Conceitos Fundamentais Parte 1

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MECÂNICA DAS 
ESTRUTURAS 
1. Conceitos Fundamentais 
Parte 1 
TC 032 - MECÂNICA DAS ESTRUTURAS PROF. MARCOS ARNDT 
1.1 INTRODUÇÃO 
 Todos os tipos de instalações e de construções 
têm um denominador comum: um SISTEMA 
ESTRUTURAL. 
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 Um SISTEMA ESTRUTURAL deve ter 
resistência adequada para suportar com 
segurança os diversos carregamentos que 
nele atuam durante sua vida útil. 
 
 
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS 
Sistema Estrutural 
Estruturas 
Esforços 
Vínculos 
Materiais 
Classificação 
Esforços Externos 
Esforços Internos 
Vínculos Internos 
Vínculos Externos 
Elementos 
Resistentes 
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1.2 ESTRUTURAS 
Estrutura é o elemento ou conjunto de elementos 
que recebem esforços ativos (cargas) e reativos 
(reações de apoio), formando um sistema em 
EQUILÍBRIO. 
 
“A Estrutura é o caminho pelo qual as forças da 
gravidade ou incidentes sobre a edificação devem 
transitar até chegar ao seu destino final, o solo.” 
(Yopanan Rebello) 
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1.2.1 ELEMENTOS RESISTENTES 
 São: vigas, lajes, pilares, escoras, tirantes, 
arcos, etc... 
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1.2.2 MATERIAIS EMPREGADOS 
 Madeira 
 Pedra 
 Tijolo 
 Concreto (armado ou protendido) 
 Aço 
 Alumínio 
 Materiais compostos, etc 
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1.2.3 ANÁLISE ESTRUTURAL 
 Etapa do projeto estrutural na qual se prevê o 
comportamento da estrutura. 
 Consiste em obter a resposta da estrutura 
perante as ações que lhe foram aplicadas. Em 
outras palavras, consiste em calcular os 
deslocamentos e os esforços solicitantes. 
 
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 Modelo estrutural ou matemático: modelo 
analítico. Idealização do comportamento da 
estrutura real. 
 Modelo discreto: discretização dos parâmetros 
(variáveis). Soluções analíticas contínuas 
substituídas são representadas por valores 
discretos dos parâmetros. 
 
 
 
Modelo computacional: simulação computacional. 
 
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Modelo Estrutural 
É o modelo analítico utilizado para representar 
matematicamente a estrutura analisada (Martha, 
2010). Idealização do comportamento da estrutura 
real. 
 
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Hipóteses: 
- Geometria e apoios; 
- Comportamento dos materiais; 
- Solicitações. 
 
 
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Modelos Estruturais para um Edifício 
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Planta 
Modelo Vigas Contínuas 
Modelo Pórticos Planos 
Modelo Pórtico Espacial 
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1.2.4 CLASSIFICAÇÃO DAS 
ESTRUTURAS 
Quanto à disposição dos elementos resistentes e 
ao modo como agem as cargas: 
 
 Lineares ou 
Unidimensionais 
Superficiais ou 
Bidimensionais 
Volumétricas ou 
Tridimensionais 
Reticulados 
Planos 
Reticulados 
Espaciais 
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Estruturas formadas por elementos chamados 
BARRAS. 
 
BARRA : todo corpo alongado cujas dimensões 
transversais ou seções transversais são pequenas 
em relação ao seu comprimento e cujo eixo é uma 
linha reta ou curva aberta contínua. 
 
 
a. Estruturas Lineares 
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Formados por uma ou mais barras que se acham 
no mesmo plano e cujas cargas atuam no plano 
das barras. 
 
a.1. Reticulados Planos 
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Vigas 
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Arcos 
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Pórticos planos 
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Treliças planas 
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Cabos 
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São estruturas formadas por barras situadas em 
planos diferentes ou que possuem cargas atuando 
em planos diferentes do plano das barras. 
 
a.2. Reticulados Espaciais 
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Viga balcão 
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Grelha 
São cruzamentos de barras. 
 
 
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Rede 
São cruzamentos de barras sujeitas também a 
esforços normais. 
 
 
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Pórtico espacial 
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Treliça espacial 
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São estruturas que têm duas dimensões 
predominantes. 
 
b. Estruturas Superficiais ou 
 Bidimensionais 
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Chapa 
Estrutura limitada por 2 planos paralelos muito 
próximos, estando as cargas situadas no plano médio. 
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Placa 
Estrutura plana na qual as cargas agem em plano 
diferente do plano médio. Ex.: lajes. 
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Membrana 
Placa ou casca sem resistência à flexão. 
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Casca 
Estrutura limitada por 2 superfícies curvas muito 
próximas. 
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Exemplo: blocos, sapatas, etc. 
 
c. Estruturas Volumétricas ou 
 Tridimensionais 
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