Atividade Prática Supervisionada

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Atividade Prática 
Supervisionada (APS) 
 
Disciplina: Sistemas Estruturais- Aço e Madeira. 
Aluno(a): Mariana Silva Pinto de Souza 
Professor(a): Alessandra Arduim 
Data: 2021.2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Introdução 
 
 Esse trabalho consiste em analisar dois projetos, um com estrutura de aço e outro com 
o de madeira. 
 
Justificativa 
 
- Atendimento aos requisitos da atividade. 
- Análise das estruturas de aço e madeira. 
 
Metodologia 
 
Análise das estruturas de dois projetos, um de aço outro de madeira. 
 
Objetivo 
 
Aprendizagem de como procedem as estruturas de aço e madeira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto 
(EM/UFOP) 
 
 O projeto está situado na Cidade de Ouro Preto, foi construída entre 1994 e 1996. É 
uma edificação estruturada em aço. 
 A estrutura metálica possibilitou esse período de construção relativamente rápido e, já 
na praça de entrada, encontra-se um expressivo pórtico de onde flui toda a trama em 
estrutura aparente de aço. 
 
 
 
 
 
 A edificação possui área construída de 7.310 m² em dois pavimentos e compreende, 
em um primeiro bloco, as áreas administrativas e de serviços (salas da diretoria, de 
professores e pós-graduandos, laboratórios de computação e secretarias de 
departamentos). No segundo bloco, encontram-se as salas de aula e a biblioteca. 
 O aço empregado na estrutura foi o USI-SAC-41, atualmente denominado de USI 
SAC 300, das Usinas Siderúrgicas de Minas Gerais S.A. (USIMINAS), de propriedades 
anticorrosivas e boa resistência mecânica (fy = 300 MPa). As ligações são soldadas, 
na maior parte da estrutura, exceto em algumas vigas, bases de pilares e alguns 
pontos da passarela central. 
 A estrutura em aço, composta de perfis I e H, cujas chapas possuem espessuras 
variando de 4,75 a 16 mm conforme a função estrutural da peça, é afastada do 
fechamento de vidro de aproximadamente 0,40 m. A modulação dos pilares dos 
pórticos da edificação é de 6,00 x 11,20 m². Para realçar o uso de contraventamentos 
em construções de aço, peças tubulares, soldadas às vigas e colunas, são 
encontradas no contorno do edifício. 
 A iluminação e a ventilação naturais vêm de janelas do tipo máximo ar que ocupam 
toda a largura das paredes. A cobertura é feita em telhas de aço zincadas pré-pintadas 
em uma parte e telhas de fibra de vidro em outra, apoiadas sobre perfis de chapas 
dobradas e fixadas por parafusos também zincados. Na entrada da edificação e 
atravessando o pátio interno, há uma passarela central coberta com telhas metálicas 
em formato arredondado, presas por tirantes de aço fixados em pilares unilaterais, que 
prestam leveza a essa cobertura. 
 Os perfis utilizados foram dimensionados adequadamente, seguindo as normas 
AISC:1989, NBR 6123:1988 e NBR 8800:1986, conforme observado na memória de 
cálculo. As ligações, tanto as parafusadas, quanto as soldadas, foram executadas sem 
nenhum erro aparente de fabricação ou projeto. Não foram encontrados problemas de 
dimensionamento ou de ajuste das peças. A estrutura não apresenta nenhum problema 
que signifique risco imediato para os usuários da edificação. É comum encontrar peças 
reforçadas estruturalmente, tais como uma das vigas do pórtico de entrada que é 
acompanhada por uma treliça, a qual praticamente duplica a altura dessa viga de 30,40 
m de vão livre, e outras vigas mais solicitadas que receberam enrijecedores no meio de 
seus vãos. Vê-se, ainda, que em várias uniões de vigas com pilares foram colocados 
reforços de chapas para favorecer o enrijecimento e evitar o excesso de deformação 
nesses pontos. 
 
 Apenas observa-se um aspecto ondulado em mesas de algumas vigas da cobertura, 
mas, como são de chapas relativamente finas, (4,75 mm), é provável que essas 
deformações sejam devidas ao calor do processo de soldagem, que causou o 
empenamento nas chapas ainda na fase de fabricação dos perfis e de montagem dos 
pórticos. 
 
 O desempenho final de uma edificação também está relacionado à compatibilização 
entre a estrutura de aço e o sistema de fechamento, sendo essa associação feita por 
meio de junções que devem fornecer isolamento acústico e estanqueidade. No entanto, 
essa associação, às vezes, é dificultada devido ao fato de que os dois sistemas, 
estrutural e de fechamento, devem trabalhar independentemente. 
 
 Soluções de projeto poderiam eliminar esse problema, tais como a elevação do piso 
interno e a adoção de fechamento externo mais compatível com a industrialização 
(painéis de placas cimentícias, pré-moldados de concreto, dentre outros, que poderiam 
ser fixados diretamente na estrutura metálica e na laje, desde que aplicada técnica 
adequada de execução). 
 Processos de corrosão uniforme são detectados em vários pontos da estrutura 
metálica, da passarela central e em outras áreas. Também, há corrosão em frestas junto 
a parafusos localizados nas bases dos pilares e na união de perfis de chapa dobrada 
com solda intermitente, causada pelas intempéries e fezes de aves. Em alguns locais, 
faz-se necessária uma intervenção no sentido de interromper o fenômeno, que poderá 
futuramente comprometer o aço, o qual, apesar de ser resistente à corrosão, devido à 
umidade da atmosfera local e ao contato dos pilares com o solo, está bastante 
deteriorado em pontos específicos. 
 
 
 
 
https://www.scielo.br/j/rem/a/Jb8ff5qLZJ4ZXVxbVjgN5Xs/?lang=pt
https://www.scielo.br/j/rem/a/Jb8ff5qLZJ4ZXVxbVjgN5Xs/?lang=pt
 A estrutura metálica foi pintada em tom avermelhado, sendo que no projeto de 
arquitetura foi especificada a utilização de tinta automotiva brilhante, de cor estável e 
resistente ao intemperismo. Entretanto, vê-se o desbotamento da pintura em locais 
sujeitos à ação dos raios ultravioletas. Essa degradação da resina que ocorre quando a 
pintura perde o brilho superficial, tornando-se fosca, que é denominada de empoamento, 
diminui a eficiência da película e compromete a estética. 
 
Todos os elementos da passarela, calhas, tubos e tirantes, deveriam ser galvanizados, 
conforme indicação de projeto. Mas, devido ao estado de corrosão das peças, essa 
requisição parece não ter sido atendida, sendo necessária uma pintura das mesmas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Projeto Arquitetônico e Estrutural para Unidade Habitacional 
 O trabalho representa uma contribuição aos processos de desenvolvimento de projetos 
de sistemas construtivos e componentes pré-fabricados em madeira, com destaque 
para o emprego de materiais de fontes renováveis em projetos residenciais. No trabalho 
é apresentado o projeto arquitetônico e o projeto estrutural em madeira de uma unidade 
habitacional localizada em Campinas, São Paulo, Brasil. 
 O projeto é uma residência unifamiliar, onde sua estrutura é feita de estrutura maciça. 
Serão apresentados componentes estruturais pré-fabricados divididos em: pilares 
maciços, vigas simples, vigas duplas, barrotes de piso e treliças de cobertura, bem como 
as interfaces destes componentes com a fundação e as conexões metálicas. 
 
 No detalhamento do projeto estrutural foram especificadas as ligações entre os 
vigamentos principais e as lajes pré-moldadas, assim como as interfaces entre os pilares 
e os fechamentos verticais em alvenaria. Por fim, na etapa de detalhamento do projeto 
dos componentes e interfaces, são apresentadas as peças gráficas das ligações entre 
componentes de madeira, conectores metálicos e o subsistema de fundações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 É importante ressaltar que o Brasil, mesmo possuindo uma alta capacidade de 
produção de madeira, ainda é incipiente o seu emprego na construção civil, de forma 
racional e sustentável. O aperfeiçoamento de sistemas construtivos mistos, com 
estrutura de madeira e fechamento em alvenaria, segundo BARATA e GANDINI (2008), 
pode viabilizar o uso da madeira como principal material de construção, principalmente 
se considerarmosos seguintes aspectos: 
 - Maior controle de qualidade e eficiência no processo produtivo de componentes 
estruturais em madeira em unidades de pré-fabricação; 
 - Racionalidade e rapidez no processo de montagem em canteiro de obra e; 
 - Maior possibilidade de redução de desperdícios com adoção de conceitos de 
coordenação modular no projeto com o emprego de fechamentos em alvenaria. 
 Além dos fatores citados acima, os sistemas construtivos que se utilizam da madeira 
para fins estruturais contam com uma sensível agilidade no cronograma, diminuindo o 
tempo gasto na execução da obra, garantindo a redução de custos diretos e indiretos, 
bem como a valorização estética da obra. Visto que os sistemas construtivos 
convencionais, especificamente aqueles que adotam componentes estruturais em 
concreto armado, pressupõem etapas de preparação de formas, armações, 
escoramentos e concretagens, além do tempo de espera de cura e desforma do 
concreto. O sistema construtivo estrutural apresentado neste trabalho dispensa a 
necessidade de uma mão-de-obra com elevado nível de especialização, devido a uma 
praticidade do processo de montagem, uma vez que, na maioria das vezes, as peças 
estruturais são colocadas na obra devidamente numeradas e com os conectores 
metálicos fixados nas peças de madeira, propiciando uma agilidade ainda maior no 
processo de montagem em canteiro de obra. 
 O sistema construtivo adota uma concepção estrutural pilar-viga, constituído por 
componentes simples (pilares, vigas simples, vigas duplas e barrotes) e componentes 
compostos (treliças de cobertura) de madeira maciça serrada. Quanto ao cálculo da 
estrutura foi considerado a NBR – 7190/1997 – Projetos de Estruturas de Madeira. 
Segundo BITTENCOURT (1995) o processo produtivo pode ser classificado como 
sistema construtivo racionalizado visto que as atividades em canteiro de obra são 
exclusivamente de encaixe e montagem dos componentes. 
 
 
 
 
 
 
 
Componentes Estruturais pré-fabricados 
 Foram empregadas madeiras nativas das espécies de nome comercial angico-preto 
(Anadenanthera macrocarpa) e garapeira (Apuleia Ieiocarpa (Vog.) Macbr). Os 
componentes estruturais apresentados neste trabalho são os seguintes: 
• Pilares maciços com seções 17x17 cm, 20x20 cm, 22x22 cm e 27x27 cm. 
• Vigas simples 10x30 cm e 12x22 cm. 
• Vigas duplas 5,5x15 cm. 
• Barrotes de piso 5,5x15 cm e. 
• Treliças de cobertura formada por 4 peças 5,5x15 cm. 
Pilares maciços 
 Os pilares maciços possuem seções variáveis, sendo 17x17 cm, 20x20 cm, 22x22 cm 
e 27x27cm. Os pilares são fixados aos blocos de fundação através de conectores 
metálicos. A fim de aumentar a estabilidade lateral desta conexão foram utilizadas peças 
de aço de 10mmx2’, posicionadas uma em cada face dos pilares, nos devidos rebaixos 
e inseridas no bloco de fundação. Nas vedações verticais da edificação são empregados 
tijolos maciços intertravados para auxiliar no contraventamento do conjunto de pilares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vigas simples 
 As vigas simples são peças aparelhadas e pré-cortadas no comprimento definido no 
projeto de produção e têm seção 10x30 cm e 12x22 cm. Estas peças possuem uma 
usinagem na sua face inferior, próxima aos pilares, para encaixe dos conectores 
metálicos pilar-viga. A Figura 10 mostra o detalhe da interface entre as vigas simples e 
os pilares e a Figura 11apresenta as imagens tri-dimensionais da referida interface. Na 
figura 12 é apresentado o detalhe da interface entre duas vigas simples 12x22 que 
formam um angulo de 45º cada uma com uma viga simples 10x30cm. Esta última viga 
é sustentada por uma viga inclinada, denominada mão-francesa, com seção 20x20 e 
que possui uma usinagem de topo para apoio da viga simples. Foi utilizada esta 
configuração de interface para proporcionar maior rigidez ao apoio da laje pré-fabricada 
de concreto e na Figura 13 é apresentada a imagem tri-dimensional da referida interface. 
Nesta obra as usinagens mencionadas serão executadas em canteiro de obra com 
auxílio de gabaritos, porém recomenda-se que esta etapa seja executada na unidade 
de pré-fabricação, o que confere maior precisão e produtividade na etapa de montagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Quadro quantitativo do volume de madeira dos componentes estruturais. 
 O volume total de madeira utilizado na edificação foi de 27,08 m3 . O componente 
estrutural pilar, com seções de 17x17 cm, 20x20 cm, 22x22 cm e 27x27 cm, representou 
32,6% do volume total de madeira, com um consumo de 8,83 m3 , sendo o componente 
com maior volume de madeira empregado no sistema construtivo. O componente viga, 
com seções de 12x22 cm e 10x30 cm, representou 29,8% do total, com um consumo 
de 8,08 m3 . Já o componente barrote com seção 5,5x15 cm representou apenas 1,66%, 
com 0,45 m3 de madeira. Os demais componentes de madeira empregados na 
edificação representaram 35,94% do volume total de madeira, correspondendo a 9,67 
m3 . A Tabela 2 especifica os componentes estruturais, seções, volume por metro linear 
do componente, volume por componente e o percentual em relação ao volume total de 
madeira utilizado no sistema construtivo 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências 
• www.scielo.br/j/rem/a/Jb8ff5qLZJ4ZXVxbVjgN5Xs/?lang=pt# 
• 5519055707-ACFINAL.pdf 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.scielo.br/j/rem/a/Jb8ff5qLZJ4ZXVxbVjgN5Xs/?lang=pt
https://www.scielo.br/j/rem/a/Jb8ff5qLZJ4ZXVxbVjgN5Xs/?lang=pt
https://www.scielo.br/j/rem/a/Jb8ff5qLZJ4ZXVxbVjgN5Xs/?lang=pt