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IF‐SUL ‐ Técnicas Construtivas – Profa. Carol Barros
Origem das estruturas...
Homem
Sobrevivência
Agua, alimentos, proteção
Abrigo e Proteção Blocos (tijolos)
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Alvenaria
No Egito, primerio sistema de alvenaria.
Alvenaria portante de carga, onde cada bloco sustenta o que está acima formando as pirâmides.
Blocos de Pedra Calcária =(cal + areia)
Pórticos(viga/pilar)
Pórticos(viga/pilar)
stonehenge
Pórticos(viga/pilar)
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Arcos Arcos
Arcos Arcos
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Arcos Arcos
Cúpulas
Havia sempre um anel no centro e arcos para sustentar a estrutura
Avanços Tecnológicos
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Edificações (pórticos)
Edificações pré-moldadas (pilar/viga) em concreto ou metal.
Edificações (pórticos)
Edificações (arcos) Edificações (cúpulas)
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Por enquanto podemos concluir…
Os sistemas estruturais dependem:
• Disponibilidade de materiais!!
• Nível de conhecimento!!
• Forma de expressão cultural, social, econômica ereligiosa das sociedades!!
• Sistemas atuais são os sistemas primitivos aprimorados!!
CONCEITOS FUNDAMENTAIS
CONCEITOS FUNDAMENTAIS CONCEITOS FUNDAMENTAIS
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS FUNÇÃO DAS ESTRUTURAS
Suporte material para o transporte de esforços.
ESTRUTURA – Caminho das forças.
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FORÇAS EXTERNAS ‐ ATIVASO primeiro fator a ser considerado quando da execução doprojeto estrutural de uma obra são os carregamentos nelaatuantes.
Carregamento: qualquer influência que causa forças oudeformações em uma estrutura.
As forças externas que atuam nas estruturas sãodenominadas cargas.
FORÇAS EXTERNAS - ATIVAS
FORÇAS EXTERNAS ‐ ATIVASCARGAS PERMANENTES
CARGAS ACIDENTAIS
FORÇAS EXTERNAS ‐ ATIVASCARGAS PERMANENTES: ocorrem ao longo de toda a vidaútil. Sua intensidade, direção e sentido podem serdeterminados com grande precisão.
‐ Peso próprio da estrutura;‐ Peso das paredes;‐ Peso dos revestimentos.
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FORÇAS EXTERNAS ‐ ATIVASCARGAS PERMANENTES
Exemplos:
Peso específico da parede = 170Kgf/m²
Peso específico do concreto = 2500Kgf/m³
CARGAS ACIDENTAIS: ocorrem eventualmente. São maisdifíceis de serem determinadas com precisão.
‐ Peso das pessoas;‐ A força de frenagem de veículos;‐ O peso de móveis especiais;‐ Peso do mobiliário.
FORÇAS EXTERNAS - ATIVAS
CARGAS ACIDENTAIS
Exemplos:NORMASCargas sobre pisos residenciais = 150Kgf/m²Cargas sobre pisos de lojas = 400Kgf/m²
FORÇAS EXTERNAS - ATIVAS DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
CARGAS UNIFORMES: têm a mesma intensidade ao longo doelemento estrutural.
CARGAS VARIÁVEIS: sua intensidade varia ao longo doelemento estrutural.
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DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
CARGAS UNIFORMES
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
CARGAS VARIÁVEIS
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
CONCENTRADO
DISTRIBUÍDO/m
DISTRIBUÍDO/m²
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
Concentrado: Representa uma força aplicada em um único ponto da estrutura.
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DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
EXEMPLOS: Força concentrada sobre uma laje: um cofre no meio de uma sala
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
EXEMPLOS:Força concentrada sobre uma viga: reação de outra viga
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
EXEMPLOS: Força concentrada sobre uma viga: pilar sobre uma viga
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
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DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
EXEMPLOS: Força concentrada sobre uma viga: pilar sobre uma viga
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
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DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
EXEMPLOS: Força concentrada sobre um pilar: reação das vigas que se apóiam nos pilares
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
EXEMPLOS: Força concentrada sobre a fundação: carga do pilar que chega na fundação
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
Distribuído/m: Representa uma força distribuída sobre uma linha da estrutura.
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
EXEMPLOS: Força distribuída/m sobre uma laje: peso de uma parede de alvenaria
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DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
EXEMPLOS: Força distribuída/m sobre uma viga: peso de uma parede de alvenaria
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
Força distribuída/m
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DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
Distribuído/m²: Representa uma força distribuída sobre uma superfície da estrutura
DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS NAS ESTRUTURAS
EXEMPLOS: Força distribuída/m² sobre uma laje: peso das pessoas
ESFORÇOS INTERNOSEsforço Normal: Ocorre quando a resultante das forças éperpendicular à seção transversal
TRAÇÃO OU COMPRESSÃO
ESFORÇOS INTERNOSTRAÇÃO : Ocorre quando há duas forças na mesma direção,puxando em sentidos opostos.
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ESFORÇOS INTERNOS ESFORÇOS INTERNOSTRAÇÃO
ESFORÇOS INTERNOSCOMPRESSÃO : Ocorre quando há duas forças na mesmadireção empurrando em sentidos opostos
ESFORÇOS INTERNOS
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ESFORÇOS INTERNOSCOMPRESSÃO
ESFORÇOS INTERNOSConvenção de sinais
Compressão
Tração
ESFORÇOS INTERNOSMomento Fletor : Ocorre quando há carregamentotransversal entre os apoios. Tendência ao encurvamento.
ESFORÇOS INTERNOSMomento Fletor
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ESFORÇOS INTERNOSMomento Fletor Momento Torçor : Ocorre quando há giro nas extremidades
em direções opostas
ESFORÇOS INTERNOS
Momento torçor
ESFORÇOS INTERNOS
Esforço Cortante : Ocorre quando há o escorregamento entreseções paralelas devido à forças paralelas.
ESFORÇOS INTERNOS
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CISALHAMENTO
ESFORÇOS INTERNOSEXEMPLOS
EXEMPLOS EXEMPLOS
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EXEMPLOS EXEMPLOS
DEFINIÇÃO DE ESTRUTURAS ELEMENTOS
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Elementos ESTRUTURA COMO CAMINHO DAS FORÇAS
ESTRUTURA : Conjunto de elementos que torna-se o caminho pelo qual as forças devam transitar até chegar ao seu destino final, o solo.
Função da Estrutura ?????
Propiciar um “caminho” seguro e adequado para as cargas atuantes até a fundação!!!!
Principais Requisitos de uma Estrutura ??
SegurançaEstéticaEconomiaDurabilidadeFuncionalidade...
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QUAL A MELHOR SOLUÇÃO ESTRUTURAL ??
Aquela que melhor atender a determinados pré-requisitos!!
EstéticosConstrutivosFuncionaisEconômicos....
CONCEBER A ESTRUTURA ???
É compreender qual(is) sistema(s) e material(is) é o mais adequado a resistir e conduzir as cargas ao solo!
A FORMA E A ESTRUTURA A FORMA E A ESTRUTURA
CONCEBERCompreender, entender e ser capaz deexplicar a estrutura.
DIMENSIONARCalcular, quantificar para que a estruturaseja capaz de suportar as condições detrabalho às quais estará submetida.
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CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
A Concepção Estrutural consiste na escolha do sistema estrutural e no arranjo dos elementos que o constituem.
Sistemas Estruturais: Alvenaria Estrutural, Estrutura Metálica em Aço,Concreto Pré-moldado e Concreto Moldado no Local, com ospavimentos podendo ser em Laje Maciça com Vigas, Laje Nervurada eLaje sem Vigas etc.
Programas de cálculo não fazem a Concepção Estrutural .
Trabalho conjunto dos profissionais envolvidos.
INTRODUÇÃOCONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
VIGASapoio para as lajes ou outras vigas e paredes.
elementos de transição >>>>>> recebem cargas concentradas depilares.
travar elementos de fundação.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOSCONCEPÇÃO ESTRUTURAL
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
VIGAS
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CONCEPÇÃO ESTRUTURALFUNÇÃO DOS ELEMENTOS
VIGAS
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
PILARES- receber os esforços provenientes de vigas e lajes e transmiti-los aos elementos de fundação.
- vigas e pilares formam
pórticos que resistem às
ações horizontais
- Estabilidade Global do Edifício
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
LAJESreceber as ações verticais – permanentes ou acidentais – atuantes nos
pavimentos e coberturas.
transferência das forças horizontais para os elementos decontraventamento (pórticos e núcleos resistentes), mediante esforçosatuando no plano do pavimento Efeito Diafragma.
elemento de fundação direta “Radier”
FUNÇÃO DOS ELEMENTOSCONCEPÇÃO ESTRUTURAL
LAJES: Radier da Torre Norte do Centro Empresarial Nações Unidas, emSão Paulo.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
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CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
PAREDES ESTRUTURAISestruturas laminares planas verticais apoiadas de modo contínuo
em toda a sua base, sendo que o comprimento da seçãotransversal é maior do que cinco vezes a largura.
cortinas de edifícios de concreto armado apoiadas sobre sapatascorridas.
paredes de reservatórios que estão em contato com o solo.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOSCONCEPÇÃO ESTRUTURAL
PAREDES ESTRUTURAISpilar-parede é um exemplo de parede estrutural, sendo calculado
como pilar mas com disposições particulares relativas às paredes.
usado como núcleo enrijecedor do edifício Estabilidade Globaldo Edifício.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURALFUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURALFUNÇÃO DOS ELEMENTOS
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CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
VIGAS-PAREDE:estruturas laminares planas verticais apoiadas isoladamente (blocos
de fundação, sapatas ou pilares), com altura total no mínimo igual ametade do comprimento do vão para vigas-parede de um tramosimplesmente apoiado.
exemplo de vigas-parede são as paredes de reservatórios.
vigas-parede vigas vigas de grande altura.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOSCONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CASCASestruturas laminares não planas, resistentes pela forma e não pela
massa.
exemplos de cascas são: reservatórios com grande capacidade dearmazenamento, silos, coberturas de grandes vãos e até mesmobarragens de usinas hidrelétricas.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CASCAS: Reservatórios com cobertura em casca.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOSCONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CASCAS: Reservatórios com cobertura em casca.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
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CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CASCAS: Reservatórios com cobertura em casca.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOSCONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CASCAS: Reservatórios com cobertura em casca.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CONSOLOS:elementos estruturais que se projetam de pilares ou paredes para servir
de apoio para outras partes da estrutura ou para cargas de utilização.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOSCONCEPÇÃO ESTRUTURAL
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
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CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
ESCADAS:elementos compostos por outros elementos estruturais (lances
formados por lajes que, por sua vez, se apóiam nas vigasposicionadas nas extremidades das escadas.
elemento de passagem entre níveis diferentes.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOSCONCEPÇÃO ESTRUTURAL
ESCADAS:
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
MUROS DE ARRIMOestruturas de contenção de terrenos e, portanto, estão submetidos a
empuxo de terra.
atentar para a possibilidade de saturação do terreno que iráaumentar a ação horizontal sistema de drenagem.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOSCONCEPÇÃO ESTRUTURAL
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
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CONCEPÇÃO ESTRUTURALFUNÇÃO DOS ELEMENTOS