TIPOS+DE+ESTRUTURA+NA+CONSTRUÇÃO+CIVIL

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UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI 
CAMPUS MUCURI – TEÓFILO OTONI/MG 
INSTITUTO DE CIÊNCIA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA – ICET 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tipos de Estruturas em Construção Civil 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Davidson Araújo 
Guilherme Gomes 
Gustavo Miglio 
João Alan Ruas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Teófilo Otoni, MG 
2012 
Davidson Araújo 
Guilherme Gomes 
Gustavo Miglio 
João Alan Ruas 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tipos de Estruturas em Construção Civil 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado a disciplina de 
Análise e Projeto de Transporte do curso 
superior de Engenharia Civil da 
Universidade federal dos Vales do 
Jequitinhonha e Mucuri, como forma de 
pesquisa e aproveitamento de credito, sob 
orientação do Prof. Dr. Antônio Jorge de 
Lima Gomes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Teófilo Otoni, MG 
Outubro, 2012 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................3 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................5 
2.1 Estruturas de Madeira ........................................................................................ 5 
2.1.1 Generalidades ............................................................................................. 5 
2.1.2 Propriedades Físicas da Madeira ................................................................ 8 
2.1.3 Considerações Básicas para Projeto de Construções em Madeira .......... 12 
2.2 Estruturas Metálicas ........................................................................................ 14 
2.2.1 Conceito de Aço ........................................................................................ 14 
2.2.2 Características dos Aços ........................................................................... 14 
2.2.3 Produtos de Aço para uso Estrutural......................................................... 15 
2.2.4 Vantagens e Desvantagens do Aço Estrutural .......................................... 16 
2.2.5 Tipos de Estrutura de Aço ......................................................................... 17 
2.3 Estruturas em Concreto ................................................................................... 18 
2.3.1 Concreto .................................................................................................... 20 
2.3.2 Concreto Armado ...................................................................................... 27 
2.3.3 Concreto Protendido ................................................................................. 28 
2.4 Estruturas Mistas ............................................................................................. 33 
2.5 Alvenaria Estrutural .......................................................................................... 34 
2.5.1 Histórico .................................................................................................... 34 
2.5.2 Conceito .................................................................................................... 35 
3. TEXTO COMPLEMENTAR ............................................................... 38 
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................... 40 
4.1 Madeiras .......................................................................................................... 40 
4.2 Metálicas .......................................................................................................... 41 
4.3 Concreto Armado ............................................................................................. 41 
4.4 Protenção ........................................................................................................ 41 
4.5 Alvenaria Estrutural .......................................................................................... 41 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................. 43 
 
3 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
A Construção Civil é um setor industrial de importante estratégia para a 
economia, apresentando sérias deficiências em seus processos de gestão e, 
portanto, necessita cada vez mais de ferramentas que auxiliem os profissionais 
atuantes na área. 
Com a necessidade de desenvolver estruturas mais seguras a evolução 
das técnicas construtivas na construção civil muito se expandiu nessas últimas 
décadas. A fim de solucionar os problemas e desafios das fundações, o avanço 
científico e tecnológico na área da construção civil tem-se preocupado muito com as 
estruturas e suas cargas. 
Hoje em dia, temos uma variedade extensa de estruturas para Construção 
Civil, graças ao Avanço Tecnológico, que por sua vez faz com que a Tecnologia dos 
Materiais seja uma das muitas soluções para estruturas de fundações de 
construções civis. A busca por Novos Materiais e o aprimoramento das técnicas 
utilizadas na construção civil, já existentes, é o grande passo para novas estruturas 
cada vez mais seguras, bem desenvolvidas, bem projetadas, proporcionando e 
preservando as estruturas em boas condições de operacionalidade por vários anos. 
Estruturas em Concreto, de Madeira e Metálica são as estruturas que 
normalmente encontramos em qualquer obra, seja uma grande obra ou até mesmo 
aquelas menores, onde podemos encontrá-las trabalhando as três em conjunto, a 
fim de um melhor desempenho, e/ou separadamente, apenas seguindo o projeto 
estrutural básico. 
Atualmente, também se podem encontrar Novas Estruturas e/ ou 
Estruturas Especiais, tais como a Alvenaria Estrutural. Esta vem sendo muito 
utilizada nas áreas residenciais, a fim de buscar um bom desempenho econômico 
para obra, visando também a segurança estrutural, uma vez que não serão 
utilizadas colunas, vigas, etc, no seu projeto estrutural. 
No Brasil, já vem sendo bastante utilizada pelas construtoras e já 
podemos encontrar edificações com até quinze pisos em alvenaria estrutural. 
4 
 
O projeto estrutural, visando a segurança e o bom desempenho, lhe 
proporcionará uma ampla área de estudos quanto a insolação, chuvas, ventos, 
incêndios, etc. 
Tomando este segmento, como base para nossa pesquisa, a seguir, este 
trabalho apresentará os mais variados Tipos de Estruturas utilizados em Construção 
Civil, bem como suas aplicações, desempenho, segurança, economia e conforto. 
 
 
 
5 
 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
 
2.1 Estruturas de Madeira 
 
2.1.1 Generalidades 
 
No Brasil a madeira é empregada para os mais variados fins, tais como, 
em construções de igrejas, residências, depósitos em geral, pontes (grande 
utilização do Eucalipto), passarelas, linhas de transmissão de energia elétrica, na 
indústria moveleira, construções rurais e, especialmente, em edificações em 
ambientes altamente corrosivos, como à beira-mar, nas indústrias químicas, 
curtumes, etc. 
Atualmente, ainda existe no Brasil um grande preconceito em relação ao 
emprego da madeira. Isto se deve ao desconhecimento do material e à falta de 
projetos específicos e bem elaborados. As construções em madeira geralmente são 
idealizadas por carpinteiros que não são preparados para projetar, mas apenas para 
executar. Consequentemente, as construções de madeira são vulneráveis aos mais 
diversos tipos de problemas, o que gera uma mentalidade equivocada sobre o 
material madeira. É comum se ouvir a frase absurda arraigada na sociedade: "a 
madeira é um material fraco". Isto revela um alto grau de desconhecimento, gerado 
pela própriasociedade. Em função disto, não se pode tomar como exemplo a 
maioria das estruturas de madeira já construídas sem projeto, pois podem fazer 
parte do rol de estruturas "contaminadas" pelo menosprezo à madeira ou 
procedentes de maus projetos. 
Podem ser citadas algumas vantagens em relação ao uso da madeira. A 
madeira é um material renovável e abundante no país. Mesmo com um grande 
desmatamento o material pode ser reposto à natureza na forma de reflorestamento. 
É um material de fácil manuseio, definição de formas e dimensões. A obtenção do 
material na forma de tora e o seu desdobro é um processo relativamente simples, 
não requer tecnologia requintada, não exige processamento industrial, pois o 
material já está pronto para uso. Demanda apenas acabamento. 
6 
 
Em termos de manuseio, a madeira apresenta uma importante 
característica que é a baixa densidade. Esta equivale a aproximadamente um oitavo 
da densidade do aço. 
Um fato quase desconhecido pelos leigos refere-se a alta resistência 
mecânica da madeira. As madeiras de uma forma geral são mais resistentes que o 
concreto convencional, basta comparar os valores da resistência característica 
destes materiais. Concretos convencionais de resistência significativa pertencem à 
classe de concretos CA18, enquanto a classe de resistência de madeira começa 
com C20 e chega a C60. 
Um dos fatores mais importantes refere-se à energia gasta para a 
produção de madeira em comparação com a exigida na produção de outros 
materiais. A tabela (2.1.1) mostra uma comparação entre as energias gastas na 
produção de uma tonelada de madeira, de aço e de concreto, conforme estudo 
realizado no Laboratório Nacional de Engenharia Civil de Lisboa. 
 
1 tonelada de madeira consome 2,4x10
3
 kcal de energia 
1 tonelada de concreto consome 780x10
3
 kcal de energia 
1 tonelada de aço consome 3000x10
3
 kcal de energia 
Tabela 2.1.1 - Consumo de energia na produção de alguns materiais 
(FONTE: LNEC, 1976) 
 
Além de todos os aspectos anteriormente citados, existe um bastante 
importante que é a beleza arquitetônica. Talvez por ser um material natural, a 
madeira gera um visual atraente e aconchegante, que agrada a maioria das 
pessoas. 
Em termos de obtenção, a madeira pode ser proveniente de florestas 
naturais ou induzidas. As florestas naturais, apesar da provável melhor qualidade da 
madeira, seu custo pode ser elevado, pois estas florestas encontram-se em regiões 
distantes dos centros mais povoados. Contudo, existe a possibilidade das florestas 
induzidas, os chamados reflorestamentos. Isto permite o reaproveitamento de áreas 
desmatadas e garante o atendimento de interesses pré-estabelecidos, geralmente 
vinculados a uma indústria, tais como a de móveis, lápis, aglomerados, 
compensados, estruturas pré-fabricadas, etc. Neste caso, a madeira passa a ser 
uma espécie de lavoura, tal como é o café, a laranja, a borracha, etc, com a 
7 
 
vantagem de ter um custo de manutenção extremamente baixo, além de recompor 
parcialmente o meio ambiente. Não se pode afirmar que um reflorestamento 
recompõe a fauna e a flora, pois diversas espécies animais não se adaptam ao 
habitat gerado pelas espécies normalmente usadas nos reflorestamento. De 
qualquer forma, é um ganho da qualidade do ar. 
Apesar dos aspectos positivos, podem ser citadas algumas desvantagens 
para a utilização da madeira. Dentre elas podem ser citadas sua susceptibilidade ao 
ataque de fungos e insetos, assim como também sua inflamabilidade. No entanto, 
estas desvantagens podem ser facilmente contornadas através da utilização de 
preservativos, que representa uma exigência indispensável para os projetos de 
estruturas de madeira expostas às condições favoráveis à proliferação dos citados 
efeitos daninhos. O tratamento da madeira é especialmente indispensável para 
peças em posições sujeitas a variações de umidade e de temperatura propícias aos 
agentes citados. 
Vale lembrar que a madeira tem a desvantagem da sua inflamabilidade. 
Contudo, ela resiste a altas temperaturas e não perde resistência sob altas 
temperaturas como acontece especialmente com o aço. Em algumas situações a 
madeira acaba comportando-se melhor que o aço, pois apesar dela ser lentamente 
queimada e provocar chamas, a sua seção não queimada continua resistente e 
suficiente para absorver os esforços atuantes. Ao contrário da madeira, o aço não é 
inflamável, mas em compensação não resiste a altas temperaturas. 
A madeira é um material não homogêneo com muitas variações. Além 
disto, existem diversas espécies com diferentes propriedades. Sendo assim, é 
necessário o conhecimento de todas estas características para um melhor 
aproveitamento do material. Os procedimentos para caracterização destas espécies 
de madeira e a definição destes parâmetros são apresentados nos anexos da 
Norma Brasileira para Projeto de Estruturas de Madeira, NBR 7190/97. 
A Tabela (2.1.2) apresenta as seções e dimensões mínimas exigidas pela 
norma para peças usadas em estruturas. 
 
 
 
 
8 
 
PEÇAS 
Seção mínima 
(cm
2
) 
Dimensão mínima 
(cm) 
Peças simples 
Vigas e barras 
principais 
50 5.0 
Peças secundárias 18 2.5 
Peças isoladas das 
seções múltiplas 
Peças principais 35 2.5 
Peças secundárias 18 1.8 
Tabela 2.1.2 - Seções e dimensões mínimas de peças de madeira. 
 
Basicamente, do ponto de vista estrutural, deve-se conhecer propriedades 
da madeira relativas às seguintes características: 
 Propriedades físicas da madeira: umidade, densidade, retratibilidade e 
resistência ao fogo; 
 Compressão paralela às fibras; 
 Compressão normal às fibras; 
 Tração paralela às fibras; 
 Cisalhamento; 
 Módulo de elasticidade; 
 Solicitação inclinada; 
 Embutimento. 
A seguir são feitos comentários sucintos sobre os procedimentos 
recomendados para cada caso. Maiores detalhes devem ser vistos na norma citada. 
 
2.1.2 Propriedades Físicas da Madeira 
 
Umidade 
A umidade da madeira é determinada pela expressão 
 
 
 
 , 
onde m1 é a massa úmida, m2 é a massa seca e W é a umidade (%). 
A norma brasileira para estruturas de madeira (NBR 7190/1997) 
apresenta, em seu anexo B, um roteiro detalhado para a determinação da umidade 
de amostras de madeira. 
Quando a árvore é cortada, ela tende a perder rapidamente a água livre 
existente em seu interior para, a seguir, perder a água de impregnação mais 
9 
 
lentamente. A umidade na madeira tende a um equilíbrio em função da umidade e 
temperatura do ambiente em que se encontra. 
O teor de umidade correspondente ao mínimo de água livre e ao máximo 
de água de impregnação é denominado de ponto de saturação das fibras (PSF). 
Para as madeiras brasileiras esta umidade encontra-se em torno de 25%. A perda 
de água na madeira até o ponto de saturação das fibras se dá sem a ocorrência de 
problemas para a estrutura da madeira. A partir deste ponto a perda de umidade é 
acompanhada pela retração (redução das dimensões) e aumento da resistência, por 
isso a secagem deve ser executada com cuidado para se evitarem problemas na 
madeira. 
Para fins de aplicação estrutural da madeira e para classificação de 
espécies, a norma brasileira específica a umidade de 12% como de referência para 
a realização de ensaios e valores de resistência nos cálculos. 
É importante destacar ainda que a umidade apresenta grande influência 
na densidade da madeira. 
 
Densidade 
A norma brasileira apresenta duas definições de densidade a serem 
utilizadas em estruturas de madeira: a densidade básica e a densidade aparente. A 
densidade básica da madeira é definida como a massa específicaconvencional 
obtida pelo quociente da massa seca pelo volume saturado e pode ser utilizada para 
fins de comparação com valores apresentados na literatura internacional. 
A densidade aparente é determinada para uma umidade padrão de 
referência de 12%, pode ser utilizada para classificação da madeira e nos cálculos 
de estruturas. 
 
 
 
, 
sendo m e V a massa e o volume, respectivamente, da madeira à 12% de umidade. 
 
Retratibilidade 
Define-se retratibilidade como sendo a redução das dimensões em uma 
peça da madeira pela saída de água de impregnação. 
Como visto anteriormente a madeira apresenta comportamentos 
diferentes de acordo com a direção em relação às fibras e aos anéis de crescimento. 
10 
 
Assim, a retração ocorre em porcentagens diferentes nas direções tangencial, radial 
e longitudinal. 
Em ordem decrescente de valores, encontra-se a retração tangencial com 
valores de até 10% de variação dimensional, podendo causar também problemas de 
torção nas peças de madeira. Na sequencia, a retração radial com valores da ordem 
de 6% de variação dimensional, também pode causar problemas de rachaduras nas 
peças de madeira. Por último, encontra-se a retração longitudinal com valores dede 
0,5% de variação dimensional. 
 
Resistência da Madeira ao Fogo 
Erroneamente, a madeira é considerada um material de baixa resistência 
ao fogo. Isto se deve, principalmente, à falta de conhecimento das suas 
propriedades de resistência quando submetida a altas temperaturas e quando 
exposta à chama, pois, sendo bem dimensionada ela apresenta resistência ao fogo 
superior à de outros materiais estruturais. 
Uma peça de madeira exposta ao fogo torna-se um combustível para a 
propagação das chamas, porém, após alguns minutos, uma camada mais externa da 
madeira se carboniza tornando-se um isolante térmico, que retém o calor, auxiliando, 
assim, na contenção do incêndio, evitando que toda a peça seja destruída. A 
proporção da madeira carbonizada com o tempo varia de acordo com a espécie e as 
condições de exposição ao fogo. Entre a porção carbonizada e a madeira sã 
encontra-se uma região intermediária afetada pelo fogo, mas, não carbonizada, 
porção esta que não deve ser levada em consideração na resistência. 
 
 
Figura 2.1.1 – Madeira Carbonizada (CALIL et al., 2000.). 
 
11 
 
Ao contrário, por exemplo, de uma estrutura metálica que é de reação não 
inflamável, mas que perde a sua resistência mecânica rapidamente (cerca de 10 
minutos) quando em presença de temperaturas elevadas, ou seja, acima de 500°C. 
Isto tem levado o corpo de bombeiros de muitos países a preferirem as 
construções com estruturas de madeira, devido o seu comportamento perfeitamente 
previsível quando da ação de um incêndio, ou seja, algumas normas preveem uma 
propagação do fogo, em madeiras do tipo coníferas, da ordem de 0,7 mm/min. 
É, portanto com base nas normas de comportamento da madeira ao fogo, 
já existentes em alguns países, que se pode prever, levando em consideração um 
maior ou menor risco de incêndio e a finalidade de ocupação da construção, uma 
espessura a mais nas dimensões da seção transversal da peça de madeira. Com 
isso, sabe-se que mesmo que a madeira venha a ser queimada em 2 cm, por 
exemplo, o núcleo restante é suficiente para continuar resistindo mecanicamente o 
tempo que se quiser estimar. Isto faz com que a madeira tenha comportamento 
perfeitamente previsível. As coníferas, por exemplo, queimam até 2 cm em 30 
minutos e 3,5 cm em 60 minutos. 
A Figura 2.1.2 apresenta os perfis metálicos retorcidos devido à perda de 
resistência sob alta temperatura, apoiados sobre uma viga de madeira que, apesar 
de carbonizada, ainda possui resistência. 
 
 
Figura 2.1.2 - Estrutura após um incêndio. 
Fonte: Google Imagens. 
 
12 
 
Durabilidade Natural 
A durabilidade da madeira, com relação a biodeterioração, depende da 
espécie e das características anatômicas. Certas espécies apresentam alta 
resistência natural ao ataque biológico enquanto outras são menos resistentes. 
Outro ponto importante que deve ser destacado é a diferença na 
durabilidade da madeira de acordo com a região da tora da qual a peça de madeira 
foi extraída, pois, como visto anteriormente, o cerne e o alburno apresentam 
características diferentes, incluindo-se aqui a durabilidade natural, com o alburno 
sendo muito mais vulnerável ao ataque biológico. 
A baixa durabilidade natural de algumas espécies pode ser compensada 
por um tratamento preservativo adequado às peças, alcançando-se assim melhores 
níveis de durabilidade, próximos dos apresentados pelas espécies naturalmente 
resistentes. 
 
Resistência Química 
A madeira, em linhas gerais, apresenta boa resistência a ataques 
químicos. Em muitas indústrias, ela é preferida em lugar de outros materiais que 
sofrem mais facilmente o ataque de agentes químicos. Em alguns casos, a madeira 
pode sofrer danos devidos ao ataque de ácidos ou bases fortes. O ataque das bases 
provoca aparecimento de manchas esbranquiçadas decorrentes da ação sobre a 
lignina e a hemicelulose da madeira. Os ácidos também atacam a madeira causando 
uma redução no seu peso e na sua resistência. 
 
2.1.3 Considerações Básicas para Projeto de Construções em Madeira 
 
A norma brasileira NBR 7190/97 aborda alguns tópicos relacionados a 
durabilidade da madeira, cuidados na execução das estruturas, dimensões mínimas 
de elementos estruturais e dos conectores, e características do próprio projeto 
estrutural. 
 
Durabilidade da Madeira 
Segundo a norma brasileira NBR 7190/97, o projeto de estruturas de 
madeira deve garantir a durabilidade da madeira, facilitando o escoamento das 
águas, prevendo a ventilação das faces vizinhas e paralelas às peças em madeira e 
13 
 
utilizando madeira com tratamento preservativo adequado. Além disso, o projeto 
deve ser desenvolvido visando permitir a inspeção e os trabalhos de conservação. 
 
Execução das Estruturas 
De acordo com NBR 7190/97, todo trabalho de carpintaria deve ser 
desenvolvidas por profissional qualificado, capaz de executar as sambladuras, 
encaixes, ligações de juntas e articulações perfeitamente ajustadas em todas as 
superfícies. Todas as perfurações, escareações, ranhuras e fresagens para meios 
de ligações devem ser feitos à máquina e perfeitamente ajustados. Por ventura, as 
peças que, na montagem, não se adaptarem perfeitamente às ligações ou que se 
tenham empenado prejudicialmente devem ser substituídas. 
 
Dimensões Mínimas 
A norma brasileira NBR 7190/97 estabelece dimensões mínimas para 
seções transversais dos elementos estruturais. A Tabela 02 retrata as dimensões 
mínimas para peças de madeiras, de acordo com a referida norma. 
 
Flexão 
Peças fletidas são peças solicitadas por momento fletor. Acontecem na 
maioria das peças estruturais disponíveis, tais como, em terças, ripas e caibros de 
telhados, tabuleiros de pontes, etc. Mesmo em barras das chamadas treliças existem 
o efeito de flexão, que usualmente é desconsiderado. 
É comum acontecer numa mesma seção transversal efeitos de flexão em 
duas direções perpendiculares entre si. É o caso da chamada flexão oblíqua. 
Também pode acontecer efeitos de flexão combinados com solicitações axiais de 
compressão ou tração, tendo-se então o caso de flexocompressão ou flexotração. 
 
Cisalhamento 
O cisalhamento de peças fletidas de madeira pode ser entendido como 
um esforço existente entre as fibras, na direção longitudinal da viga, causado pela 
força cortante atuante. Este efeito é mais significativo em vigas com alta relação 
vão/altura, acima de 21. 
 
 
14 
 
2.2Estruturas Metálicas 
 
Especificamente na área tecnológica da construção civil, a utilização de 
elementos metálicos tem proporcionado rapidez e soluções para sistemas estruturais 
em geral. 
No caso do Brasil, é possível observar na paisagem urbana o destaque 
existente das estruturas em aço. O aço, aliado a outros elementos da construção 
civil, permite ampliar a plasticidade arquitetônica em varias situações de projeto. 
 
2.2.1 Conceito de Aço 
 
O aço pode ser definido como uma liga metálica composta por 98% de 
ferro, e com pequenas quantidades de carbono (de 0,02% até 2%). (Dias, 1997). 
Entretanto pode-se adicionar elementos de liga. 
 
2.2.2 Características dos Aços 
 
As propriedades mecânicas definem o comportamento dos aços quando 
sujeitos a esforços mecânicos e correspondem às propriedades que determinam sua 
capacidade de resistir e transmitir esforços que lhe são aplicados, sem romper ou 
sem que sofra deformações excessivas. 
São características dos aços estruturais, dentre outros: 
 Tenacidade – É a capacidade do material em absorver energia mecânica com 
deformações elásticas e plásticas. 
 Ductibilidade – É a capacidade do material de se deformar sobre a ação de 
cargas. 
 Resiliência – É a capacidade do material em absorver energia mecânica em 
regime elástico. 
 Dureza – Resistência ao risco ou abrasão. 
 Fadiga – Resistência a carregamentos repetitivos. 
 Fragilidade – É o oposto da ductibilidade. Os aços podem ter características 
de elementos frágeis em baixas temperaturas ambientes. 
 
15 
 
Nos aços cada propriedade pode sofrer alterações dependendo da 
composição química dos chamados elementos de liga. 
Esses elementos de liga são relevante importância, pois no processo de 
fabricação do aço, se as composições dos elementos de liga forem alteradas, estas 
influenciarão de forma positiva ou negativa no aço. 
Dentre alguns elementos de liga podemos citar: 
 Carbono (C) 
 Manganes (Mn) 
 Silicio (Si) 
 Enxofre (S) 
 Fósforo (P) 
 Cobre (Cu) 
 Níquel (Ni) 
 Cromo (Cr) 
 Nióbio (Nb) 
 
2.2.3 Produtos de Aço para uso Estrutural 
 
De acordo com Bellei, (2000) os principais materiais usados como 
elementos ou componentes estruturais são: 
 Chapas finas à frio, com espessuras-padrão de 0,30 mm a 2,65 mm e 
fornecidas em larguras-padrão de 1,00 m, 1,20 m e 1,50 m e comprimentos-
padrão de 2,00 m e 3,00 m, sob a forma de bobinas. Seu uso: em esquadrias, 
dobradiças, portas, batentes, calhas e rufos; 
 Chapas finas à quente, com espessuras-padrão de 1,20 mm a 5,00 mm e 
fornecidas em larguras-padrão de 1,00 m, 1,20 m, 1,50 m e 1,80 m e nos 
comprimentos-padrão de 2,00 m, 3,00 m, 6,00 m, além sob a forma de 
bobinas. Seu uso: em perfis de chapa dobrada, construção de estruturas 
leves, em coberturas como terças e vigas de tapamento; 
 Chapas zincadas, com espessuras-padrão de 0,25 mm a 1,95 mm e 
fornecidas em larguras-padrão de 1,00 m e comprimentos-padrão de 2,00 m e 
3,00 m e também sob a forma de bobinas. Seu uso: telhas para coberturas e 
tapamentos laterais, calhas, rufos, caixilhos, dutos de ar condicionado, 
divisórias; 
16 
 
 Chapas grossas, com espessuras-padrão de 6,3 mm a 102 mm e fornecidas 
em diversas larguras-padrão de 1,00 m a 3,80 m e nos comprimentos-padrão 
de 6,00 m e 12,00 m. Seu uso: em construções de estruturas metálicas, para 
a formação de perfis soldados para trabalhar como vigas, colunas e estacas; 
 Perfis laminados estruturais, são perfis laminado à quente, de variadas 
dimensões e pesos, fornecidos em sua maioria em barras de 6,00 m. Seu 
uso: na fabricação de estruturas e secundariamente como caixilhos e grades. 
Perfis leves são de dimensões menores que 80 mm, perfis médios de 80 a 
200 mm e perfis pesados acima de 200 mm; 
 Tubos estruturais com e sem costura, com grande variabilidade de 
espessuras, com fornecimento em comprimento-padrão de 6,00 m. Seu uso: 
como elementos estruturais principalmente na formação de treliças espaciais, 
corrimãos; 
 Barras redondas, com amplo número de bitolas e em sua maioria fornecida 
em barras de 12,00 m. Seu uso: confecção de chumbadores, parafusos, 
tirantes; 
 Barras chatas, nas dimensões de 38x4,8 mm a 304,8x50,8 mm e nos aços 
1010 a 1020 e A36; 
 Perfis soldados, com grande variabilidade de espessuras e dimensões, por 
serem compostos a partir de três chapas, a ABNT (NBR 5884/80) padronizou 
três series. Seu uso: Estruturas metálicas médias e grande porte, reforços, 
plataformas, pipe-rack’s, entre outras; 
 Perfis estruturais em chapa dobrada, tem grande variabilidade de dimensões, 
com espessuras variando de 1,50 mm a 8,00 para alguns fabricantes. Seu 
uso: vem sendo aplicados de forma crescente na execução de estruturas 
leves, como terças ou vigas de tapamento no caso de galpões industriais. 
 
2.2.4 Vantagens e Desvantagens do Aço Estrutural 
 
Vantagens: 
 Fabricação das estruturas com precisão milimétrica, possibilitando um alto 
controle de qualidade do produto acabado; 
 Garantia das dimensões e propriedades dos materiais; 
 Material resistente a vibração e a choques; 
17 
 
 Possibilidade de execução de obras mais rápidas e limpas; 
 Em caso de necessidade, possibilita a desmontagem das estruturas e sua 
posterior montagem em outro local; 
 Possibilidade de reaproveitamento dos materiais em estoque, ou mesmo, 
sobras de obra. 
 Economia de Fundações; 
 Redução das dimensões nas colunas; 
 Redução da altura de vigas. 
 
Desvantagens: 
 Limitação de execução em fábrica, em função do transporte até o local de sua 
montagem final; 
 Necessidade de tratamento superficial das peças contra oxidação, devido ao 
contato com o ar atmosférico; 
 Necessidade de mão-de-obra e equipamentos especializados para sua 
fabricação e montagem; 
 Limitações de fornecimento de perfis estruturais. 
 
2.2.5 Tipos de Estrutura de Aço 
 
 Estruturas de edifícios de múltiplos andares; 
 Estruturas de galpões; 
 Estruturas de obras de arte; 
 Estruturas reticuladas; 
 Estruturas tubulares; 
 Estruturas espaciais; 
 Estruturas de armazenagem; 
 Estruturas estaiadas ou tencionadas. 
 
Os primeiros indicadores da utilização das estruturas metálicas em escala 
industrial foi a partir de 1750. No Brasil o inicio de sua fabricação foi no ano de 1812, 
sendo que o grande avanço na fabricação de perfis em larga escala ocorreu com a 
implantação das grandes siderúrgicas. Como exemplo, tem-se a Companhia 
Siderúrgica Nacional – CSN, que começou a operar em 1946. 
18 
 
2.3 Estruturas em Concreto 
 
O desenvolvimento do concreto armado e protendido iniciou-se a partir da 
criação do cimento Portland, em 1824, na Inglaterra. A partir daí, franceses e 
alemães também começaram a fabricar cimento e a desenvolver sua tecnologia. 
Em meados do século 19 já se conhecia no mundo todo, a possibilidade 
de reforçar peças de concreto com armaduras de aço: 
- 1855: fundada a primeira fábrica de cimento Portland na Alemanha; 
- 1855: o francês Lambot patentea técnica para fabricação de embarcações de 
concreto armado; 
- 1867: o francês Monier inicia a fabricação de vasos, tubos, lajes e pontes em 
concreto utilizando armaduras de aço; 
- 1877: o americano Hyatt reconhece o efeito da aderência entre o concreto e a 
armadura através de vários ensaios, passando-se a utilizar a armadura 
apenas do lado tracionado das peças; 
- 1886: o americano P. J. Jackson faz a primeira proposição de prétensionar o 
concreto; 
- 1886: o alemão Matthias Koenen desenvolve um método empírico de 
dimensionamento de algunstipos de construção em concreto armado, a partir 
de ensaios segundo o sistema Monier. 
 
No final do século 19, várias patentes de métodos de protensão e ensaios 
foram requeridas, porém sem êxito. A protensão se perdia devido a retração e 
fluência do concreto, desconhecidas na época. 
No começo do século 20, Mörsch desenvolveu a teoria iniciada por 
Koenen, endossando suas proposições através de inúmeros ensaios. Os conceitos 
desenvolvidos por Mörsch formaram, em quase todo o mundo e por décadas, os 
fundamentos da teoria do concreto armado, sendo que seus elementos essenciais 
ainda hoje são válidos. Por volta de 1912, Koenen e Mörsch reconheceram que o 
efeito de uma protensão reduzida se perdia com o passar do tempo, devido à 
retração e deformação lenta do concreto. 
- 1919: o alemão K. Wettstein fabricou painéis de concreto protendidos com 
cordas de aço para piano; 
19 
 
- 1923: o americano R. H. Dill reconheceu a necessidade de utilizar fios de aço 
de alta resistência sob elevadas tensões para superar as perdas de 
protensão; 
- 1924: o francês Eugene Freyssinet utilizou protensão para reduzir o 
alongamento de tirantes em galpões com grandes vãos; 
- 1928: Freyssinet apresentou o primeiro trabalho consistente sobre concreto 
protendido. Freyssinet foi uma das figuras de maior destaque no 
desenvolvimento da tecnologia do concreto protendido. Inventou e patenteou 
métodos construtivos, equipamentos, aços especiais e concretos especiais. A 
partir daí a pesquisa e o desenvolvimento do concreto protendido e armado 
tiveram rápida e crescente evolução; 
- 1948: executada no Brasil, a primeira obra em concreto protendido, a Ponte 
do Galeão, no Rio de Janeiro, com 380 m de comprimento, na época a mais 
extensa no mundo. Utilizou o sistema Freyssinet e tudo foi importado da 
França, inclusive o projeto. Os cabos de protensão eram fios lisos envolvidos 
por duas três camadas de papel Kraft pintados, os fios e o papel, com 
betume. Portanto tínhamos concreto protendido “sem aderência”; 
- 1950: primeira conferência sobre concreto protendido em Paris; 
- 1950: Finster Walder executou a primeira ponte em balanços sucessivos e o 
método espalhou-se pelo mundo; 
- 1950: surgem as primeiras cordoalhas de fios; 
- 1952: a Companhia Siderúrgica Belgo-Mineira iniciou a fabricação do aço de 
protensão no Brasil. A segunda obra em concreto protendido no Brasil foi a 
ponte de Juazeiro, já executada com aço brasileiro; 
- 1953: publicada a DIN 4227, norma alemã de concreto protendido; 
- meados da década de 1950: executadas, nos Estados Unidos, as primeiras 
lajes protendidas, sendo a maioria delas no sistema “liftslab”, onde as lajes 
planas eram concretadas e protendidas sobre o solo e depois içadas e 
ancoradas aos pilares em seus níveis; 
- 1956: surgiram as bainhas produzidas com fitas plásticas enroladas 
helicoidalmente sobre os fios pintados com betume; 
- 1958: surgem no Brasil as bainhas metálicas flexíveis, com injeção de 
argamassa de cimento posterior a protensão dos cabos, promovendo a 
20 
 
aderência. Este sistema permitiu a execução de estruturas protendidas de 
grandes vãos; 
- final da década de 1950: surge a primeira patente de protensão com a 
utilização de de bainhas individuais de plástico extrudadas sobre a cordoalha; 
- 1969: concluído o primeiro edifício em laje lisa protendida com distribuição de 
cabos em duas direções, sendo numa delas distribuídos e na outra 
concentrados em faixas sobre os apoios. Watergate Apartments, em 
Washington, EUA; 
- 1978: o Comitê Euro-Internacional du Betón (CEB/FIP) publicou, em 1978, o 
Código Modelo para Estruturas de Concreto Armado e Concreto Protendido. 
Ele serviu de base para elaboração de normas técnicas em vários países. 
 
No Brasil, a Norma Brasileira ABNT NBR 6118:2003 – Projeto de 
Estruturas de Concreto - Procedimento, que vigora desde 31/03/2003, cancelou e 
substituiu a antiga norma de concreto protendido (NBR 7197:1989) e passou a tratar 
de concreto armado e protendido. A primeira norma brasileira de concreto protendido 
foi a NB-116. 
 
 
2.3.1 Concreto 
 
Concreto é um material de construção proveniente da mistura, em 
proporção adequada, de: aglomerantes, agregados e água. Também é frequente o 
emprego de aditivos e adições. 
Principal elemento da estrutura de concreto armado, o concreto é um 
material que pode ser moldado de acordo com as necessidades exigidas e tem 
grande durabilidade e resistência, além de apresentar um custo relativamente baixo. 
Constituído basicamente de água, cimento e agregados, deve apresentar as 
seguintes propriedades básicas: 
 
 Concreto não endurecido; 
 Trabalhabilidade; 
 Exsudação (transpiração); 
 Tempos de início e fim de pega. 
21 
 
 
 Concreto endurecido 
 Resistência aos esforços mecânicos; 
 Propriedades técnicas; 
 Deformações; 
 Permeabilidade; 
 Boa resistência à compressão; 
 Baixa resistência à tração; 
 Durabilidade diante da ação do meio ambiente. 
 
Os aglomerantes unem os fragmentos de outros materiais. No concreto, 
em geral se emprega cimento Portland, que por ser um aglomerante hidráulico, 
reage com a água e endurece com o tempo. 
Os aditivos são produtos que, adicionados em pequena quantidade aos 
concretos de cimento Portland, modificam algumas propriedades, no sentido de 
melhorar esses concretos para determinadas condições. 
Os principais tipos de aditivos são: plastificantes (P), retardadores de 
pega (R), aceleradores de pega (A), plastificantes retardadores (PR), plastificantes 
aceleradores (PA), incorporadores de ar (IAR), superplastificantes (SP), 
superplastificantes retardadores (SPR) e superplastificantes aceleradores (SPA). 
As adições constituem materiais que, em dosagens adequadas, podem 
ser incorporados aos concretos ou inseridos nos cimentos ainda na fábrica, o que 
resulta na diversidade de cimentos comerciais. 
Com a alteração da composição dos cimentos pela incorporação de 
adições, é comum eles passarem a ser denominados aglomerantes. 
Os exemplos mais comuns de adições são: escória de alto forno, cinza 
volante, sílica ativa de ferro-silício e metacaulinita. 
Agregados são comumente chamados de pedras ou brita, mas podem ser 
definidos como insumos que, adicionados à massa de cimento e água, formam o 
concreto propriamente dito. Representam aproximadamente oitenta por cento do 
peso do concreto, e apresentam como funções: a resistência às cargas solicitadas, 
diminuição de variações de volume e redução do custo de fabricação. 
22 
 
Podendo ser graúdos ou miúdos, os agregados possuem granulometria3 
variada isto é, podem ser encontrados de diversos tamanhos e formas, dependendo 
do local onde se encontram, acarretando na regionalização dos tipos de pedras 
britadas, areias e seixos que podem fazer parte da composição do traço. 
Além disso, podem ser classificados como artificiais ou naturais, sendo 
artificiais os agregados provenientes da atuação do homem para modificar o 
tamanho dos seus grãos, e naturais as areias extraídas de rios ou barrancos e os 
seixos rolados. 
A pasta de cimento, formada pela adição de água no cimento, possui 
como função dentro do concreto: 
 Colatividade – efeito de colagem dos agregados; 
 Encher os vazios entre os grãos do agregado. 
 
É função específica da água a plasticidade do conjunto. A influência da 
água no concreto é tão grande que, acrescentando-se um balde a mais de água na 
mistura, a resistência do mesmo pode ser reduzida pela metade. 
As etapas de produção do concreto compreendem em: Misturas 
(amassamento manual ou mecânico), Transporte, Lançamento, Adensamento 
(vibração),Cura e Retirada das formas e dos escoramentos. 
 
Misturas 
A mistura poderá ser manual ou mecânica: 
 Amassamento manual - a Norma NB-1, item 12.3, recomenda: “O 
amassamento manual do concreto, a empregar-se excepcionalmente em pequenos 
volumes ou em obras de pouca importância, devera ser realizado sobre um estrado 
ou superfície plana impermeável e resistente. Misturar-se-ao primeiramente a seco 
os agregados e o cimento de maneira a obter-se cor uniforme; em seguida adicionar-
se-á aos poucos a água necessária, prosseguindo-se a mistura ate conseguir-se 
massa de aspecto uniforme. Não será permitido amassar-se, de cada vez, volume 
de concreto superior ao correspondente a 100 kg de cimento”. 
 
Torna-se oportuno algumas considerações: 
 
23 
 
1ª) O local de amassamento, em nível, pode ser um piso de concreto, de tijolos, ou 
um estrado de madeira, com dimensões em torno de 3 m x 3 m. 
2ª) A sequencia ideal para a mistura, apesar de muitas vezes não obedecido nas 
obras, e a seguinte: 
- Coloque primeiramente, sobre o estrado, a areia em camada de 10 a 15 cm 
de espessura; 
- Sobre essa camada espalhe o cimento e realize a primeira mistura; 
- Adicione a brita e realize a segunda mistura. Se o volume de material for 
grande, dificultando os serviços de mistura, o volume pode ser dividido em 
dois montes que serão misturados independentemente e depois junte esses 
dois montes e misture novamente. E importante se obter uma massa 
homogênea de cor uniforme; 
- Faça um buraco (cratera) no centro da massa e adicione a água aos poucos, 
cuidando para que a mesma não escorra da mistura. Continue na mistura ate 
que toda massa fique molhada de modo uniforme. 
3ª) Por razões de ordem prática, no amassamento manual, não aconselhamos 
misturar volume de concreto superior ao que se obteria com 1 saco de cimento. 
 
 Amassamento Mecânico - A mistura mecânica e feita em maquinas especiais 
denominadas “betoneiras”. 
Não existem regras gerais para a ordem de carregamento dos materiais 
na betoneira, entretanto, aconselhamos essa sequência: 
- Coloca-se primeiramente, uma parte da água; 
- Os demais materiais serão colocados nessa ordem: brita, cimento, areia e o 
restante da água. Algumas vezes também pode ser adotada a seguinte 
sequencia: brita, 1/2 quantidade de água, cimento e finalmente o restante da 
água. Essas sequências de colocação de Materiais são indicadas para as 
betoneiras de 360 litros (as mais usadas) e quando a dosagem for feita para 
um volume de 20 litros de cimento (= 28,3 kg). 
Convém alertar que na primeira mistura, pode acontecer que o cimento e 
a areia fiquem aderentes à betoneira. Essa primeira remessa deve ser desprezada. 
Como alternativa, certa quantidade de argamassa pode ser introduzida na betoneira 
antes do inicio de funcionamento. 
24 
 
O tempo de mistura, contado a partir do instante em que todos os 
materiais foram colocados, varia com o tipo de betoneira (item 12.4. da NB 1). A 
rigor, não e o tempo de mistura, mas o numero de rotações da betoneira que 
constitui o critério de mistura adequada. Geralmente, 20 rotações são suficientes 
(aproximadamente 1 minuto). 
 
Transporte 
A norma NB 1 (item 13.1) recomenda que o concreto deve ser 
transportado do local do amassamento para o de lançamento tão rapidamente 
quanto possível (prazo Maximo de uma hora) e o meio de transporte deve ser tal que 
não acarrete separação de seus elementos (segregação) ou perda sensível de 
qualquer deles por vazamento ou evaporação. 
O sistema de transporte devera permitir o lançamento direto nas formas, 
evitando-se deposito intermediário. 
O transporte do concreto na direção horizontal ou inclinada (através de 
rampas) e feito através de carrinhos providos de rodas de pneus; na direção vertical 
por meio de estrados acionados por guinchos. Existem outros métodos de 
transporte: correias transportadoras, concreto bombeado, calhas, etc. O importante e 
cuidar-se para evitar trepidações que acarretariam a segregação. 
 
Lançamento 
A norma NB 1 (item 13.2) recomenda: 
 O concreto deve ser lançado logo após a mistura, não sendo permitido entre o 
fim deste e o do lançamento, intervalo superior a uma hora. 
 Em nenhuma hipótese se fará lançamento após o inicio da pega. (A 
especificação EB 1 sobre cimento Portland diz que o inicio da pega deve 
verificar-se no mínimo, uma hora após a adição da água de amassamento). 
 O concreto devera ser lançado o mais próximo possível de sua posição final, 
evitando-se incrustação de argamassa nas paredes das formas e nas 
armaduras. 
 A altura de queda livre não poderá ultrapassar 2 m. Para pecas estreitas e 
altas, o concreto devera ser lançado por janelas abertas na parte lateral, ou 
por meio de funis ou trombas. 
25 
 
 Cuidados especiais deverão ser tomados quando o lançamento se der em 
ambiente com temperatura inferior a 10º C ou superior a 40º C. 
 
Adensamento 
O adensamento tem como objetivo obrigar o concreto a preencher os 
vazios formados durante a operação de lançamento, eliminando as locas e retirando 
o ar aprisionado. 
Os processos de adensamento podem ser manuais e mecânicos. 
O adensamento manual e o modo mais simples e antigo e consiste em 
facilitar a colocação do concreto na forma mediante golpes na massa com uma 
haste (vergalhão), ou por apiloamento da superfície com soquetes. 
O adensamento mecânico usualmente e feito através de vibradores de 
imersão e apresenta varias vantagens sobre o adensamento manual: - aumento da 
compacidade - aumento da resistência - maior homogeneidade - economia de 
cimento e mão de obra - diminuição da retração - redução da permeabilidade - 
aumento da durabilidade. 
Entretanto, apesar de todas estas vantagens, o excesso de vibração (que 
causa a segregação) ou a consistência não adequada da mistura, pode levar a 
concretos de péssima qualidade. Para a utilização de vibradores, a consistência do 
concreto deve ser, logicamente, menos plástica do que a consistência para vibração 
manual. 
Para se evitar o excesso de vibração, ela deve ser paralisada quando o 
operador observar na superfície do concreto o surgimento de uma película de água 
e o termino da formação de bolhas de ar. A formação dessas bolhas era intensa no 
inicio da vibração, mas decresce progressivamente ate quase se anular. 
A norma NB1 (item 13.2.2.) faz as seguintes recomendações quanto ao 
adensamento de concreto: 
 Durante e imediatamente após o lançamento, o concreto devera ser vibrado 
ou secado continua e energicamente com equipamento adequado a 
trabalhabilidade do concreto. O adensamento devera ser cuidadoso para que 
o concreto preencha todos os recantos da forma. Durante o adensamento 
deverão ser tomadas as precauções necessárias para que não se formem 
ninhos ou haja segregação dos materiais; dever-se-á evitar a vibração da 
26 
 
armadura para que não se formem vazios a seu redor, com prejuízo da 
aderência. 
 No adensamento manual as camadas de concreto não deverão exceder 20 
cm. Quando se utilizarem vibradores de imersão a espessura da camada 
devera ser aproximadamente igual a 3/4 do comprimento da agulha; se não 
se puder atender a esta exigência não devera ser empregado vibrador de 
imersão. 
 
Cura 
Logo após a concretagem procedimentos devem ser adotados com a 
finalidade de evitar a evaporação prematura da água necessária a hidratação do 
cimento. A este conjunto de procedimentos dar-se o nome de “cura” do concreto. 
A cura alem de promover e proteger a perfeita hidratação do cimento, 
evita também o aparecimento de fissuras devidas a retração. 
Na obra, a cura do concreto pode ser feita pelos seguintesmetodos: 
1) Manutenção das superfícies do concreto constantemente úmidas, através de 
irrigação periódica (ou ate mesmo por inundação do concreto), após a pega; 
2) Recobrimento das superfícies com sacos de aniagem, areia, palha, sacos de 
cimento mantidos constantemente úmidos; 
3) Aplicação de aditivos (agente de cura). 
 
Enquanto não atingir endurecimento satisfatório, o concreto devera ser 
protegido contra agentes prejudiciais, tais como mudanças bruscas de temperatura, 
secagem, chuva forte, água torrencial, agente químico, bem como contra choques e 
vibrações de intensidade tal que possa produzir fissuração na massa do concreto ou 
prejudicar a sua aderência a armadura. A proteção contra a secagem prematura, 
pelo menos durante os 7 primeiros dias após o lançamento do concreto, aumentado 
este mínimo quando a natureza do cimento o exigir, poderá ser feita mantendo-se 
umedecida a superfície ou protegendo-se com um película impermeável. O 
endurecimento do concreto poderá ser antecipado por meio de tratamento térmico 
adequado e devidamente controlado, não se dispensando as medidas de proteção 
contra a secagem. 
Todo processo de cura deve ser continuo, evitando-se processos 
intermitentes. 
27 
 
Pode-se afirmar que, quanto mais perfeita e demorada for a cura do 
concreto, tão melhores serão suas características de resistência, de 
impermeabilidade de durabilidade e outras mais. 
 
Retirada das Formas e dos Escoramentos 
Recomendações da NB1 (item 14.2): 
A retirada das formas e do escoramento só poderá ser feita quando o 
concreto se achar suficientemente endurecido para resistir as ações que sobre ele 
atuarem e não conduzir a deformações inaceitáveis, tendo em vista o valor baixo de 
Ec e a maior probabilidade de grande deformação lenta quando o concreto e 
solicitado com pouca idade. 
Se não for demonstrado o atendimento das condições acima e não se 
tendo usado cimento de alta resistência inicial ou processo que acelere o 
endurecimento, a retirada das formas e do escoramento não devera dar-se antes 
dos seguintes prazos: 
 Faces laterais: 3 dias; 
 Faces inferiores, deixando-se pontaletes bem encunhados e 
convenientemente espaçados: 14 dias; 
 Faces inferiores, sem pontaletes: 21 dias. 
 
Precauções: A retirada do escoramento e das formas devera ser efetuada sem 
choques e obedecer a um programa elaborado de acordo com o tipo da estrutura. 
 
 
2.3.2 Concreto Armado 
 
O concreto armado é a associação do concreto simples com uma 
armadura, usualmente constituída por barras de aço. 
Os dois materiais devem resistir solidariamente aos esforços solicitantes. 
Essa solidariedade é garantida pela aderência. As barras de aço devem conter a 
baixa resistência à tração, onde o concreto simples não admite uma resistência 
considerável, ou seja, a junção dos dois devem resistir aos esforços de forma 
solidária, como foi dito acima. 
 
28 
 
 
 
 
Figura 2.3.1 – Forma para concretagem e armação do pilar de arranque. 
 
O trabalho conjunto do concreto e do aço é possível porque os 
coeficientes de dilatação térmica dos dois materiais são praticamente iguais. Outro 
aspecto positivo é que o concreto protege o aço da oxidação (corrosão), garantindo 
a durabilidade do conjunto. Porém, a proteção da armadura contra a corrosão só é 
garantida com a existência de uma espessura de concreto entre a barra de aço e a 
superfície externa da peça (denominado cobrimento), entre outros fatores também 
importantes relativos à durabilidade, como a qualidade do concreto, por exemplo. 
 
2.3.3 Concreto Protendido 
 
No concreto armado, a armadura não tem tensões iniciais. Por isso, é 
denominada armadura frouxa ou armadura passiva. 
No concreto protendido, pelo menos uma parte da armadura tem tensões 
previamente aplicadas, denominada armadura de protensão ou armadura ativa. 
É normalmente aplicado em grandes estruturas, tais como pontes, 
viadutos, rodovias e grandes edifícios. Este tipo de estrutura requer muito cuidado 
ao ser aplicado. 
 
29 
 
 
Figura 2.3.2 - Ponte protendida em balanços sucessivos. 
 
As armaduras de vigas protendidas são de dois tipos: 
 Armaduras protendidas; 
 Armaduras não protendidas. 
 
As resistências de concreto, utilizadas em concreto protendido, são duas 
a três vezes maiores que as utilizadas em concreto armado. Os aços utilizados nos 
cabos de protensão têm resistência três a cinco vezes superiores às dos aços usuais 
de concreto armado. 
O sentido econômico do concreto protendido consiste no fato de que os 
aumentos percentuais de preços são muito inferiores aos acréscimos de resistência 
utilizáveis, tanto para o concreto como para o aço de protensão. 
 
Vantagens Técnicas do Concreto Protendido 
 Reduz as tensões de tração provocadas pela flexão e pelos esforços 
cortantes. 
 Reduz a incidência de fissuras. 
 Reduz as quantidades necessárias de concreto e aço, devido ao emprego 
eficiente de materiais de maior resistência. 
 Permite vencer vãos maiores que o concreto armado convencional; para o 
mesmo vão, permite reduzir a altura necessária da viga. 
 Facilita o emprego generalizado de pré-moldagem, uma vez que a protensão 
elimina a fissuração durante o transporte das peças. 
30 
 
 Durante a operação da protensão, o concreto e o aço são submetidos a 
tensões em geral superiores às que poderão ocorrer na viga sujeita às cargas 
de serviço. A operação de protensão constitui, neste caso, uma espécie de 
prova de carga da viga. 
 
A protensão do concreto é feita por meio de cabos de aço, que são esticados 
e ancorados nas extremidades. 
Os cabos de aço, também denominados armaduras de protensão, podem ser 
pré-tracionados ou pós-tracionados. 
Os sistemas com armaduras pré-tracionadas são geralmente utilizados 
em fábricas, onde a concretagem se faz em instalações fixas, denominados leitos de 
protensão. Os leitos são alongados, permitindo a produção simultânea de diversas 
peças. 
Fig.2.3.3 – As armaduras (1) são colocadas atravessando os montantes (2), e fixando-se em placas 
de ancoragem (3), por meio de dispositivos mecânicos (4), geralmente constituídos por cunhas. A 
placa de ancoragem da esquerda é fixa, a da direita é móvel. Com auxílio de macacos de longo 
curso, esticam-se as armaduras, empurrando-se a placa de ancoragem móvel, até se alcançar o 
esforço de protensão desejado; a placa de ancoragem móvel é então fixada por meio de calços(5) 
mantendo as armaduras esticadas. O concreto (6) é compactado dentro das fôrmas, envolvendo as 
armaduras protendidas, que ficam aderentes. Após a cura do concreto, os macacos são recolocados 
em carga na placa de ancoragem móvel, retirando-se lentamente a tensão nas armaduras. A seguir, 
as armaduras são cortadas, junto às faces de viga. Como o encurtamento das armaduras é impedido 
pela aderência das mesmas com o concreto, resulta que as vigas ficam protendidas. No desenho da 
figura, são fabricadas simultaneamente três vigas de concreto protendido (6). 
 
Nos sistemas com armaduras pós-tracionadas, as armaduras de 
protensão são esticadas após o endurecimento de concreto, ficando ancoradas na 
face do mesmo. 
31 
 
Estes sistemas podem apresentar uma grande variedade, dependendo 
dos tipos de cabos, percursos dos mesmos na viga, tipos e posicionamentos das 
ancoragens etc. 
 
Figura 2.3.4 – Ancoragem passiva. 
 
Figura 2.3.5 – Placa de ancoragem. 
 
Figura 2.3.6 – Ancoragem ativa (placa, cunhas e moldes). 
 
 
Figura 2.3.7 – Elementos de protensão. Cabo para ancoragem. 
 
 
Figura 2.3.8 - Ancoragens ativas no Ed. Melbourne com detalhes da armadura defretagem das 
cadeiras de apoio dos cabos. 
32 
 
 
 
Figura 2.3.9 – Detalhe da armadura de fretagem em torno de um pilar. 
 
Classificação do Sistema de Armadura Pós-tracionada 
 Quanto à posição relativa entre os cabos e a peça de concreto, podem ser 
distinguidas duas categorias: cabos internos e cabos externos à viga. 
 Os cabos internos podem apresentar uma trajetória qualquer, sendo 
geralmente projetados com uma sequencia trechos retilíneos e curvilíneos. 
 Os cabos externos são geralmente retilíneos ou poligonais; neste último caso, 
os desvios do cabo são feitos em selas de apoio, colocados lateralmente à 
viga. 
 Quanto à ligação entre as armaduras protendidas e o concreto, existem duas 
categorias de cabos: cabos aderentes e cabos não aderentes. 
 Nos cabos internos aderentes, utilizam-se bainhas metálicas, que podem ser 
lisas ou onduladas. 
 Os cabos internos com bainhas de papel ou de plástico (lisos) são 
considerados não aderentes. 
 Os cabos externos, sem ligação direta com a viga ao longo do cabo, são 
evidentemente do tipo não aderente; esse tipo de cabo é muito utilizado em 
projeto de reforço de obras. 
 
Os aços utilizados como armaduras de protensão podem ser divididos em 
três categorias: 
 Fios trefilados de aço carbono, com diâmetros variando entre 3 mm e 8 mm, 
fornecidos em rolos ou bobinas com grande comprimento de fio. 
33 
 
 Cordoalhas, constituídas por fios trefilados, enrolados em forma de hélice, 
como uma corda; são também fornecidas em bobinas, com grande 
comprimento. 
 Barras de aço baixa liga, laminadas a quente, fornecidas em peças retilíneas 
de comprimento limitado. 
 
Os aços de protensão são geralmente designados pelas letras CP 
(Concreto Protendido), seguidas da resistência característica à ruptura por tração, 
em kgf/mm². 
As armaduras protendidas, ancoradas com tensões elevadas apresentam, 
com o passar do tempo, uma perda de tensão devida à relaxação normal (RN). 
Nos fios e cordoalhas pode-se fazer um tratamento termomecânico que 
reduz a perda por relaxação, sendo o aço denominado de relaxação baixa (RB). O 
tratamento consiste em aquecimento a 400° C e tracionamento até a deformação 
unitária de 1%. 
Os aços de protensão devem sempre ser instalados com tensões 
elevadas, a fim de que as inevitáveis perdas de protensão representem um 
percentual moderado da tensão aplicada (em geral 20% a 30%). Nessas condições, 
os esforços de protensão efetivos, atuando sobre o concreto, representarão cerca de 
70% a 80% do esforço inicial instalado. 
As tensões nas armaduras protendidas são, entretanto, limitadas a certos 
valores máximos, a fim de se reduzir o risco de ruptura dos cabos, e também de 
evitar perdas exageradas por relaxação do aço. 
 
 
2.4 Estruturas Mistas 
 
Apesar de parecer uma técnica recente, as estruturas mistas aço-concreto 
surgiram no fim do século passado. A combinação de perfis de aço e concreto, 
simples ou armado, em elementos estruturais procura associar as vantagens que 
cada um dos materiais pode oferecer, tanto em termos resistentes quanto em termos 
construtivos. 
34 
 
A escolha por este tipo de sistema construtivo está atrelada às vantagens 
oferecidas por ele em comparação aos sistemas convencionais que utilizam apenas 
o aço estrutural ou o concreto armado. 
As estruturas de aço oferecem vantagens na montagem, condições de 
executá-la em quaisquer condições de tempo e possibilita economias nas fundações 
devido ao peso próprio relativamente baixo da estrutura, além de oferecer um 
canteiro de obras mais limpo e acessível. 
O concreto apresenta as vantagens de compor seções mais rígidas e de 
ser mais resistente ao fogo e à corrosão, em comparação com o aço. Pesquisas têm 
sido desenvolvidas nos últimos anos no sentido de tornar o concreto um material 
cada vez mais interessante, como por exemplo, desenvolvimento de técnicas para 
obtenção de concretos de alta resistência; utilização de agregados leves visando 
diminuir o peso próprio do material e melhoramento das técnicas construtivas de 
modo que possibilitem rapidez e versatilidade na construção. 
Porém quando se trata de estruturas mistas aço-concreto pode-se dizer 
que o objetivo é aproveitar ao máximo as vantagens que cada um dos dois materiais 
pode proporcionar. Veja a lista diversas vantagens que as estruturas mistas 
propiciam: 
 Economia de material, por se tirar proveito estrutural do elemento de proteção 
ao fogo e à corrosão; 
 Atende às preferências por um ou outro material (lugares com tradição em 
aço ou concreto); 
 Enrijecimento da estrutura de aço pelo concreto, eliminando ou reduzindo 
problemas de instabilidades locais e globais. 
 
 
2.5 Alvenaria Estrutural 
 
2.5.1 Histórico 
 
A alvenaria estrutural existe desde os primórdios da civilização. Surgiu 
devido à escassez de abrigos naturais e da necessidade dos povos nômades de 
proteção e conforto. Segundo Gallegos (1991), as primeiras moradias eram de 
pedras assentadas com argamassa de barro. 
35 
 
Com o passar do tempo, os materiais e as formas construtivas foram se 
lapidando. Os egípcios, gregos e romanos utilizavam pedra bruta encaixada como 
um quebra-cabeça na construção de fortalezas, igrejas e pirâmides. 
Utilizando blocos de diversos materiais, como argila, pedra, mármore e 
outros, foram produzidas obras que desafiaram o tempo, atravessando séculos ou 
mesmo milênios e chegando até nossos dias como verdadeiros monumentos de 
grande importância histórica. 
 
2.5.2 Conceito 
 
A Alvenaria Estrutural é um sistema construtivo racionalizado, no qual os 
elementos que desempenham a função estrutural são de alvenaria, ou seja, os 
próprios blocos de concreto ou blocos cerâmicos. 
Segundo Roman (1999), alvenaria estrutural é um processo construtivo 
em que as paredes e as lajes enrijecedoras funcionam estruturalmente em 
substituição aos pilares e vigas utilizados nos processos construtivos tradicionais, 
sendo dimensionado, segundo métodos de cálculos racionais e de confiabilidade 
determinável. As paredes funcionam ao mesmo tempo estruturalmente e como 
vedação, o que proporciona maior simplicidade construtiva. 
Além de suas funções estruturais, a alvenaria estrutural tem a propriedade 
de resistir a impactos, garantir a vedação, estanqueidade e conforto térmico e 
acústico. 
As barras de aço utilizadas nos projetos de alvenaria são as mesmas 
utilizadas nas estruturas de concreto armado. Elas são envolvidas por graute e, 
segundo Manzione (2004), “têm como função combater os esforços de tração e esta 
tensão provocada pelos esforços de tração deve ser compatível com a alvenaria”. 
Ainda, nessa direção, Oliveira (1992) afirma que a função da armadura é de 
travamento (mecanismo adicional de resistência), de combate à retração, de ajuda à 
alvenaria na compressão e de resistência aos esforços de tração. Elas também são 
usadas nas juntas das argamassas de assentamento e seu diâmetro mínimo deve 
ser 3,8mm, não ultrapassando a metade da espessura da junta. 
O termo técnico graute vem da literatura inglesa, “grout”, que é definido 
como uma argamassa ou um micro-concreto fluido, sendo utilizado para o 
preenchimento de espaços vazios. Já no Brasil, os engenheiros e o mercado da 
36 
 
construção reconhecem diferenças muito claras entre qualquer argamassa ou micro-
concreto fluido. 
O graute é definido como sendo o elemento para preenchimento de 
alguns vazios dos blocos e canaletas de concreto, para solidarização da armadura a 
estes elementos e aumento da capacidade portante. É composto de cimento, 
agregado miúdo, agregado graúdo, água, cal ououtra adição destinada a conferir 
trabalhabilidade e retenção de água de hidratação à mistura. 
Sendo assim, o graute permite o aumento da capacidade resistente à 
compressão das alvenarias, podendo também trabalhar em conjunto com as 
armaduras, para combater possíveis esforços de tração e também de compressão. 
O aumento da capacidade resistente do bloco é obtido através do aumento da seção 
transversal. 
 
 
Figura 2.5.1 – Armadura utilizada na Alvenaria Estrutural preenchida por graute. 
O graute possui as seguintes funções, segundo Roman et al (1999), 
“permitir que a armadura trabalhe conjuntamente com a alvenaria, quando solicitada; 
aumentar localizadamente a resistência à compressão da parede e impedir a 
corrosão da armadura”. 
Objetivos da argamassa de assentamento: 
 Solidarizar as unidades transferindo as tensões; 
 Distribuir as cargas uniformemente na parede; 
 Compensar irregularidades entre as unidades; 
 Selar juntas contra a entrada de água e vento. 
 
 
37 
 
Alvenaria parcialmente armada 
 Alvenaria que incorpora uma armadura mínima em sua seção, por motivos 
construtivos (evitar fissuras por movimentações internas, evitar ruptura frágil, 
etc.) e que não é considerada no dimensionamento. 
 
Alvenaria Protendida 
 Alvenaria reforçada por uma armadura ativa (prétensionada) que submete a 
alvenaria à tensões de compressão. 
 
 
 
38 
 
3. TEXTO COMPLEMENTAR 
 
 
Considerações sobre as estruturas de aço em situação de incêndio 
 
Os objetivos fundamentais da segurança contra incêndio são: minimizar o 
risco à vida e reduzir a perda patrimonial. Entende-se como risco à vida, a exposição 
severa à fumaça ou ao calor dos usuários da edificação e, em menor nível, o 
desabamento de elementos construtivos sobre os usuários ou equipe de combate. A 
principal causa de óbitos, em incêndio, é a exposição à fumaça tóxica que ocorre 
nos primeiros momentos do sinistro. 
Assim, a segurança à vida depende prioritariamente da rápida 
desocupação do ambiente em chamas. Edifícios de pequeno porte, de fácil 
desocupação, exigem menos dispositivos de segurança e a verificação da estrutura 
em situação de incêndio pode ser dispensada. Edifícios de maior porte, em que há 
dificuldade de se avaliar o tempo para desocupação e que um eventual 
desabamento pode afetar a vizinhança ou a equipe de combate exigem maior 
segurança e verificação das estruturas em incêndio. 
Considera-se perda patrimonial, a destruição parcial ou total da 
edificação, dos conteúdos e acabamentos do edifício sinistrado. Não basta identificar 
o possível dano à propriedade devido ao fogo, mas, por razões econômicas, é 
necessário também avaliar a extensão do dano que pode ser considerado tolerável, 
a fim de se otimizar os custos com dispositivos de segurança. O nível de segurança 
contra incêndio, para fins de segurança patrimonial, deve ser definido pelo 
proprietário do imóvel. O nível mínimo de segurança contra incêndio, para fins de 
segurança à vida ou ao patrimônio de terceiros, geralmente é estipulado em códigos 
ou normas. 
Um sistema de segurança contra incêndio consiste em um conjunto de 
meios ativos (detecção de calor ou fumaça, sprinklers, brigada contra incêndio, etc.) 
e passivos (resistência ao fogo das estruturas, compartimentação, etc.). É intrínseco 
ao ser humano exigir segurança em seu local de moradia e de trabalho. Eis porque a 
segurança contra incêndio é correntemente considerada no projeto hidráulico, 
elétrico e arquitetônico. 
39 
 
Atualmente, sabe-se que essa consideração deve ser estendida também 
ao projeto de estruturas de edificações de maior porte ou risco, em vista de os 
materiais estruturais perderem capacidade resistente em situação de incêndio. Nos 
países desenvolvidos, a segurança contra incêndio é considerada ciência. É 
estudada, aceita e aplicada. 
A engenharia de segurança contra incêndio, no denominado primeiro 
mundo, faz parte do currículo escolar, havendo cursos de graduação ou pós-
graduação em “Fire Safety Engineering”. Nos países em desenvolvimento, por outro 
lado, os métodos científicos de segurança contra incêndio, que conduzem a 
soluções seguras e econômicas, são pouco aplicados. 
 
(Capítulo 1 do artigo considerações sobre as estruturas de aço em 
situação de incêndio. Autor: Valdir Pignatta e Silva. Disponível em: 
<http://calculistas–ba.wetpaint.com/page/valdir%2301.2006?t=anon>) 
40 
 
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
 
Inúmeras dificuldades foram detectadas no levantamento das referências 
bibliográficas para elaboração desse trabalho, incluindo divergência entre dados, por 
vezes da mesma fonte e também entre fontes distintas. 
O estudo sobre Estruturas e suas aplicações na Construção Civil, bem 
como as suas características, vantagens e desvantagens não deve terminar com a 
entrega dessa pesquisa, porém se faz necessário um aprofundamento, inclusive 
utilizando-se de experimentos em campo, com aplicações das estruturas em moldes 
e os mesmos sendo colocada a testes e tração, compressão, cisalhamento, etc. 
De modo geral, as Estruturas podem ser consideradas fundamentais para 
vários tipos de obras, edificações, fundações, etc. 
 
4.1 Madeiras 
 
Tendo em vista o indiscutível potencial da madeira aplicada sob a técnica 
do laminado-colado, é preciso que desapertemos no Brasil o interesse por essas 
estruturas. 
Devemos desde já, iniciar o estudo e caracterização das madeiras que 
melhor possam se adequar a essa forma de emprego desse material nobre e que é 
de fonte renovável. 
Não se pode ignorar também as pesquisas que podem correr 
paralelamente, no sentido de se conceber elementos de ligações visando facilitar a 
composição do conjunto estrutural. 
Enfim, não podemos deixar passar desapercebido que o uso do material 
madeira como elemento estrutural, concebido sob a forma de MLC, vem ganhando 
lugar de destaque em diversos países e que a indústria das madeiras laminadas 
coladas estão com um mercado bastante próspero. 
 
 
41 
 
4.2 Metálicas 
 
A estrutura metálica no Brasil é um método rápido, limpo e eficaz, sem 
haver a necessidade de existir grandes canteiros de obras e grande quantidade de 
mão de obra. 
Com o desenvolvimento da revisão bibliográfica e o estudo de caso, 
podemos avaliar como há uma elevada quantidade de detalhes de ligações 
possíveis a serem utilizadas na estrutura metálica, desde a sua base até a 
cobertura. 
O trabalho de pesquisa incentiva a reflexão para o uso da estrutura 
metálica na construção civil no Brasil. 
 
 
4.3 Concreto Armado 
 
O concreto armado é uma estrutura muito utilizada nas edificações, 
fundações, etc. E a sua aplicação é muito simples e fundamental para a combinação 
perfeita entre concreto e aço. Uma vez que esses dois produtos aplicados juntos lhe 
proporcionará uma solidária junção de elementos para estabilidade estática, 
contenção a esforços internos e externos, etc. 
 
4.4 Protenção 
 
A protensão é um trabalho que apresenta um alto risco de acidentes se 
não for executado com os devidos cuidados. As cordoalhas são protendidas quase 
na sua tensão máxima e se houver algum descuido ou as condições de segurança 
forem precárias podem acontecer graves acidentes. A sua aplicação hoje em dia é 
bastante requerida pelas grandes construtoras. 
 
4.5 Alvenaria Estrutural 
 
A pesquisa mostra como resultado o caráter vantajoso da Alvenaria 
Estrutural quando comparado a Alvenaria Convencional, haja vista que o sistema 
tradicional exigirá um maior índice de fôrmas, havendo a necessidade de aumentar 
42 
 
as equipes de carpinteiros e ferreiros,devido a presença de vigas e pilares, o que 
demanda 15 dias em média para a execução de uma laje com tamanho aproximado 
de 300 m². Com a modificação do sistema utilizado para a Alvenaria Estrutural, esta 
mesma laje poderá ser executada em torno de 7 a 10 dias, havendo, assim, uma 
redução de custos e desperdício de material, visto que a Alvenaria Convencional 
gera muitos resíduos. 
Entretanto, apesar das inúmeras vantagens existentes neste sistema, é 
importante citar as desvantagens que também são encontradas, como, por exemplo, 
a limitação do projeto arquitetônico e elétrico, a exigência de um controle minucioso 
dos blocos de concreto - organizados de acordo com a resistência -, além da 
exigência da utilização de mão de obra qualificada. 
 
 
43 
 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR-7190:1997. 
Projeto de Estruturas de Madeira. Rio de Janeiro: ABNT, 1997. 107p. 
 
CALIL JÚNIOR, C. Et al. Estruturas de madeira. São Carlos: USP – Departamento 
de Engenharia de Estruturas, 2000. 101p. 
 
Bellei, lldony Hélio. Edifícios Estruturais em Aço. 3ª ed. São Paulo: Pini, 2000. 
 
Dias, Luís Andrade de Mattos. Estrutura de aço: conceito, técnica e linguagem. 
São Paulo, Zigurate Editora, 1997. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 6118:2003 - 
Projeto de estruturas de concreto. Rio de Janeiro. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 7211:1982 - 
Agregados para concreto. Rio de Janeiro. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 7482:1990. 
Fios de aço para Concreto Protendido. Rio de Janeiro. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 7483:1990. 
Cordoalha de Aço para Concreto Protendido. Rio de Janeiro. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 8681:1984. 
Ações e Segurança nas Estruturas. Rio de Janeiro. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 15812-1:2010. 
Alvenaria Estrutural – Blocos Cerâmicos. Parte 1: Projetos. Rio de Janeiro. 
 
44 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 15812-2:2010. 
Alvenaria Estrutural – Blocos Cerâmicos. Parte 2: Execução e Controle de Obras. 
Rio de Janeiro. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 8798:1985. 
Execução e controle de obras em alvenaria estrutural de blocos vazados 
concreto. Rio de Janeiro. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 10837:1989. 
Cálculo de Alvenaria Estrutural de Blocos Vazados de Concreto. Rio de Janeiro. 
 
GALLEGOS, H. Albañileria Estructural. 2 ed,. DESA S. A. Editora. Lima, Peru, 1991. 
483f. 
 
ROMAN, Humberto R.; MUTTI, Cristiane do N.; ARAÚJO, Hércules N. de. 
Construindo em Alvenaria Estrutural. Florinópolis: Editora da UFSC, 1999. 
 
OLIVEIRA J.V. Recomendações para projetos de edifícios de alvenaria 
estrutural. 1992. 263f. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São 
Carlos, USP, São Carlos, 1992. 
 
MANZIONE, L. Projeto e execução de alvenaria estrutural. São Paulo: O Nome 
da Rosa, 2004.