Cargas Estruturas

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Cargas que atuam nas estruturas
Andriei José Beber, Eng. Civil, MSc., Dr. 1
Cargas nas EstruturasCargas nas Estruturas
? EVOLUÇÃO = TENTATIVA + ERRO
? OBSERVAÇÃO DAS FORÇAS DA NATUREZA
? REVOLUÇÃO INDUSTRIAL = novos materiais e
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? REVOLUÇÃO INDUSTRIAL = novos materiais e 
técnicas
CARREGAMENTO = Qualquer influência que causa forças e deformação nas estruturas
Representação dos carregamentosRepresentação dos carregamentos
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Representação dos carregamentosRepresentação dos carregamentos
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Cargas nas EstruturasCargas nas Estruturas
CARGAS
Á ÂESTÁTICA DINÂMICA
ContínuasVariáveisPermanentes Impacto
peso próprio
alvenaria
revestimento
empuxo
sobrecargas
cobertura
vento
terremoto
frenagem
cargas móveis
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revestimento
cobertura
estrutura
cobertura
Tipos de CarregamentoTipos de Carregamento
Existem 3 tipos de carregamento: 
CONCENTRADOCONCENTRADO DISTRIBUÍDO/mDISTRIBUÍDO/m DISTRIBUÍDO/m2DISTRIBUÍDO/m2
Representa uma força 
li d ú i
Representa uma força 
li d b li h
Representa uma força 
li d b
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aplicada em um único 
ponto da estrutura
aplicada sobre uma linha 
da estrutura
aplicada sobre uma 
superfície da estrutura
Unidade: kN Unidade: kN/m Unidade: kN/m2
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Tipos de CarregamentoTipos de Carregamento
1 CONCENTRADO
sobre uma laje
um cofre no meio da sala
sobre uma viga
reação de uma viga 
sobre a outra
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sobre um pilar
reação das vigas que se 
apoiam no pilar
sobre a fundação
carga do pilar que chega 
na fundação
2 DISTRIBUÍDO/m
Tipos de CarregamentoTipos de Carregamento
3 DISTRIBUÍDO/m2
sobre uma laje
peso de uma parede de 
alvenaria
sobre uma laje
peso das pessoas sobre 
uma laje
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sobre uma viga
peso de uma parede de 
alvenaria
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Classificação dos carregamentosClassificação dos carregamentos
QUANTO AO TEMPO DE ATUAÇÃO
? PERMANENTESPERMANENTES
At b t t d t t d t ãAtuam sobre a estrutura durante todo o tempo, não
importando sua utilização ou condições atmosféricas
? VARIÁVEISVARIÁVEIS
Nem sempre presentes em um sistema estrutural, apesar da
sazonalidade devem ser considerados durante todo o tempo,
não devem ser esquecidos!
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não devem ser esquecidos!
? EXCEPCIONAISEXCEPCIONAIS
Carregamentos cujos efeitos não possam ser controlados por
meios convencionais.
Determinação de pesos específicosDeterminação de pesos específicos
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Carregamentos PermanentesCarregamentos Permanentes
1. 1. PESOPESO--PRÓPRIOPRÓPRIO
?? FUNÇÃOFUNÇÃO DODO PESOPESO ESPECÍFICOESPECÍFICO DODO MATERIALMATERIAL EMEM
QUESTÃOQUESTÃO
LAJES VIGAS PILARES
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PP = e . ?
espessura da laje
m . kN/m3 = kN/m2
PP = A . ?
seção transversal
PP = V . ?
volume
distribuído/m2
m2 . kN/m3 = kN/m
distribuído/m
m3 . kN/m3 = kN
concentrado
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2. 2. REVESTIMENTOREVESTIMENTO
?? OO PESOPESO (kN/m(kN/m22)) DOSDOS REVESTIMENTOSREVESTIMENTOS DEDE UMAUMA OBRAOBRA
DEVEDEVE SERSER CONSIDERADOCONSIDERADO SOBRESOBRE AQUELASAQUELAS LAJESLAJES EMEM QUEQUE
SESE APOIAMAPOIAM (taco(taco cerâmicacerâmica granitogranito borrachaborracha paviflexpaviflex etcetc ))
Carregamentos PermanentesCarregamentos Permanentes
SESE APOIAMAPOIAM (taco,(taco, cerâmica,cerâmica, granito,granito, borracha,borracha, paviflex,paviflex, etcetc..))
3. 3. COBERTURACOBERTURA
?? ESTRUTURAESTRUTURA QUEQUE SUPORTASUPORTA ASAS TELHASTELHAS EE OO PESOPESO DASDAS
TELHAS,TELHAS, ÉÉ FUNÇÃOFUNÇÃO DODO PESO/mPESO/m22 DODOTELHADOTELHADO
44 ESTRUTURA SOBRE ESTRUTURAESTRUTURA SOBRE ESTRUTURA
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4. 4. ESTRUTURA SOBRE ESTRUTURAESTRUTURA SOBRE ESTRUTURA
?? ALGUNSALGUNS ELEMENTOSELEMENTOS ESTRUTURAISESTRUTURAIS PODEMPODEM SESE APOIARAPOIAR
SOBRESOBRE OUTROSOUTROS ELEMENTOS,ELEMENTOS, AA CARGACARGA ÉÉ DEFINIDADEFINIDA PELAPELA
REAÇÃOREAÇÃO DEDE UMUM ELEMENTOELEMENTO SOBRESOBRE OUTROOUTRO
Carregamentos VariáveisCarregamentos Variáveis
1. 1. VENTOVENTO
?? CONSIDERADOCONSIDERADO SOMENTESOMENTE PARAPARA EDIFICAÇÕESEDIFICAÇÕES MUITOMUITO
ALTAS,ALTAS, OUOU EDIFICAÇÕESEDIFICAÇÕES ESPECIAISESPECIAIS (torres,(torres, caixascaixas d’águad’água
elevadaselevadas galpõesgalpões etcetc ))elevadas,elevadas, galpões,galpões, etcetc..))
R
E
S
S
Ã
O
R
E
S
S
Ã
O
U
C
Ç
Ã
O
U
C
Ç
Ã
O
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?? VelocidadeVelocidade;;?? TopografiaTopografia;;?? VizinhançaVizinhança;;?? TipoTipo dede edificaçãoedificação
P
R
P
R S
U
S
U
MOMENTO RESISTENTE
REAÇÃO
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Carregamentos VariáveisCarregamentos Variáveis
?? VelocidadeVelocidade (pressão(pressão variavaria comcom vv22));;
1. 1. VENTOVENTO
?? ESTÁESTÁ ASSOCIADOASSOCIADO AA UMAUMA SÉRIESÉRIE DEDE FATORESFATORES::
?? TopografiaTopografia (configuração(configuração dodo vento)vento);;?? VizinhançaVizinhança (rugosidade)(rugosidade);;?? TipoTipo dede edificaçãoedificação
mais exposta
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mais abrigada
VENTO
Carregamentos VariáveisCarregamentos Variáveis
2. 2. EMPUXOEMPUXO
?? FORÇAFORÇA LATERALLATERAL PROVENIENTEPROVENIENTE DADA AÇÃOAÇÃO DADA ÁGUAÁGUA NASNAS
PISCINASPISCINAS OUOU CAIXASCAIXAS D’ÁGUAD’ÁGUA OUOU SOLOSOLO NASNAS PAREDESPAREDES DEDE
SUBSUB SOLOSSOLOSSUBSUB--SOLOSSOLOS
ÁGUAÁGUA SOLOSOLO
Valor do carregamento é triangularValor do carregamento é triangular
variando desde zero na superfícievariando desde zero na superfície
até até qq na parte mais profundana parte mais profunda
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E = h . ?
profundidade
E = ka . h . ?
coef. de empuxo
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Carregamentos VariáveisCarregamentos Variáveis
3. 3. SOBRECARGASSOBRECARGAS
?? SÃOSÃO CARREGAMENTOSCARREGAMENTOS DADOSDADOS EMEM FUNÇÃOFUNÇÃO DADA
UTILIZAÇÃOUTILIZAÇÃO DEDE UMUM DETERMINADODETERMINADO COMPARTIMENTOCOMPARTIMENTO DADA
EDIFICAÇÃOEDIFICAÇÃOEDIFICAÇÃOEDIFICAÇÃO
?? forro: 0,50 kN/mforro: 0,50 kN/m22
?? residência, escritório: sc = 1,50 a 2,00 kN/mresidência, escritório: sc = 1,50 a 2,00 kN/m22
?? compartimentos com acesso ao público (escolas, compartimentos com acesso ao público (escolas, 
restaurantes, etc.): 3,00 kN/mrestaurantes, etc.): 3,00 kN/m22
?? compartimentos para baile, ginástica, esporte compartimentos para baile, ginástica, esporte 
(teatros, ginásios, clubes, etc.): sc = 4,00 kN/m(teatros, ginásios, clubes, etc.): sc = 4,00 kN/m22
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4. 4. FRENAGEMFRENAGEM
5. 5. TERREMOTOTERREMOTO
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Carregamentos VariáveisCarregamentos Variáveis
6. 6. CARGAS MÓVEISCARGAS MÓVEIS
?? DETERMINAÇÃO DE DETERMINAÇÃO DE 
LINHAS DE LINHAS DE 
INFLUÊNCIAINFLUÊNCIA
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Carregamentos VariáveisCarregamentos Variáveis
7. 7. TÉRMICASTÉRMICAS
8. 8. RECALQUES DIFERENCIAISRECALQUES DIFERENCIAIS
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