Aula 17 - Estruturas agrícolas para produção vegetal

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ESTRUTURAS 
Cícero Leite 
Holambra - SP 
ALOCAÇÕES DA ESTRUTURA 
• Observar o posicionamento em relação ao sol; 
• Observar áreas de aberturas e sua disposição conforme os ventos 
predominantes; 
• Colocar os portões e vias de acesso de uma forma que facilite o 
tráfego e a logística de produção. 
PORQUE UM PORTÃO TÃO LARGO COM UM POSTE DE 
REDE ELÉTRICA NA FRENTE 
DEFINIÇÕES 
• Estrutura para fins de desenvolvimento vegetal coberta com material 
que deixe passar luz para as atividades vitais das plantas. 
COMPONENTES 
BARRAS 
• Elementos alongados cujas dimensões transversais são muito 
pequenas em relação ao seu comprimento e cujo eixo é uma linha reta 
ou curva. 
COMPONENTES 
Fig. 1 
Fig. 2 
Fig. 3 
TIPOS DE BARRAS 
SOLICITAÇÃO PREDOMINANTE 
• Tirante - tração axial; 
• escora - compressão axial; 
• barras - tração axial, compressão axial, torção; 
• viga - flexão normal, flexão normal composta, flexão oblíqua e flexão 
obliqua composta; 
• pilares - compressão axial, flexo - tração, flexo-compressão. 
 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
TRAÇÃO E COMPRESSÃO AXIAL 
FLEXÃO 
FLEXÃO 
FLEXÃO 
FLEXÃO 
FLEXÃO 
FLEXÃO 
FLEXÃO 
TORÇÃO 
TORÇÃO 
TORÇÃO 
TORÇÃO 
TORÇÃO 
TORÇÃO 
TORÇÃO 
TORÇÃO 
DEFORMAÇÕES DA VIGA CONTÍNUA 
N 
L 
CISALHAMENTO 
CISALHAMENTO 
CISALHAMENTO 
CISALHAMENTO 
CISALHAMENTO 
CISALHAMENTO 
CISALHAMENTO 
CISALHAMENTO 
CISALHAMENTO 
FLEXÃO NORMAL OU SIMPLES 
FLEXÃO OBLÍQUA 
FLEXÃO COMPOSTA 
MATERIAIS EMPREGADOS NAS ESTRUTURAS 
• Madeira (roliça, serrada); 
• Aço; 
• Materiais alternativos: bambu, cimento armado etc. 
 
AÇO 
MADEIRA 
CIMENTO 
MATERIAIS - ESCOLHA 
• Natureza dos esforços; 
 
• Estética; 
 
• Economia; 
 
• Facilidade de aquisição - disponibilidade local. 
ESFORÇOS EXTERNOS - CARREGAMENTOS 
CLASSIFICAÇÃO 
• Relativo ao tempo : permanente ou acidental; 
 
• Relativa ao espaço: fixa ou móvel; 
 
• Relativa à origem: estática, dinâmica, introduzidas. 
CARGAS PERMANENTES E ACIDENTAIS 
• Permanentes - Com atuação durante toda a vida útil da estrutura. 
–Peso próprio dos elementos estruturais. 
CARGAS ACIDENTAIS 
• Podem atuar durante parte da vida útil da estrutura e dependem da 
especificidade de cada projeto. 
–Vento. 
CARGAS ESTÁTICAS 
• Produzidas por solicitações estáticas. 
– Peso próprio dos elementos estruturais. 
 
CARGAS DINÂMICAS 
• As cargas dinâmicas são aquelas produzidas por efeitos de inércia. 
–Ação de elementos móveis em aceleraçào ou desaceleração 
(cortinas móveis, janelas móveis). 
 
CARGAS INDUZIDAS 
• As cargas induzidas são aquelas produzidas por ações inerentes às 
propriedades físicas do material empregado ou erros construtivos. 
– Retração ou inchamento (umidade e temperatura); 
– Erros no comprimento de peças; 
– Deslocamentos induzidos. 
CARREGAMENTO 
• A composição das cargas atuantes em uma estrutura determinará as 
condições de carregamento da mesma. 
 
• A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas fixa, para o 
cálculo das diferentes estruturas quais as cargas a serem 
consideradas bem como a composição destas cargas com seus 
respectivos coeficientes (majoração, minoração etc). 
VINCULAÇÃO DAS ESTRUTURAS 
• Uma força atuando em um corpo em repouso o colocará em 
movimento se não houver uma ação externa equivalente que o 
mantenha em equilíbrio. 
 
• É necessário vincular os elementos estruturais entre si e ao solo de 
modo que estes vínculos ofereçam as reações necessárias ao 
equilíbrio da estrutura. 
EXEMPLO DE VÍNCULO DA NATUREZA 
TIPOS DE VÍNCULO 
• Insuficientes - a estrutura não estará em equilíbrio e terá movimento. 
 
• Suficientes - a estrutura estará em equilíbrio e em uma condição 
estaticamente determinada. 
Imenda 
de coluna em 
 um só ponto 
Flexão 
Subdimensionamento 
TIPOS DE VÍNCULO 
EXEMPLOS DE DESLOCAMENTO EM ESTRUTURAS 
Falta travamento 
EXEMPLOS DE DESLOCAMENTO EM ESTRUTURAS 
Falta travamento Problema de 
Fundação 
EXEMPLOS DE DESLOCAMENTO EM ESTRUTURAS 
Falta travamento Problema de 
Fundação 
Falta de travamento ou 
carregamento excessivo 
EXEMPLOS DE DESLOCAMENTO EM ESTRUTURAS 
APOIOS 
• Os vínculos externos limitam as possibilidades de deslocamentos de 
sistemas rígidos em relação a bases fixas e correspondem aos 
apoios das estruturas. 
LIGAÇÕES 
• Aos vínculos que limitam as possibilidades de deslocamentos 
relativos das partes constitutivas dos sistemas são denominados 
vínculos externos que correspondem nas estruturas às ligações. 
APOIOS E LIGAÇÕES 
2 CHAPAS NO PLANO 
Cada chapa tem 3 graus de 
liberdade 
 
 2 chapas x 3 GL = 6 GL 
A ligação elimina 2 GL 
 
6 - 2 = 4 GL 
 
4 apoios 
VÍNCULOS 
• Uma barra que impeça translação (deslocamento) na direção do eixo 
elimina 1 GL; 
• Duas barras perpendiculares impedem a translação em dois eixos e 
eliminam 2 GL . Este tipo de vínculo deixa livre a rotação; 
• Três barras impedem tanto a translação (deslocamentos em X ou Y) 
quanto a rotação - eliminam 3 GL. 
 
 
APOIOS E REAÇÕES NO PLANO 
• Apoio móvel: impede uma translação (vertical ou horizontal). Temos 1 
reação a determinar (V ou H). 
APOIOS E REAÇÕES NO PLANO 
• Apoio fixo: impede 2 translações (vertical e horizontal). Temos 2 
reações a determinar (V e H). 
APOIOS E REAÇÕES NO PLANO 
• Engastamento: impede 2 translações (vertical e horizontal) e 1 
rotação. Temos 3 reações a determinar (V, H e M). 
EXEMPLOS DE ESTRUTURA HIPOSTÁTICA 
EXEMPLOS DE ESTRUTURA HIPOSTÁTICA 
EXEMPLOS DE ESTRUTURA ISOSTÁTICA 
EXEMPLOS DE ESTRUTURA ISOSTÁTICA 
EXEMPLOS DE ESTRUTURA HIPERESTÁTICA 
EXEMPLOS DE ESTRUTURA HIPERESTÁTICA 
EXEMPLOS DE ESTRUTURA HIPERESTÁTICA 
EXEMPLOS DE ESTRUTURA HIPERESTÁTICA 
MÉTODO DE CÁLCULO 
NORMAS BRASILEIRAS PARA O 
CÁLCULO DAS ESTRUTURAS 
Método determinista 
• Tensões Admissíveis 
 
Método Probabilista 
• Estados Limites 
MODELO DE SEGURANÇA MÉTODO PROBABILÍSTICO 
ESTADOS LIMITES 
 
Estados a partir dos quais a estrutura apresenta 
desempenhos inadequados às finalidades da 
construção 
 
 
Estados limites últimos 
 Estados limites de utilização 
ESTADOS LIMITES ÚLTIMOS 
PARALIZAÇÃO NO TODO OU EM PARTE DO 
USO DA CONSTRUÇÃO 
• Perda de equilíbrio global ou parcial; 
• Ruptura ou deformação plástica excessiva dos materiais; 
• Transformação da estrutura, no todo ou em parte em sistema 
hipostático; 
• Instabilidade por deformação; 
• Instabilidade dinâmica. 
 
ESTADOS LIMITES DE UTILIZAÇÃO 
(INDÍCIOS DE COMPROMETIMENTO DA 
CONSTRUÇÃO) 
• Deformações excessivas afetando a utilização normal da estrutura 
(aspecto estético, funcionamento de equipamentos ou instalações, 
materiais de acabamento ou partes estruturais); 
 
• Vibrações excessivas que provoquem desconforto aos usuários ou 
danos à construção. 
 
CONCEITO BÁSICO DO MODELO DE SEGURANÇA 
Estados limites últimos só sejam atingidos quando: 
“ NA SEÇÃO DA PEÇA EM QUE ATUAM AS 
SOLICITAÇÕES DE CÁLCULO, AS RESISTÊNCIAS 
TAMBÉM TENHAM SEUS VALORES IGUAIS ÀS 
RESISTÊNCIAS DE CÁLCULO ” 
CONCEITO BÁSICO DO MODELO DE SEGURANÇA 
Resistências minoradas = RESISTÊNCIAS DE CÁLCULO 
 
DIMENSIONAMENTO 
 
Solicitações majoradas = SOLICITAÇÕES DE CÁLCULO 
 
RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA 
• Resistência característica corresponde ao quantil inferior de 5% da 
distribuição de resistências. Admitindo-se distribuição normal (Gauss). 
 
 
95%
resistênc iafcmfck
fre
qü
ên
ci
a
fk = fm (1 - 1,645 s) 
RESISTÊNCIA DE CÁLCULO 
Formula básica:• kmod  variabilidade do material, duração do carregamento, 
diferença entre material da estrutura e o corpo de prova,defeitos, 
imprecisões de métodos de cálculo, condições de trabalho do material 
(umidade, temperatura; 
• m (coeficiente de minoração)  tipo de carregamento e resposta do 
material ao carregamento. 
m
fk
kfd
mod

VALORES USUAIS DE w 
• Concreto 
– Estruturas correntes em condições normais de adensamento e 
transporte = 1,4; 
– Más condições de transporte, adensamento manual ou 
concretagem deficiente devido à concentração de armadura = 1,5; 
• Aço – CA 40, 50 e 60 = 1,15; 
 CA 25 e 32 sem controle de qualidade = 1,25. 
VALORES USUAIS DE w 
• Madeira: 
–Compressão = 1,4 
–Tração e cisalhamento = 1,8 
NOMENCLATURA 
• Concreto 
– fcd – resistência de cálculo à compressão; 
– ftd – resistência de cálculo à tração; 
– c – coeficiente de minoração do concreto. 
 
• Aço 
– fytd – resistência de cálculo na tração; 
– fycd – resistência de cálculo na compressão; 
– s – coeficiente de minoração do aço. 
 
 
NOMENCLATURA 
• Madeira 
– fcd – resistência de cálculo à compressão; 
– ftd – resistência de cálculo à tração; 
– w – coeficiente de minoração da madeira (depende do tipo de 
solicitação). 
 
 
 
RESISTÊNCIA E DEFORMAÇÃO PARA CADA TIPO DE AÇO 
Aço 
 fyk 
(MPa) 
fyd = fyk/s (MPa) yd 
(‰) 
CA-25 250 200 1,04 
CA – 32 320 256 1,32 
CA – 40A 400 348 1,66 
CA – 40B 400 348 3,66 
CA – 50A 500 435 2,07 
CA – 50B 500 435 4,07 
CA – 60 600 522 4,48 
OBRIGADO! 
Cícero Leite