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IF‐SUL ‐ Técnicas Construtivas – Profa. Carol Barros
Origem das estruturas...
Homem
Sobrevivência
Agua, alimentos, proteção
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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)
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Pórticos(viga/pilar)
stonehenge
Pórticos(viga/pilar)
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Arcos
Arcos
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Arcos
Arcos
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Arcos
Arcos
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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)
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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
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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 ‐ ATIVAS
O primeiro fator a ser considerado quando da execução doprojeto estrutural de uma obra são os carregamentos nelaatuantes.
Carregamento: qualquer influência que causa forças ou
deformações em uma estrutura.
As forças externas que atuam nas estruturas são
denominadas cargas.
FORÇAS EXTERNAS - ATIVAS
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FORÇAS EXTERNAS ‐ ATIVAS
CARGAS PERMANENTES
CARGAS ACIDENTAIS
FORÇAS EXTERNAS ‐ ATIVAS
CARGAS 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 ‐ ATIVAS
CARGAS 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
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CARGAS ACIDENTAIS
Exemplos:
NORMAS
Cargas sobre pisos residenciais = 150Kgf/m²
Cargas 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
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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
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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
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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
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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
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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
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ESFORÇOS INTERNOS
Esforço Normal: Ocorre quando a resultante das forças éperpendicular à seção transversal
TRAÇÃO OU COMPRESSÃO
ESFORÇOS INTERNOS
TRAÇÃO : Ocorre quando há duas forças na mesma direção,
puxando em sentidos opostos.
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ESFORÇOS INTERNOS
ESFORÇOS INTERNOS
TRAÇÃO
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ESFORÇOS INTERNOS COMPRESSÃO : Ocorre quando há duas forças na mesma
direção empurrando em sentidos opostos
ESFORÇOS INTERNOS
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ESFORÇOS INTERNOS
COMPRESSÃO
ESFORÇOS INTERNOS
Convenção de sinais
Compressão
Tração
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ESFORÇOS INTERNOS Momento Fletor : Ocorre quando há carregamento
transversal entre os apoios. Tendência ao encurvamento.
ESFORÇOS INTERNOS
Momento Fletor
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ESFORÇOS INTERNOS
Momento Fletor
Momento Torçor : Ocorre quando há giro nas extremidadesem direções opostas
ESFORÇOS INTERNOS
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Momento torçor
ESFORÇOS INTERNOS
Esforço Cortante : Ocorre quando há o escorregamento entre
seções paralelas devido à forças paralelas.
ESFORÇOS INTERNOS
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CISALHAMENTO
ESFORÇOS INTERNOS
EXEMPLOS
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EXEMPLOS
EXEMPLOS
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EXEMPLOS
EXEMPLOS
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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.
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Função da Estrutura ?????
Propiciar um “caminho” seguro e adequado para as cargas atuantes até a fundação!!!!
Principais Requisitos de uma Estrutura ??
Segurança Estética Economia Durabilidade Funcionalidade...
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QUAL A MELHOR SOLUÇÃO ESTRUTURAL ??
Aquela que melhor atender a determinados pré-requisitos!!
Estéticos Construtivos Funcionais Econômicos....
CONCEBER A ESTRUTURA ???
É compreender qual(is) sistema(s) e material(is) é o mais adequado a resistir e conduzir as cargas ao solo!
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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 os
pavimentos podendo ser em Laje Maciça com Vigas, Laje Nervurada e
Laje sem Vigas etc.
Programas de cálculo não fazem a Concepção Estrutural .
Trabalho conjunto dos profissionais envolvidos.
INTRODUÇÃO
CONCEPÇÃO ESTRUTURALCLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS
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CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
VIGASapoio para as lajes ou outras vigas e paredes.
elementos de transição >>>>>> recebem cargas concentradas de
pilares.
travar elementos de fundação.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURALFUNÇÃO DOS ELEMENTOS
P2
P1
P3
VIGA DE TRANSIÇÃO
VIGAS
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CONCEPÇÃO ESTRUTURALFUNÇÃO DOS ELEMENTOS
VIGAS
VTi
P1 P2 P3 P4
VTi
VTi
VTi
VC
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
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CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
LAJESreceber as ações verticais – permanentes ou acidentais – atuantes nos
pavimentos e coberturas.
transferência das forças horizontais para os elementos de
contraventamento (pórticos e núcleos resistentes), mediante esforços
atuando no plano do pavimento Efeito Diafragma.
elemento de fundação direta “Radier”
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
LAJES: Radier da Torre Norte do Centro Empresarial Nações Unidas, em
São 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 seção
transversal é maior do que cinco vezes a largura.
cortinas de edifícios de concreto armado apoiadas sobre sapatas
corridas.
paredes de reservatórios que estão em contato com o solo.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO 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 Global
do Edifício.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
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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 a
metade do comprimento do vão para vigas-parede de um tramo
simplesmente apoiado.
exemplo de vigas-parede são as paredes de reservatórios.
vigas-parede vigas vigas de grande altura.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CASCASestruturas laminares não planas, resistentes pela forma e não pela
massa.
exemplos de cascas são: reservatórios com grande capacidade de
armazenamento, silos, coberturas de grandes vãos e até mesmo
barragens de usinas hidrelétricas.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
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CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CASCAS: Reservatórios com cobertura em casca.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CASCAS: Reservatórios com cobertura em casca.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
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CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CASCAS: Reservatórios com cobertura em casca.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
CASCAS: Reservatórios com cobertura em casca.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
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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 ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURALFUNÇÃO 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 vigas
posicionadas nas extremidades das escadas.
elemento de passagem entre níveis diferentes.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
ESCADAS:
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
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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 irá
aumentar a ação horizontal sistema de drenagem.
FUNÇÃO DOS ELEMENTOS
CONCEPÇÃO ESTRUTURALFUNÇÃO DOS ELEMENTOS
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CONCEPÇÃO ESTRUTURALFUNÇÃO DOS ELEMENTOS