AÇO_ STEPHANIE MARIS

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UNIVERSIDADE FUMEC 
FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA – FEA 
 
 
 
Stephanie Maris de Oliveira Monteiro Pacheco 
 
 
 
 
 
AÇO 
 
 
 
Professora: Renata Nicoliello Moreira 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, 
Novembro/2020 
Stephanie Maris de Oliveira Monteiro Pacheco 
 
 
 
 
AÇO 
 
 
 
 
 
Trabalho prático apresentado à disciplina de 
Introdução à Engenharia da faculdade de 
Engenharia e Arquitetura da Universidade 
Fumec, como 2º trabalho prático do curso de 
Engenharia Civil. 
 
Prof (a). Renata Nicoliello Moreira 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, 
Novembro/2020 
 
3 
 
RESUMO 
No Brasil, o uso de estruturas metálicas teve início na segunda metade do século XIX 
e se estendeu às estruturas de aço atuais. Estruturas metálicas na construção civil 
têm suas vantagens e desvantagens. No entanto, o aço está cada vez mais sendo 
usado em novas formas nesses projetos. Portanto, este trabalho estuda sobre o 
material aço e o uso de estruturas metálicas. O aço representa um dos materiais que 
mais contribuiu para o desenvolvimento da tecnologia humana, bem como para a 
modernização urbana e o crescimento econômico. O uso desse material permite que 
a cadeia de construção projete e construa de forma eficiente e razoável estruturas 
simples ou complexas. 
Palavras chaves: Estruturas. Aço. Construções. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
Figura 1 — Histórico do aço .................................................................................... 9 
Figura 2 — Shopping Jardim Pamplona................................................................ 15 
Figura 3 — Aeroporto de Florianópolis ................................................................ 16 
Figura 4 — Ponte Friedrich Bayer ......................................................................... 17 
Figura 5 — Passarela Marcelo Fromer ................................................................. 17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 6 
2 COMPOSIÇÃO E CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO AÇO .................................. 7 
3 HISTÓRICO DA UTILIZAÇÃO DO AÇO ................................................................. 8 
4 VANTAGENS E DESVATAGENS DA UTILIZAÇÃO DO AÇO ............................ 10 
4.1 VANTAGENS ..................................................................................................... 10 
4.1.1 Projeto arquitetônico .................................................................................... 10 
4.1.2 Redução de prazos ........................................................................................ 10 
4.1.3 Flexibilidade ................................................................................................... 11 
4.1.4 Compatibilidade com outros materiais ....................................................... 11 
4.1.5 Alívio de carga nas fundações ..................................................................... 11 
4.1.6 Reciclagem .................................................................................................... 11 
4.1.7 Precisão construtiva ..................................................................................... 11 
4.1.8 Preservação do meio ambiente .................................................................... 11 
4.1 DESVANTAGENS .............................................................................................. 12 
4.2.1 Risco de custos maiores .............................................................................. 12 
4.2.2 Dificuldade de transporte ............................................................................. 12 
4.2.3 Precisão ......................................................................................................... 12 
4.2.4 Vulnerabilidade .............................................................................................. 12 
4.2.5 Falhas durante a execução ........................................................................... 12 
5 ENTREVISTA COM ENGENHEIRO CIVIL ........................................................... 13 
6 EXEMPLOS DE PROJETOS COMPOSTOS POR AÇO ...................................... 14 
6.1 EDIFÍCIOS DE ANDARES MÚLTIPLOS ............................................................ 14 
6.2 EDIFÍCIOS INDUSTRIAIS .................................................................................. 15 
6.3 PONTES E PASSARELAS ................................................................................. 15 
7 CONCLUSÃO ....................................................................................................... 17 
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 18 
6 
 
1 INTRODUÇÃO 
 As estruturas metálicas utilizadas na construção civil têm sido cada vez mais 
utilizadas trazendo muitos benefícios à obra, proporcionando agilidade a todo o 
processo. Também são chamadas de “estruturas de aço” e podem ser utilizadas em 
diversas construções como shopping centers, galpões, prédios, pontes ou viadutos. A 
flexibilidade de sua aplicação é um dos diferenciais que o torna competitivo no 
mercado. 
 O aço é uma matéria-prima flexível que pode ser utilizada na fabricação de 
diversos tipos de elementos (como pilares e vigas), portanto, oferece diversas opções 
de construção. O uso de aço em estruturas pré-fabricadas vem substituindo 
gradativamente outros materiais, como madeira e concreto. 
 A construção civil é muito importante para a economia brasileira e para atender 
a esse requisito e responsabilidade, o processo deve ter agilidade proporcional. Afinal, 
as pessoas estão cada vez mais ansiosas para usar estruturas metálicas de aço. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 COMPOSIÇÃO E CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO AÇO 
 O aço é uma liga metálica constituído essencialmente de ferro (Fe) e de uma 
pequena porcentagem de carbono (0,008% até 2,11%). Quanto maior a concentração 
de carbono maior será a resistência mecânica, porém, perde- se a ductilidade e maior 
será a soldabilidade. 
 Além dos componentes principais mostrados, o aço também contém outros 
elementos químicos que provenientes de resíduos usados no processo de fabricação, 
minerais ou combustíveis, como enxofre e fósforo. 
 No aço comum, o teor de impurezas (elementos que não sejam ferro e carbono) 
será sempre inferior a 2%. Outros elementos que excedem 2% a 5% podem ser 
considerados aço de baixa liga e elementos que excedem 5% são considerados aço 
de alta liga. 
 No entanto, devido às vantagens técnicas proporcionadas por outros materiais, 
como por exemplo o Alumínio no transporte e o cimento na construção, assim como 
os materiais cerâmicos em aplicações, necessitando de temperaturas elevadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 HISTÓRICO DA UTILIZAÇÃO DO AÇO 
 A construção civil em aço começou na Inglaterra em 1779, quando uma ponte 
foi construída no rio Severn. Apesar de caro, esse material durável permitia a criação 
de estruturas maiores, tornando a ocasião um marco histórico. Porém, foi em torno do 
ano de 1870 que o aço começou a ser utilizado na construção civil brasileira. 
 Assim, encontrou-se um produto resistente às tensões de compressão e 
resistente à tração. Depois de provar que o aço pode não só manter o estado de 
construção das edificações, mas também reduzir custos, abrir novas possibilidades 
de construção e muitas outras vantagens, tornou-se o material básico para a 
construção civil (principalmente no exterior). 
 Peças de aço importadas eram utilizadas no Brasil até o ano de 1946. Somente 
com a criação da Companhia Siderúrgica Nacional-CSN o país passou a produzir suas 
próprias peças. 
 Apesar de sua qualidadee resistência, o uso desse material não avançou 
significativamente devido ao mau desempenho da construção. Só a partir do ano de 
2003 que tudo começou a mudar. O Brasil obteve um crescimento econômico e 
industrial fazendo com que a construção crescesse. O mercado exigia uma 
engenharia mais ágil e assim o aço ganhou o seu espaço. 
 É cada vez maior a necessidade de encontrar profissionais qualificados para o 
manuseio desses materiais. Os recursos materiais e humanos estão se 
desenvolvendo, e isso ainda acontece hoje. 
 O aço existe em muitos lugares, de acordo com a linha do tempo (ver figura 
01), dá- se origem a várias formas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 01 – Histórico do aço 
 
 
Elaborado pela aluna, 2020. Fonte dos dados: Engenheiro do Aço. 
Disponível em: www.engenheirodoaco.com.br/2017/06/29/historico-do-aco/ 
 
 
 
 
 
 
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4 VANTAGENS E DESVATAGENS DA UTILIZAÇÃO DO AÇO 
 Ao construir ou reformar, vários fatores devem ser considerados, como custo, 
agilidade de trabalho, inovação estrutural e muitos outros fatores. 
 No cotidiano das construtoras, esses fatores estão cada aparecendo cada vez 
mais e para atender às necessidades dos clientes, o aço é um método construtivo 
satisfatório podendo flexibilizar todo o processo construtivo. 
 Além disso, o mercado se tornou mais competitivo na hora de escolher o aço, 
e essa aplicação pode ser um diferencial na hora de fechar novos contratos. Sendo 
assim, o aço tem suas vantagens e desvantagens quando se trata da utilização do 
mesmo nas construções. 
 
4.1 Vantagens 
 O aço está atraindo cada vez mais adeptos, não em galpões de construção, 
mas em edifícios residenciais, devido à busca das pessoas por grandes vãos e 
grandes escalas. 
 Hoje, a casa está totalmente integrada em cozinha, sala de jantar e sala de 
estar. Por isso é necessário um grande espaço, para que as estruturas metálicas ou 
apenas vigas ocupem o espaço em concreto armado. Sendo assim, o aço tem suas 
vantagens como: 
 
4.1.1 Projeto arquitetônico 
 A tecnologia do aço fornece aos arquitetos total liberdade criativa para 
desenvolver projetos ousados e melhorar significativamente a expressão 
arquitetônica. Além da possibilidade de criar vãos livres mais amplos. 
 
4.1.2 Redução de prazos 
 É um dos principais pontos na busca de contratação de estrutura metálica ao 
desenvolver um projeto pois justamente minimiza cronogramas curtos. 
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4.1.3 Flexibilidade 
 Indicado a sua utilização quando for necessário reconstruir, ampliar, reformar e 
alterar a ocupação de um local. Além disso, também facilita a passagem de água, ar 
condicionado, luz, esgoto, telefones, computadores e outras utilidades. 
 
4.1.4 Compatibilidade com outros materiais 
 O sistema construtivo de estrutura metálica é compatível materiais mais 
convencionais (tijolos, lajes moldadas in loco) e até com componentes pré-fabricados. 
 
4.1.5 Alívio de carga nas fundações 
 Pode- se reduzir o custo de fundação devido ao seu peso leve da estrutura de 
aço. 
 
4.1.6 Reciclagem 
 O aço tem um alto valor de revenda e pode ser fundido em outras peças. 
 
4.1.7 Precisão construtiva 
 Nas estruturas de concreto, a precisão é medida em centímetros, enquanto nas 
estruturas de aço, a precisão é medida em milímetros. Isso garante uma estrutura 
vertical e horizontal perfeita, o que simplifica atividades como instalação de caixilhos, 
instalação de elevadores e menores custos de pintura. 
 
4.1.8 Preservação do meio ambiente 
 A estrutura de aço é menos erosiva ao meio ambiente, pois não só reduz o 
consumo de madeira nos canteiros de obras, como também reduz a emissão de 
particulados e a poluição sonora de serras e outros equipamentos destinados à 
madeira. 
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4.2 Desvantagens 
 Como principais desvantagens da utilização do aço estrutural, cita-se: 
 
4.2.1 Risco de custos maiores 
 Se o projeto não considerar todos os detalhes da construção, o preço pode ser 
5 a 20% mais alto do que o processo construtivo tradicional. 
 
4.2.2 Dificuldade de transporte 
 Pode ser complicado o transporte do aço em relação a locais mais distantes 
dos centros urbanos. 
 
4.2.3 Precisão 
 Pode levar vários meses para planejar cada detalhe da estrutura de aço e seu 
desenvolvimento. Após definir o tamanho da estrutura, a planta é desenhada pelo 
arquiteto antes de ser enviada ao engenheiro de cálculo especializado em materiais. 
Os perfis são conectados por parafusos ou soldagem. 
 
4.2.4 Vulnerabilidade 
 São estruturas mais frágeis em termos de resistência ao fogo, vento e corrosão. 
Para evitar esses problemas, cuidados preventivos e planos de emergência devem 
estar sempre atualizados. 
 
4.2.5 Falhas durante a execução 
 A mão-de-obra deve ser altamente especializada com profissionais 
capacitados que saibam trabalhar com esse tipo de material. Como resultado, alguns 
provedores de serviço podem funcionar mal, resultando em danos estruturais. 
 
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5 ENTREVISTA COM ENGENHEIRO CIVIL 
 Por ser um material não é tão inovador, no mercado possuem poucos 
profissionais capacitados com o conhecimento. É importante que hoje em dia nós 
tenhamos mais técnicos e mais profissionais capacitados para fazer o cálculo das 
estruturas metálicas porque o softwares que existem realizam o cálculo mas a decisão 
final, as opções existentes por exemplo entre fazer uma viga maior e uma viga mais 
alta ou uma viga mais leve ou mais pesada, ou até quantos vãos você vai colocar 
naquela edificação quem vai fazer é o engenheiro, não é o fabricante e nem o cálculo 
do software. 
 Como o concreto por si só não é capaz de resistir determinadas cargas que são 
exigidas na construção, são acrescidos a ele uma estrutura de aço formado por barras 
de ferro e carbono e que são altamente resistentes a esforços de tração e 
compressão. 
 O importante é o discernimento e saber a opção por aquilo que deseja, sendo 
este, um campo de trabalho muito vasto e que ainda possa conseguir com a estrutura 
metálica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6 EXEMPLOS DE PROJETOS COMPOSTOS POR AÇO 
 Os tipos mais utilizados de construções metálicas podem ser classificados em: 
• Edifícios de andares múltiplos; 
• Edifícios industriais; 
• Pontes e passarelas; 
• Galpões simples. 
 
6.1 Edifícios de andares múltiplos 
 São edifícios com vários andares para fins residenciais ou comerciais, como 
edifícios residenciais e comerciais, shoppings, estacionamentos, etc. A figura 02, 
mostra um exemplo desse tipo de construção. 
 
Figura 02 – Shopping Jardim Pamplona 
 
 
Fonte dos dados: Arch Daily. Disponível em: archdaily.com.br/br/905219/shopping-jardim-pamplona-
l35acia-arquitetura?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects 
 
 
 
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6.2 Edifícios industriais 
 São utilizados para suportar e acomodar equipamentos que possam introduzir 
cargas verticais e horizontais em diferentes direções, bem como equipamentos que 
irão causar vibrações e mudanças de temperatura em alguns casos. A figura 03 
exemplifica esse tipo de construção. 
 
Figura 03 – Aeroporto de Florianópolis – Terminal Internacional de Passageiros 
 
Fonte dos dados: Arch Daily. Disponível em: archdaily.com.br/br/933249/aeroporto-de-florianopolis-nil-
terminal-internacional-de-passageiros-biselli-katchborian-
arquitetos?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects 
 
6.3 Pontes e passarelas 
 Construções metálicas, com finalidade para passagem de veículos rodoviários, 
ferroviários e pedestres. As figuras 04 e 05, mostra projetos desse tipo de construção. 
 
 
 
 
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Figura 04 – Ponte Friedrich Bayer 
 
 
Fonte dos dados: Arch Daily. Disponível em: archdaily.com.br/br/626758/ponte-friedrich-bayer-
loebcapote-arquitetura-e-urbanismo?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects 
 
Figura 05 – Passarela Marcelo Fromer 
 
Fonte dos dados: Arch Daily. Disponível em: archdaily.com.br/br/777363/passarela-marcelo-fromer-bacco-arquitetos-associados?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects 
 
 
 
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7 CONCLUSÃO 
 O mercado da construção civil no Brasil ainda é dominado por métodos práticos 
de construção manual, que se caracterizam pelo desperdício de grandes quantidades 
de matéria-prima e baixa eficiência. Para solucionar esses problemas, sugere- se o 
uso do aço como um novo método de construção razoavelmente projetado e fácil de 
industrializar. 
 O objetivo principal desse trabalho de pesquisa foi o de apresentar os conceitos 
do aço, assim como suas vantagens, desvantagens e aplicações em obras já 
existentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8 REFERÊNCIAS 
CBCA 
Construção em aço. Disponível em: 
<https://www.cbca-acobrasil.org.br/site/construcao-em-aco-acos-estruturais.php> 
Acesso em: 30, out., 2020. 
 
ENGENHEIRO EM AÇÃO. 
Histórico do aço. Disponível em: 
<https://www.engenheirodoaco.com.br/2017/06/29/historico-do-aco/> Acesso em: 30, 
out., 2020. 
 
ENG PREMONTA 
As estruturas metálicas. Disponível em: 
<http://engpremonta.com.br/as-estruturas-metalicas/> Acesso em: 30, out., 2020. 
 
INFOESCOLA 
Composição e propriedades do aço. Disponível em: 
<https://www.infoescola.com/quimica/composicao-e-propriedades-do-aco/> Acesso 
em: 30, out., 2020. 
 
SERRALHERIA SP 
Materiais: Aço. Disponível em: 
<https://serralheriasp.com.br/Aco.html> Acesso em: 30, out., 2020. 
 
TOMASTEC 
História do Aço. Disponível em: 
<http://tomastec.com.br/artigos/historia-do-aco> Acesso em: 30, out., 2020. 
 
TOTAL MATÉRIA 
Composição do aço. Disponível em: 
<https://www.totalmateria.com/page.aspx?ID=ComposicaodoAco&LN=PTAcesso 
em: 30, out., 2020.