1) O documento discute vedações em estruturas metálicas, comparando métodos artesanais e industriais, e materiais como tijolos e painéis pré-fabricados. 2) Também aborda conexões em estruturas metálicas, explicando que ligações rígidas e flexíveis permitem a estrutura trabalhar de forma solidária. 3) Finalmente, resume diferentes sistemas estruturais em aço e suas vantagens, como leveza, liberdade no projeto, precisão, facilidade de reforço

2. Vedações
Embora o processo de fabricação, fornecimento e montagem de perfilados e componentes esteja
ligado ao parque industrial brasileiro de forma direta, os elementos de vedação ainda são assentados
conforme o método artesanal do tijolo sobre tijolo, um pouco por conservadorismo, um pouco por
falta de interesse talvez das empresas que desenvolvem e produzem painéis pré-fabricados para
vedação.
Não deixa de representar um paradoxo, o conflito alta tecnologia para estrutura x processo artesanal
para assentamento dos elementos de vedação.
As alvenarias são construídas com:
• Tijolo maciço
• Tijolo laminado de 21 furos
• Bloco cerâmico
• Bloco de concreto
• Bloco de concreto celular
A solidarização entre estrutura e alvenaria é obtida com esperas de bitola reduzida (5 mm).
Exatamente como se dá nas estruturas de concreto armado convencionais. Apenas é necessário
soldar as esperas aos perfis.

3. É conveniente também aplicar-se um material de comportamento neutro como isopor ou cortiça nas
junções dos perfis com as alvenarias.
Da mesma forma como se executa o “encunhamento” da parte superior das paredes utilizando-se
tijolos comuns.
Recomendável também “envelopar” os elementos estruturais com tela antes do revestimento com
argamassa, quando a estrutura não for mantida aparente.
Apesar de pouco freqüente sua utilização, podemos encontrar no mercado, painéis pré-fabricados de
concreto celular, gesso, cimento, amianto com miolo de fibra de madeira, etc.
Conexões
Assim como as ligações em uma estrutura convencional de concreto armado são chamadas vínculos,
através dos quais a estrutura trabalha solidária distribuindo e absorvendo esforços por intermédio de
seus elementos devido ao princípio da ação e reação, o mesmo se dá na estrutura metálica que
necessita também de conexões entre as peças.
Tais conexões são executadas por solda ou parafusos comuns ou de alta resistência.

4. As conexões efetuadas através de parafusos são resistentes à tração, à força cortante ou a esforços
combinados de tração e cortante.
As conexões soldadas são mais eficientes do que as parafusadas, todavia não permitem a desmontagem
da estrutura, fatos que as vezes pode acarretar prejuízo de ordem econômica.
São classificadas da seguinte forma:
a. Rígidas:
Quando não permitem rotação dos elementos.
Ex.: Nós de pórticos.
b. Flexíveis:
Quando permitem rotação.
Ex.: Apoios articulados.
Conceito importante:
“As estruturas como um todo e seus subsistemas, devem possuir ligações adequadas para que fique
garantida a não hipostaticidade do conjunto. As barras necessitam de secção, vínculos e
comprimentos adequados para evitar problemas de flambagem. Para cada caso deve-se estudar o
melhor esquema estrutural: Estrutura isostática ou hiperestática, ligação rígida ou flexível, em função
da economia, da funcionalidade e dos aspectos arquitetônicos do edifício.” [1]
[1] DIAS, Luís Andrade de Mattos. Estruturas de aço. São Paulo: Zigurate, 1997. p. 48.

5. Conforme explicitado nos capítulos anteriores, a estrutura deve resistir às solicitações de forma
conjunta. Seu comportamento deverá ser o de um bloco rígido, e embora o processo de cálculo leve em
conta as ações e reações e momentos em cada ligação, a estrutura deverá resistir de forma solidária, de
modo que ao ser projetada sua idealização inicial deve considerar em primeiro lugar o desempenho do
conjunto, e posteriormente o comportamento dos elementos em separado. O conceito de estabilidade
aplica-se à estrutura como um todo, porém devemos proceder à analise dos elementos isoladamente,
visto que em alguns casos devido ao seu posicionamento, algumas peças podem apresentar perda de
estabilidade quando sujeitas por exemplo à flexo-torção.
Nesses casos específicos, pode se tornar necessário a adição de elementos estabilizantes para assegurar
a manutenção da estabilidade do conjunto. Ex.:

6. Outras combinações possíveis:
Também se pode garantir a estabilidade do sistema alterando-se o tipo de conexão entre as
barras. Ex.:

7. Neste caso as ligações estão presentes tanto na ancoragem no terreno como nos nós das barras,
formando o conjunto classificado como pórtico. [1]
Ou ainda, é possível garantir a estabilidade do sistema associando um conjunto instável, a um
elemento rígido denominado placa, construído com material de natureza diferente do aço, como
alvenaria ou concreto.
[1] O aço na construção. São Paulo: Curso de atualização realizado pela COSIPA, mai. 1994. Publicação técnica nº 9, “Sistemas
estruturais de edifícios de aço”. p. 9-10.

8. Um tipo de conjunto rígido como uma parede de
concreto, além de grande eficiência no que se refere
ao travamento de empuxos horizontais, também pode
ser utilizado como componente de caixas de escadas
e elevadores, elementos de circulação vertical
sempre presentes em edifícios com muitos
pavimentos. [1]
“Os chamados sistemas estruturais verticais são
aqueles cuja função principal é a de agrupar cargas
dos pavimentos colocados uns sobre os outros, e
transmiti-las verticalmente à base.
Para tanto, requerem continuidade dos elementos
que transportam a carga à base, e portanto
necessitam da coincidência dos pontos de
agrupamento da carga, para cada planta.” [2]
[1]ENGEL, Heino. Sistemas de estruturas. São Paulo: Hemus, 1981. cap.5
[2]O aço na construção. São Paulo: Curso de atualização realizado pela COSIPA, mai. 1994. Publicação técnica nº 9, “Sistemas estruturais
de edifícios de aço”. p. 9-10.

9. Ocorre que, cargas horizontais provenientes do vento atuam sobre as laterais do edifício, produzindo
pressão sobre as fachadas, devendo ser levado em conta para efeito de resolução e cálculo do sistema,
o arrasto aerodinâmico resultante de tais esforços.
De modo geral, a estrutura do edifício adquire configurações típicas conhecidas, em função da
maneira como resiste a empuxos horizontais:
A - Estrutura com pórticos rígidos
B - Estrutura contraventada com barras diagonais
C - Estrutura com paredes enrijecidas
D - Estrutura com núcleo de concreto
E - Estrutura tubular.
Para definição de um sistema estrutural em aço, devemos sempre levar em consideração a
necessidade de se resistir aos esforços com limitação de deslocamento. Esse efeito se obtém de várias
formas:

10. A. Estrutura com pórticos rígidos:
Deve-se prever um conjunto de pórticos rígidos com H = altura do edifício, conforme diagrama abaixo:

11. B. Estrutura contraventada:
A rigidez é obtida através de contraventamentos verticais ao longo do edifício, formando painéis em
forma de treliça. Para facilidade de ligação convém prever ângulos nunca inferiores a 30º, e não
ultrapassar 4 pisos. Também não devem estar afastados mais do que 25 m. entre si.

12. C. Estruturas com paredes enrijecidas:
A rigidez é obtida construindo-se uma parede de concreto no vão entre 2 pilares, ou ocupando uma linha
inteira de colunas.

13. D. Estrutura com núcleo de concreto:
Esta solução tem dupla função: dar estabilidade horizontal ao sistema, ao mesmo tempo que
abriga a torre de circulação vertical. O núcleo poderá estar situado fora do centro de gravidade
do bloco principal. Para edifícios de aço esse tipo de solução é mais aconselhável.
A transferência da ação do vento ao núcleo é realizada pelas lajes.
É mais aconselhável colocar o núcleo simétrico em relação à planta devido ao
aparecimento de momentos torçores provocados pela ação do vento.

14. E. Estrutura tubular:
Os nós são dispostos em todo o perímetro da planta do pavimento térreo até a cobertura, funcionando a
estrutura como um tubo vertical treliçado capaz de resistir a esforços de compressão, flexão e torção.

19. Comparativo dos materiais estruturais
Aço
• Execução na fábrica
• Somente montagem no canteiro (mm)
• Precisão quantitativa de materiais
• Poucos itens de materiais (aço,
parafusos, eletrodos)
•Qualidade garantida dos materiais
• Pouca mão de obra
• Canteiro diminuto
• Obra seca
• Fácil fiscalização
Concreto
• Execução no canteiro (cm)
• Maior dificuldade de precisão de
quantidades
• Maior diversificação de materiais (cimento,
areia, brita, fôrmas, água, ferro, etc.)
• Dificuldade de garantia de qualidade
• Maior quantidade de pessoas na obra
• Canteiro maior
• Obra com muito uso de água
Administração da Obra

20. Fundações
• Leveza estrutural
• Menor carga nas bases
• Volumes menores nos blocos
• Sistemas mais econômicos
Aço Concreto
• Peso estrutural maior
• Bases mais solicitadas
• Maiores volumes nos blocos
• Sistemas mais onerosos
• Fôrmas apoiadas no vigamento
• Rigor nos níveis
• Pavimento liberado para outros serviços
• Velocidade de construção
• Maior necessidade de escoramento para
fôrmas
• Menor rigor nos níveis
• Impedimento de trânsito enquanto escorado
• Depende da cura do concreto
Lajes

21. Paredes
Aço Concreto
• Precisão milimétrica
• Esquadro e prumos exatos
• Economia na execução
• Variação dimensional
• Irregularidade de prumos
• Maior custo devido a imperfeições
Prazos & Custo Financeiro
• Prazos finais reduzidos
• Antecipação de uso
• Retorno mais rápido
• Maiores prazos

22. Vantagens na utilização da estrutura metálica
De acordo com o boletim 09/87 da ABCEM – Associação Brasileira de Construção Metálica, as
principais vantagens na utilização da estrutura metálica são:
Menores dimensões das peças.
A alta resistência a esforços solicitantes leva automaticamente a um dimensionamento capaz de
prever peças de dimensões e pesos menores. No caso de vigas, por exemplo, metade da h é 1/6 do
peso em se tratando de comparação aço x concreto.
Liberdade no projeto / facilidade de vencer grandes vãos.
A maior resistência do aço à tração e à compressão permite aos seus elementos vencer vãos maiores
com menores dimensões das peças e menores pesos.
Precisão das dimensões dos componentes estruturais / garantia de níveis e prumos.
A fabricação obedece a rigorosas especificações dimensionais.
Pode-se encomendar os acessórios (portas, janelas, etc.) antecipadamente. No caso de edifícios,
após a montagem da estrutura ela está totalmente nivelada e aprumada, podendo servir de guia para
as demais etapas. Como conseqüência e desde que a mão de obra seja especializada, a qualidade da
obra é melhor devido à compatibilidade com os processos industrializados.
Maior facilidade de reforço.
Quando houver necessidade de aumento de carga, a estrutura pode ser facilmente reforçada, através
da soldagem de chapas e perfis por exemplo.

23. Resistência à corrosão.
Desde que as precauções devidas sejam tomadas, como por exemplo pintura e/ou galvanização, a
estrutura metálica apresenta excelente resistência à corrosão.
Redução de carga nas fundações.
Pode-se conseguir um grande alívio de carga nas fundações devido à maior resistência aos esforços
solicitantes.
As estruturas em aço são cerca de seis vezes menos pesadas que as estruturas em concreto armado.
A economia ( $ ) situa-se em torno de 30%.
Redução dos prazos de execução da obra.
Esta é sem dúvida a maior vantagem oferecida pela utilização das estruturas de aço: sua rapidez
construtiva.
O cronograma da obra poderá sofrer uma redução de tempo de 30 a 40% quando comparado com o
concreto armado.
Não há necessidade de se aguardar a “cura” como no caso do concreto, e além disso os acabamentos
poderão ser iniciados imediatamente após a montagem da estrutura, o que significa racionalização
na utilização dos materiais e mão de obra e redução de desperdício

24. Simplicidade na organização do canteiro de obras.
Como a estrutura metálica é pré-fabricada e naturalmente trazida de fora, o espaço
necessário diretamente relacionado à ela, visa apenas acomodar o trânsito de gruas e
guindastes, além da montagem propriamente dita.
Como suas ligações via de regra são feitas utilizando-se parafusos, sua desmontagem é
perfeitamente possível, assim como a recuperação e reaproveitamento.
Desvantagens na utilização da estrutura metálica
• Alto custo inicial da estrutura:
Concreto: 20% do custo da obra.
Aço: 25% a 30% do custo da obra.
• Mão-de-obra especializada.
• Resistência ao fogo:
Aço perde em média 50% de sua resistência em temperaturas acima de 550ºC.

25. Detalhes recomendados para projeto
Estas recomendações constam na publicação “Estruturas de aço, conceitos, técnicas e linguagem” do ”
do Arqº L. A. de Mattos Dias.
Prever furos na estrutura em quantidade e tamanho suficientes para prever o escoamento de água.
A. As cantoneiras devem ser projetadas para permitir o livre fluxo de ar, facilitando a secagem da
superfície.
B. Prever espaços amplos e acessos facilitados para permitir adequada manutenção.
C. Não deixar cavidades nas soldas.
D. Evitar juntas sobrepostas.
E. Evitar que peças fiquem semi-enterradas ou semi-submersas. [1]
] DIAS, Luís Andrade de Mattos. Estruturas de aço: conceitos, técnicas e linguagem. São Paulo: Zigurate, 1997. p.115.

27. Detalhes
REICHSTAG – NORMAN FOSTER –
GERMANY, 1993-1999

28. Estruturas

29. Emendas de pilares tipo I ou H
parafusados.

30. Emendas de pilares caixão
parafusados.

31. Emendas de pilares tipo I ou H
soldados.

32. Ligações vigas com pilares
parafusadas.

33. Ligações vigas com pilares
soldadas e parafusadas.
Ligações vigas com pilares
soldadas.

34. Ligações viga - viga.

35. Estruturas retesadas

41. Vedações

42. Painéis Pré-Moldados
Fonte: Açominas

51. Placas / Pele de Vidro

56. Parede Cortina

58. Paredes Moldadas “in loco”
Alvenaria Desvinculada

69. Alvenaria Vinculada

71. Cabo do Aço Plastificado

72. FUNDAÇÃO : ESTRUTURA METÁLICA SOBRE BLOCO DE CONCRETO
ESTRUTURA MISTA