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Apostila   Teoria das Estruturas I

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TEORIA DAS ESTRUTURAS I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL PROFESSOR RAFAEL JANSEN 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1. DEFINIÇÕES DE ESTRUTURA .......................................................................................................... 1 
1.1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 1 
1.2. REQUISITOS IMPORTANTES ................................................................................................................ 2 
1.2.1. Processo de Projeto de Estruturas ...................................................................................... 2 
1.2.2. Estruturas de Edificações ................................................................................................... 2 
2. ELEMENTOS ESTRUTURAIS ............................................................................................................ 3 
2.1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 3 
2.1.1. Definições Básicas .............................................................................................................. 3 
2.2. TIPOS DE ELEMENTOS ESTRUTURAIS .................................................................................................... 3 
2.2.1. Estruturas lineares .............................................................................................................. 4 
2.2.2. Estruturas de superfície ...................................................................................................... 7 
2.2.3. Estruturas de volume........................................................................................................ 10 
2.3. NOMENCLATURA PARA OS ESFORÇOS ................................................................................................. 11 
2.4. SEQUENCIA DE VERIFICAÇÃO ............................................................................................................. 12 
2.5. CONVERSÃO DE UNIDADES MAIS USUAIS ............................................................................................. 13 
3. ESTÁTICA DOS CORPOS RÍGIDOS ................................................................................................. 14 
3.1. CORPO RÍGIDO .............................................................................................................................. 14 
3.2. FORÇAS QUE ATUAM SOBRE OS CORPOS RÍGIDOS .................................................................................. 14 
3.3. CLASSIFICAÇÃO DAS CARGAS ............................................................................................................. 15 
3.4. AÇÕES EXTERNAS ........................................................................................................................... 16 
3.5. DETERMINAÇÃO DAS FORÇAS EXTERNAS ............................................................................................. 17 
3.5.1. Modelo estrutural (ME) .................................................................................................... 17 
3.5.2. Diagrama de corpo livre (DCL) ......................................................................................... 17 
3.6. DETERMINAÇÃO DOS VALORES DAS AÇÕES .......................................................................................... 18 
3.6.1. Determinação da ação do vento ...................................................................................... 18 
3.6.2. Determinação das ações permanentes e das ações variáveis verticais ........................... 19 
3.7. FORMA DE DISTRIBUIÇÃO DAS AÇÕES NA ESTRUTURA ............................................................................. 20 
3.7.1. Carga concentrada ........................................................................................................... 20 
3.7.2. Carga distribuída .............................................................................................................. 21 
4. FENÔMENOS FÍSICOS ................................................................................................................... 23 
4.1. ESTRUTURA .................................................................................................................................. 23 
4.2. CAMINHO DAS FORÇAS .................................................................................................................... 24 
4.3. GEOMETRIA DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS ......................................................................................... 25 
4.4. TIPOS DE FORÇAS QUE ATUAM NAS ESTRUTURAS .................................................................................. 26 
4.4.1. Cargas permanentes ........................................................................................................ 27 
4.4.2. Cargas acidentais ............................................................................................................. 27 
5. EQUILÍBRIO DAS ESTRUTURAS ..................................................................................................... 28 
5.1. EQUILÍBRIO DAS ESTRUTURAS ........................................................................................................... 28 
5.2. ESTATICIDADE ............................................................................................................................... 28 
5.2.1. Equilíbrio estático externo ................................................................................................ 30 
5.2.2. Vínculos ............................................................................................................................ 32 
6. CONCEITO GERAL DE ESTRUTURAS .............................................................................................. 36 
6.1. DEFINIÇÃO DE ESTRUTURA ............................................................................................................... 36 
6.1.1. Conceitos Específicos de Estruturas.................................................................................. 36
6.2. ESFORÇOS OU AÇÕES ...................................................................................................................... 37 
6.2.1. Forças Aplicadas ............................................................................................................... 38 
6.3. OBJETIVO DA ANÁLISE ESTRUTURAL ................................................................................................... 39 
6.3.1. Estruturas Reticuladas ...................................................................................................... 39 
6.4. EQUILÍBRIO ESTÁTICO ..................................................................................................................... 40 
6.4.1. Grandezas Fundamentais ................................................................................................. 41 
6.4.2. Esforços Simples ............................................................................................................... 41 
6.4.3. Equações do Equilíbrio Estático ........................................................................................ 41 
6.5. ESQUEMAS E SIMPLIFICAÇÕES DE CÁLCULO ......................................................................................... 42 
6.6. REPRESENTAÇÕES DAS FORÇAS APLICADAS (CARREGAMENTO) ................................................................. 42 
6.7. VÍNCULOS ..................................................................................................................................... 44 
6.7.1. Apoios (ligações) ..............................................................................................................