HISTÓRIA DA ESTRUTURA DAS EDIFICAÇÕES

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INTRODUÇÃO À ESTRUTURA
PROFESSOR MSc. JOSÉ ANTONIO FARIAS COELHO
AULA 02
HISTÓRIA DA ESTRUTURA DAS EDIFICAÇÕES
História dos sistemas estruturais
• As edificações se desenvolveram ao longo da história, partindo de abrigos rudimentares 
feitos com galhos de árvores, adobe e pedra até chegar às construções sofisticadas atuais, 
construídas em concreto, vidro e aço;
• No decorrer da evolução da tecnologia da construção, algo que tem permanecido 
constante é a presença permanente de algum tipo de sistema estrutural capaz de 
suportar as forças da gravidade, do vento e, com frequência, dos terremotos;
• Ainda que as formas e os materiais dos sistemas estruturais tenham evoluído conforme 
os avanços tecnológicos e culturais, sem falar nas lições aprendidas a partir dos inúmeros 
colapsos estruturais, eles ainda são fundamentais para a existência de todas as 
edificações, independentemente de sua escala, contexto ou uso.
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Desafios do estudo da história do conhecimento estrutural
• Falar sobre a história da arquitetura e da engenharia dos tempos pré-históricos ou 
mesmo de épocas mais recentes é muito difícil, já que documentos específicos são muito 
raros, restando apenas os testemunhos dos objetos deixados, como pirâmides, templos, 
castelos e monumentos;
• A pesquisa da história da engenharia e da arquitetura tem-se preocupado mais com o 
“registro de edifícios de certa grandiloquência, vinculados entre si por laços familiares, 
mas afastados da vasta arquitetura anônima...que só dá imagem muito incompleta do 
homem com o construtor” (Rudofsky, Bernard);
• Outra dificuldade a superar, quando se estuda a evolução do conhecimento sobre a 
arquitetura, é que, sendo arte, ela é passível de interpretação subjetiva, como as demais 
artes visuais.
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Pré-história
• Período neolítico – 8000 a.C. a 3500 
a.C.;
• Revolução social:
• Advento da agricultura e 
domesticação de animais;
• Abrigos permanentes;
• Cavernas naturais como abrigo e 
moradia;
• Escavações em rochas e montanhas –
moradias e templos.
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Antiguidade
• O material disponível próximo ao local 
determinava o sistema estrutural das 
habitações;
• Estruturas rústicas de madeira com 
paredes de adobe e coberturas de 
fibras vegetais;
• Casas escavadas no subsolo –
aquecimento e proteção adicionais;
• Palafitas – ventilação em climas 
quentes e úmidos – margens de rios e 
lagos;
• Uso da madeira – refinamento na 
China, Coréia e Japão.
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Catal Huyuk | Turquia | 7500 a.C.
Pré-história
• Monumentos:
• Preocupação anterior às moradias;
• Menir é um monumento pré-histórico 
de pedra, cravado verticalmente no 
solo;
• Conhecimento da alavanca;
• Deram origem às colunas;
• Menir isolado – marcos territoriais e data;
• Menir em linha – alinhamento –
orientadores de locais;
• Menir em círculo – cromlech – santuários 
religiosos.
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Menir dos Almenderes | Évora | Portugal
Stonehenge | Inglaterra | Portugal
Göbekli Tepe | Turquia | 9000 a.C.
Construção mais antiga da humanidade
Antiguidade - Sumérios
• Civilização muito adiantada que chegou 
a se antecipar à dos egípcios;
• Inventaram o tijolo de barro cozido –
tijolo seco ao sol;
• Arco falso – estrutura cuja forma é 
semelhante a um arco – vencer vãos;
• Arco verdadeiro – por volta de 4000 
a.C.;
• Zigurates – monumentos em forma de 
pirâmides com patamares sobrepostos.
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Zigurate de Ur | 30 metros de altura
Antiguidade - Egito
• Religião:
• Influenciou o tipo de construção até então 
voltada às pequenas obras;
• Construções monumentais – tumbas;
• Imhotep:
• Primeiro arquiteto, engenheiro e médico;
• Inventou a pirâmide de degraus com 
grandes blocos de pedra – pirâmide de 
Djoser (62 metros de altura);
• Grandes construtores mas não inovadores:
• Reproduziam com pedras o que era feito 
com madeira, barro e tijolo;
• Preferiam o sistema viga x pilar ou o 
empilhamento de blocos de pedra a usar 
os arcos verdadeiros.
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Estatueta de Imhotep no Louvre
Pirâmide de Djoser ou pirâmide de Saqqara
Pirâmides de Gizé | Quéops, Quéfren e Miquerinos
Estrutura mais alta do mundo (146m) até o século XIX
Antiguidade
Suíça:
• Habitantes dos lagos;
• Estacas de madeiras para fundação;
• Sistema de treliças (coberta).
Persas:
• Construção de pontes;
• Rapidamente erguidas e demolidas;
• Desenvolveram construções em arco.
Chineses:
• Audácia estrutural;
• Estruturas aparentes;
• Pontes com arcos de pedras;
• Esbeltas – limite de resistência.
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Ponte em Diarbaquir
Antiguidade – Grécia
• Desenvolveram pouco a construção de 
pontes:
• Território constituído por ilhas –
exímios navegadores;
• Em terra precisavam atravessar rios 
estreitos.
• Usavam pouco o sistema de arcos;
• Grandes construtores do sistema viga x 
pilar;
• Preocupações com proporções, 
medidas e harmonia.
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Partenon | Grécia | 432 a.C.
Antiguidade – Roma
• Base cultural:
• Grécia – estudos de harmonia, medidas 
e proporções;
• Etruscos – arcos e abóbadas.
• Expansionismo do império;
• Arquitetura própria;
• Normas de padronização de materiais e 
mão-de-obra;
• Reinvenção de sistemas construtivos;
• Grandes espaços livres – arcos, cúpulas 
e abóbadas.
• Arquiteto Vitruvius – documentação.
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Panteão | Roma:
Cúpula semiesférica 
de 43 metros de 
diâmetro em anéis 
concêntricos.
Coliseu | Roma | 79 d.C.
Aqueduto romano
Idade média – Oriente
• Força cultural;
• Aprimoramento da arquitetura e das 
técnicas construtivas;
• Palácio de Khusrau, Iraque:
• Pórtico de entrada de 28 metros;
• Construído sem suportes de 
madeira.
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Templo Fo Guang | China
Idade média – Europa
• Declínio do Império Romano:
• Perda do conhecimento 
armazenado;
• Nova experimentação empírica.
• Gótico:
• Abóbadas cruzadas com nervuras;
• Contraforte e arcobotantes –
travamentos laterais;
• Estruturas mais altas e leves;
• Paredes finas e vitrais;
• Passo fundamental conhecimento 
científico.
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Catedral de Metz | FrançaCatedral de Paris | França
Catedral de Bourges | França Catedral de Chartres | França
Renascimento
• Humanismo:
• Inspiração na cultura greco-romana;
• Desenvolvimento das ciências.
• Informações de Vitruvius:
• Brunnelleschi, Bramante, Michelângelo, Palladio e Leonardo da Vinci.
• Alberti:
• Separação das funções de quem projeta das de quem constrói;
• Projeto como prioridade principal da obra.
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Renascimento
• Catedral de Santa Maria del Fiori:
• Filipo Brunelleschi, em 1420;
• Construção da cúpula sem o uso de 
andaimes de madeira;
• Formada por círculos de tijolos 
sobrepostos por relações 
geométricas;
• Nervuras no espaço vazio da casca 
dupla – formas externa e interna 
diferentes.
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Catedral de Santa Maria del Fiori | Florença
Catedral de Santa Maria del Fiori | Florença
Renascimento e a arquitetura
• A arquitetura do Renascimento não foi tão 
significativa quanto a evolução das outras artes:
• Repetição de velhas formas e técnicas;
• Adaptação de edifícios antigos – vilas e 
castelos inspiraram palácios e as basílicas e 
os templos, igrejas;
• Não apareceram novos problemas técnicos 
e construtivos;
• Arquiteto substituído por pintores e 
escultores;
• Ideal vitruviano: resistência, utilidade e 
beleza;
• Renascimento – interesse exclusivo pela 
beleza.
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Capela Sistina | MichelângeloRenascimento e a engenharia estrutural
• O desenvolvimento da ciência das estruturas 
teve pouco reflexo na construção;
• Leonardo da Vinci:
• Primeiro a estudar o comportamento das 
estruturas pela estática;
• Testes de resistência dos materiais, força 
que atuavam nos arcos, resistência das 
vigas e o comportamento de treliças.
• Galileu:
• Livro Sobre Duas Novas Ciências de 1638 
– marco da engenharia estrutural;
• Resistência dos materiais e mecânica dos 
corpos elásticos.
• Isaac Newton:
• Três leis do movimento em 1665;
• Cálculo diferencial e cálculo integral.
• Robert Hooke:
• Teoria da elasticidade em 1660;
• Lei de Hooke – deformações e tensões em 
corpos submetidos à tensões.
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Barroco
• Ruptura entre arquiteto e engenheiro:
• Arquiteto – formação mais teórica 
mais ligada ao desenho do projeto e 
menos à obra;
• Engenheiro – atuação nos canteiros 
e nas construções.
• Arquitetura multifacetada e 
monumental – destaque para 
ornamento;
• Arquitetura praticada à margem de 
todo o desenvolvimento da teoria 
estrutural.
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Igreja de San Borromeo | Sicilia
Revoluções francesa e industrial
• Classicismo:
• Reação ao barroco;
• Ideias iluministas;
• Retomada dos valores da Renascença 
e do Humanismo;
• Ideais de harmonia e beleza.
• Revolução Industrial:
• Escolas de arquitetura (arte) não 
conseguiam as exigências técnicas e 
científicas da época;
• Ruptura profunda entre engenharia e 
arquitetura.
• Tratados exclusivamente técnicos, muito 
especializados, com linguagem afastada 
da composição arquitetônica;
• Gaspard Monge:
• Fundador da École Polytechnique –
1795;
• Inventor da Geometria Descritiva.
• Necessidade de pontes:
• Retomada do uso da treliça de 
madeira;
• Uso do ferro fundido;
• Início do uso das estruturas metálicas.
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Museu Britânico | Londres | 1753
Grand Théâtre | Bordeaux | 1780
Revoluções francesa e industrial
• Necessidade de construções industriais:
• Necessidade de nova proposta de 
composição estrutural;
• Sistema de esqueleto formado por 
vigas e pilares;
• Uso de treliças de ferro.
• Thomas Young – Módulo de 
Elasticidade;
• Navier – forma correta de distribuição 
das tensões de flexão nas seções 
transversais das vigas;
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Palácio de Cristal | Londres | 1851
Palácio de Cristal | Londres | 1851
Biblioteca de Saint-Genevieve | Paris | 1858
Revoluções francesa e industrial
• Loja Bom Marché de Boileau e Eiffel, 
em 1876 – primeiro edifício iluminado 
lateralmente por grandes panos de 
vidro por peças metálicas.
• Crescimento da demanda por habitação 
e supervalorização dos terrenos em 
1890 – verticalização – elevadores e 
tecnologia do aço;
• Louis Sullivan – “a forma segue a 
função”;
• Exposição Mundial de Paris em 1899 –
Torre Eiffel – edificação mais alta do 
mundo até 1930.
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Torre Eiffel | Paris | 1899
Revoluções francesa e industrial
• Concreto armado:
• Primeiro uso em 1853 por François 
Coignet;
• Lajes, vigas e pilares pelo 
engenheiro francês François 
Hennebique em 1892;
• 1912 – laje cogumelo por Robert 
Maillart;
• Difusão – liberdade da forma;
• França e Alemanha – primeiros 
países a integrar o uso do concreto 
na prática arquitetônica.
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Igreja de Garrison | Alemanha | 1908
Modernismo
• Arquiteto Adolf Loos:
• Precursor do movimento moderno 
na arquitetura;
• Artigo “Ornamento e Crime”.
• Peter Behrens:
• Tornou a solução arquitetônica mais 
racional e menos subjetiva;
• Volumes geométricos a partir de 
quadrados e de circunferências.
• Fábrica Fagus em 1911:
• Walter Gropius e Adolf Meyer;
• Linguagem formal do racionalismo.
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Looshaus | Viena | Adolf Loos | 1909
Fábrica Fagus | Alemanha | 1911
Modernismo
• Escola Bauhaus:
• Fundada em 1919 por Walter 
Gropius;
• Mais influente instituto educacional 
de arquitetura, design e arte do 
século XX.
• Le Corbusier:
• Valorização do sistema estrutural na 
arquitetura;
• Pilotis, plantas livres e regularidade 
de apoios;
• Aproximação da arquitetura e 
estrutura.
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Villa Savoye | Le Corbusier | 1928
Bauhaus | Weimar, Alemanha | 1919
Modernismo
• Racionalismo arquitetônico:
• Formas estruturais comportadas;
• Laje sobre malha regular de vigas 
apoiadas em malha regular de 
pilares.
• Advento do computador:
• Método de análise por meio de 
modelos reduzidos;
• Viabilização de estruturas 
complexas, como as cascas;
• Formas mais livres e complexas;
• Arquitetura orgânica.
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Casa da Cascata | Frank Lloyd Wright | 1939
Los Manantiales | Félix Candela | 1958
Los Manantiales | Félix Candela | 1958
Ópera de Sydney | Jørn Utzon| 1959-1973
Arquitetura contemporânea
• Arquitetura High-Tech:
• Estrutura passa a ser a principal 
definidora das formas 
arquitetônicas;
• Detalhes de ligações, instalações e 
demais elementos técnicos –
componentes do resultado formal;
• Compromisso do arquiteto com a 
solução estrutural.
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Banco HSBC | Norman Foster | 1986
Centro Georges Pompidou | Renzo Piano e Richard Rogers | 1977
Arquitetura contemporânea
• Pós-Modernismo:
• Surgiu nos anos 60;
• Oposta às ideias modernistas;
• Retomada dos ornamentos e 
detalhes;
• Releituras de outras épocas.
• Arquitetura Desconstrutivista:
• A estrutura precisa fazer 
malabarismos para acompanhar a 
forma arquitetônica;
• Estrutura voltou a ser escondida e 
tornou-se de difícil leitura.
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Anexo da Galeria Nacional de Londres | Robert Venturi | 1991
Quartier Schutzenstrasse | Berlim | Aldo Rossi | 1997
Biblioteca Central de Seattle | Rem Koolhas | 2004Lou Ruvo Center for Brain Health | Frank Gehry | 2010
A arquitetura contemporânea é marcada pela coexistência de muitos 
caminhos, e todas as linguagens são aceitas. Por este motivo, 
encontramos várias linhas do relacionamento entre arquitetura e 
estrutura. Encontramos vários exemplos da estrutura aparente, da 
estrutura em evidência e da estrutura escondida.