O que é Cálculo Estrutural?
O Cálculo Estrutural é o uso da matemática e da física com a finalidade de calcular o comportamento de uma estrutura sujeita a esforços horizontais e verticais.
O cálculo estrutural é usado para avaliar detalhadamente o comportamento de uma estrutura em relação aos vários esforços que ela recebe, a fim de verificar se o funcionamento da resistência e da deformação dos elementos estruturais são adequados.
![projeto cálculo estrutural](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/calculo-estrutural-11.png)
Realizar o cálculo das estruturas é importante para oferecer segurança para a estrutura evitando acidentes e a necessidade de correções posteriores a execução, decorrentes de mau funcionamento estrutural.
Desse modo, a realização do cálculo estrutural possui relevância significativa para a saúde do sistema estrutural adotado e representa um fator essencial durante a realização de uma obra.
Nesse sentido, é importante que Arquitetos e Engenheiros entendam o que é qual a importância da realização do cálculo estrutural, compreendendo mais sobre os elementos que a ele estão relacionados, bem como as orientações básicas que o caracterizam.
Como este Artigo está estruturado
- Qual a importância de realizar o cálculo estrutural?
- Quais os elementos que devem ser considerados no cálculo estrutural?
- Como realizar o cálculo estrutural?
- Como evitar erros na elaboração do cálculo estrutural?
- Quais os melhores softwares para realizar o cálculo estrutural?
Qual a importância de realizar o cálculo estrutural?
O principal objetivo do cálculo estrutural é fazer com que o sistema da obra seja executado de maneira segura, pois é através do cálculo e dimensionamento dos elementos estruturais que se torna capaz prever o correto comportamento estrutural de seus elementos.
Um projeto no qual o cálculo estrutural é realizado de maneira incorreta tende a causar inúmeros transtornos para a edificação.
Sem o correto cálculo dos elementos estruturais podem ocorrer superdimensionamentos das estruturas e dos materiais, impactando o andamento da obra, além de causar graves problemas estruturais que podem comprometer a edificação como um todo.
![parede com trinca](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/problema-estrutural-2-1024x576.jpg)
Nesse sentido, o cálculo estrutural é primordial para garantir a segurança e manutenção da estrutura, permitindo que o planejamento da obra e suas etapas saiam conforme o esperado.
Em outras palavras, o cálculo estrutural é a base para elaboração do projeto estrutural, podendo este englobar diversos sistemas estruturais como: estruturas metálicas, estruturas mistas em aço e concreto, estruturas de concreto armado dentre outras.
Existem diversas normas técnicas especificas que orientam cálculos e consequentemente projetos estruturais a depender do tipo de estrutura pretendida. Algumas delas são:
- NBR 6118, que trata sobre Projetos de Estruturas de Concreto;
- NBR 16775, referente a Estruturas de aço;
- NBR 6122, referente a Projetos e Execução de Fundações;
- NBR 14931, que trata sobre a Execução de Estruturas de Concreto;
- NBR 8800, que trata do projeto de estruturas mistas de aço e concreto;
- NBR 16868, referente a projetos de Alvenaria Estrutural;
- Dentre outras.
Diante de tudo isso, é importante que Arquitetos e Engenheiros saibamque realizar os cálculos estruturais de maneira correta e obedecendo as normas técnicas especificas é vital para o projeto estrutural e consequentemente para a execução da estrutura e da obra como um todo.
Quais os elementos que devem ser considerados no cálculo estrutural?
Ao iniciar o cálculo estrutural é importante ter definido o tipo de sistema de estruturas que será utilizado, bem como entender de um modo geral os elementos que os constituem para realizar a elaboração dos cálculos.
Elementos estruturais
Os elementos estruturais geralmente são classificados como isostáticos, hiperestáticos ou hipoestáticos e dependem do tipo de sistema estrutural que será adotado.
![elemntos estruturais cálculo estrutural](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/elementos-estruturais.gif)
Os elementos mais comuns são vigas, pilares, lajes, fundações e pórticos, treliças etc.
Esforços e deformações
Os esforços e deformações devem ser avaliados com cautela pelo responsável pelo cálculo estrutural. O desempenho da estrutura é estabelecido pelos deslocamentos exercidos pela estrutura.
![esforços e deformações](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/deformacoes.png)
As deformações ocorrem por meio da capacidade de elasticidade do material, que pode ser concreto, aço, madeira e demais. Quanto maior a tensão exercida no material maior será sua deformação.
Cargas
De forma geral, as cargas funcionam em uma estrutura por meio das forças externas aplicadas em seus elementos estruturais.
![cargas em uma estrutura cálculo estrutural.](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/distribuicao-cargas.jpg)
As cargas que geralmente atuam em uma estrutura podem ser: seu peso próprio, cargas acidentais, cargas móveis, impactos e vibrações, fenômenos naturais (chuva, vento, temperatura etc.)
Existem também cargas excepcionais decorrentes de incêndios, explosões, empuxos de terra, impacto de ondas e movimentações da maré, dentre outros.
![tabela NBR 6120 cargas acidentais](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/cargas-acidentais.jpg)
Por isso, ao elaborar o cálculo estrutural de determinada estrutura devem ser considerados os locais, o entorno, a expectativa da vida útil estrutural e demais aspectos relevantes.
Dimensões dos elementos
Após entender como se dão os esforços, a deformação e as cargas dos elementos estruturais, finalmente será possível entender como devem ocorrer o seu dimensionamento, devendo este ser realizado de acordo com o sistema estrutural utilizado.
![detalhamento viga cálculo estrutural](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/dimensionamaneto-viga-1.jpg)
Desenhos técnicos do projeto estrutural
O recomendável é que o cálculo estrutural ocorra simultaneamente ao projeto estrutural, por isso é importante ter acesso aos desenhos técnicos de todos os elementos estruturais do projeto.
![projeto estrutural prancha](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/11/exemplo-prancha-estrutural.jpg)
Como realizar o cálculo estrutural?
Para realizar o cálculo estrutural é importante entender que serão utilizados conhecimentos das áreas de matemática e da física. Além disso, também é válido lembrar que a realização do cálculo depende do sistema estrutural escolhido.
Ao combinar todos estes conhecimentos é possível compreender o comportamento das estruturas e fazer com que elas suportem seu próprio peso e distribuam suas cargas adequadamente.
Ao considerar o cálculo estrutural de uma residência por exemplo, é importante mentalizar que o projeto estrutural possui muitas etapas que variam desde a concepção estrutural até os dimensionamentos e detalhamentos estruturais.
![estrutura metálica](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/11/estrutura-2-1024x679.jpeg)
Para iniciar o cálculo estrutural é imprescindível que se tenha acesso ao projeto arquitetônico previamente, a partir disso será possível definir o sistema estrutural da edificação. Os sistemas estruturais mais utilizados são:
- Alvenaria;
- Steel frame;
- Wood Frame;
- Estrutura de concreto;
- Dentre outros.
Outra etapa fundamental é a locação e pré-dimensionamento dos elementos estruturais, sendo estes: as vigas, as lajes, os pilares etc. Nesse momento também é preciso estabelecer soluções a ser utilizadas nas fundações e nas lajes.
![pré-dimensionamento vigas pilares e lajes](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/pre-dimensionamento-de-pilares-vigas-e-lajes.jpg)
No que diz respeito as definições de ações sofridas pela estrutura, a NBR 8681/2003 que trata das ações e segurança das estruturas, deve ser consultada e ter suas orientações consideradas.
As etapas finais geralmente envolvem o dimensionamento e detalhamento dos elementos estruturais, sendo estes realizados com base nos esforços sofridos pela estrutura.
![detalhamento viga calculo estrutural](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/detalhamento-viga.png)
Por fim, a finalização do cálculo estrutural se dá através da emissão dos documentos, no memorial de cálculos estruturais que deve estar junto a ART (Anotação de responsabilidade técnica) e das pranchas do projeto estrutural.
![memorial de cálculo estrutural](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/11/memorial-de-calculo-edited.jpeg)
De um modo geral, as etapas fundamentais que auxiliam na elaboração do cálculo estrutural são:
- Criação de um novo modelo;
- Definição das seções e ações;
- Definição dos elementos;
- Aplicação das ações;
- Cálculo da estrutura;
- Análise dos resultados;
Como evitar erros na elaboração do cálculo estrutural?
Primeiramente, antes de realizar o cálculo estrutural é importante que sejam seguidos todos os passos fundamentais do projeto estrutural, devendo estes estarem de acordo como planejamento da obra.
Para evitar erros durante a realização do cálculo de estruturas é necessário que o profissional responsável considere todos os requisitos da estrutura segundo a sua tipologia e realize o correto dimensionamento dos elementos estruturais, além de observar atentamente o quantitativo de materiais.
![profissionais na obra](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/estrutura-obra-1024x683.jpg)
Dessa forma, é importante também que a equipe responsável seja formada por profissionais capacitados e que possuam experiência nessa atividade visando prevenir erros posteriores.
O planejamento da obra também se constitui um fator essencial, pois através dele torna-se possível impedir ou mitigar problemas que podem vir a resultar em erros.
Quais os melhores softwares para realizar o cálculo estrutural?
Já sabemos que as inovações tecnológicas chegaram no mercado de trabalho com o intuito de auxiliar as atividades dos mais diversos tipos de profissões existentes, o que não poderia ser diferente no ramo da construção civil.
Devido a complexidade dos projetos arquitetônicos e estruturais, a tecnologia buscar otimizar as tarefas melhorando os resultados e levando o menor tempo possível.
![arquitetura e tecnologia](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/software-arquiteto-1024x683.jpg)
Nesse sentido, surgem os softwares para cálculo estrutural que auxiliam na fluidez do trabalho e na produtividade dos profissionais, atuando na otimização dos processos de projeto.
TQS
O TQS é um software utilizado principalmente, em estruturas de concreto armado e protendido, sendo também usado para calcular estruturas pré-moldadas.
![TQS](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/interface-tqs.png)
Neste software é possível fornecer informações referentes aos elementos estruturais e as ações que a estrutura irá sofrer (cargas, esforços, fenômenos naturais etc.) de modo a permitir o cálculo e as simulações necessárias.
O TQS possui diversos recursos interessantes de fácil interpretação e que segue as normas padrões nacionais.
Cypecad
O Cypecad trabalha com inúmeras possibilidades, sendo capaz de realizar o cálculo estrutural em sistemas de concreto armado e protendido, pré-moldado e misto de aço e concreto.
![Cypecad](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/12/cypecad.gif)
Devido a sua versatilidade é possível trabalhar com o cálculo de diversos elementos estruturais, além de receber notificações quando constatadas inconformidades na estrutura.
Eberick
O Eberick se diferencia dos demais softwares por possuir múltiplas funções que variam desde a elaboração da modelagem estrutural até o dimensionamento de estruturas em concreto armado e mistas.
![eberick](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/06/interface-do-softwre-eberick.png)
Este software possui uma interface CAD (2D) sendo também possível realizar detalhamentos no ambiente tridimensional.
FTOOL
O FTOOL é um software que trabalha com a análise estrutural no ambiente bidimensional (2D). Nele é possível executar cálculos de estruturas planas a fim de obter de forma rápida, os esforços e deformações de estruturas simples.
![ftool](https://www.projetou.com.br/posts/wp-content/uploads/sites/6/2021/11/analise-estrutural-ftool.png)
Conclusão
Ao longo desse artigo foi possível entender o que é e a importância da realização do cálculo estrutural, compreendendo seus elementos necessários, bem como algumas orientações para sua realização.
Realizar o cálculo estrutural de forma adequada possui importância para a manutenção da segurança da estrutura de uma obra, sendo um fator importante para o projeto estrutural.
A finalidade deste artigo é auxiliar o entendimento a respeito da realização do cálculo estrutural, bem como dar orientações básicas para sua elaboração.
Contudo é indispensável uma pesquisa mais aprofundada, buscando consultar normas e materiais específicos a ele relacionados, sendo fundamental observar as principais necessidades de acordo com o tipo de projeto almejado.
Se você quer saber mais a respeito do cálculo estrutural e de projetos estruturais, entendendo como eles implicam na melhoria da qualidade dos projetos, a Projetou disponibiliza diversos cursos voltados para esta temática.
Estes cursos abordarão questões referentes a elaboração de projetos estruturais, análise estrutural e compatibilização com projetos complementares, te ensinado a dominar softwares que executam os cálculos de estruturas de maneira rápida, fácil e intuitiva.
Dessa forma, você se tornará um profissional especialista no assunto, sendo capaz de elaborar projetos estruturais completos e garantir a segurança, economia e praticidade da obra.
Esperinsia Boa
Ola!
Gostaria de, se pocivel enviar-me em PDF o passo a passo do calculo de estrutura de um edificio para que me possa auxiliar na minha aprendizagem.
show de bola a matéria sobre cálculo estrutural, sou aluno do 8 semestre de Eng. Civil, pretendo ser Engenheiro projetista calculista, ja estou fazendo curso do TQS e Revit, pretendo fazer do Eberick tbm. estou fazendo um TCC de Cálculo estrutural, gostaria de materiais pra consulta
obrigado