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ARQUITETURA E URBANISMO 4º /5º SEMESTRE
Bruno Antonio Ray dos Santos RA6662408984
Marcos Nunes Pereira RA2978579172
Priscilla Cristina Ribeiro de Oliveira RA8406123401
Vanessa Tozetto RA:8097897888
SISTEMAS ESTRUTURAIS I:
Conceito, História e Requisitos de uma Estrutura
Papel do Arquiteto e do Engenheiro de Estrutura
TAUBATÉ 2016
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Bruno Antonio Ray dos Santos
Marcos Nunes Pereira Priscilla Cristina Ribeiro de Oliveira
SISTEMAS ESTRUTURAIS I:
Conceito, História e Requisitos de uma Estrutura
Papel do Arquiteto e do Engenheiro de Estrutura
Trabalho Acadêmico do Curso de Arquitetura eUrbanismo da Faculdade Anhanguera
Educacional do Pólo de Taubaté.
Professor Responsável: Órrios
TAUBATÉ
2016
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SUMÁRIO
Introdução 04
Conceito de Estruturas e suas Funções 05
Requisitos de uma Estrutura quanto à Segurança e ao Desempenho 05
● Equilíbrio 07
● Estabilidade 07
● Resistência 07
● Durabilidade 07
Papel do Arquiteto e do Engenheiro de Estruturas 08
Breve História da Evolução das Estruturas 09
Ilustração de Estruturas na Arquitetura 10
Bibliografia 12
Anexo 13
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INTRODUÇÃO
O presente trabalho é sobre Estruturas, mais concretamente sobre seu
conceito, história e requisitos, incluindo também o papel do Arquiteto e do
Engenheiros. É nosso objetivo apresentar suas funções, sua evolução com
o tempo, melhorando sua resistência e durabilidade. O trabalho está
organizado em temas e a metodologia de pesquisa utilizada foi norma
ABNT, livros e pesquisa em sites relacionados ao assunto.
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CONCEITO DE ESTRUTURAS E SUAS FUNÇÕES
O conceito de estrutura é mais amplo e se encontra em todas as áreas do
conhecimento humano.
No caso das Edificações, a estrutura é um conjunto de elementos –lajes,
vigas e pilares- que se inter-relacionam – laje apoiando viga, viga apoiando pilar –
para desempenhar uma função: criar um espaço em que as pessoas exercerão
diversas atividades.
A Estrutura ocupa na Arquitetura uma posição que executa duas funções:
comprovar a existência e sustentar a forma. Entre as condições básicas que
contribuem para a existência de formas materiais, é uma verdade que a estrutura
material é fundamentalmente importante para se executar um complexo animado ou
inanimado. Especialmente na arquitetura, a estrutura assume uma parte
fundamental:
Ø É o primeiro e único instrumento para gerar forma e espaço na arquitetura,
tornando um meio essencial para modelar o meio material do homem;
Ø Apoia-se na disciplina exercida pelas leis das ciências naturais;
Ø Personifica a tentativa criativa do projetista de unificar forma, material e
forças, apresentando um meio inventivo e estético para a construção.
Sendo assim, podemos concluir que as estruturas determinam as construções
de maneira fundamental – suas origens, sua existência, suas consequências –
desenvolvendo, portanto, conceitos de estrutura.
REQUISITOS DE UMA ESTRUTURA QUANTO À SEGURANÇA E AO
DESEMPENHO
Os requisitos de uma estrutura baseia-se na ABNT NBR 15575:2013.
A norma NBR 15575 foi redigida segundo modelos internacionais de
normalização de desempenho, ou seja, para cada necessidade do usuário e
condição de exposição, aparece a sequência de Requisitos de Desempenho,
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Critérios de Desempenho e respectivos Métodos de Avaliação. O conjunto
normativo compreende seis partes:· Parte 1: Requisitos gerais;
· Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais;
· Parte 3: Requisitos para os sistemas de pisos;
· Parte 4: Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas;
· Parte 5: Requisitos para os sistemas de coberturas;
· Parte 6: Requisitos para os sistemas hidrossanitários.
De acordo com esta norma podemos identificar critérios e procedimentos afim de
garantir que um determinado projeto possa atender durante a sua vida útil de
projeto, sob as diversas condições de exposição (ação do peso próprio, sobrecargas
de utilização, atuações do vento e outros), aos seguintes requisitos gerais:
a) não ruir ou perder a estabilidade de nenhuma de suas partes;
b) prover segurança aos usuários sob a ação de impactos, choques, vibrações eoutras solicitações decorrentes da utilização normal da edificação, previsíveis na
época do projeto;
c) não provocar sensação de insegurança aos usuários pelas deformações de
quaisquer elementos da edificação, admitindo-se tal exigência atendida caso as
deformações se mantenham dentro dos limites estabelecidos nesta Norma;
d) não repercutir em estados inaceitáveis de fissuração de vedação e
acabamentos; e) não prejudicar a manobra normal de partes móveis, como portas e janelas,
nem repercutir no funcionamento normal das instalações em face das deformações
dos elementos estruturais;
f) cumprir as disposições das ABNT NBR 5629, ABNT NBR 11682 e ABNT NBR
6122 relativamente às interações com o solo e com o entorno da edificação.
O conjunto de normas estabelece que as edificações devem compreender
requisitos que garantam critérios por elementos da construção percorrendo uma
sequência de exigências relativas à segurança, Sob as diversas condições de
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exposição (peso próprio, sobrecargas de utilização, ação do vento e outras), a
estrutura deve atender, durante a vida útil de projeto, aos seguintes requisitos:
EQUILÍBRIO
Entre as propriedades desejadas para a estrutura, a mais importante é que,
quando submetidas ás mais diferentes forças, possam manter-se em equilíbrio
durante toda a sua vida útil. Para uma estrutura permanecer em equilíbrio é
necessário que as dimensões sejam corretamente determinadas, e mesmo assim,
podem perder o equilíbrio se seus apoios ou as ligações entre as partes, não foremcorretamente projetados. Portanto, para estar totalmente em equilíbrio, uma
estrutura deve atender a esta condições tanto externamente, pelo equilíbrio nos
seus vínculos, como internamente, pelo equilíbrio das forças que ocorrem dentro
das suas secções.
ESTABILIDADE
Estabilidade e resistência do sistema estrutural e demais elementos com
função estrutural, apresentando nível específico de segurança sempre com base na
maior probabilidade de ocorrência.
RESISTÊNCIA
Sob a ação de impactos de corpo duro, os componentes da edificação não
devem sofrer ruptura ou traspassamento sob qualquer energia de impacto, sendo
tolerada a ocorrência de fissuras, lascamentos e outros danos em impactos de
segurança, para isto temos tabelas especificas que apresentam os critérios
estabelecidos pela norma.
DURABILIDADE
A habitação é o bem mais almejado pelos seres humanos por isso é
extremamente importante que a construção mantenha características aceitáveis de
desempenho durante prazo denominado na norma como “Vida Útil de Projeto”.
Dessa forma, há necessidade de manutenção constante e correta previsão nos
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BREVE HISTÓRIA DA EVOLUÇÃO DAS ESTRUTURAS
Para que seja explicada a história da estrutura devemos estender seu
conceito básico, ela está ligada a transmissão de ações através de tensões de
compressão. Se considerarmos a alvenaria como processo de construção para
elaborar a estrutura e a tensão de tração em determinadas peças. Se tiver uma
tração muito elevada a estrutura pode ser tecnicamente viável, mas dificilmente será
economicamente adequada.
Desenvolveu inicialmente por técnicas de empilhamento de blocos e tijolos,nesse tempo poderia ter vãos em sua composição, mas com certas limitações em
tamanho, ou seja, relativamente pequenos com até mesmo vigas de pedras ou
madeiras.
Existia também os problemas de durabilidade em suas composições dessas
vigas que tinham a vida curtas, como as construções de Pompéia e as Ruinas de
babilônia.
Com o passar do tempo novas técnicas surgiram como os arcos, eles
poderiam propor maiores vãos sendo viável tendo a não existência de tensão de
tração de valo
res significativo. Podendo executar pontes e muitas obras grandiosas de
extrema beleza e durabilidade de materiais.
Quando necessário arcos eram apoiados uns nos outros permitindo vãos e
pé-direito elevados e grandes.
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ILUSTRAÇÃO DE ESTRUTURAS NA ARQUITETURA
Pré História Européia Pirâmide de Quéops Mesopotâmia
Grécia Antiga Partenon Etrúria e Roma Coliseu Catedrais góticas Catedral deNotre Dame
Renascimento Catedral deFlorença
Revolução indústria IronBridge Pontes metálicas do século XIXFirth of Forth Rail Bridge
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Os primeiros arranha-céus HomeInsurance Building
As primeiras pontes de concretoarmado e protendidoSalginatobelbrücke
Torres e edifícios altosEmpire State Building
As grandes pontesGolden Gate Bridge
Grandes coberturas Estádio Olímpico de Munique
Grandes vãos – Masp
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Fonte de Pesquisa:
http://www.lmc.ep.usp.br/ em 12-03-2016
Livros:
● Guia Câmara Brasileira da Indústria da Construção - CBIC- Norma Desempenho 2ª edição
● Sistemas de estructuras / Sistemas estruturais
Heino Engel - Editora Gustavo Gil LTDA
● A Concepção Estrutural e a Arquitetura
Yopanan C. P. Rebello - Editora Zigurate
Fontes Imagens:
1 à 14http://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/estruturas/historia.htm em 12/03/2015
MASPhttp://www.archdaily.com.br/br/01-59480/classicos-da-arquitetura-masp-lina-bo-bardi
em 12/03/2016
http://www.lmc.ep.usp.br/http://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/estruturas/historia.htmhttp://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/estruturas/historia.htmhttp://www.archdaily.com.br/br/01-59480/classicos-da-arquitetura-masp-lina-bo-bardihttp://www.archdaily.com.br/br/01-59480/classicos-da-arquitetura-masp-lina-bo-bardihttp://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/estruturas/historia.htmhttp://www.lmc.ep.usp.br/
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Anexo
Informações técnicas sobre as obras
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Ficha Técnica
Nome Stonehenge
SistemaEstrutural
Pilares e vigas simplesmente apoiadas
Função Templo
Localização
Salisbury Plain, Salisbury, Inglaterra
Época daconstrução
3100 a.C. - 1100 a.C.
Execução Desconhecida
Dimensões Diâmetro do círculo de pedra: 30 m
Material
Os blocos maiores são de arenito, e os
menores de rochas conhecidas como"bluestones", encontradas nasmontanhas Preseli, no sudoeste doPaís de Gales.
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Ficha Técnica
Nome Pirâmide de Quéops
Sistema Estrutural
Função Túmulo do faraó
Localização Gizé, Egito
poca daconstrução
2551 a.C.
Projeto Autor desconhecidoExecução Autor desconhecido
Dimensões Altura: 146,6 m (atualmente 137,16 m)
Material
Calcáreo - utilizado no núcleo e norevestimento
Granito - os blocos da câmara do faraó e daentrada da pirâmide (trazidos de Assuã)
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Ficha Técnica
Nome Zigurate de Ur
Sistema Estrutural
Função Templo
Localização Iraque
poca daconstrução
2113 - 2096 a.C.
Projeto Autor desconhecido
Execução Autor desconhecido
Dimensões
Altura: 21 m
Base: 62,5 x 43 m
Material Alvenaria de tijolos secados ao sol e tijolos
cozidos
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Ficha Técnica
Nome Partenon
SistemaEstrutural
Pilares e vigas simplesmente apoiadas
Função TemploLocalização Atenas, Grécia
poca daconstrução
480 - 323 a.C.
Projeto Ictinos
Execução Fídias
Dimensões
Comprimento: 70 m
Largura: 32 m
Material Mármore
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Ficha Técnica
Nome Coliseu
SistemaEstrutural
Arcos e abóbodas
Função Arena
Localização Roma, Itália
Época daconstrução
70 d.C.
Projeto Autor desconhecido
Execução Autor desconhecido
Dimensões
Comprimento: 187,5 m
Largura: 155,5 m
Altura: 48,5 m
Material Concreto de cimento natural
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Ficha Técnica
Nome Catedral de Notre Dame
Sistema Estrutural Abóbadas ogivais, arcobotantes, pilarese contrafortes
Função Catedral
Localização Paris, França
Época daconstrução
Séculos XII e XIII
ProjetoJean de Chelles e outros mestresdesconhecidos
ExecuçãoJean de Chelles e outros mestresdesconhecidos
Dimensões
Abóbadas com 34 m de altura, nave
central com 12 m de largura ecomprimento externo de 130 m.
Material Alvenaria de pedra com argamassa
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Ficha Técnica
Nome Cúpula Catedral de Florença
Sistema Estrutural Arco
Função Cúpula Cateral de Florença
Localização Florença Itália
Época daconstrução
1422 - 1436
Projeto Fillipo Brunelleschi
Dimensões
Material Ferro fundido
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Ficha Técnica
Nome Iron Bridge
SistemaEstrutural
Arco
Função Ponte rodoviária
LocalizaçãoSobre o Rio Severn, próximo aCoalbrookdale, Inglaterra
Época daconstrução
1777 - 1779
Projeto Thomas Pritchard
Execução Abraham Darby III
DimensõesComprimento total: 60 mVão central: 30,5 mQuantidade de ferro: 378,5 t
Material Ferro fundido
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Ficha Técnica
Nome Firth of Forth Rail Bridge
Sistema EstruturalViga Gerber (conhecida em inglês comoponte cantilever)
Função Ponte Ferroviária
LocalizaçãoSobre o Firth of Forth, Lothian, Grã-Bretanha
Época daconstrução
1882 - 1890
Projeto John Fowler e Benjamin Baker
Execução John Fowler e Benjamin Baker
Dimensões
Comprimento Total: 2,5 km
Dois vãos centrais de: 521 m
Altura das torres: 100,6 m
Peso da estrutura: 58.000 ton.
Material Aço
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Ficha Técnica
Nome Home Insurance Building
Sistema EstruturalEstrutura reticulada metálica e alvenariade fechamento.
Função Edifício comercialLocalização Chicago, Illinois, Estados Unidos
Época daconstrução
1885
Projeto William Jenney
Execução
Dimensões Altura: 55 m
Material Aço e alvenaria
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Ficha Técnica
Nome SalginatobelbrückeSistema Estrutural Arco tri-articulado
Função Ponte rodoviária
LocalizaçãoSobre o vale Salgina, próximo aSchuders e Schiers, Suiça
Época daconstrução
1930
Projeto Robert Maillart
Execução P. Lorenz
Dimensões Vão: 90 m
Material Concreto armado
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Ficha Técnica
Nome Empire State Building
SistemaEstrutural
Pórtico tridimensional
Função Edifício comercial
Localização Manhattan, Nova York, Estados Unidos
Época daconstrução 1930 - 1931
Projetoarquitetônico
Richmond Shreve, William Lamb, ArthurHarmon
Projeto estrutural H. G. Balcom & Associates
Execução Starrett Brothers & Eken, Inc.
Dimensões Altura: 381 m Andares: 103
Materiais Aço, calcário, granito e tijolos
Área total
construída208.879 m²
Área do terreno 7.240 m2
Elevadores 73
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Ficha Técnica
Nome Golden Gate BridgeSistema estrutural Ponte pênsil
Função Ponte rodoviária
LocalizaçãoEntrada da baía de São Francisco,Califórnia, Estados Unidos
Época daconstrução
1933 - 1937
Projeto Joseph Strauss, Charles Ellis
Execução Roebling & Sons
Dimensões
Comprimento total: 2.737 mVão central: 1.280 m
Vãos laterais: 343 m Altura das torres: 227,4 mLargura do tabuleiro: 27,4 m Altura do tabuleiro sobre a água: 67 m Altura da treliça do tabuleiro: 7,6 m
Cabos principais
Comprimento: 2.332 mDiâmetro: 0,92 mNúmero de fios em cada cabo: 27.572Peso dos cabos principais, dos cabossuspensos e dos acessórios:22.200.000 kgf
Deslocamentos
no centro do vão
Máximo deslocamento transversal: 8,4mMáximo deslocamento para baixo: 3,3 m
Máximo deslocamento para cima: 1,77m
Materiais Aço e Concreto
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Ficha Técnica
Nome Estádio Olímpico de Munique
Sistema Estrutural Tensoestrutura
Função Eventos esportivos e culturais
Localização Munique, Alemanha
Época daconstrução
1968 - 1972
Projeto Günther Behnisch & Partners - Frei OttoEngenheiroEstrutural
Jörg Schlaich
Dimensões
Área Coberta:74 800 m²
Público:69 300
Material Aço e painéis de acrílico
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Ficha técnica: Arquitetos:Lina Bo Bardi Ano: 1968 Endereço: Avenida Paulista 1578, Bela
Vista São Paulo Brasil Tipo de projeto: Cultural Status:Construído Materialidade: Concreto e Vidro Estrutura: Concreto Localização: Avenida Paulista 1578, Bela
Vista, São Paulo, Brasil Implantação no terreno: Isolado
http://www.institutobardi.com.br/http://www.institutobardi.com.br/http://www.institutobardi.com.br/http://www.archdaily.com.br/projetos/tipo/culturalhttp://www.archdaily.com.br/projetos/tipo/culturalhttp://www.archdaily.com.br/projetos/tipo/culturalhttp://www.archdaily.com.br/projetos/estado/construidohttp://www.archdaily.com.br/projetos/estado/construidohttp://www.archdaily.com.br/projetos/estado/construidohttp://www.archdaily.com.br/projetos/estado/construidohttp://www.archdaily.com.br/projetos/tipo/culturalhttp://www.institutobardi.com.br/Top Related