SISTEMAS ESTRUTURAIS QUESTÕES

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<p>SISTEMAS ESTRUTURAIS</p><p>1-1 Sistemas estruturais - Definições de estrutura</p><p>1. Os sistemas estruturais são compostos pela associação de elementos estruturais, arranjados de forma que suas características se complementem. Analise as afimativas a seguir, referentes aos tipos de elementos estruturais:</p><p>I. Os tirantes e as colunas são tipos de estruturas lineares, submetidos a esforços transversais de tração e de compressão, respectivamente.</p><p>II. Os elementos de superfície são aqueles que possuem uma dimensão, denominada espessura, muito inferior às outras duas, que formam um plano.</p><p>III. Os elementos de volume são aqueles que possuem dimensões equivalentes, sendo muito usados na execução de fundações diretas.</p><p>IV. As vigas são elementos estruturais unidirecionais, submetidas a esforços transversais de flexão e cisalhamento.</p><p>Assinale a alternativa que indica as afirmativas corretas.</p><p>RESP: C. Apenas as afirmantivas II, III e IV.</p><p>Os elementos estruturais podem ser lineares, de superfície ou de volume. Os elementos lineares, ou unidirecionais, são aqueles em que o comprimento é muito maior que as dimensões da seção transversal. Eles podem ser: tirante, submetidos a esforços de tração axial; colunas, submetidas a esforços de compressão axial; ou vigas, submetidas a esforços de flexão transversal e cisalhamento. Os elementos de superfície, ou bidimensionais, são aqueles que possuem a espessura muito inferior às outras duas dimensões, como as placas e as chapas. Os elementos de volume, ou tridimensionais, são aqueles que possuem três dimensões equivalentes, como os blocos de fundação e as sapatas.</p><p>2. Marcelo é arquiteto e projetou um edifício de quatro pavimentos em estruturas de concreto armado. Para o projeto da estrutura, Marcelo fez uso de vários tipos de elementos estruturais. Preencha as colunas a seguir, relacionando os elementos estruturais utilizados por Marcelo no projeto da estrutura da edificação.</p><p>1. Estruturas lineares</p><p>2. Estruturas de superfície</p><p>3. Estruturas de volume</p><p>(  ) Vigas</p><p>(  ) Pilares</p><p>(  ) Vigas-paredes</p><p>(  ) Lajes</p><p>(  ) Sapatas</p><p>(  ) Cabos de contraventamento</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a ordem correta, de cima para baixo.</p><p>RESP: B. 1 – 1 – 2 – 2 – 3 – 1</p><p>Os elementos lineares são aqueles que apresentam o comprimento muito superior às dimensões da seção transversal, como vigas, pilares e cabos de contraventamento. Os elementos de superfície são aqueles que apresentam a espessura muito inferior às outras duas dimensões que formam o plano, como as vigas-parede e as lajes. As estruturas de volume, por sua vez, são aquelas que apresentam as três dimensões equivalentes, como as sapatas e blocos de fundação.</p><p>3. No projeto estrutural de um edifício comercial, uma arquiteta fez uso de um sistema aporticado em estruturas de concreto armado. Em determinado ponto, para manter um vão maior, ela decidiu fazer uso de vigas-Gerber, de modo a evitar a construção de pilares no meio de uma sala ampla. Analise as afirmativas a seguir.</p><p>I. Vigas-Gerber consistem em um sistema estrutural em que vigas não estáveis se apoiam diretamente em pilares estáveis.</p><p>II. Pórticos são sistemas estruturais formados pela associação entre vigas e pilares, podendo este arranjo se dar no plano ou no espaço.</p><p>III. As vigas-Gerber, assim como as vigas comuns, estão submetidas à esforços de flexão longitudinais.</p><p>IV. Os pilares do pórtico transmitem os esforços de flexão e de compressão provenientes da viga para as fundações.</p><p>Assinale a alternativa que indica as afirmativas corretas.</p><p>RESP: D. Apenas as afirmativas II e IV estão corretas.</p><p>As vigas-Gerber são sistemas estruturais compostos pela associação de vigas não estáveis e vigas estáveis, onde as primeiras se apoiam nas segundas por meio de Dentes Gerber. Assim como as vigas comuns, as vigas-Gerber são submetidas a esforços transversais de flexão e cisalhamento. Os pórticos, que podem ser planos ou espaciais, são estruturas formadas pela associação de vigas e pilares. Os pilares transmitem os esforços provenientes da viga para as fundações, na forma de esforços de flexão e de compressão axial.</p><p>4. Estruturas de superfície são aquelas que apresentam uma das dimensões, denominada espessura, muito inferior às outras duas dimensões, que formam um plano. Relacione as colunas, no que se refere aos tipos de estruturas de superfície.</p><p>1. Membrana tensionada em cobertura de estádio de futebol.</p><p>2. Laje maciça de concreto executada em uma edificação residencial.</p><p>3. Viga-parede utilizada como muro de contenção em subsolo de edifício.</p><p>(  ) Placas</p><p>(  ) Chapas</p><p>(  ) Cascas</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a ordem correta, de cima para baixo.</p><p>RESP: E. 2 – 3 – 1</p><p>Os elementos de superfície podem ser classificados em três tipos: placas, chapas e cascas. No primeiro tipo, os carregamentos são aplicados perpendicularmente ao plano, como é o caso das lajes maciças. No segundo tipo, os carregamentos são aplicados paralelamente ao plano – ou seja, ao longo do eixo da espessura –, como no caso das vigas-paredes. Por fim, no terceiro tipo, o elemento se encontra tensionado, submetido a esforços internos de compressão, como no caso das membranas.</p><p>5. Os elementos de volume são utilizados, principalmente, em sistemas estruturais aplicados em fundações diretas. Contudo, outros tipos de elementos estruturais podem ser aplicados em fundações. Relacione as colunas, referente aos tipos de elementos estruturais utilizados em fundações.</p><p>1. Os blocos de coroamento são elementos intermediários, que fazem a ligação entre o pilar e as estacas, distribuindo, igualmente, os esforços provenientes da estrutura.</p><p>2. O radier consiste em uma laje executada sobre o solo, transmitindo a este as cargas provenientes da edificação por meio de sua base.</p><p>3. As estacas são sistemas de fundações profundas, que transmitem as cargas para o solo, por meio do atrito lateral e pela ponta que fica enterrada.</p><p>(  ) Elemento de superfície.</p><p>(  ) Elemento de volume.</p><p>(  ) Elemento linear.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.</p><p>RESP: B. 2 – 1 – 3</p><p>Os blocos de coroamento fazem a ligação entre estacas e pilares, possuindo três dimensões equivalentes, sendo assim um elemento estrutural do tipo volume. Os radiers são lajes de concreto executadas sobre o solo, possuindo, portanto, um plano horizontal com dimensões equivalentes e uma espessura relativamente menor; assim, consiste em um elemento de superfície. As estacas, por fim, possuem comprimento muito superior à seção transversal, sendo classificadas, portanto, como elementos lineares.</p><p>1-2 Cargas atuantes nas estruturas: Tipos e características</p><p>1. Uma das características essenciais das estruturas é que elas sejam estáveis. Para isso, precisam suportar uma série de cargas às quais estão submetidas. Essas cargas podem ser classificadas em permanentes e variáveis, conforme a sua constância; e ainda em pontuais, uniformemente distribuídas e uniformemente variáveis, conforme sua distribuição.</p><p>Qual dos exemplos abaixo ilustra adequadamente uma das categorias descritas acima? ​​​​​​​</p><p>RESP: E. Pilar: carga pontual.</p><p>Os pilares são exemplos de cargas pontuais, isto é, aquelas que, para fins de dimensionamento, são consideradas como um ponto específico na estrutura. Muro de arrimo é exemplo de carga uniformemente variável, sua força varia uniformemente ao longo do comprimento. Vento é exemplo de carga acidental, uma vez que a estrutura não está constantemente submetida a essa força. O peso próprio da estrutura deve ser considerado como carga permanente. E as pessoas (moradores, visitantes, público) são consideradas cargas acidentais.</p><p>2. Em geral, as cargas atuantes nas estruturas "pecorrem" o caminho de cima para baixo. Sendo assim, considere uma estrutura de um pavimento com pilares, vigas e lajes de concreto armado.</p><p>Como poderia ser descrito um esquema simplificado da distribuição dessas cargas? Marque a alternativa correta.</p><p>RESP: E. Lajes → vigas → pilares → fundações.</p><p>De uma maneira esquemática, é possível dizer que as cargas percorrem o caminho de cima para</p><p>O prefeito, Sr. Altamiro, lhe entregou duas propostas para o novo pórtico de entrada da cidade e, preocupado com a estabilidade da construção, uma vez que o pórtico antigo desabou durante uma ventania, pediu que você fizesse uma análise das propostas.</p><p>Confira ambos os projetos:</p><p>Assim, responda ao prefeito qual das opções em que a estrutura seria estável e indique qual material construtivo seria mais indicado para a execução.</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>Sabendo que a rigidez e a resistência de um pórtico são diretamente proporcionais ao tamanho de seus elementos (verticais e horizontais) e inversamente proporcionais ao espaçamento entre os elementos verticais e à altura entre apoios, pode-se afirmar que a opção número 1, que contempla dois pórticos de menor largura, é mais estável que a opção 2. Como material construtivo, indica-se o uso de concreto armado moldado in loco, pois, devido à sua fluidez e à possibilidade de moldagem, é a alternativa mais adequada para preservar a concepção plástica do projeto.</p><p>5-1</p><p>O conhecimento de tipos variados de estrutura é uma ferramenta extremamente útil para resolver problemas do dia a dia dos profissionais de arquitetura e de engenharia. Nesse sentido, é importante saber que arcos são utilizados por conta da resistência a grandes esforços e compressões, o que os torna adequados para construção de grandes vãos.</p><p>Imagine que você é um arquiteto com experiência em sistemas estruturais do tipo arco. Em sua carreira, já projetou diversas pontes e passarelas, em grande variedade de materiais. A prefeitura de Pindamonhangaba o contatou para avaliar o projeto de uma nova passarela que deverá ser implantada na cidade. O projeto foi realizado pela equipe de arquitetos da prefeitura, muito competente, porém com pouca experiência nesse tipo de projeto.</p><p>Com base nessas informações, elabore uma resposta para a prefeitura, analisando se o projeto está adequado quanto ao material utilizado e às medidas indicadas.</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>Considerando que o vão a ser vencido é de 130 metros, seria mais adequado utilizar uma estrutura em aço, pois esta pode vencer um vão de até 150 metros. Arcos em concreto vencem vãos menores, de até 90 metros.</p><p>​​​​​​​A preocupação com o uso do aço na cidade litorânea é legítima, mas não impossibilita seu uso, visto que o aço pode ser revestido ou receber pintura e tratamento especial de proteção contra fogo e intempéries. A altura do arco deverá atender ao dimensionamento adequado para o material, entre L/50 e L/100, ou seja, a altura deve variar entre 2,6 e 1,3 metros.</p><p>5-2</p><p>Os projetos de Arquitetura e Engenharia devem compreender a intenção construtiva desde o início. Ainda que o cálculo e o refino da solução ocorram em etapa posterior, isso não significa que qualquer solução deva ser proposta. O conhecimento das principais características dos tipos estruturais e sua variação é suficiente para propor soluções que, embora incipientes, se mostrem viáveis.</p><p>Imagine que você trabalha especificando perfis em uma empresa que constrói coberturas metálicas. Veja mais detalhes:</p><p>Com base no seu conhecimento sobre coberturas planas, indique qual o perfil mais adequado para cada um dos projetos, relacionando os projetos com os perfis. Justifique a sua resposta, lembrando que cada perfil só poderá ser utilizado uma vez.</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>Quanto maior a altura do perfil da cobertura, maior o vão que poderá ser vencido por essa cobertura, uma vez que a resistência à flexão é diretamente proporcional à altura. Dessa maneira, a laje mais indicada para cada situação é:</p><p>6-1</p><p>As estruturas do tipo tensionada são vantajosas quando comparadas a estruturas convencionais de concreto armado e aço, por permitirem a execução de estruturas com grandes vãos, reduzindo o número de estruturas de apoio necessárias e facilitando a construção sobre água e em alturas.</p><p>Você é funcionário de uma empresa de engenharia contratada para construir um viaduto estaiado ligando duas cidades separadas por um vale profundo. A distância entre os dois pontos a serem ligados é de 1,0km. Você foi designado para auxiliar nesse projeto e deverá analisar os desafios iniciais para construção.</p><p>Analise a situação proposta e responda:</p><p>Quais são os três principais desafios para a realização da construção do viaduto? Descreva e justifique.</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>O primeiro grande desafio consiste na determinação dos pontos onde serão executadas as fundações e os pilones. O local deve apresentar solo firme para garantir a estabilidade do sistema construtivo e a absorção adequada das cargas da estrutura.</p><p>O segundo desafio consiste na determinação do método de execução apropriado. As aduelas que formam o tabuleiro deverão ser içadas ou transportadas a partir da extremidade da estrutura. Visto que o vale é profundo, deverá ser realizada análise econômica para determinar qual dos métodos é mais vantajoso.</p><p>O terceiro desafio é a concepção do projeto estrutural de modo que dois pilones, um em cada extremidade, sejam necessários para garantir a estabilidade da estrutura, pois a execução de um ou mais pilones no meio do vale pode encarecer o serviço, de modo a torná-lo inviável.</p><p>6-2</p><p>As estruturas tipo pênsil são formadas pelos seguintes elementos estruturais: o tabuleiro suspenso, os cabos de aço principais e secundários, as torres principais e os blocos de ancoragem. O comportamento das estruturas tipo pênsil é determinado pela interação entre esses elementos.</p><p>Você faz parte de uma equipe de engenheiros e arquitetos que têm como objetivo projetar uma ponte suspensa sobre um rio que cruza sua cidade. Após vários debates, decidiu-se adotar um modelo estrutural semelhante ao da ponte sobre o Lago Ontário (Toronto, Canadá), vista a seguir:</p><p>Como membro da equipe, você é responsável por explicar o comportamento estrutural desse modelo aos investidores. Com base no comportamento das estruturas suspensas, qual seria sua explicação sobre o modelo?</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>O modelo estrutural apresentado tem comportamento semelhante ao das estruturas tipo pênsil convencionais. O tabuleiro suspenso é sustentado por um conjunto de cabos de aço verticais, que transferem os esforços do tabuleiro para uma estrutura em arco, a qual recobre todo o vão da estrutura.</p><p>A estrutura em arco exerce a função de torre principal e estrutura de sustentação ao mesmo tempo, sendo dispensado o uso de cabos principais longitudinais. A estrutura em arco absorve os esforços provenientes da estrutura suspensa e os transmite até as fundações do sistema.</p><p>image6.png</p><p>image7.png</p><p>image8.png</p><p>image9.png</p><p>image10.jpeg</p><p>image11.png</p><p>image12.png</p><p>image13.jpeg</p><p>image14.png</p><p>image15.png</p><p>image16.png</p><p>image17.png</p><p>image18.png</p><p>image19.jpeg</p><p>image20.jpeg</p><p>image21.jpeg</p><p>image22.jpeg</p><p>image23.png</p><p>image24.png</p><p>image25.png</p><p>image26.png</p><p>image27.png</p><p>image28.jpeg</p><p>image29.png</p><p>image30.jpeg</p><p>image31.jpeg</p><p>image32.jpeg</p><p>image33.jpeg</p><p>image1.jpeg</p><p>image2.jpeg</p><p>image3.jpeg</p><p>image4.png</p><p>image5.png</p><p>baixo, partindo das lajes, que descarregam de maneira distribuída nas vigas. Estas também recebem as cargas das paredes, que são uniformemente distribuídas. Geralmente, as vigas são apoiadas pontualmente em pilares, que levam toda esta carga verticalmente até as fundações, que devem ser resistentes a ponto de descarregar no solo todas as cargas provenientes do sistema estrutural.</p><p>3. Considere as seguintes assertivas referente a materiais de construção.</p><p>I- A madeira é um dos materiais de construção mais antigos que existem. Sua principal característica é, em seu estado natural, possibilitar grandes vãos.</p><p>II- Introduzido na contrução civil no século XVIII, o aço é um material construtivo que permite a construção de grandes vãos e balanços.</p><p>III- O concreto é, na verdade, uma mistura composta de uma série de materiais com características distintas.</p><p>Qual(is) afirmativa(s) está(ão) correta(s)?</p><p>RESP: E. II e III.</p><p>A madeira, no seu estado natural, não comporta grandes vãos em função do tamanho de suas peças, o que pode ser otimizado com a industrialização desse material em sistemas estruturais mais sofisticados. O aço, ao contrário, é um material que permite grandes vãos. O concreto é a mistura de cimento, agregado graúdo (brita), agregado miúdo (areia) e água, podendo conter outros elementos, como aditivos.</p><p>4. Considere as assertivas abaixo:</p><p>I- O concreto armado é a união entre dois materiais principais: o concreto e o aço.</p><p>II- Uma das vantagens do concreto armado é sua fluidez, ou seja, a possibilidade de ser moldado em uma grande variedade de formas, permitindo, dessa maneira, a construção de elementos estruturais curvos e vigas e pilares do tamanho que seja necessário para vencer grandes vãos.</p><p>III- Isso ocorre em função da grande resistência à compressão, trazida pelo aço, complementada com a grande resistência à tração, complementação feita pelo concreto. ​​​​​​​</p><p>Baseado nisso, marque a alternativa correta.</p><p>RESP: E. I e II estão corretas; III explica II, porém de maneira equivocada.</p><p>O concreto armado é a união entre dois materiais principais: o concreto e o aço. Seu aspecto inicial é uma forma pastosa que pode ser moldada conforme juízo de conveniência e oportunidade dos projetistas. As estruturas se complementam, uma vez que o concreto resiste muito bem à compressão e o aço à tração. A terceira assertiva erra ao dizer que o concreto é um material muito resistente à tração.</p><p>5. As cargas às quais uma estrutura está exposta podem ser divididas em duas grandes categorias: as cargas mortas, também chamadas de permanentes, e as cargas acidentais, conhecidas por vivas.</p><p>Dos exemplos abaixo, qual é o de carga viva?</p><p>RESP: E. O caminhão estacionado em shopping.</p><p>Para ser carga viva (ou acidental), a estrutura não pode estar submetida a ela de forma permanente. Portanto, a única das cargas descritas é o caminhão, que submete temporariamente a estrutura ao seu peso. As demais compõem as cargas permanentes às quais a estrutura está submetida. Atente para a vegetação, o termo viva não necessariamente diz respeito ao elemento. Embora a vegetação seja um ser vivo, ela compõe o conjunto das cargas mortas (permanentes), por ser uma carga constante.</p><p>2-1 Forças aplicadas em uma barra</p><p>1. A força resultante é uma grandeza vetorial, medida em unidades de newton (N) ou quilonewton (kN), que descreve a quantidade de carga que incide sobre um ponto. Considere uma barra biapoiada com 5 metros de comprimento sobre a qual é apoiada uma parede com carga de 2kN/m em todo o comprimento da barra. Qual a força resultante nessa barra?</p><p>RESP: A. 10kN no centro da barra.</p><p>As cargas distribuídas linearmente são caracterizadas por difundirem-se igualmente em todo o comprimento da barra. A força equivalente dessa carga é calculada por meio da multiplicação da carga aplicada pela distância de aplicação e está localizada no baricentro da peça. Portanto, multiplicando-se o comprimento da barra (5 metros) pela carga distribuída em todo o comprimento (2kN/m), é obtido o resultado de 10kN aplicados no centro da barra.</p><p>2. As cargas aplicadas a um corpo podem ser de três naturezas: concentradas, uniformemente distribuídas e uniformemente variáveis. Sobre as suas definições e aplicações práticas, qual afirmativa está correta?</p><p>RESP: C. Uma carga concentrada atua em um único ponto e pode ser exemplificada por um pilar sobre uma viga.</p><p>Cargas pontuais são as que atuam em um ponto único, como um pilar apoiado em uma viga. O peso próprio de uma laje exerce sobre uma viga uma carga distribuída de forma uniforme sobre ela, constituindo uma carga uniformemente distribuída, e não uma carga concentrada. A carga distribuída atua de maneira uniforme ao longo de uma superfície. Logo, um pilar sobre uma laje não exemplifica esse tipo de carga. Cargas uniformemente variáveis são distribuídas linearmente, porém em qualquer tipo de superfície, não somente vertical. Muros de contenção são bons exemplos de cargas uniformemente variáveis, uma vez que as cargas perto da superfície inferior do muro são maiores e vão diminuindo com a proximidade do topo do muro, onde a carga é zero.</p><p>3. Cargas uniformemente variáveis (CUV) são aquelas cargas cuja intensidade varia ao longo de seu comprimento. Exemplos comuns são os reservatórios de água e os muros de arrimo, onde a carga na parte inferior é maior do que na parte superior. Sobre essas cargas, qual afirmativa está correta?</p><p>RESP: A. A força resultante de uma CUV é igual à área da carga e incide a ⅓ da maior parcela da carga.</p><p>O cálculo da força equivalente em cargas distribuídas de forma triangular se assemelha ao das cargas lineares. No entanto, é necessário calcular a equivalência do triângulo. A localização da força equivalente em cargas triangulares é localizada a ⅓ da maior parcela de carga.</p><p>4. Reservatórios de água são bons exemplos de cargas uniformemente variáveis, pois fica claro que a força que a água exerce sobre as paredes é maior em suas bases. Considerando que um reservatório com 3 metros de altura está completamente cheio e que a força na base da parede é de 5kN, qual a força resultante e onde ela está localizada?</p><p>RESP: C. 7,5kN, localizada a 1m da base.</p><p>​​​​​​​O cálculo da força equivalente em cargas distribuídas de forma triangular se assemelha ao das cargas lineares. No entanto, é necessário calcular a equivalência do triângulo. A força equivalente em cargas triangulares é localizada a ⅓ da maior parcela de carga. Portanto, deve ser calculada a área do triângulo de cargas da seguinte maneira: carga no topo = 0, carga na base = 5kN; multiplicando a carga maior pela altura do reservatório (3m), o valor é 15. Você precisa dividir esse valor por dois para chegar na área de um triângulo. Logo, terá a força resultante igual a 7,5kN, com sua localização a um metro da base, ou seja, ⅓ da altura do reservatório.</p><p>5. Uma condição de equilíbrio é estabelecida quando um objeto estacionário, como um edifício, recebe qualquer força exercida sobre si e exerce uma força oposta, igual em magnitude, mas oposta em sentido. Considerando o conceito de equilíbrio, imagine que uma pessoa exerce uma força de 50kN a 1,5m da base de uma parede de 3m, que permanece estática. Qual a força exercida pela parede no ponto de contato com a pessoa?</p><p>RESP: B. 50kN, pois a parede exerce força oposta.</p><p>Para haver equilíbrio, é necessário que o objeto estático, neste caso a parede, exerça uma força com módulo igual à força exercida sobre ele com sentido oposto. Ou seja, se uma pessoa exerce uma força de 50kN em direção à parede, a parede deve exercer 50kN no sentido oposto.</p><p>2-2 Esforços normais e cortantes</p><p>1. Esforços normais, ou axiais, são forças que atuam ao longo do eixo, como em um pilar, que recebe uma carga vertical de cima para baixo. Como podem ser divididos os esforços normais e como eles se comportam?</p><p>RESP: A. Tração, quando um elemento é esticado, e compressão, quando um elemento é comprimido.</p><p>Os esforços normais se dividem em dois grupos, de acordo com a direção relativa do esforço. São eles: tração, quando um elemento</p><p>é esticado, e compressão, quando um elemento é comprimido. Os esforços cortantes, ou de cisalhamento, referem-se a situações em que um elemento é cortado pela ação de dois outros elementos.</p><p>​​​​​​​</p><p>2. Há certas características típicas dos corpos sob o efeito de algum tipo de esforço. Identifique, entre as alternativas, as características de um corpo sob o efeito de cisalhamento. ​​​​​​​</p><p>RESP: C. Deslizamento de um elemento.</p><p>O esforço cortante é caracterizado pelo deslizamento de um elemento que foi seccionado pela ação de uma força externa, perpendicular à peça. O alongamento da peça (e até mesmo sua separação em duas partes) acontece sob efeito de tração, que ocorre no eixo paralelo da peça. Sob o efeito da compressão, a força, que também ocorre de forma paralela ao eixo, promove o amassamento do elemento.</p><p>3. Pórticos são sistemas estruturais compostos por diversas barras, cujos esforços podem ser decompostos para serem calculados. O que significa dizer que um pórtico é coplanar?</p><p>RESP: B. Que todas as barras que o compõem estão no mesmo plano; nesse caso, as cargas podem ser decompostas para serem calculadas.</p><p>Os pórticos coplanares, ou pórticos planos, são aqueles nos quais todas as barras estão no mesmo plano. Nesse sistema, os movimentos e solicitações são os mesmos das vigas, por isso as cargas podem ser decompostas para facilitar o cálculo. Nas vigas os esforços correm paralelamente ao eixo X, causando o efeito de tração ou compressão. Os pórticos que têm barras em planos diferentes são chamados de pórticos espaciais.</p><p>​​​​​​​</p><p>4. Se em uma viga isostática de 5 metros de comprimento com os apoios A e C, ambos com reações de 2 kN, há uma carga pontual de 10 kN posicionada no ponto B, 1 metro a partir do apoio A, então como será o diagrama de esforço cortante dessa viga?</p><p>RESP: D. Do apoio A até o ponto B, sofrerá a reação positiva de 2 kN; após isso sofrerá a reação negativa de 8 kN, até o apoio C.</p><p>A carga de 10 kN aplicada sobre o ponto B é perpendicular ao eixo da viga, sendo um exemplo de esforço cortante. Para calcular o esforço cortante, adota-se o método do lado esquerdo, no qual sempre olhamos para as forças atuando à esquerda do ponto que estamos analisando.</p><p>Iniciando pelo ponto A você pode ver que não existe nada à esquerda, certo? Portanto exatamente nele, o cortante é igual a 0. Se você avançar uma distância infinitesimalmente pequena para a direita (1 mm, por exemplo) já verá que existe uma força de 2 kN atuando de baixo para cima sobre o ponto A. Portanto, nesse ponto muito próximo (mas não igual) ao ponto A, o esforço cortante é de 2 kN positivo.</p><p>Ao chegar ao ponto B, existe uma força de 10 kN atuando de cima para baixo. Portanto acontecerá um corte abrupto no diagrama de esforço cortante. Nesse ponto, será subtraído 10 – lembre-se que forças de cima para baixo são negativas – dos 2 kN que vinham atuando de baixo para cima. O diagrama terá uma interrupção em linha reta que vai de + 2 kN para - 8 kN.</p><p>O esforço de - 8 kN segue em linha reta até o apoio C, onde atua uma força de baixo para cima de 8 kN que leva o cortante até 0.</p><p>​​​​​​​5. As vigas podem sofrer esforços pontuais ou receber cargas uniformemente distribuídas. Como podem ser calculados os esforços cortantes em uma viga com carga distribuída?</p><p>RESP: ​​​​​​​C. Calcula-se o esforço em cada ponto (de metro em metro), levando em consideração sempre a distância em relação ao apoio da esquerda.</p><p>Embora a carga seja distribuída, o esforço cortante não é uniforme. Ele é calculado por ponto, sempre multiplicando a carga pela distância em relação ao apoio da esquerda. Por exemplo, se a carga uniforme é de 5 kN e a barra possui 4 metros, com reação de 10 kN nos apoios, então, no ponto B, a 1 metro do apoio esquerdo, o cortante equivale a 5 kN (10 kN  - (5 kN x 1 m)). Já no ponto C, a 2 metros do apoio esquerdo, o cortante equivale a 0 (10 kN - (5 kN x 2 m)). E assim sucessivamente, gerando um diagrama de esforço cortante diferente do diagrama de cargas pontuais.</p><p>3-1 Diagrama tensão-deformação</p><p>1. O gráfico tensão-deformação, também conhecido como diagrama tensão-deformação ou curva tensão-deformação, é uma representação gráfica que ilustra a relação entre a tensão aplicada a um material e a deformação resultante.</p><p>​​​​​​​</p><p>Quais características podem ser apontadas por meio de um ensaio de tração?</p><p>RESP: D. Regiões de comportamento elástico e plástico.</p><p>​​​​​​​Os ensaios de tração permitem visualizar as regiões de comportamento elástico e plástico, por meio da análise da deformação em relação à tensão aplicada na peça. A resistência à absorção é medida por ensaios de submersão; a flambagem é medida com ensaios de compressão; a torção, com ensaios de torção; e o cisalhamento, com ensaios de esforços cortantes.</p><p>2. Na região anterior ao escoamento, o material se comportará de maneira elástica. Ao ultrapassar a tensão de escoamento, o material entra na região plástica.</p><p>Sobre o comportamento de um material na região elástica, analise as afirmações a seguir:</p><p>I. Ele retorna à sua forma original após a remoção da carga.</p><p>II. O material não retorna completamente à sua forma original após a remoção da carga.</p><p>III. Deformações permanentes começam a ocorrer.</p><p>​​​​​​​</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a(s) afirmação(ões) correta(s):</p><p>RESP: C. I, apenas.</p><p>Na região anterior ao escoamento, também conhecida como região elástica, o material se comporta de maneira elástica, o que significa que ele retorna à sua forma original após a remoção da carga. Ao ultrapassar a tensão de escoamento, o material entra na região plástica. Nessa fase, o material não retorna completamente à sua forma original após a remoção da carga, e deformações permanentes começam a ocorrer. ​​​​​​​</p><p>3. Materiais dúcteis e frágeis são duas categorias distintas de materiais que apresentam comportamentos mecânicos diferentes em resposta a esforços aplicados. Essas características são cruciais na seleção e no projeto de materiais para diversas aplicações, desde estruturas civis até componentes industriais.</p><p>Qual das seguintes afirmações é verdadeira sobre materiais dúcteis e frágeis?</p><p>RESP: E. Materiais dúcteis são caracterizados por sua capacidade de sofrer deformações significativas antes de atingirem o ponto de fratura e os materiais frágeis tendem a apresentar uma baixa capacidade de deformação antes de fraturarem. ​​​​​​​</p><p>Materiais dúcteis:</p><p>1. Materiais dúcteis são caracterizados por sua capacidade de sofrer deformações significativas antes de atingirem o ponto de fratura.</p><p>2. Durante o processo de deformação, esses materiais costumam exibir um comportamento plástico, o que significa que podem sofrer deformações permanentes sem se romperem imediatamente.</p><p>3. Os metais, como o alumínio e o aço, são exemplos comuns de materiais dúcteis, sendo amplamente utilizados em aplicações em que a capacidade de se deformar sem fraturar é essencial.</p><p>Materiais frágeis:</p><p>1. Ao contrário dos materiais dúcteis, os materiais frágeis tendem a apresentar uma baixa capacidade de deformação antes de fraturarem.</p><p>2. Materiais frágeis costumam se romper de maneira súbita e sem aviso, sem exibir um estágio significativo de deformação plástica.</p><p>3. Cerâmicas e alguns polímeros são exemplos típicos de materiais frágeis, sendo utilizados em situações em que a resistência à compressão é mais crucial do que a capacidade de deformação.</p><p>4. Os diagramas tensão-deformação são diferentes dependendo do tipo de aço. Conforme o cálculo estrutural de uma construção, será definida a área de aço necessária para a resistência do elemento estrutural. A partir desse dado, é possível calcular a deformação do elemento de concreto armado.</p><p>​​​​​​​</p><p>Identifique corretamente os tipos de aços com diagrama de tensão-deformação conforme representados pelas letras A, B, C e D, da figura abaixo:</p><p>RESP: B. A = aço carbono; B = ferro puro; C = aço de baixa liga de alta resistência; D = liga de aço temperada recozida. ​​​​​​​</p><p>5.</p><p>RESP: A. 1,25N/mm2.</p><p>Como a tensão é resultado direto da divisão da carga pela área, o cálculo necessário</p><p>é 100N dividido por 80mm2, o que resulta em 1,25N/mm2. ​​​​​​​</p><p>3-2 Diagramas de esforços cortantes e de momento fletor</p><p>1. Para a viga isostática com um lado em balanço representada a seguir, com carga uniformemente distribuída, desenhe os diagramas de esforço cortante e de momento fletor, indicando a alternativa correta.</p><p>RESP:</p><p>Cortante</p><p>Pela: Σ Fx = 0, Σ Fy = 0 e Σ Mx = 0</p><p>Temos: RA = 30 KN e RC = 105 KN</p><p>Q1= 30 - 0 = 30 KN</p><p>Q2 = 30 - (3K/m x 4m) = 18 KN</p><p>Q3 = 18 - 50 = -32 KN</p><p>Q4 = -32 - (3KN x 6m) = -50 KN</p><p>Q5 = -50 +105 = 55 KN</p><p>Q6 = 55 - (10KN/m x 5m) = 5 KN</p><p>​​​​​​​Momento</p><p>Momento fletor em A = 0KN.m</p><p>Momento fletor em B = (30KN x 4m) - (3KN/m x 4m x 2m) =</p><p>= 120 -24 = 96 KN.m</p><p>Momento fletor em C = (30KN x 10m) - (50KN x 6m) - (3KN/m x 10m x 5m) = 300 -300 -150 = - 150 KN.m</p><p>Momento fletor em D = (30KN x 15m) - (50KN x 11m) - (3KN/m x 10m x 10m) - (105KN x 5m) - (50KN x 2,5m) = 0</p><p>2. Para a viga isostática representada a seguir, com carga uniformemente distribuída, desenhe os diagramas de esforço cortante e de momento fletor, indicando a alternativa correta. ​​​​​​​</p><p>RESP:</p><p>Q1= RA= 55</p><p>Q2= 55 - 0 = 55</p><p>Q3= 55 -30kN= 25</p><p>Q4= 25- (5kNm x 2) = 15</p><p>Q4= 15 - 0= 15</p><p>Q5= 15 -14= 1</p><p>Q6= 1 - 0 = 1</p><p>Q7= 1 - 10 = -9</p><p>Q8= -9 - (10kNm x 3) = -39</p><p>Q9= -39 -0= -39</p><p>Q10 = -39 -RG(39) = 0</p><p>Momento fletor em A= 0 kN.m</p><p>Momento fletor em B= (55 kN.m x 1m) = 55 kN.m</p><p>Momento fletor em C= (55 kN.m x 3m) – (30 kN x 2m) – (5kN/m x 2m x 1m) = 95 kN.m</p><p>Momento fletor em D= (55 kN.m x 4m) – (30 kN x 3m) – (5kN/m x 2m x 2m) = 110 kN.m</p><p>Momento fletor em E= (55 kN.m x 5m) – (30 kN x 4m) – (5kN/m x 2m x 3m) – (14 kN x 1m) = 111 kN.m</p><p>Momento fletor em F= (55 kN.m x 8m) – (30 kN x 7m) – (5kN/m x 2m x 6m) – (14 kN x 4m) – (10kN x 3m)- (10kN x 3m x 1,5m)= 39 kN.m</p><p>Momento fletor em G= 0 kN.m</p><p>3. Para a viga isostática representada a seguir, com carga uniformemente distribuída, desenhe os diagramas de esforço cortante e de momento fletor, indicando a alternativa correta.</p><p>RESP:</p><p>Q1= -(10) -0 = -10</p><p>Q2= -10 -0 =-10</p><p>Q3= -10 + 46,66(RB)= 36,66</p><p>Q4= 36,66-0= 36,66</p><p>Q5=36,66 - 40 = -3,34</p><p>Q6= -3,34 - 0= -3,34</p><p>Q7= -3,34 - 20  = -23,34</p><p>Q8= -23,34 -(8kN/m x3) = -47,33</p><p>Q9= -47,33 + 63,33(RE)=16</p><p>Q10= 16 -(8Kn/m x 2) = 0</p><p>Calculando os momentos em torno de B:</p><p>(40 kN x 3m) + (20kN x 6m) + (8kN x 5m x 8,5m) = 9RE + (10kN x 1m)</p><p>9RE= 120+ 120+340- 10= 570kN</p><p>RE= 570/9= 63,33 kN</p><p>RE= 63,33 kN</p><p>Calculando os momentos em torno de E:</p><p>9RB= (10 kN x 10m) + (40kN x 6m) + (20kN x 3m) + (8kN x 5m x 05,5m)</p><p>9RB= 100+ 240+60+20= 420kN</p><p>RB= 420/9= 46,66 kN</p><p>RB= 46,66 kN</p><p>Para conferir: RB + RE= 46,66 + 36,33= 110 kN (correto)</p><p>Momento fletor em A= 0 (por inspeção)</p><p>Momento fletor em B= -(10 kN.m x 1m) = -10 kN.m</p><p>Momento fletor em C= -(10 kN.m x 4m) + (46,66kN x 3m)= 100 kN.m</p><p>Momento fletor em D= -(10 kN.m x 7m) - (40kN x 3m) + (46,66kN x 3m)= 90kN.m</p><p>Momento fletor em E= -(10 kN.m x 10m) - (40kN x 6m) - (20kN x 3m) – (8kN x 3m x 1,5m) + (46,66kN x 9m)= -16kN.m= 90kN.m</p><p>Momento fletor em F= 0 (por inspeção)</p><p>Momento máximo de alquebramento= 16kN.m</p><p>Os pontos de inflexão estão indicados no diagrama de momento fletor.</p><p>A posição do ponto de inflexão à esquerda encontra-se (10kN x 3m/110kN) = 0,27m à direita de B, ou seja, 1,27m à direita de A.​​​​​</p><p>4. Cisalhamento e momento fletor são dois esforços aos quais as cargas estão submetidas. A respeito desses esforços, é possível afirmar​​​​​​​:</p><p>RESP: E. O momento fletor é o resultado da flexão, enquanto o cisalhamento ocorre quando a viga recebe uma força cortante.</p><p>O momento fletor é apresentado pelo efeito de flexão (ou dobramento) em uma secção transversal de uma barra. Cisalhamento é um tipo de tensão gerada por forças aplicadas em sentidos opostos, contudo em direções semelhantes, no respectivo material.</p><p>5. Existem três tipos básicos de cargas: pontuais, uniformemente distribuídas e uniformemente variadas. Para o cálculo dos momentos e das reações, é preciso calcular a força resultante desses carregamentos. Qual a posição do carregamento resultante para cada um dos três tipos de carga?</p><p>RESP: C. Pontual: no ponto da carga; uniformemente distribuída: no centro do elemento; uniformemente variável: a um terço do ponto de maior carga.</p><p>O ponto no qual a carga pontual é considerada para o cálculo de momentos é exatamente o mesmo onde ela está. As cargas resultantes das cargas distribuídas (CUDs e CUVs) são iguais à área do retângulo ou triângulo gerada por elas e atuam no centroide das figuras – centro do retângulo e ⅓ da maior carga no triângulo.</p><p>4-1 Pavimentos de edifícios: tipos, análise e viabilidade</p><p>1. As pavimentações correspondem aos revestimentos de pisos que podem ser utilizados em áreas internas ou externas. Para classificar esses materiais, é possível utilizar as informações que configuram a sua composição. Dessa maneira, obtém-se as seguintes classificações: materiais minerais, materiais lenhosos, materiais têxteis e materiais poliméricos.</p><p>Relacione as colunas abaixo, identificando a classificação de cada um dos revestimentos apresentados e indique a ordem correta de respostas logo a seguir.</p><p>(I) Materiais minerais.</p><p>(II) Materiais lenhosos.</p><p>(III) Materiais poliméricos.</p><p>( ) Pedra natural, ladrilho cerâmico, ladrilho hidráulico, argamassas, mármore e vidro.</p><p>( ) Linóleo, vinílico e resinados.</p><p>( ) Madeira maciça, laminados, cortiça e compósitos.</p><p>RESP: A. I - III – II</p><p>Veja que os materiais minerais são constituídos por pedra natural, ladrilho cerâmico, ladrilho hidráulico, argamassas, mármore e vidro, destacando-se pela sua alta durabilidade e resistência mecânica. Enquanto os materiais lenhosos abrangem madeira maciça, laminados, cortiça e compósitos, configurando conforto ao ambiente e sendo, em sua maioria, materiais naturais e renováveis. Já os materiais poliméricos compreendem os revestimentos de linóleo, vinílicos e resinados; devido ao seu desenvolvimento tecnológico, são materiais resistentes, com ampla variedade de opções de texturas e cores, além de apresentar vasta aplicabilidade nos mais diversos ambientes.</p><p>2. A escolha de um pavimento para compor determinado ambiente está diretamente relacionada à funcionalidade da edificação, às propriedades morfológicas do revestimento e às intenções do projetista.</p><p>Analise as afirmações abaixo e identifique quais são verdadeiras (V) e quais são falsas (F), apresentando a ordem correta de respostas logo a seguir.</p><p>( ) Os pavimentos de pedras naturais devem receber acabamento visando minimizar o desgaste do revestimento e proporcionar conforto aos seus usuários.</p><p>( ) Para a escolha adequada dos revestimentos cerâmicos, é preciso analisar o PEI (Porcelain Enamel Institute)​​​​​​​ das peças, que representa o desgaste do material ocasionado pela resistência à compressão.</p><p>( ) Para a utilização de pisos de madeira em áreas externas, é preciso analisar as características que conferem desempenho de qualidade satisfatória ao material, sendo usualmente utilizadas peças em ipê, cumaru e massaranduba.</p><p>RESP: C. V - F - V</p><p>Os pavimentos de pedras devem receber acabamentos visando minimizar o desgaste do revestimento e proporcionar conforto aos seus usuários, garantindo que não haja escorregamentos em áreas úmidas. Com relação à escolha adequada dos revestimentos cerâmicos, você precisa analisar o PEI das peças, que representa o desgaste acarretado pela resistência mecânica e pela abrasão, ou seja, o desgaste do esmalte que protege a peça. Já para a utilização de pisos de madeira em áreas externas, analise as características que conferem um desempenho de qualidade satisfatória ao material, sendo usualmente utilizadas peças em ipê, cumaru e massaranduba.</p><p>3. O desgaste dos materiais está relacionado à definição correta das propriedades básicas que os compõem para atender à finalidade de cada ambiente.</p><p>Relacione as colunas abaixo identificando as propriedades a serem observadas na definição de cada um dos revestimentos apresentados. Em seguida, indique a ordem correta de respostas.</p><p>(I) Ladrilhos cerâmicos.</p><p>(II) Laminado.</p><p>(III) Vinílico.</p><p>( ) A sua espessura está condicionada ao tráfego de pedestres</p><p>no ambiente, podendo ser classificado como moderado, geral ou pesado.</p><p>( ) Apresenta boa resistência mecânica e durabilidade razoável, desde que receba manutenção regularmente.</p><p>( ) Deve-se optar por materiais que apresentem níveis de absorção de água igual ou inferior a 10%, apresentando melhores características de resistência mecânica e à abrasão.</p><p>RESP: B. III - II - I</p><p>Ao definir ladrilhos cerâmicos, você deve optar por materiais que apresentem níveis de absorção de água igual ou inferior a 10%, apresentando melhores características de resistências mecânica e à abrasão. Para determinar os revestimentos laminados, você precisa atentar para a boa resistência mecânica e para a durabilidade razoável, de maneira que esses revestimentos recebam a manutenção adequada. Já para a escolha dos pisos vinílicos, averigue o tráfego de pedestres que o material deverá comportar, podendo ser classificado como moderado, geral ou pesado.</p><p>4. Dentre as informações apresentadas a seguir, identifique quais são prejudiciais para o desempenho adequado dos materiais apresentados. Relacione as colunas e indique, em seguida, a ordem correta de respostas.</p><p>(I) Pedras naturais.</p><p>(II) Ladrilhos cerâmicos.</p><p>(III) Linóleo.</p><p>( ) Peças menores tendem a apresentar maior degradação das juntas.</p><p>( ) Apresenta alterações na cor e no brilho, com riscagem superficial devido ao alto tráfego de pedestres.</p><p>( ) Umidade constante acarreta na perda do brilho das peças e gera pontos de descoloração.</p><p>RESP: E. II - III - I</p><p>Não é recomendado que você deixe pedras naturais expostas à umidade constante, pois isso pode acarretar na perda do brilho dessas peças e, ainda, gerar pontos de descoloração. Entretanto, esses revestimentos apresentam alta durabilidade, com aplicação em ambientes internos ou externos. Enquanto que as peças menores de ladrilhos cerâmicos tendem a apresentar maior degradação das juntas, porém não correm o risco de descoloração e perda do brilho, caso você as deixe expostas à umidade constante. Já os revestimentos de linóleo, note que eles podem apresentar alterações na sua cor e no seu brilho, assim como riscagem superficial, caso você os condicione ao alto tráfego de pedestres. Além de sua instalação ser recomendada apenas em ambientes internos, pois pode sofrer desbotamento e vir a ser danificado, caso receba exposição solar com frequência.</p><p>5. Os revestimentos de pisos tendem a apresentar maior número de vantagens quando comparados às possíveis desvantagens, além de apresentar desempenho satisfatório quando submetidos a manutenções regulares e respeitando as propriedades básicas para aplicação em cada ambiente.</p><p>Analise as afirmações apresentadas abaixo e indique quais são verdadeiras (V) e quais são falsas (F), apresentando a seguir a ordem correta de respostas.</p><p>( ) A principal vantagem na utilização de pisos elevados está relacionada à agilidade no seu processo de execução, mesmo utilizando argamassas e rejuntes na sua instalação.</p><p>( ) O pavimento de linóleo apresenta bons desempenhos acústicos, absorvendo os ruídos ocasionados e ainda tem alta resistência e a possibilidade de composições diversas.</p><p>​​​​​​​( ) O pavimento vinílico reduz a proliferação de bactérias e apresenta alta resistência a desinfetantes agressivos.</p><p>RESP: D. F - V - V</p><p>Você pode considerar que a principal vantagem na utilização de pisos elevados está relacionada à agilidade no seu processo de execução, que se deve principalmente ao fato de não utilizar argamassas e rejuntes para sua instalação. Quanto ao pavimento de linóleo, saiba que ele apresenta bom desempenho acústico, absorvendo os ruídos ocasionados no local, além de alta resistência e uma diversidade de composições com possibilidade de aplicação. Já o pavimento vinílico reduz a proliferação de bactérias e apresenta alta resistência a desinfetantes agressivos, sendo altamente recomendada a sua utilização em ambientes como hospitais e laboratórios.</p><p>4-2 Concepções e fundamentos de estruturas tipo pórticos</p><p>1. Um pórtico é uma estrutura rígida que abrange dois pilares que sustentam vigas. As vigas podem ser horizontais ou, como é mais comum, inclinadas, a fim de sustentarem um telhado. Elas costumam ser usadas em estruturas de grande porte e de único pavimento, como galpões e megalojas de varejo.</p><p>A partir de seu conhecimento sobre esse tipo de estrutura, relacione cada pórtico com uma de suas principais vulnerabilidades:</p><p>I. Pórtico de estrutura metálica</p><p>II. Pórtico de concreto armado moldado in loco</p><p>III. Pórtico de madeira</p><p>IV. Pórtico de concreto pré-moldado</p><p>(  ) Suscetível à ação de agentes naturais, de acordo com o tempo de uso e condições climáticas.</p><p>(  ) Fragilidade a incêndio e corrosões.</p><p>(  ) Pouca flexibilidade na concepção projetual.</p><p>(  ) Longo período de construção.</p><p>Agora, assinale a alternativa que indica a sequência correta:</p><p>RESP: C. A sequência correta é III, I, IV, II.</p><p>Os pórticos podem ser construídos de diversos materiais. A escolha desse material deve estar de acordo com as concepções projetuais, levando em consideração os vãos a serem vencidos, o prazo e o custo de execução, assim como a durabilidade esperada. As estruturas metálicas expressam fragilidade em relação à corrosões e não são resistentes a fogo; já as estruturas de concreto in loco levam mais tempo para serem construídas se comparadas com as peças metálicas e de madeira. Por sua vez, os pórticos de madeira são suscetíveis à degradação natural, como, por exemplo, o ataque de insetos ou o apodrecimento, ao serem expostos à umidade.</p><p>2. Embora os diferentes materiais disponíveis para a construção de pórticos ofereçam alguma fragilidade, muitas vantagens são encontradas em estruturas porticadas metálicas, de concreto e de madeira. Diante de suas potencialidades, analise as seguintes sentenças:</p><p>I. As estruturas de concreto moldado in loco são as mais indicadas quando se deseja vencer grandes vãos, como em megagalpões industriais.</p><p>II. As estruturas metálicas e de concreto pré-moldado são muito utilizadas quando se necessita de agilidade na execução.</p><p>III. As estruturas de madeira são muito fáceis de manusear e abundantes em diversas regiões do Brasil.</p><p>Assinale a alternativa que indica a(s) sentença(a) correta(s):</p><p>RESP: D. Apenas as sentenças II e III estão corretas.</p><p>3. Sabe-se que pórticos em estrutura metálica são muito indicados para grandes vãos e que as estruturas porticadas podem ser rígidas ou contraventadas. Considerando tais afirmações, analise a imagem a seguir, do Centro George Pompidou, projeto de Renzo Piano e Richard Rogers.</p><p>RESP: B. a sequência de pórticos é enrijecida pelos elementos diagonais, que exercem o papel de contraventamento.</p><p>Os elementos diagonais — sistema de contraventamento — enrijecem o conjunto e dão estabilidade à sequência de pórticos; logo, não são prescindíveis. Esse tipo de solução é empregado independentemente do material que compõe a estrutura, como madeira, concreto e metal. Cada barra pode estar submetida tanto à tração quanto à compressão.</p><p>4. Considere as seguintes afirmações sobre o uso de pórticos em edificações:</p><p>I - Pórticos são estruturas rígidas que abrangem dois pilares sustentando uma viga e apresentam conexões engastadas. São tipos estruturais utilizados desde a Antiguidade.</p><p>II - O uso atual de estruturas porticadas se restringe aos sistemas estruturais de concreto armado e aço, uma vez que são métodos mais avançados que a alvenaria, a pedra e a madeira.</p><p>III - O ângulo que os elementos horizontais de um pórtico fazem com os elementos verticais deve ser sempre de 90º.</p><p>Assinale a alternativa que indica a(s) sentença(a) correta(s):</p><p>RESP: E. Apenas a sentença I está correta.</p><p>Pórticos são estruturas rígidas que abrangem dois pilares sustentando uma viga e apresentam conexões engastadas. Diferenciam-se do sistema viga-pilar, uma vez que nestes se consideram os elementos apoiados, enquanto na estrutura porticada, engastados. A superveniência de um sistema estrutural não invalida aqueles que vieram antes dele. Sistemas estruturais em alvenaria, pedra e madeira seguem vigentes e de uso</p><p>recomendado para diversos casos. Embora seja mais comum os elementos formarem um ângulo reto em relação ao solo e entre si, o fato de serem inclinados não descaracteriza a estrutura como pórtico.</p><p>5. De maneira genérica, isto é, sem levar em consideração o cálculo estrutural de uma solução projetual específica, pode-se afirmar que a rigidez de um pórtico varia em função de sua geometria.</p><p>Considere os valores de altura e largura indicados nas alternativas e assinale aquela em que o pórtico será menos rígido e resistente mantendo-se a seção dos elementos verticais e horizontais:</p><p>RESP: E. Pórtico de largura 4X e altura Y.</p><p>A rigidez e a resistência de um pórtico podem ser associadas à relação entre seus elementos constituintes: quanto maiores seus elementos (verticais e horizontais), mais rígida/resistente a estrutura. A resistência, no entanto, é inversamente proporcional ao espaçamento entre os elementos verticais e à altura entre apoios. Mantidas constantes todas as outras variáveis, será menos resistente o pórtico cujo espaçamento entre os elementos verticais for maior, largura 4X e altura Y.</p><p>5-1 Concepções e fundamentos de estruturas tipo arcos</p><p>1. Arcos são porções de circunferências, um trecho de curva delimitado por dois pontos. Em arquitetura, esse trecho é sustentado por elementos verticais que emolduram a parte superior de um vão.</p><p>Sobre as características dos arcos, é possível afirmar que eles:</p><p>RESP: E. estão submetidos predominantemente à compressão.</p><p>Arcos são formas estruturais utilizadas desde a Antiguidade. Um testemunho dessa afirmação são as grandes estruturas romanas, como o Coliseu. Essas construções também ilustram sua utilidade para vencer grandes vãos com materiais pouco resistentes à tração e à flexão, como pedra e concreto. Em estruturas em arco, os esforços predominantes são os de compressão.</p><p>2. Uma das classificações possíveis para estruturas do tipo arco diz respeito a sua articulação. Considere as frases a seguir:</p><p>I - Arcos engastados são aqueles conectados rigidamente aos apoios da base. Normalmente, apresentam como maior seção o centro do arco.</p><p>II - Arcos biarticulados são estruturas contínuas com juntas nos dois apoios. Normalmente, sua maior seção está localizada na parte superior do arco, a coroa.</p><p>III - Arcos triarticulados são estruturas estaticamente determinadas. São compostos por dois perfis rígidos conectados na parte superior e nos apoios da base.</p><p>Assinale a alternativa que indica a(s) sentença(s) correta(s):</p><p>RESP: E. Apenas as alternativas II e III estão corretas.</p><p>Arcos engastados são aqueles conectados rigidamente aos apoios da base. Normalmente, sua maior seção está junto aos apoios. A estrutura é capaz de fletir levemente se submetida a variações de temperatura. Os arcos biarticulados costumam ter maior seção transversal na sua parte superior, a coroa, o que permite que o caminho das forças varie, além de limitar a grandeza dos esforços de flexão, mantendo a forma do arco. Arcos triarticulados são estruturas estaticamente determinadas. Variações de temperatura e recalques diferenciais nos apoios não geram tensões nesse tipo de arco, embora sejam mais sensíveis à deflexão que os arcos indeformáveis ou biarticulados. São compostos por dois perfis rígidos conectados na parte superior e nos apoios da base.</p><p>3. Para calcular a eficiência de um arco genérico, existe uma relação entre a sua flecha e o seu vão.</p><p>Considere a tabela a seguir:</p><p>Qual dos arcos apresenta a relação mais eficiente entre flecha e vão?</p><p>RESP: E. Arco A.</p><p>A relação entre flecha e vão para aferição da eficiência do arco é definida pela seguinte expressão:</p><p>1/10</p><p>vãos livres utilizando estruturas do tipo placa. Para tanto, podem ser utilizadas duas configurações diferentes: placas dobradas e estruturas com treliças espaciais. As placas dobradas são formadas por elementos delgados e altos conectados rigidamente ao longo de suas bordas. São formados ângulos entre as dobras, que funcionam como travamento contra flambagem lateral. Sua execução pode ser feita em diversos materiais, como madeira, concreto e aço. A resistência à flexão de uma placa dobrada é proporcional à sua altura, ou seja, quanto mais alta, mais resistente, e quanto mais baixa, menos resistente.</p><p>3. Uma placa pode ser composta por uma série de vigotas adjacentes, interconectadas de maneira contínua em relação ao seu comprimento. Assinale a alternativa correta acerca desse tipo de solução estrutural, uma vez que receba uma carga aplicada.</p><p>RESP: B. A carga se distribui ao longo da placa inteira por meio do cisalhamento vertical.</p><p>Quando uma carga é aplicada, sua transmissão aos apoios se faz por meio da flexão de uma vigota, distribuindo-se ao longo da placa inteira por meio do cisalhamento vertical transmitido da vigota defletida para as áreas adjacentes. Uma vez flexionada, a vigota provoca o giro das vigotas transversais a ela, cuja resistência à torção aumenta a rigidez total da placa. Dessa forma, enquanto a flexão e o cisalhamento transferem uma carga aplicada na direção da vigota carregada, o cisalhamento e a torção transferem a carga para a área carregada em ângulos retos.</p><p>​​​​</p><p>4. Muito utilizada para vencer grandes vãos estruturais, a treliça é uma das possíveis apresentações de uma estrutura tipo placa. Sobre esse tipo de solução estrutural, considere as seguintes afirmações:</p><p>I – Por serem capazes de vencer grandes vãos, as estruturas em treliça costumam ser grandes e pesadas.</p><p>II – As placas treliçadas costumam ser executadas em estrutura metálica.</p><p>III – Uma das grandes vantagens de seu uso é a facilidade de montagem das partes que a constituem.</p><p>IV – Para que funcione como estrutura bidimensional, a treliça deve ter proporções quadradas.</p><p>Quais afirmações estão corretas?​​​​​​​</p><p>RESP: D. Apenas II, III e IV.</p><p>As estruturas de placa com treliças espaciais são relativamente leves e, mais usualmente, executadas em estrutura metálica. A facilidade de montagem das partes constituintes, que podem ser montadas in loco e posteriormente içadas, é uma das grandes vantagens. O vão de apoio de uma cobertura treliçada, para que atue como estrutura bidimensional, deve ter proporção quadrada.</p><p>5. O uso de estruturas do tipo placas se destina a cumprir uma dupla função na concepção de formas arquitetônicas: a primeira é servir de meio técnico viável e eficaz para atender necessidades estruturais complexas; a segunda é a satisfação de um ideal estético, a saber, o plano e/ou a superfície imaculada. Em relação aos exemplos estudados, considere as seguintes afirmações:</p><p>I –  O sistema Dom-ino, proposto pelo arquiteto Mies van der Rohe, se propunha a ser um modelo de estrutura em concreto armado que poderia ser replicada indefinidamente, unindo os ideais de industrialização e racionalização.</p><p>II – Um dos ecos da influência moderna é perceptível na concepção estrutural do edifício do Supremo Tribunal Federal (STF), em Brasília, projeto de Oscar Niemeyer.</p><p>III – Placas estruturais não são necessariamente planas. Um exemplo disso são as estruturas em placa dobrada, como a residência do arquiteto modernista Donald Wexler.</p><p>Quais assertivas estão corretas?</p><p>RESP: E. Apenas II e III.</p><p>O sistema Dom-ino foi proposto pelo arquiteto franco-suíço Le Corbusier como um modelo de construção racionalizada com intenção de replicá-la aliando industrialização e Arquitetura. A herança moderna na Arquitetura brasileira – inclusive na utilização de tipos estruturais – pode ser percebida na construção do Supremo Tribunal Federal, projeto de Oscar Niemeyer. As placas podem ser utilizadas também de forma dobrada, não sendo necessariamente planas.</p><p>6-1 Concepções e fundamentos de estruturas do tipo estaiada</p><p>1. Os estais são formados por cordoalhas de aço galvanizado e têm a função de promover a ligação entre o tabuleiro e o mastro. Como é denominada a concepção estrutural em que os estais apresentam a mesma inclinação?</p><p>RESP: A. Estrutura em harpa.</p><p>No que se refere à ligação entre os estais e o mastro, as estruturas podem ser classificadas em: harpa, leque e semileque. As estruturas em que os estais apresentam todos a mesma inclinação são as em harpa, enquanto nos outros dois casos a inclinação dos estais é variável. No que se refere à ligação dos estais com o tabuleiro, esta pode se dar por meio de suspensão central, em que os estais se concentram no meio do tabuleiro, ou por meio de suspensão lateral, em que os estais estão ancorados nas laterais do tabuleiro.</p><p>2. Os estais consistem em elementos estruturais que sustentam o tabuleiro e transferem os esforços para os mastros. A quantidade de estais influencia o comportamento da estrutura do tipo estaiada. ​Quando a estrutura é concebida com número reduzido de estais, quais as consequências estruturais sobre o tabuleiro e o mastro?</p><p>RESP: D. O tabuleiro deve ser concebido com seção rígida, enquanto o mastro deve ser concebido com seção esbelta.</p><p>A quantidade de estais influencia a distribuição de esforços de flexão no tabuleiro. Quanto menor a quantidade de estais, maiores serão os esforços de flexão e, em consequência, maior deverá ser a rigidez da seção estrutural. Em contrapartida, quanto maior a rigidez do tabuleiro, menores os esforços resistidos pelos mastros e, em consequência, maior a sua esbeltez.</p><p>3. As pontes estaiadas podem ser construídas por meio do içamento de aduelas pré-moldadas, com posterior encaixe das peças, a partir das extremidades para o centro do vão. Como é denominado esse método construtivo?</p><p>RESP: C. Método dos balanços sucessivos.</p><p>Existem três métodos principais de execução de pontes estaiadas: o método dos escoramentos, o dos balanços sucessivos e o do lançamento progressivo. No primeiro método, a execução é realizada com o uso de fôrmas metálicas ou de madeira. No segundo método, as peças pré-fabricadas são içadas com o uso de guindaste e encaixadas na peça instalada anteriormente, a partir da extremidade da ponte. No terceiro método, referente aos balanços sucessivos, as peças são empurradas, a partir da extremidade da ponte, sobre apoios metálicos provisórios.</p><p>4. A transmissão e distribuição de tensões é o ponto-chave do projeto de dimensionamento e concepção de estruturas estaiadas. Nesse tipo de estrutura, qual o elemento submetido unicamente a esforços de tração axial?</p><p>RESP: A. Estais.</p><p>Em estruturas estaiadas, os tabuleiros são elementos submetidos a carregamentos provenientes de ações permanentes, variáveis e excepcionais. Os tabuleiros transmitem essas ações às vigas de rigidez, por meio de esforços de tração, compressão, flexão e cisalhamento. Essas ações são distribuídas aos estais, que trabalham unicamente sob esforços axiais de tração e que, posteriormente, transferem essas cargas aos mastros, também denominados pilones, os quais são submetidos a esforços de tração, compressão, flexão e cisalhamento.</p><p>5. Os estais são elementos construtivos formados por cordoalhas de aço galvanizado. A galvanização do aço é realizada com o objetivo de aumentar a durabilidade da estrutura. Que vantagem a galvanização do aço confere aos estais das estruturas estaiadas?</p><p>RESP: C. Proteção contra a corrosão.</p><p>Os principais processos de proteção dos estais em estruturas estaiadas são: revestimento com tubos de polietileno, galvanização e tubos antivandalismo. O primeiro elemento permite o isolamento da estrutura em relação ao meio ambiente, conferindo proteção mecânica e proteção contra raios UV. O segundo tem o objetivo de impedir o início do processo de corrosão, enquanto o terceiro é utilizado até certa altura dos estais, com o objetivo de evitar danos acidentais ou intencionais.</p><p>6-2 Concepção e fundamentos de estruturas tipo pênseis</p><p>1. As estruturas tipo</p><p>pênsil são compostas pelos seguintes elementos estruturais: vigas de rigidez, torres, cabos principais e secundários e ancoragem. Considerando a definição de cada elemento, assinale a alternativa correta:</p><p>RESP: B. As torres são elementos estruturais verticais, que têm a função de transmitir os esforços do sistema estrutural para as fundações do sistema.</p><p>As estruturas tipo pênsil são formadas pelos seguintes elementos estruturais: vigas de rigidez, que sustentam os tabuleiros e transmitem os esforços provenientes destes para as torres, por meio dos cabos principais da estrutura; cabos principais, que são elementos longitudinais, submetidos a cargas distribuídas, que fazem a ligação entre a estrutura suspensa e as torres, apresentando, normalmente, forma parabólica; cabos secundários, que são elementos verticais submetidos unicamente a esforços de tração axial, que promovem a ligação entre a estrutura suspensa e os cabos principais; torres, que absorvem as cargas provenientes da estrutura suspensa e as transmitem diretamente para os elementos de fundação da estrutura; e sistema de ancoragem, que tem a função de promover o travamento dos cabos principais a estruturas em blocos de concreto, executadas nas extremidades da estrutura.</p><p>2. As estruturas tipo pênsil podem ser executadas por meio do método segmental ou por meio do método dos lançamentos sucessivos.</p><p>No que se refere à execução de pontes em estrutura tipo pênsil, assinale a alternativa correta:</p><p>RESP: A. Os cabos de aço são fixados em um dos blocos de ancoragem; em seguida, são fixados nas torres principais; e, por fim, fixados no bloco de ancoragem da extremidade oposta da estrutura.</p><p>A execução dos cabos de aço da estrutura tipo pênsil é realizada a partir de um dos blocos de ancoragem localizados em uma das extremidades da estrutura. Os cabos são, então, fixados em todas as torres para, em seguida, serem ancorados na outra extremidade da estrutura, no bloco de ancoragem. O tabuleiro é fixado nos cabos a partir do centro da estrutura, sendo denominado método segmental, ou a partir das extremidades, sendo denominado método dos lançamentos sucessivos.</p><p>3. As forças resultantes dos processos de aceleração e frenagem de veículos resultam em esforços na estrutura de pontes pênseis.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta o elemento estrutural que é diretamente submetido a esses esforços:</p><p>RESP: C. Estrutura suspensa.</p><p>A estrutura suspensa é um elemento estrutural submetido a carregamentos provenientes de seu peso próprio, das cargas móveis de aceleração e frenagem e dos efeitos dos ventos. A estrutura suspensa transmite esforços para a estrutura de sustentação, formada pelos cabos de aço. A estrutura de sustentação transmite esses esforços para as torres principais e para o sistema de ancoragem, que, por fim, transmite os esforços para as fundações da estrutura.</p><p>4. Os cabos de sustentação são fundamentais para a segurança e a funcionalidade das estruturas pênseis.</p><p>Assinale a alternativa correta sobre os cabos de sustentação:</p><p>RESP: E. O espaçamento dos cabos secundários influencia na uniformidade da carga transmitida aos cabos principais.</p><p>Os cabos de sustentação podem ser divididos em cabos principais e cabos secundários. Os primeiros devem ser longitudinais, delgados e flexíveis, de modo a se adequarem ao carregamento ao qual estão submetidos, apresentando-se normalmente sobre a forma de parábola. Os cabos principais são fixados, em suas extremidades, aos blocos de ancoragem. Podem ser substituídos por um sistema de barras flexíveis articuladas. Os cabos secundários, ou pendurais, são distribuídos de modo a transmitirem as cargas da estrutura suspensa para os cabos principais; quanto menor for seu espaçamento, mais uniforme será a carga transmitida. ​​​​​​​</p><p>5. O dimensionamento das estruturas tipo pênsil envolve três etapas: análise estática, análise dinâmica e análise por meio de modelos reduzidos.</p><p>Assinale a alternativa correta referente ao tema:</p><p>RESP: E. A análise estrutural deve considerar as ações provenientes do choque de veículos em embarcações na estrutura tipo pênsil.</p><p>A análise estática consiste no estudo de inúmeras combinações de ações, de modo a verificar se a estrutura atende aos critérios de segurança e funcionalidade, representados, respectivamente, pelo estado limite último e estado limite de serviço. A análise dinâmica busca analisar matematicamente os efeitos de forças dinâmicas na estrutura, como ação do vento, vibrações, aceleração e frenagem de veículos. Em ambas as análises, devem ser considerados os efeitos do choque de veículos e embarcações na estrutura, de modo a garantir sua segurança e a funcionalidade em caso de acidentes. A análise por modelos físicos reduzidos consiste em um estudo experimental, realizado em estruturas reduzidas, semelhantes à original, de modo a verificar se seu comportamento está de acordo com aquele obtido por meio de métodos computacionais. O principal ensaio é realizado no túnel de vento.</p><p>Desafio</p><p>1-1</p><p>As estruturas são compostas por um conjunto de elementos estruturais, com características específicas que, quando interligados, formam um sistema. Esse sistema tem um comportamento bem definido, influenciado pelas características individuais de cada elemento.</p><p>As pontes suspensas do tipo estaiada são um exemplo de integração entre elementos estruturais. As pontes são constituídas por um tabuleiro, composto por vigas, sustentado por meio de torres em forma de coluna. A ligação entre o tabuleiro e as torres é feita por</p><p>meio de cabos de aço.</p><p>Sendo assim, como você explicaria o comportamento estrutural, no que se refere à incidência de carregamentos e distribuição de esforços?</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>As pontes estaiadas são formadas, basicamente, por três tipos de elementos construtivos: os tirantes, representados pelos cabos de aço; as colunas, representadas pelas torres; e as vigas, que sustentam o tabuleiro. Os tirantes são elementos que trabalham submetidos a esforços axiais de tração. As colunas trabalham submetidas a esforços axiais de compressão e, em determinados casos, a esforços de flexão, em função da existência de possíveis desaprumos. As vigas são elementos submetidos a esforços transversais de flexão e cisalhamento.</p><p>Nas pontes estaiadas, portanto, as vigas recebem os carregamentos transversais provenientes do tabuleiro, resultando em esforços internos de flexão e cisalhamento, que são transmitidos às torres por meio dos esforços internos de tração dos tirantes. As torres absorvem os esforços recebidos pelos tirantes e os transferem na forma de esforços axiais de compressão e, enventualmente, de flexão, para as fundações da estrutura, que as transmitem de forma segura para o solo.</p><p>1-2</p><p>É sabido que as cargas impostas a uma estrutura diferem de acordo com seus elementos e condições. Para que o projetista possa calcular corretamente uma estrutura, é necessário saber identificar as partes que irão compor o sistema, dado que ele deve resistir a todas as cargas atuantes.</p><p>Imagine que você foi contratado para projetar uma piscina e um pergolado no pátio de um cliente, conforme imagens abaixo.</p><p>Para desenvolver esse projeto, você vai trabalhar em parceria com um engenheiro. O primeiro passo para desenvolver o projeto estrutural é entender os tipos de cargas que atuam nos elementos que foram projetados.</p><p>Tendo como base as imagens acima, identifique:</p><p>a) A carga atuante nas paredes laterais da piscina.</p><p>b) A carga atuante nos pilares do pergolado.</p><p>c) A carga atuante nas vigas do pergolado.</p><p>Por fim, a partir dessa análise, faça um esquema gráfico das cargas.</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>Considerando as imagens apresentadas, as cargas identificadas são:</p><p>a) Uniformemente variável - a base precisa resistir a mais carga do que a parte superior, uma vez que a gravidade faz com que todo o peso da água atue lateralmente. Dessa maneira, a carga varia de zero na parte mais alta dessa lateral até sua carga máxima junto à base.</p><p>b) Pontual - os pilares são elementos lineares que concentram</p><p>toda a carga depositada neles em um ponto específico da estrutura.</p><p>c) Uniformemente distribuída - a carga da cobertura do pergolado atua de maneira contínua ao longo de suas vigas.</p><p>O esquema gráfico das cargas deve ser desenvolvido da seguinte maneira:</p><p>2-1</p><p>Os diagramas de cargas são utilizados para representar graficamente as solicitações que as estruturas sofrem. Em posse desses diagramas, é possível calcular as cargas resultantes nos apoios, dado indispensável para o cálculo estrutural.</p><p>Considere a seguinte estrutura: uma caixa d'água posicionada sobre uma viga biapoiada.</p><p>Desenhe os diagramas das forças sobre a viga que apoia a caixa d'água e calcule as forças resultantes. Explique com textos os seus diagramas. Para melhor entendimento, recomenda-se que cada carga tenha uma cor diferente, como no diagrama apresentado neste Desafio.</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>Nesta etapa, foram desenhadas as cargas da estrutura. As cargas das paredes da caixa d'água sobre a viga (em verde) são pontuais, atuando apenas sobre o ponto de contato com a viga. Já a carga da água sobre a viga (azul) é retangular, distribuindo 1kN por metro por toda a base do reservatório. A carga que a água gera sobre as paredes da caixa d'água, por sua vez, são triangulares (vermelho), variando de zero, na parte superior do reservatório, até 10kN, junto à base deste.</p><p>A força resultante de cada uma dessas cargas é calculada de maneira distinta. Para as cargas pontuais (em verde), a força resultante é igual à carga. Na carga distribuída retangular (azul), o cálculo é feito multiplicando-se a carga pelo comprimento onde ela atua (2 metros); a carga é localizada no centro da carga distribuída. Assim como a carga retangular, a carga triangular (vermelho) é calculada pela área; por tratar-se de um triângulo, multiplica-se a carga no ponto onde esta é maior pelo comprimento da carga e divide-se por dois; essa força é localizada a um terço do ponto onde a carga é maior.</p><p>Cálculos</p><p>Carga distribuída retangular:</p><p>C = 1 x 2</p><p>C = 2</p><p>Carga distribuída triangular:</p><p>C = 1 x 10 / 2</p><p>C = 5</p><p>2-2</p><p>Os esforços normais se dividem em dois grupos, de acordo com a direção relativa do esforço: a tração, quando um elemento é esticado, e a compressão, quando um elemento é comprimido. Os esforços cortantes, ou de cisalhamento, ocorrem quando um elemento é cortado pela ação de dois outros elementos.</p><p>​​​​​​​​​​​​​​Considere a carga uniformemente distribuída de 5 kN/m, relativa às plantas.</p><p>Desenhe os diagramas de esforços normais e cortantes dessa viga.</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>Diagrama normal:</p><p>∑Fx = 0</p><p>Diagrama de cortante:</p><p>∑Fy = 0 ∴ Fa - 5 - 5 - 5 - 5 - 5 - 5 - 15 + Fb = 0</p><p>∑Fy = 0 ∴ Fa - 45 + 20,83 = 0</p><p>∑Fy = 0 ∴ Fa = 24,17 KN ~ 24 kN</p><p>∑Ma = 0 ∴ - 5 x 0 - 5 x 0,5 - 5 x 1 - 5 x 1,5 - 5 x 2 - 5 x 3 + Fb x 3 - [(5 x 3) x 1,5]</p><p>∑Ma = 0 ∴ 0 - 2,5 - 5 - 7,5 - 10 - 15 - 22,5 = -3Fb</p><p>∑Ma = 0 ∴ 3Fb = 62,5</p><p>∑Ma = 0 ∴ Fb = 20,83 KN ~ 21 kN​​​​​​​</p><p>3-1</p><p>Na engenharia de materiais, o estudo do comportamento mecânico dos materiais é essencial para projetar estruturas seguras e eficientes. Um dos instrumentos mais valiosos para compreender esse comportamento é o diagrama tensão-deformação.</p><p>Esse diagrama representa graficamente as relações entre a tensão aplicada a um material e a deformação resultante. Saber como interpretar e analisar esses diagramas é crucial para a seleção adequada de materiais em projetos de engenharia.</p><p>Considere a situação a seguir: ​​​​​​​​​​​​​​</p><p>Com base nos dados fornecidos e no entendimento do comportamento dos materiais por meio dos diagramas tensão-deformação, qual material você escolheria para o componente estrutural da ponte? Justifique sua escolha considerando os critérios de resistência e deformação plástica antes da ruptura.</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>Eu escolheria o material B para o componente estrutural da ponte. Apesar de apresentar uma resistência à tração inicial mais baixa em comparação com o material A, o material B possui uma deformação plástica significativamente maior antes da ruptura (15% contra 5%). Isso indica uma capacidade maior de absorver energia antes da falha, o que é crucial em situações em que deformações plásticas são desejáveis para evitar falhas bruscas e catastróficas. Portanto, a escolha é embasada na necessidade de uma maior tenacidade e capacidade de deformação plástica, características importantes para a segurança e a durabilidade da ponte.</p><p>Vale lembrar ainda: a escolha do material para um componente estrutural em uma ponte de grande porte dependerá de vários fatores, incluindo os requisitos específicos do projeto, normas de engenharia e condições ambientais. Os dados típicos de tensão de ruptura e deformação plástica antes da ruptura variam para diferentes materiais.</p><p>Exemplo: o aço estrutural</p><p>Tensão de ruptura: pode variar entre 250MPa a 500MPa, dependendo do tipo e grau do aço.</p><p>Deformação plástica antes da ruptura: geralmente, a deformação plástica é moderada, com valores em torno de 15% a 25%.</p><p>O que reforça a opção pelo material B, que deve ser escolhido nesse caso.</p><p>​​​​​​​</p><p>3-2</p><p>Os diagramas de esforço cortante e de momento fletor são a primeira etapa do cálculo das estruturas. A partir desses desenhos, é possível obter as solicitações máximas dos elementos das estruturas e, com essa informação, dimensioná-los da maneira mais eficiente.</p><p>Você foi contratado para calcular a estrutura de um ginásio esportivo. Após o projeto arquitetônico, a estrutura resultante foi a de uma série de pórticos, como na imagem a seguir:</p><p>A estrutura consiste em um pórtico isostático, com um apoio de primeira ordem sob a barra que recebe a carga pontual e um apoio de segunda ordem sob a barra sem carregamentos diretos.</p><p>De acordo com as informações apresentadas, faça os seguintes diagramas:</p><p>a) diagrama do pórtico;</p><p>b) diagrama de cisalhamento;</p><p>c) diagrama de momentos fletores.</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>a) Diagrama do pórtico</p><p>b) Diagrama de cisalhamento</p><p>Cálculo da carga distribuída:</p><p>6kN/m x 20m = 120kN</p><p>Reação nos apoios A e B: 60kN</p><p>​​​​​​​​​​​​​​c) Diagrama de momentos fletores</p><p>Cálculo do momento máximo nas vigas AB e CD:</p><p>10kN x 2m = 20kN.m</p><p>Cálculo do momento máximo na viga BC:</p><p>+(60kN x 10m) - (6kN/m x 10m x 5m) = 300kN.m​​​​​​</p><p>4-1</p><p>A definição da pavimentação adequada está condicionada à finalidade de uso do local de instalação, às intenções do projetista, às necessidades do cliente e às propriedades morfológicas a serem atendidas pelo revestimento.</p><p>Você é um arquiteto com vasta experiência em paisagismo e ficou encarregado de atender a um cliente que deseja um projeto para adequar a área externa de sua residência. Confira uma breve descrição do que ele precisa:</p><p>Neste Desafio, ao analisar as informações iniciais passadas por Romeu, qual pavimentação você indicaria como adequada para atender as expectativas do cliente? ​​​</p><p>Padrão de resposta esperado</p><p>Para que as expectativas do cliente sejam atendidas, é preciso indicar a utilização de pavimento elevado, pois esse sistema possibilita a coleta de água da chuva e a sua reservação sob o próprio sistema de piso. Esse mecanismo deve ser composto por placas removíveis de ardósia, que devem receber acabamento levigado a fim de garantir que as peças não acarretarão em escorregamento, mas, mesmo assim, serão peças com superfície plana.</p><p>A escolha desta pedra deve-se à sua alta resistência e ampla aplicabilidade no setor da construção civil, por não apresentar absorção de água além de compor, de maneira bela, ambientes externos.</p><p>4-2</p><p>Muitas vezes, a compreensão genérica do comportamento dos tipos estruturais é suficiente para resolver problemas práticos. Por isso, mesmo que o profissional não atue como calculista, o conhecimento das características essenciais das diversas formas de estrutura é de grande utilidade.</p><p>Você faz parte da comissão de análise de projetos da cidade de Arrasópolis.</p>