Introdução as Estruturas - Unidade 2

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RELAÇÃO ENTRE ESTRUTURA
 E 
ARQUITETURA
 
 2. RELAÇÃO ENTRE ESTRUTURA E ARQUITETURA
2.1. A ESTRUTURA NA CONSTRUÇÃO
2.2. ESTRUTURA OCULTA, EXPOSTA E DESTACADA
2.3. COMPREENSÃO DO COMPORTAMENTO ESTRUTURAL
 
 2. RELAÇÃO ENTRE ESTRUTURA E ARQUITETURA
 A Estrutura e a Forma
A estética arquitetônica é resultado da forma, do espaço e 
da estrutura. Os sistemas estruturais viabilizam a forma dos 
objetos e das edificações. 
Trabalhar o sistema estrutural de uma edificação não é 
simplesmente calcular e dimensionar elementos nem 
especificar materiais e sistemas construtivos. A definição
por um tipo de sistema estrutural deve estar intimamente 
ligada a uma ideia arquitetônica. 
O sistema estrutural vai influenciar e se relacionar com o 
conceito arquitetônico, com a composição formal e com o 
contexto da edificação
 
2.1. A ESTRUTURA NA CONSTRUÇÃO
 As estruturas se caracterizam por serem as partes 
mais resistentes de uma construção. 
 São elas que absorvem e transmitem os esforços, 
sendo essenciais para a manutenção da segurança e 
da solidez de uma edificação.
 Uma estrutura é formada por elementos estruturais, 
que combinados dão origem aos sistemas estruturais.
 A finalidade de uma estrutura é receber e transmitir 
os efeitos das ações sofridas para o solo.
 Dessa forma, as estruturas devem ser construídas 
com materiais que não são perfeitamente rígidos, 
chamados materiais estruturais. 
 
 Ao fornecer a sustentação para outros sistemas de 
uma edificação e para nossas atividades, um sistema 
estrutural viabiliza o formato e a forma de uma 
edificação e de seus espaços, assim como nosso 
esqueleto dá forma ao nosso corpo e sustenta nossos 
órgãos e tecidos.
 Logo, quando falamos de estruturas arquitetônicas,
estamos nos referindo aos elementos que se unem 
com a forma e com o espaço de maneira coerente.
 Sistemas estruturais são elementos que trabalham 
em conjunto para sustentar algum objeto.
 
Elementos Estruturais X Sistemas Estruturais
 
2.2. ESTRUTURA OCULTA, EXPOSTA E DESTACADA
O sistema estrutural pode se relacionar ao projeto
arquitetônico de três maneiras fundamentais.
Essas estratégias fundamentais são:
• Exposição da estrutura
• Ocultação da estrutura
• Destaque da estrutura
 
EXPOSIÇÃO DA ESTRUTURA
Historicamente, os sistemas com paredes portantes
de alvenaria de pedra e tijolo dominaram a arquitetura
até o advento da construção em ferro e aço, no final
do século XVIII.
Esses sistemas estruturais também funcionavam como 
os principais sistemas de vedação externa, e, 
consequentemente, expressavam a forma da
arquitetura – em geral, de maneira objetiva e direta.
Até na era moderna há exemplos de edificações que
exibem seus sistemas estruturais (sejam eles de 
madeira, aço ou concreto) e os utilizam de maneira
eficaz como os principais “criadores” da forma 
arquitetônica.
 
 
OCULTAÇÃO DA ESTRUTURA
Nessa estratégia, o sistema estrutural é ocultado ou 
obscurecido pelo revestimento externo e pela cobertura 
da edificação. 
Algumas razões para a ocultação da estrutura são 
práticas (como o revestimento dos elementos estruturais 
para torná-los resistentes ao fogo) ou contextuais
(quando a forma externa desejada difere das 
necessidades espaciais internas).
Figura 1.6 – O projeto para o Museu Guggenheim 
em Bilbao, na Espanha, inaugurado em 1997, é 
um exemplo de estrutura escondida, pois a “pele” 
de titânio reveste toda a edificação, permitindo 
total liberdade da forma. 
Fonte:http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gug
genheim_Bilbao_may2006.jpg?uselang=pt-br 
 
DESTAQUE DA ESTRUTURA
Em vez de ficar meramente exposto, o sistema 
estrutural pode ser explorado como uma característica 
do projeto, celebrando a forma e a materialidade da 
estrutura.
O aspecto geralmente exuberante das estruturas em 
casca e membrana faz com que elas sejam as 
candidatas mais adequadas para essa categoria.
 
Também existem estruturas que dominam pela força
pura utilizada para expressar a maneira como lidam
com os esforços que agem sobre elas.
Esses tipos de estruturas geralmente se tornam ícones
devido à sua imagem impressionante.
Para determinar se uma edificação tira partido ou não
de sua estrutura, precisamos diferenciar com cuidado
a expressão estrutural das formas expressivas que
não são realmente estruturais, mas apenas aparentam
ser.
 
 
A fachada oculta é 
composta de quatro faces 
de vidro, tipo cortina, com 
caixilharia em alumínio. 
 A fachada exposta é de 
concreto aparente, 
composta por sete 
módulos simétricos de 
dois metros e sessenta e 
cinco centímetros de 
largura e igual altura, no 
sentido horizontal, e doze 
módulos idênticos no 
sentido vertical. 
Fonte : https://www.archdaily.com.br/br/770831/classicos-da-arquitetura-edificio-acal-pedro-paulo-de-melo-saraiva
O edifício tem dupla fachada: a oculta e a exposta.
 
2.3. COMPREENSÃO DO COMPORTAMENTO 
ESTRUTURAL
Os elementos que compõem um sistema estrutural 
sofrem diferentes esforços, resultado das cargas 
atuantes e do seu próprio peso. 
Diversos cálculos são realizados para identificar a 
intensidade destes esforços e compatibilizar com a
resistência dos materiais utilizados em uma 
edificação. 
Para compreender os fenômenos que ocorrem na 
estrutura de uma edificação, são necessários alguns 
conhecimentos de física e matemática. Iremos rever 
alguns conceitos e entender sua relação com a 
prática do cálculo estrutural.
 
O Caminho das Forças
A principal força que deve ser vencida pelas estruturas 
é a da gravidade, multiplicada pela massa dos objetos, 
o que se chama de PESO. 
É uma força vertical que atua em direção ao centro da 
Terra. 
O sistema estrutural de um objeto deve ter a resistência 
necessária para suportar o seu PESO.
O PESO percorre os elementos que compõem o 
sistema estrutural até atingir o chão. 
 
Um sistema estrutural é mais eficiente quanto menor 
for a trajetória que as forças irão percorrer até chegar 
ao chão.
Idealmente, a estrutura mais simples e eficiente para 
suportar um objeto seria construir um único bloco 
maciço, assim transportando verticalmente toda a sua 
carga para o chão.
 
A figura a seguir apresenta uma alternativa que 
estruturalmente é menos eficiente, pois aumenta o 
percurso do peso do objeto até chegar ao chão, 
porém abre um espaço que permite a passagem 
abaixo do objeto.
 
Uma terceira alternativa possível aumenta ainda mais 
o percurso do peso até o chão, pois o peso é 
desviado horizontalmente. Entretanto, esta proposta 
cria um espaço abaixo do objeto totalmente livre, 
podendo ser mais bem aproveitado.
 
 
1) Alguns elementos estruturais podem se apoiar sobre outros 
elementos sendo , portanto a carga definida pela reação de um 
elemento estrutural sobre outro. Sabendo disto indique a 
alternativa incorreta :
( ) A viga usualmente também, pode receber as reações de 
outras vigas (kN), ou seja, as vigas, neste caso, estariam 
apoiadas em outras vigas (carregamento concentrado) 
( ) Apesar de muito raro, a laje pode receber a carga de um 
pilar(kN) (carregamento concentrado);
( ) Não muito comumente, uma viga pode receber a carga de 
um pilar (kN),sendo chamada então de viga de transição 
(carregamento concentrado)
( ) O Pilar usualmente recebe as reações das lajes(kN/m), ou 
seja, as lajes, neste caso, estão apoiadas nos pilares 
(carregamento distribuído/m)
 
2) A concepção da estrutura é anterior ao seu dimensionamento, 
ou seja, à sua quantificação. Conceber uma estrutura é ter 
consciência da possibilidade de sua existência, é:
( ) A estrutura e a forma são um só objeto, e, assim sendo, 
conceber uma implica em conceber outra e vice-versa. 
( ) Perceber a sua relação com o espaço gerado. 
( ) Perceber o sistema ou sistemas de forças capazes de 
transmitir as cargas ao solo, da forma mais natural.
( ) Identificar os materiais que, de maneira mais adequada, se 
adaptam a esses sistemas.
( ) A formae a estrutura nascem juntas, porém, o arquiteto 
cria a forma e o engenheiro cria a estrutura. 
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3) Existem sistemas estruturais formados basicamente pela composição de 
elementos sólidos e de pequena seção transversal. Tais elementos 
costumam ser elementos de barra, devido à sua pequena seção com 
relação ao seu comprimento, e a formação geométrica entre os elementos 
é, obrigatoriamente, triangular. As forças são transmitidas apenas por forças 
na direção do comprimento das barras. Sobre esses elementos estruturais, 
pode-se dizer que:
( ) São sistemas de vetor ativo, submetidos à compressão ou tração.
( ) São sistemas de massa ativa, submetidos somente à flexão.
( ) São sistemas de superfície ativa, submetidos somente à tração.
( ) São sistemas estruturais de forma ativa, submetidos somente à tração.
( ) São sistemas de transmissão de forças verticais, submetidos à flexão.
 
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f4) Sobre a evolução das formas estruturais e a história da arquitetura Grega e 
Romana, assinale a alternativa INCORRETA:
( ) Foram os romanos que efetivamente se apropriaram do uso dos arcos, 
abóbodas e cúpulas verdadeiras, usando todo o seu potencial estrutural.
( ) Na Grécia, apesar de ser um conjunto de ilhas, o sistema em arco não era 
comum, pois os gregos se locomoviam muito por meio da navegação, e a maioria de 
seus rios era muito estreita, não sendo necessário vencer grandes vãos estruturais.
( ) Os gregos foram os grandes desenvolvedores do sistema de vigas com pilares.
( ) Durante o império romano se desenvolveu o cristianismo, que utilizava os 
elementos da construção romana para criar uma nova linguagem arquitetônica.
( Com o fim do império romano, deu-se início à Idade Média, em que ocorreram 
grandes avanços científicos, mas tudo que havia sido criado até o momento foi 
reorganizado, sendo utilizado de maneira diferente pelos construtores da época.
 
5) A evolução dos elementos estruturais pode ser associada à história da humanidade. Segundo Milazzo (2016), a 
história da humanidade é construída a partir de fatos, e se já é difícil determinar os acontecimentos na história dos 
seres humanos, é mais difícil descorbir como eram feitas suas construções. Apesar das pesquisas, certamente 
existem mistérios à respeito de muitas obras. A análise de construções históricas, podemos avaliar a evolução dos 
elementos estruturais e dos sistemas construtivos ao longo da história da humanidade. Sobre sistemas estruturais de 
diversos períodos históricos, podemos afirmar que:
( ) Na pré-história, com o advento da agricultura, a medição do tempo de plantio e colheita passou a ser 
importante, e as datas eram medidas por meio da observação dos astros, que se tornaram objeto de cultuação. 
Existiram três tipos de construções destinadas ao culto: o menir, o cromlech e o alinhamento. As pedras são muito 
resistentes à tração, porém não resistem muito a esforços de compressão e flexão. Por este motivo, não eram usadas 
em estruturas de colunas ou para vencer grandes vãos.
( ) Na Antiguidade, os vãos necessários para criar as aberturas de portas e janelas eram normalmente feitos de 
peças de concreto armado. Outra forma de criar estes vãos era com o uso de pedras ou tijolos escalonados uns 
sobre os outros, criando o chamado falso arco, pois não tem a função estrutural dos arcos verdadeiros, que 
começaram a ser construídos por volta do ano de 4000 a.C.
( ) Foram os gregos que efetivamente se apropriaram do uso dos arcos, abóbodas e cúpulas verdadeiras, usando 
todo o seu potencial estrutural. Enquanto os romanos estavam preocupados apenas com proporções, medidas e 
harmonia, os gregos buscavam a inovação tecnológica, que permitisse ampliar o seu expansionismo pelo mundo. Ao 
mesmo tempo, a sua base cultural romana e etrusca vai incorporando as técnicas dos povos que vai conquistando.
( )Em Weinmar, na Alemanha, foi fundada a escola Bauhaus, por Walter Gropius, com princípios racionalistas, mas 
foi com Le Corbusier que o sistema estrutural ganhou destaque pelo uso dos pilotis e das plantas livres, que, segundo 
ele, foram baseados no uso do concreto armado e na produção industrial de elementos arquitetônicos.x
( ) A arquitetura contemporânea é anterior ao modernismo, sendo marcada pela coexistência de muitos caminhos, 
e todas as linguagens são aceitas. Por este motivo, encontramos várias linhas do relacionamento entre arquitetura e 
estrutura. Encontram-se exemplos onde a estrutura tornou-se o partido da arquitetura (como o estilo arquitetônico 
denominado High-Tech).
 
6) A essência do projeto estrutural é o desenvolvimento de um sistema estrutural 
capaz de receber as forças atuantes e direcioná-las adequadamente às fundações 
com máxima eficiência e estética condizente com as expectativas da arquitetura. É de 
grande importância que o(a) arquiteto(a) conheça o mecanismo que faz as forças 
mudarem de direção no sistema estrutural e que conheça os elementos e/ou sistemas 
estruturais capazes de cobrir espaços com pequenas deformações. Uma organização 
simples dos sistemas estruturais é classificá-los como sistemas estruturais de forma 
ativa, de vetor ativo, de massa ativa e de superfície ativa. Analise as assertivas abaixo 
e assinale a opção que apresenta afirmativas corretas com relação à essa 
classificação:
(I) Cabos e tirantes são estruturas de forma ativa, submetidas somente à tração.
(II) Estruturas de vetor ativo são aquelas submetidas à flexão, como vigas e lajes.
(III) Membranas tensionadas são exemplos de estruturas de superfície ativa.
(IV) Treliças planas e espaciais são estruturas de massa ativa, formadas por 
elementos submetidos à tração ou compressão.
( ) Estão corretas somente as afirmações (I) e (III).
( ) Estão corretas somente as afirmações (I), (II) e (III).
( ) Estão corretas somente as afirmações (I), (III) e (IV).
( ) Somente a afirmação (I) é correta.
( ) Somente a afirmação (IV) é correta.
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7) O projeto de uma estrutura arquitetônica envolve mais do que o dimensionamento 
adequado de qualquer um de seus elementos. Segundo Ching, no livro Sistemas 
Estruturais Ilustrados, o projeto de uma estrutura arquitetônica envolve a maneira com 
a qual a configuração e a escala geral dos elementos estruturais, vínculos e conexões 
se relacionam com a ideia arquitetônica, reforçam a forma estrutural e a composição 
espacial do espaço arquitetônico. O autor propõe uma classificação dos sistemas 
estruturais de acordo com a forma que o sistema estrutural se relaciona com o projeto 
arquitetônico em sua intenção formal. Assinale a opção com as estratégias 
fundamentais apresentadas pelo autor:
( ) Correspondência e destaque da estrutura.
( ) Exposição, ocultação e destaque da estrutura.
( ) Contraste e ocultação da estrutura.
( ) Destaque e contraste da estrutura.
( ) Exposição e contraste da estrutura.
 
8) No que diz respeito às estruturas em uma construção, 
marque a alternativa incorreta:
( ) As estruturas se caracterizam por serem as partes mais 
resistentes de uma construção. 
( ) São elas que absorvem e transmitem os esforços, sendo 
essenciais para a manutenção da segurança e da solidez de 
uma edificação.
( ) A estrutura resistente é o elemento construtivo que não 
tem força estética na composição arquitetônica. 
( ) Uma estrutura é formada por elementos estruturais, que 
combinados dão origem aos sistemas estruturais.
( ) A finalidade de uma estrutura é receber e transmitir os 
efeitos das ações sofridas para o solo.
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