâmicos, pisos asfálticos e outros, as exigências desta 
Tabela podem ser substituídas pelas de 7.4.7.5, respeitado um cobrimento 
nominal ≥ 15 mm. 
Cnom ≥ φ barra 
 
 
a) Nas superfícies expostas a ambientes agressivos, como reservatórios, estações 
de tratamento de água e esgoto, condutos de esgoto, canaletas de efluentes e 
outras obras em ambientes química e intensamente agressivos, devem ser 
atendidos os cobrimentos da classe de agressividade IV. 
b) No trecho dos pilares em contato com o solo junto aos elementos de 
fundação, a armadura deve ter cobrimento nominal ≥ 45 mm. 
3. PRÉ-DIMENSIONAMENTO: 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
PRÉ-DIMENSIONAMENTO DAS LAJES 
3. PRÉ-DIMENSIONAMENTO: 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
LAJES MACIÇAS 
Nas lajes maciças devem ser respeitados os seguintes limites mínimos para a 
espessura (h) : 
 
a) 7 cm para cobertura não em balanço; 
b) 8 cm para lajes de piso não em balanço; 
c) 10 cm para lajes em balanço; 
d) 10 cm para lajes que suportem veículos de peso total menor ou igual a 
30kN; 
e) 12 cm para lajes que suportem veículos de peso total maior que 30 kN; 
f) 15 cm para lajes com protensão apoiadas em vigas, com o mínimo de l/42 
para lajes de piso biapoiadas e l/50 para lajes de piso contínuas; 
g) 16 cm para lajes lisas e 14 cm para lajes-cogumelo (fora do capitel). 
(NBR 6118, 2014) 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
LAJES MACIÇAS 
Para lajes com bordas apoiadas ou engastadas, a 
altura útil pode ser estimada por meio da seguinte 
expressão (Pinheiro, 2007): 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
LAJES NERVURADAS 
A espessura da mesa (hf), quando não existirem tubulações horizontais 
embutidas, deve ser maior ou igual a b2/15 da distância entre as faces das 
nervuras e não menor que 4 cm. 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
LAJES NERVURADAS 
A largura das nervuras (bw) não deve ser inferior a 5 cm. 
Em casos no quais a largura da nervura seja menor que 8 cm, não deve haver 
armadura de compressão. 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
LAJES NERVURADAS 
Para lajes com espaçamento entre 
eixos de nervuras menor ou igual a 65 
cm, pode ser dispensada a verificação 
da flexão da mesa. 
Ler item 13.2.4 (Lajes) da NBR 6118 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE VIGAS 
Uma estimativa grosseira para a altura das vigas é dada por: 
A seção transversal das vigas 
não pode apresentar largura 
menor que 12 cm 
A altura mínima indicada é de 25 cm 
(Bastos, 2015) 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE VIGAS 
Para armadura longitudinal, a relação entre a altura total e a altura útil é 
dada pela expressão: 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE PILARES 
Área de seção transversalmínima de 360 cm² (independentemente da 
forma) ou possuir dimensão maior ou igual a 19 cm. 
 
Em casos especiais, permite-se a consideração de dimensões entre 19 cm e 
14 cm, desde que se multipliquem os esforços solicitantes de cálculo a serem 
considerados no dimensionamento por um coeficiente adicional γn, 
4. AÇÕES 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
Na análise estrutural deve ser considerada a influência de 
todas as ações que possam produzir efeitos significativos 
para a segurança da estrutura em exame, levando-se em conta 
os possíveis estados limites últimos e os de serviço. 
As ações classificam-se, de acordo com a NBR 8681:2003 
(Ações e segurança nas estruturas – Procedimento), em: 
 
• PERMANENTES 
• VARIÁVEIS / ACIDENTAL 
• EXCEPCIONAIS 
Ler item 11(Ações) da NBR 6118 
AÇÕES PERMANENTES 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
As ações permanentes são aquelas que ocorrem com valores 
constantes ou com pequena variação em torno da média, 
durante praticamente toda a vida da construção. 
As ações permanentes são subdivididas em: 
 
• PERMANENTES DIRETAS 
• Peso próprio da estrutura 
• Elementos construtivos permanentes (paredes, pisos, 
revestimentos) 
• Peso de equipamentos fixos 
• Empuxos de terra não-removíveis 
• PERMANENTES INDIRETAS 
• Retração, Fluência, Recalques de apoio, Imperfeições, Protensão 
 
AÇÕES PERMANENTES (PERMANENTES DIRETAS) 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
NBR 6120/1980 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
kN/m³ 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
TABELA DE CONVERSÃO DE 
UNIDADES 
AÇÕES VARIÁVEIS 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
São aquelas cujos valores têm variação significativa em torno 
da média, durante a vida da construção. Podem ser 
classificadas em ações variáveis DIRETAS e INDIRETAS: 
AÇÕES DIRETAS 
• CARGAS ACIDENTAIS PREVISTAS 
• Carga vertical de uso da construção 
• Cargas móveis (impacto vertical) 
• Força longitudinal de frenação ou aceleração e centrífuga 
• AÇÃO DO VENTO 
• AÇÃO DA ÁGUA 
• AÇÕES VARIÁVEIS DURANTE A CONSTRUÇÃO 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
AÇÕES INDIRETAS 
• VARIAÇÃO DE TEMPERATURA 
• AÇÕES DINÂMICAS (choques ou vibrações) 
AÇÕES VARIÁVEIS DIRETAS 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
NBR 6120/1980 
AÇÕES VARIÁVEIS DIRETAS 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
NBR 6120/1980 
kN/m³ 
AÇÕES VARIÁVEIS DIRETAS 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
NBR 6120/1980 
kN/m³ 
AÇÕES EXCEPCIONAIS 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
Correspondem a ações de duração extremamente curta e 
muito baixa probabilidade de ocorrência durante a vida da 
construção, mas que devem ser consideradas no projeto de 
determinadas estruturas. 
• Explosões 
• Choques de veículos 
• Incêndios 
• Enchentes 
• Abalos sísmicos excepcionais 
5. CARGAS 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
Entende-se por carregamento o conjunto das ações que têm 
probabilidade não desprezível de atuarem simultaneamente 
sobre a estrutura, durante um determinado período de tempo 
pré-estabelecido. 
Pode-se distinguir os seguintes tipos de carregamento, 
passíveis de ocorrer durante a vida da construção: 
 
• CARREGAMENTO NORMAL 
• CARREGAMENTO ESPECIAL 
• CARREGAMENTO EXCEPCIONAL 
• CARREGAMENTO DE CONSTRUÇÃO 
CARREGAMENTO NORMAL 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
O carregamento normal decorre do uso previsto para a 
construção, podendo-se admitir que tenha duração igual à vida 
útil da estrutura. Verificação no ELU e ELS . 
(exemplo: ações permanentes e variáveis) 
CARREGAMENTO ESPECIAL 
O carregamento especial é transitório e de duração muito 
pequena em relação à vida da estrutura, sendo, em geral, 
considerado apenas na verificação de estados limites últimos. 
(exemplo: ações do vento) 
 
CARREGAMENTO EXCEPCIONAL 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
Decorre da atuação de ações excepcionais, sendo, portanto, de 
duração extremamente curta e capaz de produzir efeitos 
catastróficos. Este tipo de carregamento deve ser considerado 
apenas na verificação de estados limites últimos e para 
determinados tipos de construção. 
CARREGAMENTO DE CONSTRUÇÃO 
 Considera apenas estruturas em que haja risco de ocorrência de 
estados limites já na fase executiva. Devem ser estabelecidas 
tantas combinações quantas forem necessárias para a verificação 
das condições de segurança em relação a todos os estados 
limites que são de se temer durante a fase de construção. 
(exemplo: cimbramento e descimbramento) 
 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
Simbologia para as tabelas de ponderação dos carregamentos 
Coeficientes de ponderação das ações 
Os valores de cálculo (Fd) das ações são obtidos a partir dos valores 
representativos, multiplicando-os pelos coeficientes de ponderação γf. 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I 
EXERCÍCIO: Lançamento dos 
elementos estruturais – Pavimento 
tipo (Edifício residencial em Natal) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
*Considerar alvenaria acabada com 
espessura de 15cm