Estruturas em Concreto e Estruturas Mistas Aço-Concreto

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Estruturas de Aço e Estruturas Mistas Aço-Concreto: Uma visão geral
Clauton Almeida
Gabryelle Gonçalves
Ives Santos
Wilma Oliveira
Concreto Armado
Estruturas Metálicas
Estruturas Mistas
Estudo de caso
 
 CONCRETO ARMADO
 
 ◇ Concreto simples e concreto armado
 ◇ Agregados miúdos, graúdos, cimento e água
 ◇ Armaduras de Aço
 ◇ Adições e Aditivos
 
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 Propriedades
No estado fresco: 
◇ Consistência: maior ou menor capacidade
de deformação Quantidade de água e diâmetro dos agregados
◇ Trabalhabilidade: facilidade de lançamento e
adensamento
◇ Homogeneidade: qualidade do concreto permeabilidade e a proteção das armaduras 
No estado endurecido:
◇ Resistência
CONCRETO ARMADO
 
 
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 CONCRETO ARMADO
 Vantagens
◇ Elevada resistência à compressão
◇ Custo baixo de manutenção
◇ Moldável
◇ Dispensa mão de obra qualificada
◇ Resistente ao fogo e as intempéries
◇ Resistente aos desgastes mecânicos
CONCRETO ARMADO
Desvantagens
◇ Baixa resistência à tração
◇ Utiliza fôrmas de madeira ou metálicas
◇ Geração de resíduos
◇ Possui grande peso próprio
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 ESTRUTURAS METÁLICAS
 Vantagens
◇ Sustentabilidade: são considerados como materiais 
verdes, 100% reciclável
◇ Não precisa de água no processo de 
fabricação
◇ Não precisa de fôrmas, dispensando o 
uso de madeira
◇ Requer menos operários em obra e apresenta um
prazo de execução relativamente rápido
 
 ESTRUTURAS METÁLICAS
◇ Alta flexibilidade, permitindo que os espaços disponíveis sejam melhor aproveitados (as peças são capazes de superar grandes vãos sem a necessidade de interrupções, como 
pilares ou alvenarias estruturais)
◇ Proporciona um alívio para as fundações 
(os demais elementos estruturais possuem um 
alto nível de absorção dos esforços recebidos o que leva a necessidade das peças apresentarem menores dimensões, aliviando ainda mais o peso próprio total da estrutura)
Vantagens
 ESTRUTURAS METÁLICAS
 Desvantagens
◇ Alto custo, não é fácil de encontrar no mercado e
precisa de mão de obra especializada
◇ Não pode ocorrer erros de projeto, pois
depois de dimensionadas, as peças não
podem mais ser alteradas
◇ Problemas com corrosão, as 
intempéries podem reduzir a resistência do
material
Um perfil laminado pode ser representado pelas suas dimensões de altura, seguidas da massa do perfil em kg/m. Por exemplo, têm-se W150x13.0 (perfil W, com altura igual a 150mm e massa de 13.0 kg/m). 
ESTRUTURAS METÁLICAS
ESTRUTURAS METÁLICAS
Propriedades:
◇ Maleabilidade
◇ Durabilidade
◇ Elasticidade
◇ Boa resistência
◇ Boa condutividade térmica
ESTRUTURAS METÁLICAS
Propriedades mecânicas:
ESTRUTURAS METÁLICAS
Escoamento mínimo:
ESTRUTURAS MISTAS
Denomina-se sistema misto aço-concreto aquele no qual um perfil de aço (laminado, soldado ou formado a frio) trabalha em conjunto com o concreto (geralmente armado) formando um pilar misto, uma viga mista, 
uma laje mista ou uma ligação mista. 
 ESTRUTURAS MISTAS
Elementos mistos:
◇ Pilares Mistos;
◇ Vigas Mistas;
◇ Lajes Mistas.
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 ESTRUTURAS MISTAS
Vigas Mistas:
A viga mista é composta por um perfil I, conectado à laje de concreto por conectores. Pela figura é possível ver a forma de uma viga mista em que a laje de 
concreto é composta por blocos de concreto 
pré-moldado que recebem uma capa de 
concreto moldada in loco, a qual faz a junção 
laje-viga.
Vigas Mistas:
 ESTRUTURAS MISTAS
ESTRUTURAS MISTAS
Pilares mistos:
Perfis de aço revestidos ou preenchidos com concreto de qualidade estrutural.
 ESTRUTURAS MISTAS
Elementos mistos em situação de incêndio:
ESTRUTURAS MISTAS
ESTRUTURA MISTA
ESTUDO DE CASO
Objeto analisado  Prédio Multifamiliar de 3 andares
Elementos analisados  Fundação (sapata), pilares e vigas
Sistemas estruturais analisados  Concreto 
Armado e Estrutura Metálica
Dimensionamento  Software TRICALC
Orçamento  SINAPI dezembro/2017: sintética e desonerada
ESTUDO DE CASO
As cargas aplicadas na estrutura foram:
◇ Cargas superficiais em lajes de acordo com a NBR 6120 e a NBR 6118;
◇ Cargas de vento de acordo com a NBR 6123;
◇ Peso próprio dos elementos estruturais
Os esforços obtidos a partir do cálculo estrutural
foram:
◇ Esforços cortantes (em duas direções);
◇ Esforços axiais;
◇ Momentos fletores (em duas direções);
◇ Momento torsor
ESTUDO DE CASO
Critérios considerados:
Para o concreto armado
◇ m³ de concreto
◇ armaduras de aço
◇ fôrmas de madeira
◇ mão de obra
Para as estruturas metálicas
◇ kg do perfil especificado do aço
◇ mão de obra
 ESTUDO DE CASO
 Quantitativo de material para Concreto Armado
Cota
Cm
Aço
Concreto
Fôrmas
kg
m³
m²
0
417,94
3,24
51,12
300
1077,28
11,078
146,786
600
1083,56
11,078
146,786
900
1113,12
11,078
146,786
1200
641,56
6,956
84,598
Totais
4333,46
43,43
576,076
Fundação
Aço
Concreto
Fôrmas
kg
m³
m²
Vigas de equilíbrio
1001,91
7,619
58,44
Sapatas
125,86
11,816
Totais
1127,77
19,435
58,44
 ESTUDO DE CASO
Quantitativo de material para Estrutura Metálica
AÇO
MR-250
Pilares
5858,26 kg
Vigas
9598,93 kg
Totais
15457,19 kg
Fundação
Aço
Concreto
Fôrmas
kg
m³
m²
Vigas de equilíbrio
1268,09
7,93
59,64
Sapatas
114,36
10,172
Totais
1382,45
18,102
59,64
 ESTUDO DE CASO
 Quantitativo de material para Estrutura Metálica
Cod
Item
Preço
Unid
Medida
Preço total
94966
Concretofck= 30MPA, traço 1:2,1:2,5 (cimento/areia média/ brita 1) - Preparo mecânico com betoneira 400 l. Af_07/2016
281,10
M³
18,10
R$ 5.088,47
Cod
Item
Preço
Unid
Medida
Preço total
5651
Fôrma tábua para concreto de fundação c/ reaproveitamento 5x af_07/2017
28,82
M²
59,64
R$ 1.718,82
Preço total da obra
R$ 126.386,77
CONCLUSÃO
Pode-se observar que o custo de execução seria bastante elevado caso fosse determinado que a técnica escolhida seria a que envolve o uso de estruturas metálicas. Isso ocorre porque existem fatores como a fabricação e a montagem das peças que implicam na necessidade 
de utilização de uma mão-de-obra especializada. 
CONCLUSÃO
É preciso lembrar que existem outros parâmetros positivos capazes de permitir que a questão do custo seja deixada em segundo plano, por exemplo: 
◇ O tempo de execução, consideravelmente reduzido, pois as peças chegam ao canteiro de obras prontas para 
serem montadas
◇ Além da mínima ou praticamente nula 
geração de resíduos, prejudiciais ao meio 
ambiente, pois as peças são pré-fabricadas, ou seja, suas medidas são cuidadosamente calculadas para que 
não sejam produzidos excessos. 
Obrigado!
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