A5 -Ações atuantes (1)

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SISTEMAS DE CONCRETO ARMADO
Prof. Mara Campos
Arquiteta e Urbanista
Mestre em Eng. Civil
ana.mrcampos@professoreseunifanor.edu.br
maracampos86@gmail.com
📌AULA 05
CARGAS QUE ATUAM NAS 
EDIFICAÇÕES
CARGAS ATUANTES
 A norma ABNT NBR 6120 regula a previsão de cargas
de projeto estrutural, e prevê que atuem as
seguintes cargas (pesos) nas edificações:
PESO PRÓPRIO DA 
ESTRUTURA
CARGA ACIDENTAL
CARGA DO VENTO
OUTRAS CARGAS 
EVENTUAIS
CARGAS ATUANTES
PESO PRÓPRIO
 O peso de: Lajes, alvenarias, vigas e pilares, além
das escadas, caixa d’água, revestimento de piso,
etc.
 Nas estruturas de concreto armado o peso próprio
da estrutura é muito importante.
CARGAS ATUANTES
PESO PRÓPRIO
 Para a estimativa de cargas do peso próprio da estrutura,
usamos os números-índices:
 Pesos da Estrutura:
 Peso específico do concreto armado 2500 kgf/m³
 Peso específico do concreto 2400 kgf/m³
 Peso de parede de alvenaria de um tijolo revestida 480 kgf/m²
 Peso de parede de alvenaria de meio-tijolo revestida 250 kgf/m²
 Peso de parede de alvenaria revestida c/ tijolo de pé 140 kgf/m²
CARGAS ATUANTES
PESO PRÓPRIO
 Para a estimativa de cargas do peso próprio da estrutura,
usamos os números-índices:
 Pesos de telhado:
 Peso de telhado de telha cerâmica francesa 130 kgf/m²
 Peso de telhado de telha cerâmica colonial 180 kgf/m²
 Peso de telhado de cimento-amianto (6mm) 60 kgf/m²
CARGAS ATUANTES
PESO PRÓPRIO
 O peso próprio (carga morta) da estrutura de concreto
armado é significativo e nunca pode ser esquecido.
 O peso próprio das estruturas metálicas é bem diminuto, se
comparado com o peso próprio das estruturas de
concreto armado.
 Terreno com solo ruim – Estrutura Metálica – Fundações
CARGAS ATUANTES
PESO PRÓPRIO
 Exemplo:
Uma estrutura de concreto armado para resistir a
uma carga de 100 t; demanda um peso de quase 30 t em
laje, viga e pilar.
 A campeã de ineficiência nas estruturas de concreto
armado é a laje e a de eficiência é o pilar.
CARGAS ATUANTES
CARGA ACIDENTAL
 Também é chamada de carga útil, sobrecarga...
 Corresponde à carga que entra na edificação
depois dela construída, como móveis, cortinas,
utensílios e pessoas.
 A carga acidental ocorre sempre perpendicular às
lajes.
CARGAS ATUANTES
CARGAS ATUANTES
CARGA ACIDENTAL
 Havendo cargas diferentes e
especiais como cofres e pianos,
é uma nova situação.
 Livrarias-Sebos em velhos
prédios projetados para serem
escritórios;
 Salões de ginástica em prédios
antigos;
 Estádios e Ginásios abrigando
shows de Rock pauleira.
CARGAS ATUANTES
CARGA ACIDENTAL
 Os valores das cargas acidentais recomendadas pela
norma NBR 6120 são:
 Lajes de Forro 50 kfg/m²
 Laje de piso de dormitórios, salas e copas 200 kfg/m²
 Escadas 300 kfg/m²
 Bibliotecas 250 kfg/m²
 Armazéns 400 kfg/m²
 Outros casos Verificar
CARGAS ATUANTES
Cálculo da Carga Acidental para as Fundações
 Considerando um depósito de concreto armado
com uma laje, quatro vigas e quatro pilares. Vamos
calcular as cargas que chegam as fundações,
sendo que essas cargas são compostas por: Peso
próprio e a carga acidental.
CARGAS ATUANTES
PASSO 01: 
Calcular inicialmente os volumes da estrutura
LAJE - 5,70 x 4,30 x 0,08m = 1,96 m³
VIGAS - (2 x 4,30 x 0,20 x 0,50) + (2 x 5,70 x 0,20 x 0,50)= 0,86 + 1,14 = 2 m³
PILARES - (4 x 3,10 x 0,20 x 0,40) = 0,992 m³
TOTAL DO VOLUME DA ESTRUTURA - 1,96 + 2 + 0,992 = 4,9 m³
CARGAS ATUANTES
PASSO 2: 
Calcular o Peso Próprio da Estrutura
P = Volume da estrutura x Peso Específico do Material
Volume da estrutura = 4,9 m³
Peso específico do concreto armado = 2500 kgf/m³
TOTAL DO PESO PRÓPRIO DA ESTRUTURA – 4,9 X 2500 = 12,25 t
CARGAS ATUANTES
PASSO 3: 
Calcular o Peso Total
Peso próprio da estrutura + carga acidental
Peso próprio da estrutura = 12,25 t
Carga acidental (área da laje multiplicado pela carga distribuída)
= 5,70 x 4,30 x 350 kgf/m² = 8.600 kgf
TOTAL DO PESO TOTAL DA ESTRUTURA – 12,25 t + 8,6 t = 20,9 t
CARGAS ATUANTES
PASSO 4: 
Calcular a carga que chega as fundações
A carga por sapata será de: 20,9 t / 4 = 5,225 t 
Como são 04 pilares podemos dividir essa carga por quatro, resultando 
a carga por fundação (hipótese de uso de sapatas)
CARGAS ATUANTES
POR FIM... 
σ (tensão) = F / S = F/(a x a)
Digamos que, pela análise dos resultados de sondagem, a
conclusão é que podemos transmitir a carga no solo até uma tensão
de 1kgf/cm² e admitamos que o consultor de solos recomendou o uso
de sapatas.
Logo, a área de cada sapata será:
a x a = F / σ
a x a = 5.225 kgf / 1 kgf/cm² = 5.225 cm²
a = 73 cm
CARGA DOS 
VENTOS
CARGAS ATUANTES
CARGA DO VENTO
 Tem importância nos prédios altos e prédios muito
esbeltos.
 Nos prédios convencionais de até 04 andares, o
efeito do vento não é sensível e, portanto, não é
considerado nos projetos convencionais.
CARGAS ATUANTES
CARGA DO VENTO
 O vento pode danificar estruturas.
 Para estudar a ação do vento e preparar as
estruturas de prédios, a ABNT emitiu a NBR 6123.
 A norma do Ibracon, assegura a dispensa de estudo
dos ventos em estruturas de baixa altura, desde que:
CARGAS ATUANTES
CARGA DO VENTO
 O número de pavimentos não seja superior a 04 e os
vãos menores de 6m.
 Aas sobrecargas (cargas acidentais) não devem ser
superiores a 300kgf/m².
 Os pilares devem ser contraventados em ambas as
extremidades em direções perpendiculares, altura
de pilares menores que 4m.
 Na direção considerada, a altura livre do pilar não
deve exceder o dobro da largura da construção.
CARGAS ATUANTES
CARGA DO VENTO
 Atendendo as considerações anteriores, não
preocupa a ação dos ventos, mas pode-se tomar
adicionalmente alguns cuidados:
 Criar uma estrutura interna de alta rigidez e
amarrar algumas vigas do prédio a essa
estrutura.
CARGA DO VENTO
 Prédio esbelto, solitário
no alto de uma colina.
 Necessidade de muita
proteção contra o
vento.
 Necessidade de
estrutura interna de alta
rigidez .
CARGAS ATUANTES
CARGA DO VENTO
 Dispor pilares de forma que sua maior dimensão
seja ortogonal à menor dimensão do prédio.
CARGAS ATUANTES
CARGAS ATUANTES
CARGA DO VENTO
 Criar nervuras de concreto armado ligando
duas partes de um prédio.
 Contraventamento (prédios altos)
CARGAS ATUANTES
OUTRAS CARGAS EVENTUAIS
CARGAS ATUANTES
OUTRAS CARGAS EVENTUAIS
 Carga de elevadores,
 Empuxos de muro de arrimo.
OS COEFICIENTES DE 
SEGURANÇA NO 
CÁLCULO DE 
ESTRUTURAS
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
 O objetivo da verificação da segurança das
construções é garantir:
1. Capacidade de carga e estabilidade suficientes;
2. Boa capacidade de utilização em relação à
finalidade prevista;
3. Durabilidade suficiente.
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
 A construção é adequada, quando a construção
resiste – com suficiente margem do seu limite de ruína –
às diversas ações e solicitações, de acordo com os três
objetivos anteriormente descritos.
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
 Depois de testes e exames dos materiais os
laboratórios nos informam suas resistências médias.
 As normas nos orientam quanto aos valores das
cargas que atuam, face à experiência acumulada
e medidas feitas.
 A princípio poderíamos usar estes valores, mas no
dia a dia....
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
 Mudanças.... Mudanças... Mudanças...
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
 O piano muda de lugar junto a parede e é
colocado no meio da sala ao lado de uma estante
de livros...
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
 Adaptação de espaços para academias...
COEFICIENTES DE SEGURANÇA
 Surge a necessidade de usarmos os coeficientes de
segurança que ”aumentam as cargas” e “diminuem a
resistência média” dos materiais.
 Para a resistência do concreto, dividimos o fck pelo
coeficiente (Yc) 1,4
 Para a resistência do aço, dividimos sua resistência
média (fyk) por (Ys) 1,15
 Para as cargas multiplicamos seus valores por 1,4.
COEFICIENTESDE SEGURANÇA
Coeficiente de segurança 
=
Coeficiente de ponderação
Há casos que a norma manda
aumentar adicionalmente o
coeficiente de segurança. É o
caso de quando usamos um
pilar com um dos lados menos
que 19cm.
PROVA DE CARGA
Um prédio de concreto 
armado ou parte dele está 
pronto.... Como se sabe se ele 
atende às necessidades 
estruturais de projeto? 
PROVA DE CARGA
Através da prova de carga que corresponde a ir
carregando, criteriosamente e cuidadosamente, a estrutura
a partir da carga zero até a carga de uso. Tudo deve ser
acompanhado e principalmente:
 Deformações devem ser medidas;
 Fissuras devem ser acompanhadas e até medidas.
PROVA DE CARGA
Se a estrutura em prova aguentar até a carga-limite, tudo
bem, caso contrário, ela começar a presentar problemas,
estuda-se as possíveis soluções:
 Reforço estrutural;
 Mudança de uso para um uso de menos esforços.
 Há um famoso caso de prova de carga na cidade de São
Paulo...
 Aconteceu nos anos 30, do séc. XX, no Edifício Martinelli.
 Aprovada pela prefeitura sua construção, as fundações foram
totalmente executadas.
 Seria o maior prédio da cidade e o mais alto em termos de
maior cota o seu último andar...
 Na mesma rua Libero Badaró, foi aprovado também o Prédio
Sampaio Moreira, situado em uma cota mais alta da rua,
então este teria o topo mais alto que o Martinelli.
 O construtor do Edifício Martinelli decidiu aumentar a altura do
prédio, aumentando o número de andares, o que não foi
aprovado pela prefeitura.
 Fizeram então a prova de carga das fundações, e foi aceita a
nova carga e o número extra de pavimentos.
 O conde, para não deixar dúvidas, foi morar com sua família
no último andar do prédio.
EDIFÍCIO MARTINELLI / SP
PROVA DE CARGA EM FUNDAÇÃO – EDIFÍCIO MARTINELLI / SP
EDIFÍCIO MARTINELLI / SP
EDIFÍCIO MARTINELLI / SP
Analisando o seu projeto arquitetônico, indique qual a 
carga que será direcionada para a fundação. 
Considere: 
Pilares: 0,20 x 0,40, com altura máxima de 4m;
Vigas: 0,20 x 0,50;
Laje: 0,08
Carga acidental: Dependendo do uso*