Introdução à análise estrutural slide tema 1

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Introdução a Análise Estrutural
Caracterização de estruturas
Bloco 1
Renan de Lima Branco
As estruturas e a sociedade
Fonte: lovelypeace/iStock.com.
Figura 1 - Sistema de irrigação da região de Cuzco, Peru.
As estruturas e a sociedade
Fonte: espiegle/iStock.com.
Figura 2 - Ponte Gard, França
Segmentação da estrutura
Es
tr
u
tu
ra
Superestrutura
Elementos estruturantes 
acima do nível da 
fundação
Infraestrutura Fundação
Objetivo da análise estrutural
• A análise estrutural é a previsão 
do desempenho da estrutura 
sob os esforços aos quais os 
elementos estão submetidos.
Tensões ou resultantes de 
tensões
Flechas (deslocamentos)
Reações de apoio
Ordem para análise
Lajes
Vigas
Pilares
Lo
ca
çã
o
D
im
en
sio
n
am
e
n
to
• Para uma edificação residencial, 
por exemplo, a ordem do 
dimensionamento da estrutura é 
inversa à ordem de locação dos 
elementos que a compõem.
Análise estrutural
Análise 
estrutural
Projeto 
estrutural
Engenharia 
Estrutural
• Planejamento, projeto, 
construção e 
manutenção de sistemas 
estruturais para 
transporte, moradia, 
trabalho e lazer.
Análise estrutural
Tipo de 
material
Fator 
econômico
Disponibilidade
Expertise da 
mão de obra
Tecnologia 
de 
construção Locação, dimensões 
e detalhes de 
execução.
Softwares de análise
Fonte: adaptado de <https://edrmedeso.com/tekla-structures-and-sap2000-v-17-
interface-2/>. Acesso em: 24 fev. 2019.
Figura 3 - Software para análise estrutural
Softwares de análise
Fonte: elaborado pelo autor, usando o FTool.
Figura 4 - Software aberto para análise estrutural
Sequência da análise
Estrutura real
• Representação 
gráfica da 
estrutura.
Modelo estrutural
• Representação 
dos 
carregamentos 
sobre a 
estrutura.
Modelo discreto
• Valores discretos 
de 
deslocamentos e 
deformações/ 
malhas.
Modelo 
computacional
• Método dos 
elementos 
finitos.
Elementos estruturais
Fonte: georgeclerk/ iStock.com.
Figura 5 - Estruturas unidimensionais Figura 6 - Estruturas bidimensionais
Figura 7 - Estruturas tridimensionais
Fonte: wsfurlan/ iStock.com.
Fonte: Disponível em: 
<http://www.jlfundacoes.c
om/engenharia-de-
fundacoes/fundacoes-com-
vigas>. Acesso em: 25 abr. 
2019.
http://www.jlfundacoes.com/engenharia-de-fundacoes/fundacoes-com-vigas
Estruturas
• Principais sistemas estruturais:
Concreto Madeira
Metálicas Alvenaria
Caracterização de estruturas
Bloco 2
Renan de Lima Branco
Estruturas de concreto
1. Baixo custo de produção e 
execução.
2. Domínio das técnicas 
construtivas (alta 
disponibilidade de mão de 
obra).
3. Flexibilidade de projeto.
4. Boa resistência ao fogo, 
intempéries, choques 
mecânicos e vibrações.
Figura 8 - Concretagem
Fonte: Wojciech Kozielczyk/iStock.com.
Estruturas metálicas
1. Seções esbeltas melhoram o 
uso do espaço e deixam a 
estrutura mais leve. 
2. Maior confiabilidade nas 
propriedades do material. 
3. Uniformidade no 
acabamento. 
4. Canteiro de obra mais 
enxuto. 
5. Maior velocidade na 
execução.
Figura 9 - Estruturas metálicas
Fonte: Philip Openshaw/iStock.com.
Estruturas de madeira
Para se posicionar no mercado 
como um sistema estrutural 
competitivo, as estruturas de 
madeira necessitam de alguns 
cuidados, como o tratamento 
contra fungos e cupins e, em 
algumas situações, a aplicação 
de substâncias que retardam a 
propagação do fogo em caso 
de incêndio. 
Figura 10 - Wood frame
Fonte: photovs/iStock.com.
Alvenaria estrutural
As vantagens no uso desse 
sistema é a economia com 
formas de madeira, aço e 
concreto, além de suas 
técnicas serem de simples 
replicação para formação de 
mão de obra, o canteiro de 
obras é mais organizado pela 
menor variedade de materiais.
Figura 11 - Blocos estruturais
Fonte: Six_Characters/iStock.com.
Estruturas mistas
No setor da construção civil, 
no Brasil, é muito comum 
obras com estruturas mistas 
de concreto armado com 
estruturas metálicas. Nesses 
casos, os pontos que 
requerem maior atenção são 
as interfaces de ligação entre 
os diferentes materiais.
Figura 12 – Concreto aço
Fonte: Kwangmoozaa/ iStock.com.
Caracterização de estruturas
Bloco 3
Renan de Lima Branco
Teoria na prática
Você trabalha em um escritório de análise e cálculo estrutural. Além de projetos estruturais, a 
empresa é responsável por emitir laudos quanto a estabilidade e segurança de estruturas. Em 
épocas em que o mercado da construção está aquecido, as principais tarefas estão 
relacionadas com cálculo e desenvolvimento de projetos estruturais. Em épocas de baixa, no 
mercado da construção, o principal serviço é a visita aos mais variados tipos de edificações, 
inspeção, análise dos esforços aos quais cada elemento está submetido e o parecer quanto ao 
comportamento do sistema estrutural. Você está responsável por treinar um novo funcionário 
e, como primeira tarefa, pediu que fizesse um relatório com duas construções que 
encontrasse no trajeto até o restaurante, no horário de almoço, descrevendo resumidamente 
os elementos estruturais presentes na edificação, bem como os prováveis esforços a que estão 
submetidos. O novo funcionário apresentou, em seu relatório, um museu e um galpão 
industrial. Agora você precisa explicar detalhadamente os elementos estruturais e apresentar 
os esforços característicos aos quais estão sujeitos. 
Teoria na prática
• Galpão industrial: composto 
basicamente por elementos 
unidimensionais (terças da cobertura, 
perfis de contraventamento, vigas e 
pilares), sujeitos a cargas axiais e 
transversais ao eixo. Além dos 
carregamentos, geralmente, adotados 
por se tratar de uma estrutura muito 
leve, precisam ser considerados efeitos 
de vento. O fato do aço ser muito 
sensível à variação de temperatura, 
efeitos em caso de incêndio também 
precisam ser previstos.
• Museu: presença de elementos 
bidimensionais (lajes) sujeitas à carga 
perpendicular às superfícies; elementos 
unidimensionais em concreto protendido 
(vigas para vencer grandes vãos), sujeitos à 
carga perpendicular ao eixo principal, 
proveniente das paredes e lajes dos pisos 
superiores; elementos unidimensionais em 
concreto armado (pilares), sujeitos à carga 
axial ao eixo, proveniente das vigas as quais 
sustenta; elementos tridimensionais 
(blocos de ligação pilar estaca), sujeitos à 
carga transmitida pelos pilares.
Dica do professor
Bloco 4
Renan de Lima Branco
Dicas de notícias e entrevistas
• Vejam reportagens sobre o desafio da construção de arranha-céus e 
duas entrevistas sobre a área de atuação da Engenharia Estrutural.
Entrevistas:
Vocação pela Engenharia Estrutural, concedida pelo engenheiro José 
Augusto Ávila para a revista TQS, edição n. 32 – Fevereiro, 2011. 
O lado exato e humano da Engenharia Estrutural, concedida pelo 
engenheiro José Augusto Ávila para a revista TQS, edição n. 32, março de 
2013.
Ambas podem ser encontradas no espaço de notícias do site da TQS, 
disponível em: <http://www.tqs.com.br>. Acesso em: 25 abr. 2019.
No espaço de notícias, você também encontrará diversas outras 
entrevistas, artigos e materiais relevantes sobre a Engenharia Estrutural.
Reportagem Como engenheiros 
criam arranha-céus que parecem 
fisicamente impossíveis, na página 
do Instituto de Engenharia, 
disponível em: 
<https://www.institutodeengenhari
a.org.br>. Acesso em: 25 abr. 2019. 
No espaço de notícias sobre 
infraestrutura, você também 
encontrará diversas outras 
informações relevantes sobre obras 
grandiosas.
http://www.tqs.com.br/
https://www.institutodeengenharia.org.br./
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6118: 
projeto de estruturas de concreto procedimento. ABNT, 2014.
BASTOS, P. S. S. Fundamentos do concreto armado. Bauru: UNESP, 2006.
BRAIDWOOD, R. J. The agricultural revolution. Scientific American, v. 
203, n. 3.
GILBERT, A. M.; LEET, K. M.; UANG, C. M. Fundamentos da análise 
estrutural. 3ed, McGrawHillBrasil, 2009.
KASSIMALI, A. Structural analysis. Cengage Learning, 2009.
Referências
MARK, E. Great Wall of China. Ancient History Encyclopedia. Disponível 
em: <https://www.ancient.eu/Great_Wall_of_China/> Acesso em: 25 
abr. 2019.
MARTHA, L. F. Análise de estruturas: conceitos e métodos básicos. 1ed. 
Rio de Janeiro: Editora Elsevier, 2010.