Aula 1 - Apresentação

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Disciplina:
Introdução à Engenharia Civil
Aula 1 – Apresentação
Conceitos fundamentais
Prof. Dr. Ricardo de C. Alvim
 Aspectos históricos
 equilíbrio
 esforços
 reações de apoio
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Professor Ricardo de C. Alvim
Aula 1: Definições e introdução
Fornecer ao aluno idéias básicas relativas ao projeto de engenharia, desde a concepção, passando pelo planejamento, cálculo, construção, materiais empregados, operação e manutenção. Apresentar as ferramentas essenciais para o exercício da profissão e suas principais áreas de atuação.
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Objetivos do curso
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Aspectos históricos:
 Os objetos rudimentares fabricados desde os primórdios da humanidade (potes, lanças, cabanas, etc) apresentam os mesmos princípios de projeto usados hoje:
 conceito de uso
 a escolha do material
 teste
 aperfeiçoamento
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Exemplos de grandes estruturas antigas:
 as grandes pirâmides do Egito
 Os templos da Grécia
 Os aquedutos romanos
 A grande muralha da China
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Os primeiros estudiosos da mecânica
 Leonardo da Vinci (Renascença)
 Leis de Newton (1660)
 Galileu Galilei (século XVII)
 1914 e 1915 Bendixen e Maney 
(equações da elástica)
 1932 – Hardy Cross 
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Pirâmide de Quéops 6 milhões de tf
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Estruturas metálicas do início do século
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A Era do Empire State Building 
381 m
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 Torre da Chrysker
319 m (1930)
 Empire State Building
381 m (1931)
 Seagram Building
160 m (1958)
 Transamérica São Francisco
260 m (1972)
 Torre do Banco da China
315 m (1988)
 Torre Sears de Chicago 
443 m 1974
 Torre Gêmeas de Kuala Lumpur
450 m (1997)
 Chongquing Tower
457 m (1997)
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Agentes externos:
É a ação do ambiente externo na estrutura, que podem representar as forças da natureza ou os carregamentos decorrentes das condições de operação da estrutura.
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 Cargas devidas ao vento
 Variações térmicas
 Movimentos de apoios (recalques, terremotos)
 Cargas de natureza acidental (cargas móveis) e permanente (forças de gravidade) 
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As estruturas se compõem de uma ou mais peças, ligadas entre si e ao meio externo (condições de contorno), de modo a formar um conjunto equilibrado e estável. 
Estrutura:
Entende-se como estável o conjunto que é capaz de manter-se em equilíbrio, retornando as posições de origem, apesar de perturbações externas. Estas perturbações são devidas aos agentes externos e são absorvidas internamente pelos elementos da estrutura e transmitidas para a fundação. 
Estabilidade e estaticidade:
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Um sistema material está em equilíbrio quando sua resultante de esforços é nula.
Condições de equilíbrio:
Comportamento mecânico
Finalidade
 verificação da estática
 reações de apoio 
 diagrama de esforços internos
equilíbrio estático
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Revisão de grandezas físicas:
Grandezas escalares:
Grandezas vetoriais:
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Condições de equilíbrio de uma partícula
A condição básica de equilíbrio é obtida ao se satisfazer a primeira lei de Newton do movimento, que estabelece para o equilíbrio que a força resultante que atua sobre uma partícula seja nula:
R
Onde o somatório de todas as forças que atuam sobre a partícula deve ser considerado.
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Uma vez que é satisfeita a condição de equilíbrio, com:
Portanto, como a aceleração da partícula é zero, conseqüentemente ou a partícula está em repouso ou se move com velocidade constante (MRU).
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O efeito de um sistema de forças atuantes em um ponto material é determinado pela resultante desse sistema de forças.
Sistemas de forças coplanares
Um ponto material pode ser definido como corpo cuja forma e tamanho são tais que é possível supor que todas as forças atuantes estão aplicadas em um único ponto.
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Resultantes de um sistema de forças
Forças são grandezas vetoriais, isto é, possuem intensidade direção e sentido. Sua adição depende de regras para adição de vetores.
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Componentes cartesianas e vetores unitários
Diz-se que uma força foi decomposta em duas componentes cartesianas se suas componentes Fx e Fy são multualmente perpendiculares e tem direções paralelas aos eixos coordenados.
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Conhecido o ângulo  entre Fx e o eixo x, têm-se:
Componentes:
Ângulo da resultante:
Módulo da resultante:
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Equilíbrio de corpo:
Equação fundamental da estática
não depende da 
posição:
depende da 
posição:
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Aplicações
Ligações
Estaiamentos
Içamentos
Reboques
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Referêncial:
Holtzapple, Mark T.; Reece, W. Dan. Introdução à Engenharia. Editora LTC. 1ª. Edição. 2006.
Notas de Aula.
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