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17/04/2018 1 ENG 298 – ESTÁTICA DAS CONSTRUÇÕES UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÃO E ESTRUTURAS Aloísio Sthéfano, MSc AULA 01 2018-1 DEFINIÇÕES • Estrutura é como algo está construído ou organizado. A estrutura de um prédio, por exemplo, é a parte que sustenta a construção. A estrutura organizacional de uma empresa, por outro lado, está relacionada com a disposição das áreas e hierarquia dos cargos e funções, ou seja, é a composição que dá solidez à empresa. • Sinônimos: sustentação, esqueleto, armação, suporte, alicerce, arcabouço, eixo, organização, ... • Na construção civil, a estrutura é aquilo que dá ESTABILIDADE à construção!!! MORFOLOGIA • “A estabilidade da construção deve manifestar-se não só através de cálculo estático, mas também pela forma comunicada visualmente”. (Professores Daiçon da Silva e André Souto – UnB) • FATORES QUE INFLUENCIAM NA MORFOLOGIA DAS ESTRUTURAS: • Fatores FUNCIONAIS • Fatores TÉCNICOS • Fatores ESTÉTICOS FATORES FUNCIONAIS • São os fatores preponderantes na definição da forma da estrutura. • As funções fundamentais são: • Habitação: residências, escritórios, armazéns, indústrias, (edificações), etc.; • Tráfego: caminhos, ruas, estradas, ferrovias, teleféricos, túneis, viadutos, etc.; • Condução: líquidos (canais e tubos) e gases (dutos e chaminés); • Contenção: reservatórios, silos, barragens, escoras, arrimos, etc. FATORES TÉCNICOS • Envolve a técnica de construção empregada, o estágio dos processos de cálculo estrutural e a economia diante dos recursos disponíveis. FATORES ESTÉTICOS • Devem levar em conta a escala e as proporções dos espaços, sempre vinculados às dimensões do ser humano, dimensões estas de ordem física e, especialmente, psicológica. • “Todas as estruturas estão subordinadas, direta ou indiretamente, às dimensões humanas: o ser humano é a escala, pois é ele a medida de todas as coisas”. (Professores Daiçon da Silva e André Souto – UnB) 17/04/2018 2 SOLUÇÃO ESTRUTURAL • A estrutura resistente, resolvida com lógica e simplicidade, comunica ao observador sensações de equilíbrio e estabilidade que confortam. (Professores Daiçon da Silva e André Souto – UnB) • O processo de criação de qualquer estrutura requer Planejamento, Análise, Projeto e Construção. PLANEJAMENTO • Durante a etapa de planejamento de uma estrutura deve-se ter como princípio os seguintes aspectos: • SEGURANÇA • USUABILIDADE • DURABILIDADE • ECONOMIA • Essa é a fase mais importante e a que requer maior conhecimento e experiência do engenheiro responsável. Chama-se: CONCEPÇÃO ANÁLISE • Para analisar corretamente uma estrutura, devem ser feitas algumas idealizações sobre o comportamento dos elementos (peças) estruturais. Tais idealizações vão desde a forma como eles se conectam (restrições de rotação e/ou translação) até a definição dos possíveis carregamentos aos quais eles estarão submetidos. • Feito isso, pode-se prever as dimensões ideais (pré- dimensionamento) para os diversos elementos estruturais e calcular os seus esforços e deslocamentos a partir da Teoria da Mecânica das Estruturas. PROJETO • DIMENSIONAMENTO • Definidos os esforços e verificados os deslocamentos de cada elemento estrutural (e da estrutura como um todo), pode-se dimensionar os elementos estruturais para que sejam atendidos os quatro princípios do planejamento. Quais são? • O uso de ferramentas computacionais: Ótimo, mas perigoso! • Devem ser conhecidas as propriedades geométricas das seções transversais e as propriedades físicas dos materiais empregados. PROJETO • DETALHAMENTO • Deve ter as informações necessárias e apenas as necessárias para possibilitar a execução. Cada linha em um desenho técnico deve ter um significado! • Definição de um padrão! Particular de cada escritório / estruturalista. • Pode ser necessário a definição das etapas executivas. CONSTRUÇÃO • Essa fase requer o ordenamento dos vários componentes da estrutura e o planejamento das atividades que envolvem o processo de construção. Nesse aspecto, todas as fases da construção devem ser inspecionadas para garantir que estejam de acordo com o especificado nos respectivos projetos. 17/04/2018 3 CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRUTURAS QUANTO A GEOMETRIA • ELEMENTOS LINEARES SEÇÃO DELGADA SEÇÃO NÃO DELGADA • ELEMENTOS BIDIMENSIONAIS • ELEMENTOS TRIDIMENSIONAIS QUANTO AO COMPORTAMENTO • ELEMENTOS LINEARES • PILARES: Compressão Simples / Flexo-Compressão • VIGAS: Flexão Simples ou Flexão Composta (tração ou compressão) • TIRANTES: Tração Simples / Flexo-Tração QUANTO AO COMPORTAMENTO • ELEMENTOS BIDIMENSIONAIS CASCAS PLACAS PAREDES / CHAPAS QUANTO AO COMPORTAMENTO • ELEMENTOS TRIDIMENSIONAIS • BLOCOS SOBRE ESTACAS • SAPATAS • CONSOLOS QUANTO AO COMPORTAMENTO • CONJUNTO DE ELEMENTOS • ESCADAS • MUROS DE ARRIMO* • RESERVATÓRIOS 17/04/2018 4 QUANTO A FUNÇÃO • TRAÇÃO (Ex.: tirantes) • COMPRESSÃO (Ex.: pilares centrais) • FLEXÃO (Ex.: vigas, lajes) • FLEXÃO COMPOSTA RETA (Ex.: pilares de borda) • FLEXÃO COMPOSTA OBLÍQUA (Ex.: pilares de canto) TIPOS DE ESTRUTURAS • TRELIÇAS • CABOS • ARCOS • PÓRTICOS • SUPERFÍCIES CABOS E ARCOS TRELIÇAS PÓRTICOS SUPERFÍCIES 17/04/2018 5 MUSEU DE ARTE MODERNA DO RIO DE JANEIRO COMPORTAMENTO DAS ESTRUTURAS Ex. Museu de Arte Moderna do Rio de Janeiro MUSEU DE ARTE MODERNA DO RIO DE JANEIRO MUSEU DE ARTE MODERNA DO RIO DE JANEIRO MUSEU DE ARTE MODERNA DO RIO DE JANEIRO MUSEU DE ARTE MODERNA DO RIO DE JANEIRO 17/04/2018 6 MUSEU DE ARTE MODERNA DO RIO DE JANEIRO MUSEU DE ARTE MODERNA DO RIO DE JANEIRO MUSEU DE ARTE MODERNA DO RIO DE JANEIRO MUSEU DE ARTE MODERNA DO RIO DE JANEIRO MUSEU DE ARTE MODERNA DO RIO DE JANEIRO MUSEU DE ARTE MODERNA DO RIO DE JANEIRO 17/04/2018 7 SISTEMA ESTRUTURAL ESTRUTURA ESTRUTURA + FECHAMENTO ESTRUTURA + FECHAMENTO + ACABAMENTO QUAL SISTEMA ESTRUTURAL ADOTAR?
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