Elementos estruturais

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SISTEMAS 
ESTRUTURAIS
ENGENHARIA CIVIL
Prof. Dr. Lívio Túlio Baraldi
Fontes:
Sales J.J., et all – Sistemas Estruturais – EESC/USP;
Rebello Y.C.P. – A concepção estrutural e a arquitetura – Zigurate.
1 – Elementos estruturais
• Toda construção necessita de uma estrutura 
suporte, que por sua vez necessita de projeto, 
planejamento e execução própria;
• Estrutura em uma construção: função prioritária 
de garantir a forma espacial idealizada, com 
segurança, por um determinado período de 
tempo.
1.1 Definições básicas
• Estruturas ou sistemas estruturais podem ser 
entendidas como disposições racionais e 
adequadas de diversos elementos estruturais;
• Elementos estruturais: corpos sólidos 
deformáveis com capacidade de receber e de 
transmitir solicitações em geral.
– Linear: duas dimensões da mesma ordem de 
grandeza e bem menores que a terceira (Barras);
– Superfície: duas dimensões da mesma ordem de 
grandeza e bem maiores que a terceira;
– Volume: três dimensões da mesma ordem de 
grandeza.
1.2 Estruturas lineares
• Formadas por uma ou mais barras (vigas, pilares, 
arcos, pórticos, grelhas, etc.);
• Definições básicas:
– Eixo de uma barra;
– Seção transversal de uma barra;
– Barra reta ou barra curva:
1.2.1 Vigas
• São estruturas lineares, dispostas 
horizontalmente ou inclinadas, com um ou mais 
apoios.
1.2.2 Treliças
• São estruturas lineares constituídas por barras 
retas, dispostas de modo a formar painéis 
triangulares, e solicitadas predominantemente por 
tração ou compressão.
• Painel: trecho de uma estrutura linear 
compreendido entre dois alinhamentos 
consecutivos de montantes;
• Nó: junção das extremidades das barras de uma 
estrutura linear;
• Viga treliçada: treliça de banzos paralelos;
• Tesoura: treliça de banzos não paralelos, 
destinada ao suporte de uma cobertura.
1.2.3 Pilares
• São barras onde predominam forças normais de 
compressão. Com seção circular, recebem a 
denominação de colunas.
1.2.4 Pórticos
• São estruturas lineares planas, não sendo 
constituídas de barra única de eixo teoricamente 
retilíneo.
Pórticos planos simples
Pórtico plano de andares múltiplos
1.2.5 Grelhas
• As grelhas são constituídas por estruturas 
lineares (vigas), situadas em um mesmo plano, 
formando uma malha que recebem solicitações 
não coplanares.
F
F
Pórtico espacial
1.2.6 Estruturas Pênseis
• São estruturas lineares cujos elementos 
principais são constituídos por cabos.
– Fio: barras que só podem resistir a solicitações de 
tração segundo seu eixo;
– Cabo: conjunto de fios;
– Rede: estrutura linear não plana, cujas barras se 
dispõem de modo que seus eixos se situam em 
uma superfície homeoforma do plano.
1.2.7 Arcos
• São barras curvas, em que os esforços 
solicitantes predominantes são forças normais de 
compressão, agindo simultaneamente ou não, 
com momentos fletores.
1.3 Estruturas de superfície
• São definidas a partir de sua superfície média e 
lei de variação da sua espessura. Destacam-se 
as placas, chapas e cascas.
– Chapa: folha plana sujeita a esforços apenas no 
seu plano médio;
– Viga-parede: chapa disposta verticalmente sobre 
apoios isolados;
– Placa: folha plana sujeita principalmente a esforços 
fora do seu plano médio.
Chapa Viga-parede
Placa (laje)
– Casca: folha curva sujeita a esforços no seu plano 
médio;
– Abóboda: casca cilíndrica sujeita principalmente a 
esforços normais de compressão.
– Cúpula: casca de dupla curvatura sujeita 
principalmente a esforços de compressão;
– Folha prismática: folha poliédrica de arestas 
paralelas.
1.4 Estruturas de bloco
• São elementos estruturais comumente 
empregados nas fundações das construções ou 
também em grandes obras, como barragens.
1.5 Exercícios
1. Defina: sistema estrutural, elemento estrutural 
e elemento de barra, superfície e volume;
2. Desenhe alguns tipos de vigas;
3. Desenhe e identifique os elementos de uma 
treliça;
4. Descreva o comportamento estrutural de uma 
placa e chapa.