Introdução_Engenharia_Estruturas

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Introdução à Engenharia de Estruturas
Engº. José Airton Cunha Costa
Professor da UFRN 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA - CT
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
INTRODUÇÃO À ENGENHARIA CIVIL – CIV 0401
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O que é
ENGENHARIA CIVIL?
É a arte (profissão) de engenhar (idealizar) na
qual um conhecimento de matemática e ciências
naturais (especialmente física e química),
adquiridos através de estudo, experimento ou
prática, é aplicado com critério para desenvolver
maneiras de utilizar, economicamente, os materiais
e as forças da natureza para o benefício do cidadão.
UFRN
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Grandes Áreas da
ENGENHARIA CIVIL:
Estruturas;
Construção Civil;
Geotecnia;
Hidráulica e Saneamento;
Transportes.
UFRN
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O que é
ENGENHARIA ESTRUTURAL?
UFRN
É a arte de dimensionar e detalhar as estruturas.
Engenharia estrutural é o ramo da engenharia civil, engenharia mecânica, 
engenharia naval, engenharia aeronáutica, ou qualquer outra engenharia que 
utilize cálculo estrutural, seja de estruturas estáticas ou dinâmicas (estrutura offshore,
por exemplo), dedicado primariamente ao projeto e cálculo de estruturas. 
De forma simplificada, é a aplicação da mecânica dos sólidos ao projecto de edifícios, 
pontes, muros de contenção, barragens, túneis, plataformas de petróleo, navios, aviões,
 automóveis e outras estruturas.
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Principais Atividades do
ENGENHEIRO DE ESTRUTURAS
 NA ENGENHARIA CIVIL:
Cálculo e Projeto Estrutural;
Consultoria;
Perícia Técnica;
Recuperação Estrutural;
Instrumentação Estrutural;
Acompanhamento Executivo.
UFRN
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Principais
ESTRUTURAS:
Edificações habitacionais, comerciais e públicas;
Pontes e viadutos;
Barragens para aproveitamento energético;
Reservatórios para abastecimento;
Estruturas de contenção;
Outras.
UFRN
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A ANÁLISE ESTRUTURAL CONSISTE NA DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS EXTERNOS SOBRE AS ESTRUTURAS; SÃO ELES:
MOMENTO FLETOR,
ESFORÇO CORTANTE,
ESFORÇO NORMAL,
MOMENTO TORÇOR.
TAMBÉM CONSISTE NA ANÁLISE DAS TENSÕES QUE OCORREM INTERNAMENTE NAS PEÇAS ESTRUTURAIS, ORIUNDAS DOS ESFORÇOS EXTERNOS; SÃO ELES:
 TENSÕES NORMAIS COMPRESSIVAS;
 TENSÕES NORMAIS TRATIVAS;
 TENSÕES DE CISALHAMENTO;
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PÓRTICO 
(ligação rígida)
ESTRUT. CONTRAVENTADA
 (ligação flexível)
Carga vertical
Carga horizontal
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ANÁLISE DE TENSÕES EM RESERVATÓRIOS
GNS-CAERN
UFRN
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UFRN
RESERVATÓRIOS PARA ABASTECIMENTO
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MANUTENÇÃO DA SEÇÃO PLANA RESPEITADA A CONDIÇÃO Lo/d > 2;
SOLIDARIEDADE ENTRE O CONCRETO E O AÇO,
LIMITES DE ENCURTAMENTO ÚLTIMO PARA OS MATERIAS APLICADOS,
DIAGRAMA DE TENSÕES PARÁBOLA-RETÂNGULO PARA O CONCRETO,
DIAGRAMA DE TENSÕES RETANGULAR PARA O CONCRETO (SIMPLIFICADO)
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D.M.F.
D.E.C.
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Cargas atuantes cobertura
Ação de vento 
vento
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Edifícios Altos CONCRETO ARMADO E AÇO
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Edifícios Comerciais
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Akashi bridge (vão=1990m), Japão
UFRN
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Pontes
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Pontes e viadutos
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
Pavilhão de Exposições em Leipzig
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
Pavilhão de Exposições em Leipzig
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
Millenium Dome Greenwich
Tensoestrutura
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
Millenium Dome Greenwich
Tensoestrutura
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Barragens
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Barragens
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Estruturas de Contenção
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- Maior estrutura de madeira do mundo. Metropol Parasol, Sevilha – Espanha.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- Maior estrutura de madeira do mundo. Metropol Parasol, Sevilha – Espanha.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- Maior estrutura de madeira do mundo. Metropol Parasol, Sevilha – Espanha.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- Maior estrutura de madeira do mundo. Metropol Parasol, Sevilha – Espanha.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- Maior estrutura de madeira do mundo. Metropol Parasol, Sevilha – Espanha.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- Maior estrutura de madeira do mundo. Metropol Parasol, Sevilha – Espanha.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- Maior estrutura de madeira do mundo. Metropol Parasol, Sevilha – Espanha.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- Maior estrutura de madeira do mundo. Metropol Parasol, Sevilha – Espanha.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Outras
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Risco da
PROFISSÃO:
ACIDENTE
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Acidente: Acontecimento infeliz,
casual ou não, e de que resulta
ferimento, prejuízo, estrago,
dano, avaria, ruína, etc.
Falha do calculista (Engenheiro);
Falha de execução (Engenheiro);
Falha de material (Fabricante e Engenheiro);
Má utilização (Proprietário e “Engenheiro”);
Causas não previstas (“Engenheiro”).
UFRN
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Risco da
PROFISSÃO:
ERRO!
UFRN
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Erro: é um vício no processo de
formação, em forma de noção
falsa ou imperfeita sobre alguma
coisa.
Falta de conhecimento (Engenheiro);
Falta de habilidade (Engenheiro).
UFRN
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Características de um bom
Engenheiro de Estruturas:
Ser Criativo;
Ser Observador;
Ser Cuidadoso;
Ser Arrojado;
Ser Categórico;
Estar Atualizado;
Ter Conhecimento.
UFRN
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Transformação do aluno em
ENGENHEIRO:
“Valorização” da carreira escolhida;
ENGENHARIA
“Mudança” de postura:
“Acreditar” no seu potencial;
“Confiar” na sua inteligência;
“Aprender” a ser um vencedor.
UFRN
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Triângulo do Sucesso
CONHECIMENTO
Querer Saber
ATITUDE
HABILIDADE
Querer Fazer
Saber Fazer
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Conclusão:
O sucesso
só depende de VOCÊ!
UFRN
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A falta de conhecimento quanto às ações extemporâneas
e os consequentes erros.
A batalha da natureza contra a tecnologia.
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Perda
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Prédio em Ponta Negra com risco de desabamento. Causa, ainda, desconhecida!
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A confluência da incapacidade com o desconhecimento. 
 
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O sonho, a idealização e a realização.
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Passarelas: Idealização e modelagem.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Passarelas: Idealização e modelagem.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Passarelas: idealização e modelagem.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Passarelas: Realização.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Termoelétricas: Idealização.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Termoelétricas: Realização.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Parque de Exposições: Idealização.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Termoelétricas: Realização.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Pontes: Idealização.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem
Engenharia Estrutural
• Pontes: Realização.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Galpões: Idealização.
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Galpões: Idealização.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Exemplos de projetos que envolvem Engenharia Estrutural
• Escolas: Realização.
 
 
 
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- O sonho.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- A idealização.
Fotografias do modelo reduzido do Edifício Estrela do Atlântico no interior do túnel de vento.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- A idealização.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
Fotografias do modelo reduzido do Edifício Estrela do Atlântico no interior do túnel de vento.
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- A idealização.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
Fotografias do modelo reduzido do Edifício Estrela do Atlântico no interior do túnel de vento.
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- A idealização.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
Fotografias do modelo reduzido do Edifício Estrela do Atlântico no interior do túnel de vento.
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- A idealização.
UFRN
GNS – Engº. Airton Cunha Costa
Fotografias do modelo reduzido do Edifício Estrela do Atlântico no interior do túnel de vento.
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- A idealização.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
Fotografias do modelo reduzido do Edifício Estrela do Atlântico no interior do túnel de vento.
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- A Realização: Edifício Estrela do Atlântico, Natal/RN (2008)
UFRN
GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- O Sonho.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- A idealização.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
Modelo numérico por elementos finitos (MEF)
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- A idealização.
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
Análise de deformação devido às ações de vento.
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- A Realização: Edifício Porto Arena, Natal/RN (2012)
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
- A Realização: Edifício Porto Arena, Natal/RN (2012)
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UFRN
GNS – Engº. Airton Cunha Costa
- Ponte Newton Navarro, Natal/RN (2007)
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- Palácio dos Esportes, Natal/RN (1961)
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GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- Antiga Ponte de Igapó, Natal/RN (1913)
UFRN
GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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Ficaremos então, admirando como obra genuinamente 
potiguar, pelos próximos 500 anos, o Forte dos Reis Magos?
UFRN
GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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- Forte dos Reis Magos, Natal/RN (1522)
UFRN
GNS – Engº. Airton Cunha Costa
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UFRN
GNS – Engº. Airton Cunha Costa
OBRIGADO!