03 Requisitos estruturais e vinculações

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Prof: Gustavo Henrique Ferreira Cavalcante
 O PROJETO ESTRUTURAL TEM COMO OBJETIVO A CONCEPÇÃO DE UMA
ESTRUTURA QUE ATENDA A TODAS AS NECESSIDADES PARA AS QUAIS ELA SERÁ
CONSTRUÍDA, SATISFAZENDO:
a) Questões de segurança (resistência, equilíbrio, estabilibidade);
b) Condições de utilização (rigidez, ELS);
c) Durabilidade;
d) Condições econômicas;
e) Estética;
f) Questões ambientais;
g) Condições construtivas (viabilidade);
h) Restrições legais.
 O MATERIAL DAS PEÇAS ESTRUTURAIS DEVE SER CAPAZ DE ABSORVER O NÍVEL DE
SOLICITAÇÃO INTERNA GERADO PELAS AÇÕES EXTERNAS SEM COMPROMETER A
SUA INTEGRIDADE FÍSICA.
 A CONFIGURAÇÃO DE EQUILÍBRIO DO ARRANJO ESTRUTURAL NÃO PODE SER
ALTERADO DRASTICAMENTE NA PRESENÇA DAS IMPERFEIÇÕES E DAS AÇÕES
PERTUBADORAS.
equilíbrio estável equilíbrio instável equilíbrio indiferente
 ACIDENTE – EXPRESSO TIRADENTES – SÃO PAULO/SP:
 AS PEÇAS ESTRUTURAIS DEVEM SER CAPAZES DE ABSORVER AS AÇÕES EXTERNAS
SEM APRESENTAR GRANDES DESLOCAMENTOS QUE COMPROMETAM SUA
FUNCIONALIDADE.
ACI 318 (2002)
NBR 6118 (2014)
 O ARRANJO ESTRUTURAL DEVE SER CONCEBIDO DE MODO A SER CAPAZ
DE ABSORVER AS SOLICITAÇÕES EXTERNAS E TRANSMITI-LAS AOS
ELEMENTOS DE APOIO MANTENDO-SE EM REPOUSO.
UBATUBA (SP)
TORRE DE PISA (IT)
 UM CORPO RÍGIDO LIVRE EM UM ESPAÇO É SUSCETÍVEL DE SOFRER
DESLOCAMENETOS, OU SEJA, DESCREVER DETERMINADA TRAJETÓRIA NO ESPAÇO.
 QUALQUER CONDIÇÃO QUE LIMITA A POSSIBILIDADE DE QUE O CORPO SE
DESLOQUE EM CERTA FORMA, DENOMINA-SE VÍNCULO.
 UMA CONDIÇÃO QUE DEIXA ESTABELECIDA UMA POSSIBILIDADE DE
DESLOCAMENTO DE CORPO RÍGIDO É DENOMINADA GRAU DE LIBERDADE.
 UM CORPO RÍGIDO NO ESPAÇO TEM SEIS GRAUS DE LIBERADE,
CORRESPONDENTES A TRÊS TRANSLAÇÕES SEGUNDO TRÊS DIREÇÕES
ORTOGONAIS E TRÊS ROTAÇÕES EM TORNO DOS MESMOS TRÊS EIXOS.
 NO PLANO UM CORPO RÍGIDO TEM TRÊS GRAUS DE LIBERDADE,
CORRESPONDENTES ÀS DUAS TRANSLAÇÕES SEGUNDO DUAS DIREÇÕES
ORTOGONAIS E UMA ROTAÇÃO EM TORNO DA DIREÇÃO PERPENDICULAR AO
PLANO.
 OS APOIOS SÃO SISTEMAS QUE REALIZAM AS LIGAÇÕES DO CORPO RÍGIDO COM
O EXTERIOR, RESTRINGINDO GRAUS DE LIBERDADE (TRANSLAÇÕES E
DESLOCAMENTOS) E DANDO ORIGEM ÀS REAÇÕES NAS DIREÇÕES DOS
MOVIMENTOS IMPEDIDOS.
 TIPOS DE APOIOS:
a) Apoio simples ou apoio do 1º gênero;
b) Apoio duplo, apoio do 2º gênero, articulação ou rótula;
c) Apoio do 3º gênero ou engaste.
 APOIO SIMPLES OU APOIO DO 1º GÊNERO: Impede apenas um movimento,
normalmente de translação.
R
Símbolo:
 APOIO DUPLO, APOIO DO 2º GÊNERO, ARTICULAÇÃO OU RÓTULA: Impede dois
movimentos, normalmente permitindo apenas o de rotação.
Símbolo:
V
H
 APOIO DO 3º GÊNERO OU ENGASTE: Impede três movimentos, os dois de translação
e de rotação.
Símbolo:
V
H
M
 FORÇA DE SUPERFÍCIE: Força que se distribui sobre a superficie do corpo. São
causadas pelo contato direto de um corpo com a superficie de outro;
 FORÇA LINEARMENTE DISTRIBUIÍDA: Força que, por agir sobre uma faixa muito
estreita do corpo, para efeito de cálculo, é suposta distribuída sobre uma linha;
 FORÇA CONCENTRADA: Força que, por agir sobre área muito pequena da superfície
do corpo, para efeito de cálculo, é considerada aplicada em um ponto;
 FORÇA DE MASSA (OU DE CORPO): Força proveniente de aceleração aplicada aos
elementos do corpo.
Idealização de 
Força linearmente distribuída
Força de massa
Força de superfície
Idealização de força
concentrada
 FORÇAS DE SUPERFÍCIE (EMPUXO):
 FORÇAS DE SUPERFÍCIE (VENTO):
 FORÇAS LINEARMENTE DISTRIBUÍDA (ALVENARIA):
 FORÇAS CONCENTRADAS E DE MASSA:
 REPRESENTAÇÃO DAS FORÇAS:
 AS REAÇÕES DE APOIO SÃO OS ESFORÇOS GERADOS PELOS APOIOS PARA
EQUILIBRAR A ESTRUTURA.
 DEPENDEM DO TIPO DE VINCULAÇÃO
a) Pontual;
b) Linear;
c) Superficial.
V1
P1
L1
V1
L1
Solo
Superficial
 AS ESTRUTURAS FUNCIONAM COMO CAMINHO DAS FORÇAS PARA LEVÁ-LAS AO
SOLO: As forças que atuam nas edificações precisam ser muito bem conhecidas
(intensidade, direção e sentido) para que a concepção estrutural seja coerente com o
caminho que essas forças devem percorrer até o solo e para que os elementos
estruturais sejam adequadamente dimensionados.
Cargas permanentes Toda a vida útil
Cargas acidentais Eventualmente
 CARGAS PERMANENTES: Determinadas com boa exatidão:
a) Peso próprio da estrutura;
b) Peso dos revestimentos;
c) Peso das paredes.
 CARGAS ACIDENTAIS: Estimadas por Normas Técnicas:
a) Peso de ocupação de pessoas;
b) Peso dos mobiliários/equipamentos;
c) Peso de veículos;
d) Força do vento.
 O FLUXO DAS CARGAS SE DÁ DOS ELEMENTOS MENOS RÍGIDOS ATÉ OS MAIS
RÍGIDOS.
Busca do Equilíbrio Estático Energia Mínima
 TRAÇÃO:
 TRAÇÃO:
I 254 x 37,7 kg/m
2L 51 x 51 x 4,8 (Esp. 
6.3)
q
P
6,00m
 COMPRESSÃO:
 COMPRESSÃO:
 COMPRESSÃO:
x x
y
zP
y
x
P z
xP
Py
 COMPRESSÃO:
Flambagem
na escora de 
madeira
Flambagem
no pilar de 
concreto
 CISALHAMENTO:
 FLEXÃO:
 FLEXÃO:
 TORÇÃO:
 EXEMPLO 1: Calcular as reações de apoio do elemento abaixo.
 EXEMPLO 2: Calcular as reações de apoio do elemento abaixo.
 EXEMPLO 3: Calcular as reações de apoio do elemento abaixo.
 EXERCÍCIOS PROPOSTOS: Calcular as reações de apoio dos elementos abaixo.