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SEMM – Sistemas Estruturais (Madeira e Metais)
Aula 01
Curso de Engenharia Civil
Prof. Luiz Antonio
Bibliografia
1. Livros 
Estruturas de aço: dimensionamento prático. Autores: Walter Pfeil e Michele Pfeil 8ª edição – Editora LTC
Estruturas de madeira. Autores: Walter Pfeil e Michele Pfeil 6ª edição – Editora LTC
Caderno de projetos de telhados em estruturas de madeira. Autor: Antonio Moliterno 4ª edição – Editora Blucher
2. Normas ABNT
NBR 8800:2008 – Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto para edifícios
NBR 7190:1997 – Projeto de estruturas de madeira
3. Material de apoio
Aulas 
Livros
Livros
Livros
Itens a serem abordados durante este semestre:
1. Estruturas metálicas e estruturas de madeira - generalidades
2. Estruturas metálicas: noções e concepções de projetos estruturais
3. Estruturas metálicas - perfis: características e uso
4. Estruturas metálicas: noções de carregamentos / ações de vento
5. Estruturas metálicas: pré-dimensionamento
6. Estruturas de madeira: noções e concepções de projetos Estruturais
7. Estruturas de madeira: coberturas
8. Estruturas de madeira: particularidades e limitações
9. Estruturas de madeira: MLC e CLT
10. Estruturas de madeira: pré-dimensionamento
Estruturas metálicas - generalidades 
• O ferro é amplamente utilizado pelo homem desde épocas pré-históricas, já o aço teve sua maior 
utilização na construção civil após a revolução industrial (segunda metade do século XVIII). O 
processo de produção do aço exige grandes recursos, porém ele é reciclável e reutilizável.
• De forma resumida e simplificada, podemos dizer que o aço é uma liga metálica composta de ferro e 
de quantidades muito pequenas de carbono, sendo este o responsável por sua resistência. Podemos 
acrescentar outros elementos à liga metálica para melhorar suas propriedades mecânicas ou fazer 
com que a liga metálica adquira propriedades diferentes e especiais, como resistência à corrosão 
atmosférica e/ou resistência a temperaturas elevadas.
Exemplos de utilização – treliça plana
Exemplos de utilização – treliça espacial
Exemplos de utilização - galpão / vigas em alma cheia
Exemplos de utilização - vigas em alma cheia
Exemplos de utilização – tensoestrutura (lonas tensionadas) 
Exemplos de utilização – tensoestrutura (lonas tensionadas) 
Exemplos de utilização – steel deck
Exemplos de utilização – conectores de ligação, para viga mista 
Exemplos de utilização – conectores de ligação, para viga mista 
Exemplos de utilização - edifícios / pórticos
Exemplos de utilização - escada 
Exemplos de utilização - mezanino 
Exemplos de utilização - viaduto 
Exemplos de utilização – contraventamento 
Exemplos de utilização – contraventamento 
Estruturas de madeira - generalidades 
• A madeira é amplamente utilizada na construção civil desde épocas pré-históricas, em função da sua 
abundância na natureza, facilidade no manuseio e por ser um material que não exige grandes recursos 
para a extração da natureza, além de ser renovável.
As fontes das madeiras são as florestas, que podem ser:
• Plantadas: cuja implantação, manutenção e exploração seguem projetos aprovados pelo Ibama. No 
Brasil, em geral, são constituídas por eucalipto e pínus.
• Nativas: são exploradas de duas maneiras. Por meio de manejo florestal, que possibilita a exploração 
planejada e controlada da mata, ou através de exploração extrativista, sem controle.
Exemplos de utilização - residência
Exemplos de utilização - pontilhão 
Exemplos de utilização - mezanino
Exemplos de utilização - escada 
Exemplos de utilização – pórtico em MLC (madeira laminada colada) 
Exemplos de utilização – arco em MLC 
Exemplos de utilização – edifício em MLC e CLT (madeira 
laminada colada cruzada / Cross Laminated Timber) 
Estruturas Metálicas
Aços estruturais utilizados no Brasil
Para utilização na construção civil, atualmente, os aços assim denominados (aços estruturais) 
são os que possuem propriedades mecânicas adequadas para utilização em componentes das 
estruturas (ditas resistentes) que suportam cargas.
Aços-carbono são aços considerados de média resistência mecânica. Podem ser divididos em 
três classes:
• baixo carbono: C ≤ 0,30%
• médio carbono: 0,30% < C < 0,50%
• alto carbono: C ≥ 0,50%
Estruturas Metálicas
Estruturas Metálicas – Aços estruturais comumente utilizados no 
Brasil (NBR 8800:2008)
Estruturas Metálicas – Os aços para estruturas, especificados 
pela ASTM (American Society for Testing and Materials)
Estruturas Metálicas
Aços resistentes à corrosão atmosférica:
A adição, em pequenas proporções, de elementos de liga como o cobre, cromo, fósforo e silício, criou 
o grupo de aços patináveis ou aclimatáveis, com excelente resistência à corrosão atmosférica aliada 
à resistência mecânica adequada.
Estruturas Metálicas
Estruturas Metálicas
Diagrama tensão x deformação do aço
O diagrama tensão x deformação, pode ser obtido através de ensaios de tração em corpos de prova 
padronizados, onde se determinam a resistência ao escoamento fy e a resistência à ruptura fu.
Estruturas Metálicas
Diagrama tensão x deformação do aço
Estruturas Metálicas
Vantagens da construção metálica
• Redução das cargas nas fundações
• Aumento da área útil
• Redução no tempo da obra
• Facilidades no canteiro de obra
• Maior qualidade e melhor segurança
• Aumento da produtividade.
• O aço é um material reciclável.
• Versatilidade no uso (edifícios comerciais, industriais, pontes, viadutos e passarelas, silos e
reservatórios, torres, residências, aeroportos, hangares, grandes coberturas, plataformas marítimas, etc).
Estruturas Metálicas
Desvantagens da construção metálica
• Exige mão de obra altamente especializada.
• Em algumas regiões, pode ser difícil encontrar alguns tipos aço e determinados tipos de perfis.
• Muitas regiões do Brasil não tem tradição em utilizar estruturas de aço.
• Utilização viabilizada em projetos lineares (vigas e pilares). Para lajes de piso de edificações em 
geral (não industriais), necessita de associação com o concreto.
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais - Cobertura
É o termo utilizado para designar todo o conjunto da edificação destinado a protegê-la das
intempéries.
Entende-se por cobertura ao conjunto formado: pelas telhas; pela estrutura secundária de apoio às
telhas, denominada trama ou armação; pela estrutura principal de apoio, que pode ser uma estrutura
de alma cheia ou treliçada (tesoura) e pelas estruturas secundárias, que têm a função de manter a
estabilidade do conjunto, usualmente denominada contraventamentos.
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Cobertura – seções transversais usuais
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Cobertura – seções transversais usuais
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Cobertura em shed
No Brasil, é utilizado para designar os telhados em forma de serra. Muito comum em fábricas e 
galpões.
Os planos verticais da serra, são utilizados, para ventilar e iluminar naturalmente o espaço interno 
do galpão.
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Cobertura em shed
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Cobertura em shed
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Cobertura em shed
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Cobertura em arco
As coberturas em arco são muito utilizadas em ginásios de esportes, em galpões, e outras estruturas 
onde se necessite de espaço amplo. São suas características:
• vencer grandes vãos;
• ter baixo consumo de material;
• ter seu aproveitamento máximo quando solicitado por esforços axiais.
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Cobertura em arco
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Cobertura em arco atirantado
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Cobertura em arco
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Cobertura em arco
Estruturas MetálicasSistemas Estruturais – Cobertura em arco atirantado
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Galpões
• Os galpões podem ser projetados com quaisquer formas, seções transversais, e modelos 
estruturais, no entanto, algumas características são comuns em todos eles.
• Um sistema estrutural importante, muitas vezes não considerado no projeto de arquitetura e que 
pode provocar surpresas ao arquiteto, é o contraventamento.
• Sendo o aço um material muito resistente, as peças estruturais resultam muito esbeltas 
(apresentam menores dimensões se comparadas as de concreto).
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Contraventamentos
• Como as estruturas metálicas são esbeltas, costumam apresentar grande instabilidade. 
• São utilizados para travar a estrutura, seja pela ação do vento, ou da própria falta de rigidez do 
conjunto estrutural.
• Sempre que possível, os contraventamentos devem ser submetidos a esforços de tração.
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Galpão com contraventamentos
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Galpão 
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Edifícios de múltiplos andares
Seguindo a tendência mundial, onde há décadas faz-se o uso de estruturas metálicas em 
edificações de múltiplos andares, o Brasil, embora atrasado, tem despertado para o grande 
mercado da construção civil industrializada. Novas políticas empresariais foram implementadas 
visando adaptações em seus departamentos técnicos e de marketing, no atendimento das 
necessidades deste segmento.
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Edifício com pórticos
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Edifício com contraventamentos
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Edifício com contraventamentos
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Edifício com contraventamentos
Estruturas Metálicas
Sistemas Estruturais – Edifício com núcleo rígido
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FIM !