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ESTRUTURAS DE AÇO
Tipos e propriedades do aço
Processo de fabricação
• Os elementos estruturais de aço, entre diversas outras aplicações, são 
empregados corriqueiramente na composição de treliças, como pilares e 
vigas, formando contraventamentos, e como barras de pórticos.
• Os aços empregados na fabricação de perfis de seção aberta, incluindo 
chapas e barras redondas lisas, devem ter qualidade estrutural além de alta 
durabilidade (que lhes garantam longa vida útil).
• Quanto às propriedades mecânicas, os aços estruturais devem ter nível 
apropriado de resistência mecânica, ductilidade, tenacidade, resiliência, 
soldabilidade, dureza superficial e homogeneidade, e tenham um padrão 
mínimo de resistência à corrosão. 
• Tudo isso aliado a um custo competitivo para utilização na construção civil.
Processo de fabricação
Vantagens do Aço
• O aço é o material estrutural que possui elevado índice de resistência 
(razão entre resistência e peso específico).
• Os aços estruturais são materiais que possuem elevada ductilidade (a 
deformação na ruptura se situa entre 15% e 40%), o que faz que sejam 
resistentes a impactos e, em pontos de alta concentração de tensões, 
que estas se redistribuam pelo elemento.
• O aço é um material homogêneo e isotrópico, com características 
mecânicas bem definidas. Por essa razão, possui um grau de confiança 
elevado, que se reflete no coeficiente de ponderação da resistência 
empregado no cálculo estrutural, bem menor que o do concreto.
Vantagens do Aço
• Em uma construção com elementos estruturais puramente de aço, a 
dispensa de escoramento e fôrmas e a ausência de manuseio de 
materiais diferentes reduzem a área necessária ao canteiro de obras e à 
estocagem e colaboram para manter o canteiro limpo, organizado e 
sem entulhos.
• A obra executada com perfis de aço pode ser facilmente reforçada ou 
ampliada em caso de necessidade.
• O aço está entre os materiais mais recicláveis do mundo.
• Como a estrutura metálica é composta de peças pré-fabricadas, com 
dimensões precisas, a montagem é executada com grande rapidez, sem 
ser afetada por chuvas.
Consumo
Ensaios
• Tração
Ensaios
• Tração
Ensaios
Propriedades do aço
• No regime elástico, o aço segue a Lei de Hooke, o que significa que 
deformações e tensões seguem a seguinte relação linear
• Ea (módulo de elasticidade ou módulo de Young) é uma constante de 
valor 200.000 MPa.
• Um corpo de prova submetido à tensão de cisalhamento possui um 
diagrama de tensão versus deformação parecido com aquele 
relacionado às tensões normais de tração. 
• νa é o coeficiente de Poisson, que vale 0,3 em regime elástico.
aE    2 1
a
a
a
E
G



Propriedades do aço
• A resistência ao escoamento por cisalhamento, representada por fvy, 
varia entre a metade e 5/8 da resistência ao escoamento à tensão 
normal (fy). É possível chegar teoricamente ao seguinte valor, 
tradicionalmente usado em projetos estruturais:
3
0,6
3
vy y yf f f 
Propriedades do aço
• Aço estrutural: valores característicos
Tipos de aço
• Aço-carbono;
• Aço de baixa liga
Tipos de aço
Aço-Carbono
• São os mais utilizados;
• Em termos de teor:
Baixo carbono: C < 0,29%
Médio carbono: 0,30% < C < 0,59%
Alto carbono: 0,6% < C < 2,0%
Material Porcentagem
Carbono 2,00%
Silício 0,60%
Manganês 1,65%
Cobre 0,35%
Tipos de aço
Propriedades mecânicas
Especificação Teor de carbono (%)
Limite de escoamento 
f y (MPa)
Resistência à 
ruptura f u (Mpa)
ABNT MR250 baixo 250 400
ASTM A7 240 370-500
ASTM A36 0,25-0,29 250 (36 ksi) 400-500
ASTM A307 baixo - 415
ASTM A325 médio 635 (min) 825 (min)
EM S235 baixo 235 360
Tipos de aço
Aço de Baixa Liga
• Ligas que melhoram propriedades mecânicas;
• Propriedades mecânicas:
Especificação Principais elementos de liga
Limite de 
escoamento f y 
(MPa)
Resistência à 
ruptura f u 
(MPa)
ASTM 572 Gr.50 C < 0,23%; Mn < 1,35% 345 450
ASTM A588 C < 0,17%; Mn < 1,2%; Cu < 0,50% 345 485
ASTM A992 C < 0,23%; Mn < 1,5% 345 450
Tipos de aço
• Aços normatizados:
Tipos de aço
• Os aços resistentes à corrosão atmosférica também são conhecidos 
como aços patináveis e, exceto nos ambientes que impedem a 
formação da pátina, podem ser utilizados sem pintura ou sem qualquer 
outro tipo de proteção. 
Tipos de aço
Aços como armadura passiva:
fys = 500 MPa (Tensão de escoamento)
fus = 550 MPa (Tensão última)
• O módulo de elasticidade do aço de armadura Es = 210.000 MPa 
• O coeficiente de dilatação térmica para intervalos de temperatura entre 
−20 ºC e 150 ºC, pode ser considerado igual a βs = 10 x 10
-6 ºC-1
Propriedades do aço
• Ductilidade:
Deformação sob ação de cargas;
• Fragilidade:
Causados por efeitos externos (temperatura, por exemplo);
• Resiliência e Tenacidade:
Capacidade de absorção de energia;
Propriedades do aço
• Dureza
Resistência ao risco ou abrasão;
• Fadiga
Efeito de esforços repetitivos que pode levar a ruptura do material 
abaixo das tensões estáticas;
• Corrosão
Reação do aço com os agentes externos, gerando um material bem 
similar ao minério de ferro;
Propriedades do aço
Propriedades do aço
Propriedades do aço
Propriedades do aço
• Fadiga: Processo de ruptura do material devido a repetições de cargas, 
mesmo estas abaixo das tensões máximas no regime estático.
Propriedades do aço
• Fadiga: Processo de ruptura do material devido a repetições de cargas, 
mesmo estas abaixo das tensões máximas no regime estático.
Método S-N ou de Wöhler: 
Fadiga de Alto Ciclo (103 ~ 104
< N < 106 ~107 ciclos);
Considera apenas deformações 
elásticas-lineares.