ESTUDO COMPARATIVO DO CUSTO BENEFÍCIO DE UMA …

CENTRO UNIVERSITÁRIO NOVAFAPI

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

LUCIANO NEVES DE HOLANDA BARROSO

ESTUDO COMPARATIVO DO CUSTO BENEFÍCIO DE UMA EDIFICAÇÃO ENTRE ESTRUTURA DE AÇO E CONCRETO ARMADO

TERESINA

2019

LUCIANO NEVES DE HOLANDA BARROSO

ESTUDO COMPARATIVO DO CUSTO BENEFÍCIO DE UMA EDIFICAÇÃO ENTRE ESTRUTURA DE AÇO E CONCRETO ARMADO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de engenharia civil, do Centro Universitário UNINOVAFAPIi, como requisito para a obtenção do título de bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Professor Msc. Carol Chaves Mesquita e Ferreira.

TERESINA

2019

FICHA CATALOGRÁFICA

Catalogação na publicação Antonio Luis Fonseca Silva– CRB/1035

Francisco Renato Sampaio da Silva – CRB/1028

B277e Barroso, Luciano Neves de Holanda.

Estudo comparativo do custo beneficio de uma edificação entre estrutura de aço e concreto armado / Luciano Neves de Holanda Barroso. – Teresina: Uninovafapi, 2019.

Orientador (a): Prof. Me Carol Chaves Mesquita e Ferreira; Centro Universitário UNINOVAFAPI, 2019.

57. p.; il. 23cm.

Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Centro Universitário UNINOVAFAPI, Teresina, 2019.

1. Concreto Armado. 2. Aço. 3. Dimensionamento estrutural. 4. Viabilidade econômica. I.Título. II. Ferreira, Carol Chaves Mesquita e.

CDD 624.183

RESUMO

O presente trabalho consistiu na elaboração de projetos estruturais de uma mesma edificação para dois tipos de materiais principais, estes sendo, o concreto armado e o aço. A concepção do tema baseou-se em critérios de aplicação dos conhecimentos adquiridos durante toda a graduação do curso de Bacharelado em Engenharia Civil, unidos ao desejo de avaliar, entre si, o custo benefício da execução de estruturas em concreto armado e estruturas metálicas. Nos capítulos serão apresentadas informações sobre os materiais, as normas vigentes utilizadas na elaboração dos projetos estruturais e outras considerações sobre a análise dos mesmos, principalmente em relação aos seus custos. Foi feito o dimensionamento das vigas e pilares, de acordo com o levantamento das cargas de utilização da estrutura e finalizando o trabalho com o detalhamento e orçamento dos projetos. Os dimensionamentos estruturais em concreto armado e aço foram feitos com a utilização dos softwares AltoQI Eberick 2018 e CYPE Metálicas 3D, respectivamente. E o orçamento foi elaborado a partir dos dados obtidos nos projetos estruturais e os valores unitários dos materiais com base no SINAPI. Com isso, pode-se perceber que a execução da estrutura em concreto armado seria mais vantajosa se pensado apenas no fator custo dos insumos.

Palavras-chave: Concreto armado. Aço. Dimensionamento Estrutural.

Viabilidade econômica.

ABSTRACT

This work consisted in the elaboration of structural projects of the same building for two types of main materials, the reinforced concrete and the steel. The conception of the subject was based on criterion of application of the knowledge acquired during the entire undergraduate course in Civil Engineering Bachelor's degree, together with the desire to evaluate, among them, the cost benefit of the execution of structures in reinforced concrete and metallic structures. In the chapters will be presented information on the materials, the current norms used in the elaboration of the structural projects and other considerations on the analysis of the same, mainly in relation to their costs. The beams and pillars were dimensioned according to the loads take-of use of the structure and finalizing the work with the detailing and budget of the project. Structural dimensions in reinforced concrete and steel were made using the software AltoQI Eberick 2018 and CYPE Metálicas 3D, respectively. The budget was obtained from the data in the structural projects and the unit values of the materials based on the SINAPI.

Keywords: Reinforced concrete. Steel. Structural Dimensioning. Economic viability.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Domínios de deformação no estado limite último da seção transversal .... 14

Figura 2 - Pilares ....................................................................................................... 20

Figura 3 - Esquema da viga ...................................................................................... 21

Figura 4 - Esquema de laje ....................................................................................... 22

Figura 5 - Diagram de tensão e deformação de um aço ........................................... 24

Figura 6 - Fluxograma dos softwares ........................................................................ 36

Figura 7 - Dados Iniciais (Passo 1) ........................................................................... 37

Figura 8 - Dados Iniciais (Passo 2) ........................................................................... 37

Figura 9 - Lançamento de pilares .............................................................................. 38

Figura 10 - Lançamento de vigas .............................................................................. 39

Figura 11 - Lançamento finalizado ............................................................................ 39

Figura 12 - Verificação de possíveis problemas por desalinhamentos ...................... 40

Figura 13 - Configurações de análise ........................................................................ 40

Figura 14 - Configurações de dimensionamento ....................................................... 41

Figura 15 - Dados iniciais de projeto ......................................................................... 41

Figura 16 - Dados a definir de acordo com NBRs vigentes e tipos de materiais

utilizados no projeto .................................................................................................. 42

Figura 17 - Perfis das barras ..................................................................................... 43

Figura 18 - Inserindo as cargas da estrutura ............................................................. 43

Figura 19 - Detalhe da viga 2 .................................................................................... 48

Figura 20 - Detalhe de pilares dimensionados .......................................................... 49

Figura 21 - Estrutura de concreto armado x estrutura de aço ................................... 52

LISTA DE QUADROS

Quadro 1 - Agressividade do concreto ...................................................................... 16

Quadro 2 - Coeficientes de ponderação .................................................................... 18

Quadro 3 - Peso específico dos materiais de construção ......................................... 28

Quadro 4 - Valores mínimos das cargas verticais ..................................................... 29

Quadro 5 - Coeficientes de ponderação .................................................................... 31

Quadro 6 - Fatores de combinação ........................................................................... 31

Quadro 7 - Vigas ....................................................................................................... 45

Quadro 8 - Pilares ..................................................................................................... 46

Quadro 9 - Resumo do aço das vigas ....................................................................... 47

Quadro 10 - Resumo do aço dos pilares ................................................................... 48

Quadro 11 - Resumo perfis metálicos ....................................................................... 50

Quadro 12 - Orçamento da estrutura em concreto armado ....................................... 50

Quadro 13 - Orçamento da estrutura metálica .......................................................... 51

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................... 9

1.1 OBJETIVOS ................................................................................................. 10

1.1.1 Objetivo Geral ............................................................................................. 10

1.1.2 Objetivos específicos ................................................................................. 11

1.2 JUSTIFICATIVA............................................................................................ 11

2 REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................................... 12

2.1 CONCRETO ................................................................................................. 12

2.1.1 Domínios ..................................................................................................... 13

2.1.2 Classe de agressividade ............................................................................ 15

2.1.3 Propriedades do concreto endurecido ..................................................... 16

2.1.3.1 Resistência mecânica à compressão ........................................................... 16

2.1.3.2 Resistência à tração ..................................................................................... 18

2.1.3.3 Módulo de elasticidade ................................................................................. 19

2.1.4 Sistema estrutural em concreto armado .................................................. 20

2.1.4.1 Pilar .............................................................................................................. 20

2.1.4.2 Viga .............................................................................................................. 21

2.1.4.3 Laje ............................................................................................................... 22

2.2 AÇO .............................................................................................................. 23

2.2.1 Propriedades mecânicas do aço ............................................................... 24

2.2.1.1 Limite de escoamento e limite de resistência ............................................... 24

2.2.1.2 Elasticidade .................................................................................................. 25

2.2.1.3 Plasticidade .................................................................................................. 25

2.2.1.4 Ductilidade .................................................................................................... 26

2.2.1.5 Tenacidade ................................................................................................... 26

2.2.2 Sistemas estruturais em aço ..................................................................... 26

2.2.2.1 Pilares (Colunas) .......................................................................................... 27

2.2.2.2 Vigas ............................................................................................................. 27

2.2.2.3 Pórticos ......................................................................................................... 27

2.3 CARGAS SOLICITANTES ............................................................................ 28

2.3.1 Cargas permanentes .................................................................................. 28

2.3.2 Acidentais ................................................................................................... 29

2.3.3 Cargas devido ao vento ............................................................................. 30

2.3.4 Cargas devido ao vento ............................................................................. 30

2.4 DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA EM CONCRETO ARMADO ......... 31

2.5 DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA METÁLICA .................................. 32

2.6 ORÇAMENTO SINAPI .................................................................................. 33

3 METODOLOGIA........................................................................................... 35

3.1 DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL ......................................................... 35

3.1.1 Dimensionamento computacional estrutura em concreto armado ........ 36

3.1.1.1 Pré-dimensionamento dos elementos de concreto armado .......................... 36

3.1.1.2 Modelagem computacional – Eberick ........................................................... 37

3.2 DIMENSIONAMENTO COMPUTACIONAL ESTRUTURA DE AÇO ............ 41

3.2.1 Modelagem computacional – Metálicas 3D .............................................. 41

3.2.2 Definição dos perfis das barras ................................................................ 42

3.2.3 Inserção das cargas ................................................................................... 43

3.2.4 Análise estrutural ....................................................................................... 44

3.3 VIABILIDADE ECONÔMICA ........................................................................ 44

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................. 45

4.1 DIMENSIONAMENTO DA EDIFICAÇÃO ATRAVÉS DO EBERICK ............. 45

4.1.1 Características geométricas das vigas ..................................................... 45

4.1.2 Características geométricas dos pilares .................................................. 46

4.1.3 Consumo de aço das vigas ....................................................................... 47

4.1.4 Consumo de aço nos pilares ..................................................................... 48

4.1.5 Consumo de aço nos pilares ..................................................................... 49

4.2 DIMENSIONAMENTO DA EDIFICAÇÃO ATRAVÉS DO METÁLICA 3D ..... 49

4.3 COMPRAÇÃO ENTRE OS ORÇAMENTOS REALIZADOS ......................... 50

5 CONCLUSÕES E TRABALHOS SUGERIDOS ........................................... 53

REFERÊNCIAS ............................................................................................ 55

ANEXO..........................................................................................................58

9

1 INTRODUÇÃO

O uso de estruturas metálicas no século XVIII revolucionou o campo da

Engenharia Civil concedendo um considerável passo para o desenvolvimento de

métodos construtivos em aço. Conforme Bellei, Pinho e Pinho (2008), a primeira

obra relevante foi a ponte sobre Severn em Coalbrookdale, no ano de 1779 na

Inglaterra, a qual foi projetada por Abraham Darby com vão de 30 metros. Após isso

foram construídas estações de trens e edifícios industriais. Mesmo assim o ferro

continuava ainda sendo mais limitado a pontes. O setor de Ferro e Aço constitui um

caso clássico de evolução tecnológica, em particular nos aspectos ambientais. Em

primeiro lugar, o setor é altamente intensivo em energia e envolve grandes volumes

de insumos materiais, poluentes e rejeitos. Segundo, enfrenta o desafio da

competição com outros materiais, tanto no que se refere aos custos de produção

quanto à performance dos produtos (FREUHAN, 1996).

Somente na Revolução Industrial a utilização do aço começou a ser

generalizada. Segundo Bellei, Pinho e Pinho (2008), o pioneiro edifício metálico foi o

Palácio de Cristal, construído na cidade de Londres em 1851. No entanto, no Brasil,

apenas no século XX a indústria siderúrgica foi implantada com a Companhia

Siderúrgica Belgo Mineira, e foi nos primeiros anos da 2ª Guerra Mundial com a

instituição da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), em Volta Redonda no estado

do Rio de Janeiro, que iniciou a fabricação de perfis metálicos em escala maior aqui

no país.

Hoje em dia o método construtivo em aço está sendo gradativamente mais

utilizado, para pôr fim às restrições que os demais métodos construtivos detêm

propiciando a formulação de projetos mais arrojados com total liberdade de criação.

E com a constatação das vantagens das estruturas de aço como resistência maior,

peso de estrutura menor, capacidade de suportar vãos maiores, perfis estruturais

mais esbeltos e, por consequência, área útil maior, em relação à outros materiais

anteriormente utilizados, este método construtivo foi passando a ser mais usual.

Com tudo isso, a utilização do concreto armado ainda é predominante no

Brasil, sendo um grande fabricante desse material, e vem crescendo a cada dia

devido às novas aplicações e aumentando a sua qualidade através das exigências

requeridas. Para Cardoso (2013), o ápice do crescimento e desenvolvimento do

mesmo foi por volta da década de 1950, com o desenvolvimento das cidades, onde

10

o aceleramento do êxodo rural fez surgir novas tecnologias que aprimoraram o

concreto armado. Além disso, haja vista que a mão-de-obra é, em sua maior parte,

qualificada somente para os métodos construtivos tradicionais como alvenaria e

concreto armado sem contar que o custo da estrutura de concreto armado tem

menor custo quando comparado ao aço.

Entretanto, este custo é somente um dos parâmetros do orçamento total de

uma obra, sendo que o prazo pode ser também uma referência de custo, o que vai

depender da finalidade de cada obra. Portanto, há diversos fatores a serem

comparados para a devida decisão de qual método construtivo escolher.

Por causa disso, as empresas buscam cada vez mais um custo-benefício

com precisão que é restrito, por vários fatores como, mão-de-obra, custos de

materiais e tempo de execução, os quais são únicos de cada obra e isso torna

essencial o estudo da escolha do tipo de estrutura e do método construtivo. A busca

pela utilização de estruturas metálicas devido à difusão do seu custo-benefício seria

um avanço grande para a economia do país se comprovado que o mesmo é real,

tendo em vista os seguidos anos de crise da construção civil.

Sendo assim, o presente trabalho trouxe um comparativo entre custos de

uma edificação em estrutura em aço e em concreto armado de uma maneira prática,

tendo o ímpeto, sobretudo, de buscar aprendizagem do dimensionamento de

estruturas metálicas que se mostram cada vez mais indispensáveis na construção

civil do mundo moderno.

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 Objetivo Geral

Dimensionar estruturas metálicas e estruturas em concreto armado,

direcionadas a um prédio comercial, conforme as normas técnicas, bem como

verificar a situação dos custos do mercado regional para construções com esses

materiais, com vistas a comparar o custo-benefício entre os dois métodos

estruturais.

11

1.1.2 Objetivos específicos

Dimensionar a estrutura de aço de uma edificação comercial, por meio do

software METÁLICAS 3D;

Dimensionar a estrutura do prédio comercial em concreto armado por meio do

software de cálculo estrutural EBERICK 2018;

Procurar adequadas soluções objetivando menores custos;

Fazer o comparativo econômico da estrutura do prédio comercial em concreto

armado e em aço.

1.2 JUSTIFICATIVA

O presente estudo de caso foi justificado pela relevância de um

dimensionamento seguro e econômico para se conseguir um custo-benefício melhor

na escolha da estrutura, seja ela de aço ou de concreto armado, tendo em vista o

considerável crescimento no uso de estruturas metálicas em edificações na

engenharia civil. Segundo o BNDES (2012), o consumo de aço destinado às

estruturas metálicas passou de 324 mil toneladas em 2002 para 1,6 milhão de

toneladas em 2009, e os desembolsos do órgão para empresas do setor saltaram de

cerca de R$6 milhões em 2001 para mais de R$156 milhões em 2010. Já o concreto

armado é bastante utilizado no Brasil e no mundo, sendo considerado o principal

material construtivo, tanto pelo fácil acesso aos materiais que o compõem como pela

familiarização da maioria dos profissionais da construção civil.

12

2 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 CONCRETO

Pode-se afirmar que o concreto se trata de um composto de agregados

graúdos, agregados miúdos, cimento e água, mas para que o mesmo tenha papel

estrutural é preciso que seja armado com aço. Por causa disso é chamado de

concreto estrutural de concreto armado (CARVALHO e FIGUEIREDO FILHO, 2014).

A combinação concreto e aço somente é perfeita em razão de os dois

deterem coeficientes de dilatação térmica bem próximos (α conc. = 1,0 x 10 −5 ºC−1

e α aço = 1,2 x 10 −5 ºC−1 ), o que assegura ainda um bom trabalho em conjunto,

haja vista que o concreto oferta proteção em condições normais, em situações de

oxidação e quando são expostos a elevadas temperaturas. Outro fator relevante

nesta combinação trata-se da aderência entre os materiais, pois sem elas os

mesmos trabalham de maneira individual e por causa disso mantém suas

características próprias. Já o aço também possui bom desempenho à tração

enquanto que o concreto trabalha melhor a compressão (CARVALHO e

FIGUEIREDO FILHO, 2014).

Por meio da aderência é possível assegurar que os materiais trabalhem de

maneira solidária, isto é, as barras de aço começam a deformar quanto o concreto é

requerido. As vantagens no uso do concreto podem ser notadas por meio de:

(ALMEIDA, 2012)

a) Sua trabalhabilidade, que viabiliza moldá-lo de diversas maneiras sempre

adequando ao projeto arquitetônico, ou à necessidade do projetista;

b) Sua resistência, que atende também a maior parte das solicitações bem como

também é resistente à vibrações e choques, efeitos atmosféricos, térmicos e

desgastes mecânicos;

c) Manifesta ainda boa durabilidade e resistência ao fogo desde que os cobrimentos

e a qualidade do concreto estejam em conformidade com as condições do meio

no qual está incluída a estrutura;

d) Pode ser usada no sistema de pré-moldados que tanto facilitam sua execução

quanto propicia maior celeridade de montagem, sem contar o fato da técnica ser

13

razoavelmente dominada no Brasil, oferece ainda competitividade econômica

com estruturas de aço;

e) Seu uso ainda é possível em estruturas monolíticas em razão de propiciar

aderência entre concreto novo e concreto velho, viabilizando a transmissão de

esforços.

Como todo material, o concreto também possui suas desvantagens que

podem ser notadas nas suas dimensões, sempre mais altas que o aço, e seu peso

específico elevado (γ = 25 kN/m³) que restringem sua utilização em certas situações

ou acabam aumentando o seu custo (SANTOS, 2007).

Ainda segundo Santos (2007), também pode ser notado que adaptações e

reformas em muitos casos são de difícil execução, e que o concreto além de ser um

bom condutor de calor e som, ainda precisa de escoras que devem ser mantidas no

local até que o concreto atinja resistência adequada.

Além de precauções com o processo executivo do concreto, existem vários

fatores responsáveis pela qualidade do mesmo. Dentre eles estão, a quantidade de

cimento ou dos outros compostos usados para o seu preparo, a relação água-

cimento, granulometria dos agregados utilizados, as condições e tempo de

transporte e adensamento, a temperatura à que será exposto e várias outras razões

influenciáveis (PINHEIRO, LIBÂNIO M., et al., 2004).

2.1.1 Domínios

Segundo Carvalho e Filho (2013), os conjuntos de deformações específicas

do concreto e do aço, ao longo de uma seção transversal com armadura simples, ao

qual é submetida a ações de carregamento normal, delimitam e definem seis

domínios de deformação, conforme a Figura 1, que representam as possibilidades

de ruína da seção, a cada par de deformações específicas de cálculo.

14

Figura 1 - Domínios de deformação no estado limite último da seção transversal

Fonte: NBR 6118 (2014)

Conforme demonstrado na Figura 1, apenas o aço se deforma no domínio 1,

ao qual tem uma deformação na grandeza de 10 ‰. Já no domínio 2, tanto o

concreto como o aço se deformam, chegando a 3,5 ‰ e 10 ‰, respectivamente. No

domínio 3, o concreto se deforma até 3,5 ‰ e o aço até seu próprio patamar de

deformação específica εyd. E no domínio 4, apenas o concreto se deforma, ao qual

tem uma deformação na grandeza de 3,5 ‰

Para as classes de concreto existentes, divide-se o equacionamento dos

mesmos em dois, tendo uma cadeia de fórmulas para concretos de classe até 50

MPa e outra para concretos acima de 50 MPa. A seguir, as Equações 1, 2, 3, 4, 5, 6,

7 descrevem-se o equacionamento dos concretos a partir da divisão de classes.

a) Concreto até 50 MPa.

1) Equilíbrio da seção

(

1)

2) Posição da linha neutra (L.N.)

15

(

2)

3) Cálculo da armadura

(

3)

b) Concreto acima de 50 MPa.

1) Equilíbrio da seção

(

4)

(

5)

2) Posição da linha neutra (L.N.)

(

6)

3) Cálculo da armadura

(7)

2.1.2 Classe de agressividade

De acordo com NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto –

Procedimento (ABNT, 2014), a classificação da agressividade do ambiente é

realizada com base nas condições de exposição da estrutura ou suas partes, ao

16

micro e macro clima atuantes sobre a obra e suas partes críticas, conforme

mostrado no Quadro1. Os critérios de durabilidade são bastante submissos das

características do concreto, do seu cobrimento de proteção da armadura e da

relação existente entre a água e cimento na mistura (CARDOSO, 2013).

Quadro 1 - Agressividade do concreto

Fonte: NBR 6118 (2014)

2.1.3 Propriedades do concreto endurecido

Segundo Bauer (2013), concreto endurecido é aquele considerado como um

sólido a partir da pega e que apresenta perpétua evolução, sendo sensível às

modificações das condições ambientais, físicas, químicas, mecânicas, com reações

geralmente lentas. As características e propriedades que qualificam o concreto

devem ser relativamente consideradas de acordo com a qualidade exigida para

determinada finalidade na construção.

As principais propriedades observadas referentes ao concreto endurecido

são: resistência mecânica, durabilidade e permeabilidade. Sendo que o presente

trabalho focou na resistência mecânica à compressão.

2.1.3.1 Resistência mecânica à compressão

De acordo com Araújo, Rodrigues e Freitas (2000), a resistência mecânica

do concreto endurecido é a capacidade de resistir a diversos esforços condicionados

durante sua utilização, destacando-se a resistência à compressão, à tração, à flexão

17

e ao cisalhamento. O processo de endurecimento do concreto é muito longo,

podendo chegar a completá-lo em mais de dois anos. Porém aos 28 dias de idade, o

concreto já adquire entre 75 a 90% de sua resistência total.

Segundo Teodoro (2013), uma das propriedades mais importantes para o

concreto armado é a resistência à compressão, por estar relacionada diretamente

com sua estrutura interna, indicando uma estimativa do desempenho em termos

mecânicos e também da durabilidade do mesmo.

Ainda de acordo com Araújo, Rodrigues e Freitas (2000), os fatores que se

destacam por influenciar a resistência mecânica do concreto são:

a) Fator água/cimento: quanto menor este fator, maior será a resistência do

concreto, porém, tendo-se um volume de água necessário para reagir com todo o

cimento e dar trabalhabilidade ao concreto;

b) Idade e tipo de cimento: esse fator está diretamente associado à resistência da

pasta, que é determinada pelo tipo de cimento utilizado na produção do concreto;

c) Forma e granulometria dos agregados: partículas que tem forma cúbica

apresentam maior área específica do que as arredondadas, influenciando na

ligação pasta/agregado e quando se reduz a dimensão máxima do agregado

graúdo se tem um aumento considerável de resistência mecânica do concreto;

d) Condições de cura: consiste no controle da temperatura e no movimento da água

de dentro para fora do concreto (reação exotérmica), favorecendo a hidratação

do cimento, tendo grande importância principalmente nos primeiros dias.

Para Neville (2013), o fator determinante para a resistência do concreto é a

aderência entre o agregado e a pasta de cimento. Quando se tem uma boa

aderência, o corpo de prova rompido deve apresentar partículas de agregado

rompidas, no entanto, se houver bastantes partículas rompidas, pode significar que a

resistência daquele concreto é baixa.

Num projeto, quando já foi definido o valor da resistência à compressão

característica dos materiais, é necessário transforma-la em resistência de cálculo.

Para isso é necessário utilizar um coeficiente de ponderação (ɣc) para reduzir o valor

original e conferir uma maior segurança. A resistência de cálculos (fcd) está

representada logo a seguir, na Equação 7 (ABNT, 2014).

18

(

8)

O Quadro 2 identifica os valores dos coeficientes de ponderação de acordo

com o tipo de combinação e o material utilizado.

Quadro 2 - Coeficientes de ponderação

Combinações Concreto ɣc Aço ɣs

Normais 1,4 1,15

Especiais ou de construção 1,2 1,15

Excepcionais 1,2 1,0

Fonte: Adaptada da NBR 6118 (2014)

2.1.3.2 Resistência à tração

De acordo com Carvalho e Figueiredo (2016), por ter uma baixa resistência

à tração, geralmente é desprezível essa característica. Essa resistência pode estar

ligada à fissuração e ao esforço cortante do elemento estrutural, e por ter um mau

desempenho, é necessário seu pleno conhecimento. Para se conhecer o valor da

resistência à tração há três tipos de ensaios: tração direta, tração indireta e

flexotração. “A resistência à tração indireta fct,sp e a resistência à tração na flexão fct,f

devem ser obtidas em ensaios realizados segundo as ABNT NBR 7222 e ABNT

NBR 12142, respectivamente” (ABNT, 2014).

O valor atribuído a resistência à tração direta (fct) é igual a 0,9 da resistência

da tração indireta (fct,sp) ou 0,7 da resistência a tração na flexão (fct,f), ou, caso não

haja ensaios para a determinação de fct,sp e fct,f, o valor médio ou característico pode

ser obtido através das Equações 9, 10, 11 e 12 (ABNT, 2014).

(9)

(10)

19

a) Para concretos com classes até C50.

(

11)

b) Para concretos com classes entre C55 e C90.

c)

(12)

Onde, fct,m e fck estão em MPa.

Sendo, fckj ≥ 7 MPa, podendo utilizar essas equações quando as idades são

diferentes de 28 dias.

2.1.3.3 Módulo de elasticidade

Carvalho e Figueiredo (2016) definem módulo de elasticidade como uma

grandeza de ordem mecânica, que mede o quão rígido é um material no estado

sólido. E pode ser calculado através das relações entre tensões e deformações. A

ABNT NBR 8522 (2017) estabelece um método de ensaio para se obter o valor do

módulo de elasticidade do concreto, devendo também ser considerado o módulo de

deformação tangencial, obtido aos 28 dias de idade.

Caso não se faça o devido ensaio, pode-se estimar o valor do módulo de

elasticidade inicial através da Equação 13 (ABNT, 2014), para fck de 20 MPa a 50

MPa:

(

13)

Sendo: E = 1,2 para basalto e diabásio; E = 1,0 para granito e gnaisse; E

= 0,9 para calcário; E = 0,7 para arenito.

Onde: Eci e fck são dados em megapascal (MPa).

O módulo de deformação secante também pode ser estimado através das

Equações 14 e 15 a seguir:

(

14)

20

Sendo:

(15)

2.1.4 Sistema estrutural em concreto armado

2.1.4.1 Pilar

De acordo com a NBR 6118 (2014), pilares são elementos lineares de eixo

reto, usualmente dispostos na posição vertical, no qual as forças normais de

compressão são preponderantes. São destinados a transmitir as ações às

fundações, embora possam também transmitir para outros elementos de apoio. As

ações são provenientes geralmente das vigas, bem como de lajes também

(BASTOS, 2006). A Figura 2 mostra a representação esquemática de pilares.

Figura 2 - Pilares

Fonte: Scadelai e Pinheiro (2005)

Partindo da exigência da NBR 6118:2014, a área mínima da seção

transversal dos pilares deve ser de 360 cm². Com isso, o pré-dimensionamento dos

pilares foi feito a partir da área total em planta influenciada pelo pilar em questão

considerando a quantidade de pavimentos que o elemento percorre, além das

considerações do peso total e tensão admissível do mesmo, conforme as Equações

16, 17 e 18 a seguir:

Passo 1 Área Total = Área de influência do pilar x número de lajes (16)

21

Passo 2 Peso Total = Área total do pilar x peso médio (17)

Passo 3 Área do pilar =

(18)

Onde:

Peso médio, de acordo com a norma NBR 6118:2014 é de 10 a 12 KN/m²;

σadm é igual a 1 KN/m².

2.1.4.2 Viga

Segundo a NBR 6118 (2014), vigas são elementos lineares em que a flexão

é preponderante. Geralmente são classificadas como barras e dispostas de forma

reta e horizontal, no qual recebem cargas de lajes, de outras vigas, de paredes em

alvenaria e eventualmente até de pilares. As vigas, assim como as lajes e os pilares,

também fazem parte da estrutura de contraventamento responsável por proporcionar

a estabilidade global dos edifícios às ações verticais e horizontais (BASTOS, 2006).

A Figura 3 a seguir, mostra o esquema de viga.

Figura 3 - Esquema da viga

Fonte: Bastos (2006)

O pré-dimensionamento da altura (h) das vigas foi feito de acordo com as

suas vinculações, sendo que para cada tipo, têm-se uma base de cálculo,

apresentada a seguir:

Vigas com vãos extremos e vigas biapoiadas h =

Vigas com vão intermediários h =

Vigas com vão em balanço h =

Onde:

L = extensão do vão da viga

22

Recomenda-se, por questões de trabalhabilidade, que a altura mínima de

viga seja de 25 cm, com dimensões múltiplas de 5 cm e, a largura seja de 12 cm.

2.1.4.3 Laje

De acordo com Bastos (2006), lajes são elementos planos bidimensionais,

ou seja, aqueles que possuem duas dimensões, comprimento e largura, de mesma

ordem de grandeza e muito diferentes da terceira dimensão, a espessura. E

segundo Pinheiro, Muzardo e Santos (2010), a principal função das lajes é receber

carregamentos atuantes no andar, provenientes do uso da construção (pessoas,

móveis e equipamentos), transferindo-os para os apoios. As ações são geralmente

transmitidas para as vigas de apoio nas bordas da laje, mas eventualmente também

podem ser transmitidas diretamente aos pilares (BASTOS, 2006). A Figura 4 mostra

a representação de uma laje.

Figura 4 - Esquema de laje

Fonte: Pinheiro, Muzardo e Santos (2010)

O pré-dimensionamento da espessura (e) da laje, restringida à espessura

mínima de 8 cm para pavimentos tipo e de 7 cm para cobertura, segue de acordo

com as suas vinculações, apresentadas a seguir:

Lajes apoiadas em vigas e =

Lajes engastadas e =

Onde:

Lx = menor vão da laje

23

2.2 AÇO

O aço consiste em um material composto usado em quase todos os setores

construtivos, mas vem tendo destaque em construções comerciais e industriais por

causa da praticidade e facilidade de seu manuseio, dirimindo perdas, assegurando

eficiência e qualidade na montagem (BELLEI, 2003).

Os compostos mais usados em estruturas são:

Aço carbono (formado por ferro puro e carbono (0,45 %) e manganês em menor

escala, propicia boa soldabilidade, uma vez que com o aumento no teor de

carbono conseguem-se um aço mais quebradiço sem contar que reduz

significativamente a soldabilidade. Os aços-carbono mais utilizados são: ASTM

A36 e A570 e os ABNT NBR 7007, 6648, 6650 e DIN 5137.

Aços de baixa liga, são os aços – carbono com pequenos acréscimos de nióbio,

cobre, manganês, silício, etc... que ocasionam um pequeno aumento de

resistência do aço.

Aços – Patináveis: são constituídos por meio dos aços de baixa liga que com

uma variação química pequena e adição de alguns componentes como cromo,

navádio, níquel, cobre, alumínio, pode ter a sua resistência à corrosão

atmosférica aumentada de duas a quatro vezes, dos quais pode-se mencionar o

seguinte: ASTM A588, os ABNT NBR 5920, 5921, 5002 e seus nomes comerciais

são: COR 420, produzido pela CSN, SAC – produzido pela USIMINAS, COS –

AR – COR, produzido pela Cosipa.

Determinadas vantagens na utilização de estruturas metálicos são:

O aço é resistente ao extremo nos vários estados de tensão (compressão,

tração, flexão entre outros), o que propicia aos elementos estruturais aguentarem

grandes esforços mesmo com a área relativamente pequena das suas seções;

por causa disso, as estruturas de aço, mesmo com sua grande densidade (7.850

Kgf/m³), são mais leves do que os elementos formados em concreto armado

(SILVA, 2012).

Em razão de ser um material único e homogêneo pode-se trabalhar com

restrições de escoamento, ruptura e módulos de elasticidade bem definidos,

assegurando uma considerável margem de segurança. Assegura celeridade na

24

entrega da obra tendo em vista que as peças são fabricadas em série e sua

montagem é completamente mecanizada (SILVA, 2012).

Seu sistema de montagem propicia a desmontagem com facilidade para

facilidade para substituição ou reparo somente dos elementos comprometidos.

Proporciona o reaproveitamento total ou parcial de materiais que não sejam mais

necessários à construção. Como características desfavoráveis têm destaque

somente o fato de o aço ser um material com pouca resistência ao fofo e à

corrosão e por causa disso devem receber tratamento especializado, podendo

aumentar o valor da obra (FRANZT, 2014).

2.2.1 Propriedades mecânicas do aço

As propriedades mecânicas determinam o comportamento do aço quando

passível a esforços e definem sua capacidade de resistência e transmissão destes

esforços sem que rompam e sofram deformações excessivas. Seguem abaixo as

definições destas propriedades por Dias (2006):

2.2.1.1 Limite de escoamento e limite de resistência

Para compreender os limites de escoamento e resistência é necessário

entender o diagrama de tensão-deformação do aço, Figura 5, o qual representa o

material submetendo-se a um ensaio de tração.

Figura 5 - Diagram de tensão e deformação de um aço

Fonte: HIBBELER (2010)

25

No ensaio de tração, como demonstra a Figura 4 acima, a tensão solicitada

bem como a deformação do material, aumentam proporcionalmente (etapa elástica),

acompanhando a Lei de Hooke, até quando o limite de proporcionalidade é

ultrapassado e então acontecem deformações crescentes sem nenhuma variação da

tensão (etapa plástica). Tal limite, onde a tensão é permanente, é denominado limite

de escoamento sendo calculado dividindo-se a carga máxima suportada, antes do

escoamento, pela área da seção transversal inicial (HIBBELER, 2010).

Para o aço A-36 este valor é igual a 250 MPa. Ainda na etapa plástica, a

estrutura interna do aço se rearranja provocando o endurecimento do aço, isto é,

acontece o encruamento e então há mais uma vez variação de deformação e

tensão, mas não linear, até o momento que se rompe o material, a tensão máxima

atingida até este momento é utilizada para o cálculo do limite de resistência à tração

que é igual à carga de ruptura dividida pela área da seção transversal inicial

(BELLEI, PINHO e PINHO, 2008).

2.2.1.2 Elasticidade

A elasticidade trata-se da capacidade de um material retornar à sua forma

original depois de sucessivos ciclos de carga e descarga, isto é, a deformação é

reversível. Isso ocorre quando acontece o deslocamento dos átomos sem que

modifiquem suas posições relativas na rede cristalina. A medida desta propriedade é

por meio do módulo de elasticidade (E) que faz a relação entre a tensão e a

deformação linear específica e, para o aço, possui o valor de 200.000 MPa

(ALMEIDA, 2012).

2.2.1.3 Plasticidade

Já a plasticidade consiste na deformação constante provocada pela tensão

do limite de escoamento ou superior. Esta deformação modifica a estrutura interna

do aço aumentando sua dureza, processo este denominado encruamento (DIAS,

1998).

26

2.2.1.4 Ductilidade

A ductilidade é a capacidade do material se deformar plasticamente sem que

exista ruptura, podendo ser medida por meio da deformação. Quanto mais dúctil o

aço, maior será a diminuição da área da seção transversal ou o alongamento antes

da ruptura. Por causa disso consiste numa propriedade bem desejada, uma vez que

consiste em um indício da incidência de elevadas tensões (PFEIL E PFEIL, 2008).

2.2.1.5 Tenacidade

A tenacidade configura-se como a capacidade que o aço detém de absorver

tanto energia elástica quanto plástica por unidade de volume até a sua ruptura.

Representa a área total do diagrama tensão-deformação (BARREIROS e SOUSA,

2014).

As propriedades do aço são alteradas conforme os elementos de liga que

são parte integrante da sua composição química. Citam-se como exemplos: o Cobre

(Cu) que aumenta a resistência à corrosão atmosférica além de aumentar a

resistência à fadiga, porém reduz de forma discreta a ductilidade, a soldabilidade e a

tenacidade; o Carbono (C) que aumenta o limite de resistência de forma mais

econômica, porém prejudica sensivelmente a ductilidade e a tenacidade; Cromo (Cr

que aumenta a resistência mecânica a abrasão e a resistência atmosférica;

Manganês (Mn) que melhora o limite de escoamento e a resistência à fadiga,

prejudicando levemente a a ductilidade e a soldabilidade (SILVA, 2012).

2.2.2 Sistemas estruturais em aço

Os principais elementos estruturais metálicos são elementos lineares

alongados (hastes ou barras) e os elementos bidimensionais ou elementos planos

(placas ou chapas). As hastes podem ser classificadas em tirantes, colunas ou

escoras, vigas e eixos. Nas aplicações práticas, os elementos lineares trabalham

sob ação de solicitações combinadas, onde os esforços longitudinais de tração e

compressão geralmente atuam com excentricidade em relação ao eixo da peça,

dando origem a solicitações de flexo-tração e flexo-compressão, respectivamente

(PFEIL, 2009).

27

2.2.2.1 Pilares (Colunas)

Para Rossatto (2015), os pilares são elementos estruturais que recebem as

cargas das vigas e transmitem para as fundações, estando sujeitos basicamente a

esforços axiais de compressão, podendo sofrer o fenômeno de flambagem. Os

mesmos são comumente utilizados em forma de perfil “I”, “H”, de alma cheia,

tubulares, barras chatas ou redondas.

De acordo com Santos (2002), a flambagem por flexão na compressão

ocorre, em geral, nos pilares longos duplamente simétricos, onde a carga crítica no

regime elástico, para pilares prismáticos ideais é a menor das cargas. A flambagem

por flexão é associada à características que as peças esbeltas possuem de se

deslocar transversalmente à linha de ação da força solicitada, comum em pilares de

concreto e metálico submetidos a uma força de compressão, cuja carga necessária

para que ocorra a flambagem depende da dimensão da seção da barra, do tipo de

vínculo e do comprimento livre, e para prevenir a flambagem aumenta-se a seção da

barra, altera a vinculação ou usam-se travamentos (ROSSATTO, 2015).

2.2.2.2 Vigas

Pfeil (2009) afirma que quando as hastes (vigas) estão sujeitas a cargas

transversais, os esforços predominantes são momentos fletores e esforços

cortantes, os quais dão origem, respectivamente, a tensões normais de flexão e

tensões de cisalhamento. E segundo Rossatto (2015) vigas são elementos

estruturais sujeitos a esforços de flexão com objetivo de vencer vãos horizontais e

transmitir as cargas verticais para apoios, sendo que as vigas metálicas podem ser

de alma cheia, alveolares e até em forma de treliças.

2.2.2.3 Pórticos

De acordo com Pfeil (2009), os pórticos, também denominados quadros, são

sistemas formados por associação de hastes retilíneas ou curvilíneas com ligações

rígidas entre si. A estrutura com ligações viga-pilar flexíveis só é estável para ação

de cargas verticais, para resistir às ações horizontais, os pilares funcionam isolados

e devem-se associar uma subestrutura com grande rigidez à flexão, denominada

28

contraventamento, que pode ser composta de uma ou mais paredes diagramas,

também denominadas paredes de cisalhamento ou uma subestrutura treliçada. E

segundo Rossatto (2015), para garantir a estabilidade do equilíbrio de um pórtico

plano deve-se enrijecer uma ligação, transformando-o em pórtico deslocável

isostático, ou mais ligações, deixando o pórtico deslocável hiperestático e outra

forma seria acrescentar elementos de travamento no interior do pórtico

transformando-o em um pórtico isostático indeformável.

2.3 CARGAS SOLICITANTES

O cálculo da resistência da estrutura deve considerar todas as ações

solicitantes impostas à mesma. Com isso, a resistência deve superar o conjunto de

ações solicitantes, obtido através da combinação mais desfavorável.

2.3.1 Cargas permanentes

De acordo com a ABNT NBR 6120 – Cargas para cálculo de estruturas de

edificações (ABNT, 1980), esse tipo de carga é constituído pelo peso próprio da

estrutura e pelos pesos dos elementos construtivos fixos e instalações permanentes.

Quando não houver determinação das cargas por meio de experimentos, deve ser

utilizada o Quadro 3 para adotar os pesos específicos aparentes dos materiais de

construção frequentemente utilizados nas obras.

Quadro 3 - Peso específico dos materiais de construção Materiais Peso específico aparente (kN/m³)

1 Rochas

Arenito 26

Basalto 30

Gneiss 30

Granito 28

Mármore e calcário 28

2 Blocos artificiais

Blocos de argamassa 22

Cimento amianto 20

Lajotas cerâmicas 18

Tijolos furados 13

Tijolos maciços 18

Tijolos sílico-calcáreos 20

3 Revestimentos e concretos

Argamassa de cal, cimento e areia 19

Argamassa de cimento e areia 21

Argamassa de gesso 12,5

Concreto simples 24

Concreto armado 25

4 Madeiras

Pinho, cedro 5

Louro, imbuia, pau óleo 6,5

Guajuvirá, guatambu, grápia 8

29

Angico, cabriuva, ipê róseo 10

5 Metais

Aço 78,5

Alumínio e ligas 28

Bronze 85

Chumbo 114

Cobre 89

Ferro fundido 72,5

Estanho 74

Latão 85

Zinco 72

6 Materiais diversos

Alcatrão 12

Asfalto 13

Borracha 17

Papel 15

Plástico em folhas 21

Vidro plano 26

Fonte: ABNT NBR 6120 (1980)

2.3.2 Acidentais

Segundo a NBR 6120:1980, é toda carga que pode atuar sobre a estrutura

de edificações em função do seu uso, por exemplo, pessoas, móveis, materiais

diversos, veículos etc. Os valores mínimos para esse tipo de carregamento estão

indicados no Quadro 4 a seguir.

Quadro 4 - Valores mínimos das cargas verticais Local Carga (kN/m²)

1 Arquibancadas 4

2 Balcões Mesma carga da peça com a qual se comunicam e as previstas em 2.2.1.5 da NBR

-

3 Bancos Escritórios e banheiros 2

Salas de diretoria e de gerência 1,5

4 Bibliotecas

Sala de leitura 2,5

Sala para depósito de livros 4

Sala com estante de livros a ser determinada em cada caso ou 2,5 kN/m² por metro de altura observado, porém o valor mínimo de

6

5 Casas de máquinas (incluindo o peso de máquinas) a ser determinada em cada caso, porém com o valor mínimo de

7,5

6 Cinemas

Platéia com assentos fixos 3

Estúdio e platéia com assentos móveis 4

Banheiro 2

7 Clubes

Sala de refeições e de assembléia com assentos fixos 3

Sala de assembléia com assentos móveis 4

Salão de danças e salão de esportes 5

Sala de bilhar e banheiro 2

8 Corredores Com acesso ao público 3

Sem acesso ao público 2

9 Cozinhas não residenciais

A ser determinada em cada caso, porém com o mínmo de 3

10 Depósitos A ser determinada em cada caso e na falta de valores experimentais conforme o indicado em 2.2.1.3 da NBR

-

11 Edifícios residenciais

Dormitórios, sala, copa, cozinha e banheiro 1,5

Despensa, área de serviço e lavanderia 2

12 Escadas Com acesso ao público 3

Sem acesso ao público 2,5

30

13 Escolas

Anfiteatro com assentos fixos 3

Corredor e sala de aula

Outras salas 2

14 Escritórios Salas de uso geral e banheiro 2

15 Forros Sem acesso ao público 0,5

16 Galerias de arte A ser determinada em cada caso, porém com o mínimo 3

17 Galerias de lojas A ser determinada em cada caso, porém com o mínimo 3

18 Garagens e estacionamentos

Para veículos de passageiros ou semelhantes com carga máxima de 25 kN por veículo. Valores de φ indicados em 2.2.1.6 da NBR

3

19 Ginásios de esportes

5

20 Hospitais

Dormitórios, enfermarias, sala de recuperação, sala de cirurgia, sala de raio X e banheiro

2

Corredor 3

21 Laboratórios Incluindo equipamentos, a ser determinado em cada caso, porém com o mínimo

3

22 Lavanderias Incluindo equipamentos 3

23 Lojas 4

24 Restaurantes 3

25 Teatros Palco 5

Demais dependências: cargas iguais às especificadas para cinemas -

26 Terraços

Sem acesso ao público 2

Com acesso ao público 3

Inacessível a pessoas 0,5

Destinados a heliportos elevados: a carga deverão ser fornecidas pelo órgão competente do Ministério da Aeronáutica

-

27 Vestíbulo Sem acesso ao público 1,5

Com acesso ao público 3

Fonte: ABNT NBR 6120 (1980)

2.3.3 Cargas devido ao vento

A determinação das forças devidas ao vento é regida e calculada de acordo

com a NBR 6123 – Forças devidas ao vento em edificações (ABNT, 1988). A carga

devido ao vento pode ser considerada uma das ações mais importantes quando se

trata de edificações com estruturas muito esbeltas, porém para a edificação em

estudo não deve ser um problema por esta ser uma construção térrea.

2.3.4 Cargas devido ao vento

Para os estados limites últimos, as combinações normais e outras aplicáveis

a etapas construtivas serão calculadas pela Equação 9 a seguir, conforme NBR

8800 – Projeto de estruturas de aço e estruturas mistas de aço e concreto de

edifícios (ABNT, 2008):

Fd = Ʃ (γgi FGi,k) + γq1 FQ1,k + Ʃ (γqj ψ0j FQj,k)

(

19)

31

Onde:

FGi,k representa os valores característicos das ações permanentes;

FQ1,k valor característico da ação variável considerada como principal para

a combinação;

FQj,k representa os valores característicos das ações variáveis que podem

atuar concomitantemente com a ação variável principal.

Os valores de γ e ψ coeficientes de ponderação são obtidos pela NBR

8800:2008 e demonstrados respectivamente nos Quadro 5 e 6 a seguir.

Quadro 5 - Coeficientes de ponderação

Combinações

Ações permanentes Ações variáveis

Grande variabilidade

Pequena variabilidade

Recalques diferenciais

Variação de temperatura

Ações decorrentes

do uso

Demais ações

variáveis

γg(a)

γg(b)

γq γq(c)

γq(d)

γq

Normais 1,4 (0,9) 1,3 (1,0) 1,2 1,2 1,5 1,4

Especiais ou de construção

1,3 (0,9) 1,2 (1,0) 1,2 1,0 1,3 1,2

Excepcionais 1,2 (0,9) 1,1 (1,0) 0 0 1,1 1,0

Fonte: NBR 8800 (2008)

Quadro 6 - Fatores de combinação

Ações ψ

Sobrecargas em pisos de bibliotecas, arquivos, oficinas e garagens; conteúdo de silos e reservatórios

0,75

Cargas de equipamentos, incluindo pontes-rolantes, e sobrecargas em pisos diferentes dos anteriores 0,65

Pressão dinâmica do vento 0,60

Variações de temperatura 0,60

Fonte: NBR 8800 (2008)

2.4 DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA EM CONCRETO ARMADO

O software Eberick 2018, da empresa AltoQi, dimensiona estruturas em

concreto armado com base nas normas vigentes no Brasil, sendo elas, a NBR

6118:2014 e NBR 6123:1988, a fim de que a estrutura apresente o mínimo de

requisitos de qualidade para sua segurança, estabilidade e aptidão em serviço

durante sua vida útil.

O dimensionamento de toda a estrutura é baseado no lançamento dos

elementos estruturais, tais como, vigas, pilares, lajes, etc., de acordo com o

32

projetista, que executa o lançamento a partir de um projeto arquitetônico importado

para o software. Após todo o processo de lançamento da estrutura, o projetista

analisa as configurações pertinentes à obra, tais como classes de agressividade,

resistências do concreto a serem utilizadas, capacidade de carga do solo, etc.

Com isso, o software realiza o processamento da estrutura, conferindo a

resistência de todos os elementos, cálculo de flechas das vigas e lajes, cálculo das

armaduras necessárias para cada elemento e a geração das pranchas de formas,

além das pranchas de detalhamento de cada elemento da estrutura. Pode-se obter

também o resumo de materiais a serem utilizados na execução da estrutura e o

memorial de cálculo do dimensionamento.

2.5 DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURA METÁLICA

O software utilizado para o cálculo da estrutura de aço foi o Metálica 3d.

Esse programa dimensiona e realiza o cálculo estrutural de estruturas metálicas,

estruturas de alumínio e estruturas de madeira, possuindo uma entrada gráfica fácil,

onde o usuário consegue desenhar a estrutura com um prático comando de cotas,

bastando informar as dimensões do projeto ou importar um desenho feito em

qualquer software CAD.

Segundo o Manual do Metálicas 3D (2014), o mesmo é um programa que

contém uma grande biblioteca, abrangendo perfis metálicos das principais

fabricantes brasileiras, podendo também ser adicionados novos perfis.

Através do cálculo automático da flambagem, o software determina os

valores mais apropriados para os coeficientes a serem usados, em função dos nós

da estrutura, de forma a agilizar a elaboração do projeto pelo engenheiro

responsável.

O projeto estrutural deve ser elaborado a partir da análise do projeto

arquitetônico, o qual permite fazer um pré-dimensionamento e escolher os tipos de

perfis a serem utilizados, além dos tipos de ligação necessários para o mesmo.

Assim pode-se evitar que haja desperdício de tempo na elaboração do projeto

estrutural e também evitando possíveis prejuízos econômicos.

De acordo com a NBR 8800, deve-se adotar alguns valores para o

dimensionamento da estrutura, tais como:

33

Módulo de elasticidade: E = 205,00 MPa;

Coeficiente de Poison: ѵ = 0,3;

Coeficiente de dilatação térmica: β = 12 x 10-6 por Cº;

Peso específico: γ = 77 kN/m³.

Segundo Rossatto (2015), o dimensionamento deve levar em

consideração tanto o estado limite último (ELU) como o estado limite de serviço

(ELS), que relacionam a segurança da estrutura sujeita a esforços combinados na

forma mais desfavorável possível durante sua vida útil e o desempenho da estrutura

sob condições normais de aparência e conforto.

Após o cálculo da estrutura o Metálicas 3D gera um relatório com todas

as barras e sinaliza os que não satisfizeram a verificação conforme a norma

escolhida, indicando o perfil correto a ser utilizado.

2.6 ORÇAMENTO SINAPI

O SINAPI (Sistema Nacional de Pesquisas de custos e índices da

Construção Civil) é o sistema utilizado pela CAIXA como referência na análise de

custos de obras habitacionais e outros empreendimentos financiados pelo banco

(SINAPI metodologias e conceitos) (CAIXA, 2018).

Segundo o decreto 7.983/2013, o SINAPI é gerenciado pela CAIXA, no que

se refere a técnicas de engenharia, e pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e

Estatística) que faz a pesquisa de preço dos insumos.

Os insumos do SINAPI são atualizados a cada mês, e são feitos para todas

as capitais do Brasil e para o Distrito federal (SINAPI metodologias e conceitos).

As composições de custo unitário relacionam a quantificação de insumos

e/ou de composições auxiliares para execução de uma unidade de serviço. A

constituição de uma composição segundo SINAPI metodologias e conceitos é:

Descrição – Caracteriza o serviço;

Unidade de medida – Unidade física de mensuração do serviço representado;

Insumos/composição auxiliares – elementos necessários à execução de um

serviço, podendo ser insumos (materiais, equipamentos, ou mão de obra) e/ou

composições auxiliares.

34

Coeficientes de consumo e produtividade – quantificação dos itens considerados

na composição de custo de um determinado serviço.

Segundo o manual da CAIXA, orçamento é:

“ A identificação, descrição, quantificação, análise e valoração de mão de obra, equipamentos, materiais, custos financeiros, custos administrativos, impostos, riscos e margem de lucro desejado para adequada previsão do preço final de um empreendimento. ”

Mattos (2006), define que um orçamento de obras deve apresentar as

seguintes características:

Aproximação

O orçamento não necessariamente será o mesmo preço gasto para

execução do empreendimento, já que é baseado em estimativas, mas deve ser

preciso, refletindo todos os passos da obra.

Especificidade

Cada orçamento é especifico, possuindo suas particularidades, como

condições locais (clima, relevo, vegetação, qualidade da mão de obra entre outras.)

Temporalidade

O orçamento reflete a projeção de recursos para um empreendimento

naquele momento, visto que acontece reajuste de preços, alterações tributárias,

evolução de métodos construtivos entre vários outros fatores.

35

3 METODOLOGIA

A metodologia do presente trabalho visa à elaboração do dimensionamento

de um edifício comercial, localizado na cidade de Teresina, projetado em estrutura

metálica e em concreto armado, a fim de analisar o custo benefício dos dois

sistemas construtivos. O dimensionamento da estrutura metálica seguirá roteiro de

cálculo considerando sugestões da ABNT NBR 8800:2008 – Projeto de estruturas de

aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios além do auxílio do software

Metálicas 3D, e o dimensionamento da estrutura em concreto armado será feito

através do software AltoQi Eberick 2018 considerando sugestões da ABNT NBR

6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto - Procedimento, o qual gera tanto o

detalhamento da estrutura quanto um resumo de materiais a serem utilizados na

execução do projeto, o que facilitará a elaboração do orçamento.

O estudo comparativo deste trabalho será baseado através do

dimensionamento de estruturas em concreto armado e em estruturas metálicas. Os

dados da edificação e o projeto arquitetônico constam nas pranchas no Anexo A.1 e

A.2:

Objeto de estudo:

Tipo: Edifício Comercial

Níveis de pavimento: Térreo

Área construída: 271,47 m²

Localização: Zona Leste da cidade de Teresina-PI.

3.1 DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL

As etapas do dimensionamento estrutural são mostradas conforme a Figura

6.

36

Figura 6 - Fluxograma dos softwares

Fonte: Autor (2018)

3.1.1 Dimensionamento computacional estrutura em concreto armado

3.1.1.1 Pré-dimensionamento dos elementos de concreto armado

Para o pré-dimensionamento das vigas foram adotadas as alturas estimadas

segundo Pinheiro (2004), onde pode se chegar as alturas através das seguintes

relações:

Para vigas internas: h = l/12;

Para vigas externas: h = l/10;

Para vigas em balanço: h = l/5.

Sendo h a altura da viga e l o vão efetivo.

Para a facilitação da execução da obra e do lançamento da estrutura no

software adotou-se a largura da viga como sendo a espessura da parede, que

possui 14 cm. Os vãos variam de 2,80 e 6,39 metros. Como a maioria dos vãos são

menores do que 3 metros, achou-se melhor adotar todas alturas de vigas sendo 30

centímetros

Para os pilares foram adotadas as dimensões mínimas previstas na NBR

6118 (ABNT, 2014), onde determina que a área mínima de uma seção de um pilar

37

deve ser 360 cm² e a menor dimensão não inferior a 14 cm, chegando assim a uma

seção de 14x26.

3.1.1.2 Modelagem computacional – Eberick

3.1.1.2.1 Interface incial

Na abertura do programa é exibida uma caixa de diálogo para inserção dos dados iniciais do projeto, conforme consta nas Figuras 7 e 8 a seguir:

Figura 7 - Dados Iniciais (Passo 1)

Fonte: AltoQi - Eberick (2018)

Figura 8 - Dados Iniciais (Passo 2)


38

Após isso, deve-se preparar a arquitetura para lançamento futuro dos

elementos estruturais. Usualmente, os projetos arquitetônicos digitalizados são

produzidos no AutoCAD, que são gravados em formato DWG ou DXF. Com isso,

importa-se a arquitetura para o Eberick e faz-se os ajustes necessários, como escala

apropriada e fixá-la por um ponto de referência, obtendo o posicionamento da

origem.

3.1.1.2.2 Lançamento da estrutura

O lançamento dos elementos estruturais foi feito diretamente sobre o

desenho da planta baixa do projeto, inserido anteriormente, o que possibilita a

definição de diversas hipóteses para a análise do modelo gráfico.

A partir dos resultados obtidos para as alturas das vigas, pôde-se otimizar as

mesmas para facilitar tanto o processo de dimensionamento como executivo.

Em seguida lançou-se os pilares e vigas de forma a respeitar as restrições

arquitetônicas, sendo que as vigas foram lançadas com seus respectivos

carregamentos referentes às cargas de alvenaria. As Figuras 9 e 10 apresentam o

processo de lançamento das vigas e pilares e a Figura 11 mostra os elementos

lançados no software.

Figura 9 - Lançamento de pilares


39

Figura 10 - Lançamento de vigas


Figura 11 - Lançamento finalizado


3.1.1.2.3 Ajustes

Após o lançamento completo dos elementos estruturais, foram verificadas a

possibilidade de interferência na análise do modelo devido à incompatibilidade por

desalinhamentos dos elementos no momento do seu lançamento. Feita a

40

verificação, conforme apresentado na Figura 12, fez-se as mudanças nas

configurações de análise e dimensionamento do software para atender aos

requisitos do modelo em questão. As Figuras 13 e 14 mostram o passo a passo do

processo.

Figura 12 - Verificação de possíveis problemas por desalinhamentos


Figura 13 - Configurações de análise


41

Figura 14 - Configurações de dimensionamento


3.2 DIMENSIONAMENTO COMPUTACIONAL ESTRUTURA DE AÇO

3.2.1 Modelagem computacional – Metálicas 3D

Primeiramente foi feito a preparação da arquitetura, produzida no Auto

Cad, em formato DWG. Preparada a arquitetura, foi feita a importação para o

software Metal 3d, fazendo os ajustes necessários, como escala apropriada e

fixação de um ponto de referência, obtendo o posicionamento da origem. As Figuras

15 e 16 mostram a inserção dos dados iniciais do projeto.

Figura 15 - Dados iniciais de projeto

Fonte: CYPE – Metálicas 3D (2019)

42

Figura 16 - Dados a definir de acordo com NBRs vigentes e tipos de materiais utilizados no projeto


Em seguida foram definidos os nós que serviram de referência para criação

das barras. Com os nós definidos são locadas as barras, atentando para qual nó

será inicial e qual será o nó final. As barras são introduzidas entre dois nós

existentes. Assim são definidos os pilares e vigas formando pórticos, encerrando

então a criação da estrutura.

3.2.2 Definição dos perfis das barras

Após ser feita a geometria da estrutura são definidos os perfis que serão

utilizados, de acordo com sua função estrutural. Essa parte é considerada um pré-

dimensionamento, que servirá de base para que o programa comece a realizar os

cálculos que irão definir o perfil correto a ser empregado, conforme a Figura 17.

43

Figura 17 - Perfis das barras


3.2.3 Inserção das cargas

As cargas são inseridas manualmente em cada barra e levam em

consideração o peso próprio, cargas acidentais, sobrecargas entre outras. A Figura

18 apresenta o lançamento das cargas da estrutura.

Figura 18 - Inserindo as cargas da estrutura


44

3.2.4 Análise estrutural

O programa Metálica 3D realiza seus cálculos baseados na norma ABNT

NBR 8800 e leva em consideração para cálculo as combinações de carga definidas

anteriormente.

Após a realização do cálculo pelo programa foi gerado um relatório onde é

apresentado os elementos que atendem a norma e os que não atendem, os cálculos

efetuados, fórmulas utilizadas, características geométricas e mecânicas das barras,

entre outras.

3.3 VIABILIDADE ECONÔMICA

O estudo do projeto estrutural tem o propósito de inter-relacionar e adequar

novos tipos de materiais com a satisfação de desempenhos desejáveis por norma,

obtendo máxima economia possível.

As composições de preços dos serviços para cada um dos tipos de estrutura

apresentados serão elaboradas, por meio de planilhas, a partir de dados obtidos

tanto no projeto arquitetônico como no projeto estrutural. Os custos unitários serão

baseados pelos índices do Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da

Construção Civil (SINAPI) e por cotação de mercado local.

Assim, será feita a verificação de qual tipo de material tem a maior economia

de execução mantendo o desempenho estabelecido por norma tanto para a vida útil

como para o conforto da estrutura.

45

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 DIMENSIONAMENTO DA EDIFICAÇÃO ATRAVÉS DO EBERICK

Os materiais utilizados no dimensionamento da estrutura foram o concreto

armado para a estrutura em si e alvenaria de vedação com tijolos cerâmicos furados

de dimensão 9x14x19cm e telhado metálico com fechamento em vidro nas cargas

sobre os elementos estruturais.

4.1.1 Características geométricas das vigas

A planta arquitetônica das vigas é apresentada no anexo A5, no apêndice A.

O Quadro 7 abaixo mostra as principais características das vigas, tais como

dimensões da seção transversal e nível de execução.

Quadro 7 - Vigas

NOME SEÇÃO (cm)

V1 14 x 30

V2 14 x 30

V3 14 x 30

V4 14 x 30

V5 14 x 30

V6 14 x 30

V7 14 x 25

V8 14 x 30

V9 14 x 30

V10 14 x 30

V11 14 x 25

V12 14 x 30

V13 14 x 30

V14 14 x 30

V15 14 x 30

V16 14 x 30

V17 14 x 30

V18 14 x 30

V19 14 x 30

V20 14 x 30

V21 14 x 30

V22 14 x 30

46

V23 14 x 30

V24 14 x 30

V25 14 x 30

V26 14 x 30

V27 14 x 30

V28 14 x 30

Fonte: Autor (2019)

4.1.2 Características geométricas dos pilares

Os pilares foram locados visando o equilíbrio da estrutura, sendo

posicionados nos cantos da edificação e nos encontros de vigas, procurando não

deixar vãos muito grandes.

O Quadro 8 mostra as principais características dos pilares, tais como

dimensões da seção transversal e nível de execução.

Quadro 8 – Pilares

NOME SEÇÃO (cm)

P1 14 x 35

P2 14 x 26

P3 14 x 26

P4 14 x 26

P5 14 x 35

P6 14 x 26

P7 14 x 26

P8 20 x 26

P9 14 x 26

P10 14 x 35

P11 14 x 26

P12 14 x 26

P14 14 x 35

P15 14 x 26

P16 14 x 35

P17 14 x 26

P18 14 x 35

P19 14 x 35

P21 14 x 35

P22 14 x 30

P23 14 x 35

P24 14 x 26

47

P25 14 x 26

P26 14 x 35

P27 14 x 30

P28 14 x 30

P29 14 x 35

P30 14 x 26

P31 14 x 26

P32 14 x 35

P33 14 x 26

P34 14 x 30

P35 14 x 35

P36 14 x 30

P37 14 x 30

P38 14 x 35

P39 14 x 40

P40 14 x 30

P41 14 x 32

P42 14 x 30

P43 14 x 35

Fonte: Autor (2019)

4.1.3 Consumo de aço das vigas

Para se chegar ao consumo de aço das vigas foi calculado os comprimentos

das armaduras transversais e longitudinais das mesmas. Os comprimentos das

armaduras longitudinais encontram-se na planta de forma de vigas, medidas de eixo

a eixo.

Já para as armaduras transversais, o comprimento se dá por

aproximadamente o comprimento da seção da viga menos o cobrimento. Sendo a

quantidade de estribos a divisão entre o comprimento total da viga e o espaçamento

entre esses estribos. O Quadro 9 mostra o resumo do aço utilizado nas vigas. Cabe

ressaltar que foram acrescentados 10% ao peso, em relação a perda no corte do

aço, sendo o diâmetro de 8mm para a bitola da armadura principal da viga e 5mm

para os estribos da mesma.

Quadro 9 - Resumo do aço das vigas

AÇO DIÂMETRO

(mm) C.TOTAL

(m) PESO + 10%

(kg)

CA-50 8.0 941,10 408,50

48

CA-60 5.0 1245,10 211,10 Fonte: Autor (2019)

A Figura 19 apresenta o detalhe de uma viga dimensionada:

Figura 19 - Detalhe da viga 2

Fonte: Autor (2019)

4.1.4 Consumo de aço nos pilares

Nos pilares as armaduras longitudinais foram consideradas a partir da cota

0,00 do terreno indo até a altura de encontro com a viga. Já para as armaduras

transversais, o comprimento de cada estribo é aproximadamente a seção do pilar

menos o cobrimento. O comprimento dos estribos é conseguido através da divisão

do comprimento total do pilar pelo espaçamento entre os estribos. O Quadro 10

mostra a relação de aço dos pilares, sendo o diâmetro de 10mm para a bitola da

armadura principal do pilar e 5mm para os estribos do mesmo.

Quadro 10 - Resumo do aço dos pilares

AÇO DIÂMETRO

(mm) C.TOTAL

(m) PESO + 10%

(kg)

CA-50 10.0 879.62 596,58

CA-60 5.0 1490.81 252,81

Fonte: Autor (2019)

A Figura 20 a seguir, apresenta o detalhe de um pilar dimensionado:

49

Figura 20 - Detalhe de pilares dimensionados

Fonte: Autor (2019)

4.1.5 Consumo de aço nos pilares

O consumo de concreto nas vigas foi obtido a partir do quadro de resumo do

software, ao qual apresentou um volume de concreto igual a 10,29 m³, para fck=25

MPa. E para os pilares, o software apresentou um volume de concreto igual a 7,48

m³, para fck=25 MPa.

4.2 DIMENSIONAMENTO DA EDIFICAÇÃO ATRAVÉS DO METÁLICA 3D

Após a geração de resultados pelo programa METÁLICA 3D, chegou-se

que para a execução da estrutura em aço seria necessários perfis de aço W do tipo

I, placas de base, “j” para chumbamento. O Quadro 11 mostra o detalhamento

dessas peças metálicas.

50

Quadro 11 - Resumo perfis metálicos

QUANTIDADE COMPRIMENTO (m) TOTAL

PERFIS

W, TIPO I, 150x18,0

26,18 471,24 kg

W, TIPO I, 200x26,6

28,09 747,24 kg

W, TIPO I, 530x72,0

12,44 895,68 kg

W, TIPO I, 530X82,0

12,00 984,00 kg

W, TIPO I, 530x92,0

12,41 1.141,72 kg

HP 250x62,0

18,28 1.133,36 kg

PLACAS DE BASE

400x400x15,0 mm 4 unidades

75,36 kg


42,39 kg


19,43 kg

ENRIJ.

400X100X5,0 mm (77 + 246 +77x25 +

75x5) 8 unidades

10,75 kg

100X96,5X5,0 mm (100 + 0x96,5 + 0x5)

6 unidades

1,14 kg

"J"

ϕ 12,66, lo = 300 mm 12 unidades

12 unidades


12 unidades


16 unidades Fonte: Autor (2019)

4.3 COMPRAÇÃO ENTRE OS ORÇAMENTOS REALIZADOS

Para a realização dos orçamentos foi feita a pesquisa dos serviços na tabela

SINAPI – 05.2019 de composições. Os mesmos foram apresentados nos Quadros

12 e 13 a seguir.

Quadro 12 - Orçamento da estrutura em concreto armado

Item Referência Descrição dos Serviços unid. Quant. Preço

Unitário

V.Total(R$)

1.0 Superestrutura

1.1 92270/SINAPI FABRICAÇÃO DE FÔRMA PARA VIGAS, COM MADEIRA SERRADA, E = 25 MM. AF_12/2015

M2 181,35 51,59 9.355,85

1.2 92269/SINAPI

FABRICAÇÃO DE FÔRMA PARA PILARES E ESTRUTURAS SIMILARES, EM MADEIRA SERRADA, E=25 MM. AF_12/2015

M2 155,39 64,46 10.016,44

1.3 94965/SINAPI

CONCRETO FCK = 25MPA, TRAÇO 1:2,3:2,7 (CIMENTO/ AREIA MÉDIA/ BRITA 1)- PREPARO MECÂNICO COM BETONEIRA 400 L

M3 17,77 316,75 5.628,65

51

1.4 92775/SINAPI

ARMAÇÃO DE PILAR OU VIGA DE UMA ESTRUTURA CONVENCIONAL DE CONCRETO ARMADO EM UMA EDIFICAÇÃO TÉRREA OU SOBRADO UTILIZANDO AÇO CA-60 DE 5,0 MM - MONTAGEM. AF_12/2015

KG 463,91 10,67 4.949,92

1.5 92777/SINAPI


KG 408,5 8,87 3.623,40

1.6 92778/SINAPI


KG 596,58 7,2 4.295,38

1.7 92873/SINAPI

LANÇAMENTO COM USO DE BALDES, ADENSAMENTO E ACABAMENTO DE CONCRETO EM ESTRUTURAS. AF_12/2015

M3 17,77 135,74 2.412,10

TOTAL GERAL: 40.281,72

(QUARENTA MIL, DUZENTOS E OITENTA E UM REAIS, E SETENTA E DOIS CENTAVOS)

Fonte: Autor (2019)

Quadro 13 - Orçamento da estrutura metálica

Item Referência Descrição dos Serviços unid. Quant. Preço S/ BDI

V.Total(R$)

1.0

Superestrutura

1.1 739701/SINAPI ESTRUTURA METÁLICA EM AÇO ESTRUTURAL PERFIL W, TIPO "I"

kg 4.239,83 10,18 43.161,47

1.2 739701/SINAPI ESTRUTURA METÁLICA EM AÇO

ESTRUTURAL"HP" 250x62 kg 1.133,36 10,18 11.537,60

1.3 12650/ORSE

CHUMBADOR FORMATO "J" DIÂMETRO 3/4" COMP

600ZN(CH3)PORCA C/ARRUELA INOXIDÁVEL DE 3/4"

un 40 79,38 3.175,20

1.4 1335/SINAPI CHAPA DE AÇO GROSSA, ASTM A36, E = 7/8 " (22,23 MM) 174,28

Kg/M2 (ENRIJECEDOR) KG 11,89 5,99 71,22


KG/M2 (PLACA DE BASE) KG 117,75 5,9 694,73


KG/M2 (PLACA DE BASE e=11mm) KG 19,43 5 97,15

TOTAL GERAL: 58.737,37

(CINQUENTA E OITO MIL, SETECENTOS E TRINTA E SETE REAIS E TRINTA E SETE CENTAVOS)

Fonte: Autor (2019)

52

A Figura a seguir demonstra a comparação entre os valores totais de cada

orçamento de estrutura.

Figura 21 - Estrutura de concreto armado x estrutura de aço

Fonte: Autor (2019)

Fazendo uma análise comparativa entre os orçamentos das duas estruturas,

podemos observar que a opção pela estrutura em aço apresenta um valor de

aproximadamente 45,82% maior em relação à executada em concreto.

Cabe ressaltar que a análise feita foi apenas da execução da estrutura, não

levando em conta despesas extras, tais como as despesas fixas de implantação de

canteiro de obras e sua manutenção, equipe técnica e executiva, entre outras.

Estrutura em concreto armado

Estrutura metálica

Valor Total (R$) R$ 40.281,72 R$ 58.737,37

R$ 0,00

R$ 10.000,00

R$ 20.000,00

R$ 30.000,00

R$ 40.000,00

R$ 50.000,00

R$ 60.000,00

COMPARATIVO DE CUSTOS

53

5 CONCLUSÕES E TRABALHOS SUGERIDOS

Através da elaboração destes projetos estruturais foi possível aprimorar os

conhecimentos obtidos durante o curso e empregando conceitos de análise

estrutural, materiais de construção, concreto armado, aço e orçamento, puderam-se

comparar de forma singular os dois tipos de materiais, sendo analisado apenas o

fator custo, de acordo com os dados obtidos nos projetos.

Os softwares estruturais são excelentes ferramentas que auxiliam o usuário

na elaboração dos projetos, porém, é necessário que se tenha pleno domínio na

concepção das estruturas, tanto na locação dos elementos estruturais como no

lançamento das cargas que atuarão nas edificações, com o intuito de obter projetos

otimizados e que possam representar a realidade da estrutura.

Analisando os dimensionamentos realizados tanto para a estrutura em

concreto armado quanto para a estrutura metálica resistem bem aos esforços

solicitados. Sendo uma importante constatação observada é que a estrutura em aço

consegue vencer maiores vãos sem um aumento de sua seção, fato que não

acontece com os elementos de concreto armado, que para vencer maiores vãos,

necessitam do aumento da seção do mesmo e/ou da quantidade de aço.

Em relação aos orçamentos elaborados para as duas estruturas percebe-se

que os custos da execução da edificação com estruturas em concreto armado

inicialmente são mais barato do que se for executado em estrutura metálica. No

entanto, para a escolha correta do material a ser utilizado, deve-se analisar outros

fatores, tais como, custo de mão-de-obra especializada e disponível no mercado

local, facilidade de acesso aos materiais para execução da estrutura, além da

relação entre o tempo de execução disponível e o tempo desejável pelo cliente ou

dono da obra.

De acordo com os requisitos de cada obra, deve-se analisar o tempo de

execução também como fator de escolha, no qual, devido à espera pelo tempo de

cura e de escoramento de vigas de estruturas em concreto armado, esse tipo de

estrutura leva um maior tempo para serem executadas se comparadas com a

execução de uma estrutura em aço, que basicamente é um “encaixe” de peças já

fabricadas. Esse aumento no tempo de execução gera despesas extras para a

edificação de concreto armado, como já citado anteriormente, podendo assim,

diminuir a grande diferença entre os custos.

54

Como sugestões de trabalhos futuros:

Análise global da execução das estruturas, utilizando dados de custos

e tempo de execução, além da funcionalidade da edificação em relação à

estética.

Utilizar outros tipos de estruturas na comparação, por exemplo,

estrutura de madeira.

55

REFERÊNCIAS

ALMEIDA, Sílvio Martins. Análise do módulo de elasticidade estático e dinâmico do concreto de cimento Portland através de ensaios de compressão simples e de frequência ressonante. 2012. 213f. Dissertação (Mestrado em Construção Civil) – Escola de Engenharia da UFMG, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2012. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2014. _______. NBR 6120: Cargas para cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro, 1980. _______. NBR 6123: Forças devidas ao vento em edificações. Rio de Janeiro, 1988. _______. NBR 8800: Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de Janeiro, 2008. BARREIROS, T. S.; SOUZA, A. S. C. Avaliação estrutural de painéis de fachada leve para edifícios de múltiplos pavimentos com modelagem numérica. 2014. BASTOS, P. S. S. Fundamentos do concreto armado. Apostila. Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia de Bauru, Universidade Estadual Paulista - UNESP, Bauru, 2006. Disponível em: <http://coral.ufsm.br/decc/ECC1006/Downloads/FUNDAMENTOS.pdf> Acesso: 16/09/2018. BELLEI, I. H.; PINHO, F. O.; PINHO, M. O. Edifícios de Múltiplos Andares em Aço. 2ª ed. – PINI, 2008. BELLEI, I. H. Edifícios Industriais em Aço – Projeto e Cálculo. 1ª ed. – PINI, 2003. BELLEI, ILDONY H. Edifícios de Múltiplos Andares em Aço. 2ª edição. São Paulo. Pini, 2008. CARDOSO, R. V. P. Projeto estrutural em concreto armado. 2013. Trabalho de Conclusão de Curso. (Graduação em Engenharia Civil) Centro Tecnológico, Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, Florianópolis, 2013.

56

CARVALHO, Roberto Chust; FIGUEIREDO FILHO, Jasson Rodrigues de. Cálculo e detalhamento de estruturas usuais de concreto armado: Segundo a NBR 6118:2014. Volume 1, 4. ed. São Carlos: Edufscar, 2014. DIAS, L. A. M. Estruturas de Aço: Conceitos, Técnicas e Linguagem. 5ª edição. São Paulo. Zigurate, 2006. DIAS, L. A. M.; Estruturas de Aço – Conceitos, Técnicas e Linguagem. 2ª ed. Zigurate, 1998. FALEIROS, J. P. M.; TEIXEIRA JUNIOR, J. R.; SANTANA, B. M. O crescimento da indústria brasileira de estruturas metálicas e o boom da construção civil: um panorama do período 2001-2010. BNDES Setorial 35, p47-84. Rio de Janeiro, 2012. FRANTZ, J. L. Dimensionamento de Pavilhão Industrial com Estrutura em Aço. 2014. FREUHAN, R.J. Future steelmaking technologies and the role of basic research. The 1996 Howe Memorial Lecture, ISS 79th Steelmaking and 55th Ironmaking Conferences, Pittsburgh, USA, 1996. HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 7ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010. PFEIL, W.; PFEIL, M. Estruturas de Aço – Dimensionamento Prático de Acordo com a NBR 8800:2008. 8ª ed. – LTC, 2008. PINHEIRO, L. M.; MUZARDO, C. D.; SANTOS, S. P. Lajes maciças. USP – EESC – Departamento de Engenharia de Estruturas. Cap.11. São Paulo, 2010. ROSSATTO, B. M. Estudo comparativo de uma edificação em estrutura metálica/concreto armado: Estudo de caso. 2015. 90 f. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Maria. Santa Maria, 2015. SANTOS, R. S. Comparativo entre estruturas de aço e concreto armado. 2007. 73 f. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade São Francisco. Itatiba, 2007.

57

SILVA, V. P. Dimensionamento de Estruturas de Aço. Apostila para a disciplina PEF 2402– Estruturas metálicas e de madeira, 2012. SINAPI. SINAPI – Sistema Nacional de pesquisa de custos e índices da construção civil. Disponível em: http://www.caixa.gov.br/site/paginas/downloads.aspx. Acesso em 10 de novembro de 2018.

58

ANEXO

ESTUDO COMPARATIVO DO CUSTO BENEFÍCIO DE UMA …

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