sistemas estruturais

Complementos de Resistência dos Materiais

2s2012

Sistemas Estruturais

Professor Dr. Eudir Alves Affonso

1. ELEMENTOS ESTRUTURAIS

A estrutura de uma construção tem como função prioritária garantir a forma espacial projetada e assegurar sua integridade durante a vida útil da construção.

1.1 DEFINIÇÕES BÁSICAS DE INTERESSE

Os sistemas estruturais. devem ser entendidoscomo disposições racionais e adequadas de diversos elementos estruturais.

Elementos estruturais são os corpos sólidos deformáveis com capacidade de receber e de transmitir solicitações em geral.

Elementos lineares

Ocorrem quando duas dimensões são da mesma ordem de grandeza e bem menores que a terceiradimensão;

barra:

Os elementos estruturais, em função das suas três dimensões externas

principais,

Elementos de superfície

Quando duas dimensões são da mesma ordem de grandeza e bem maiores que a terceira dimensão;

folha, placa, chapa e casca;


principais,

Elementos de volume

Quando as tres dimensões são da mesma ordem de grandeza;

bloco.


principais,

ESTRUTURAS LINEARES

As estruturas formadas por uma ou mais barras são denominadas de estruturas lineares.

ESTRUTURAS LINEARES

• As estruturas lineares podem ser bidimensionais ou tridimensionais, dependendodo arranjo das barras.

• São analisadas segundo hipóteses estabelecidas na Resistencia dos Materiais e na Estática das Estruturas observando-se os aspectos peculiares de cada urna.

ESTRUTURAS LINEARES

• Eixo de uma barra: trajetória do centro de gravidade da figura geradora de urna barra;

ESTRUTURAS LINEARESDefinições

• Seção Transversal de uma barra: seção da barra, resultante da sua intersecção por

um plano normal ao seu eixo;

ESTRUTURAS LINEARES

• Barra reta e barra curva: barras com eixos retilíneo e curvilíneo,

respectivamente;

ESTRUTURAS LINEARES

• Barra prismática: barra reta de seção transversal constante;

ESTRUTURAS LINEARES

ViGASSão estruturas lineares, dispostas horizontalmente ou inclinadas, com um ou maisapoios.

ESTRUTURAS LINEARES

Viga em balanço: viga com um só apoio, necessariamente um engaste fixo.

ESTRUTURAS LINEARESPRINCIPAIS TIPOS DE VIGAS

Viga simplesmente apoiada: viga com um apoio fixo e um apoio móvel


Viga biengastada:

viga com as duas extremidades engastadas;


Vigas Gerber: Viga articulada e isostática, sobre mais de dois apoios;


Viga contínua: Viga hiperestática, sobre mais de dois apoios;


Viga balcão: Viga de eixo curvo ou poligonal, com carregamento não pertencente ao plano formado pela viga ;


. Viga-coluna (beam-column): Barra com solicitações de flexão e de compressão;


Viga armada: Viga constituída por uma barra principal, onde predominam esforços solicitantes de flexão, e outros elementos de barras secundários, como o Tirante e a Escora, onde só existem esforços normais;


Viga armada (cont.):•Tirante: barra reta cujos esforços solicitantes predominantes são forças normais de tração.•Escora: barra reta, com eixo disposto não necessariamente na vertical, cujos esforçossolicitantes predominantes são de compressão.


Viga Vierendeel: Conjunto de barras ortogonais, pertencentes a um mesmo plano, que formam painéis retangulares, cujas ligações entre as barras possuem elevada rigidez à rotação;


Obs: A viga vierendel pode também ser entendida, do ponto de vista geométrico como uma viga treliçada sem diagonais.

Viga de alma cheia Vigas cuja alma não tem espaços vazios ;


Viga de alma vazada: Cuja alma tem espaços vazios ;


definições:-Alma : parte de uma viga, ligada à mesa ou às mesas da mesma viga, que resiste principalmente às forças cortantes.

-Mesa : partes de uma viga que resistem principalmente às tensões normais devidas aos momentos fletores.


. Vigas mistas aço-concreto: Vigas de aço solidarizadas às lajes de concreto, pré-fabricadas ou não.


. Vigas mistas aço-concreto(cont.): Viga e laje trabalham em conjunto, ligadas por conectores metálicos de cisalhamento).


São estruturas lineares constituídas por barras retas, dispostas de modo a formar painéis triangulares, solicitadas predominantemente por tração ou compressão.

ESTRUTURAS LINEARESTRELIÇAS

Corda ou banzo: Conjunto de barras que limitam superiormente (corda ou banzo superior) e inferiormente (corda ou banzo inferior) a treliça ou a viga vierendeel.

Montante: Barra vertical das treliças ou das vigas vierendeel.

Painel: Trecho de urna estrutura linear compreendido entre dois alinhamentos consecutivos de montantes.

Diagonal: Barra com o eixo coincidente com a diagonal de um painel.

Nó: Junção das extremidades das barras de uma estrutura linear.

ESTRUTURAS LINEARES

treliças

. Viga treliçada: treliça de banzos paralelos;


Tesoura: treliça de banzos não paralelos, destinada ao suporte de uma cobertura;


terminologia das tesouras de madeira:

Linha: conjunto das barras que limitam inferiormente uma tesoura;

Perna, Asna ou Empena: conjunto das barras de cada um dos alinhamentos retos que limitam superiormente a tesoura de duas águas;

Pendural ou Tirante : barra vertical central de uma tesoura de duas águas.

Diagonal ou Mão-francesa: barra inclinada, pertencente às treliças ou aos pórticos, solicitada predominantemente por força normal de compressão.


São barras geralmente retas, com eixo quase sempre disposto verticalmente, em que os esforços solicitantes predominantes são forças normais de compressão.

Quando a seção transversal for circular (cheia ou vazada), os pilares recebem também a denominação de “colunas”.

ESTRUTURAS LINEARES

PILARES

Pórticos planos são estruturas lineares planas, com solicitações coplanares.

Não pertencem às categorias de viga, ou pilar por não serem constituídos por uma barra única de eixo retilíneo, nem de treliça e nem nas categorias de arco (barras curvas).

ESTRUTURAS LINEARES

PÓRTICOS

ESTRUTURAS LINEARES

PÓRTICOS

Nos pórticos tridimensionais ou espaciais, as barras se dispõem em planos diversos.

ESTRUTURAS LINEARES

PÓRTICOS

Grelhas

As grelhas são constituídas por estruturas lineares situadas em um mesmo plano, formando uma malha (conjunto de barras contíguas limitando uma região fechada do plano) que recebem solicitações não coplanares.

ESTRUTURAS LINEARES

ESTRUTURAS PENSEISSão estruturas lineares cujos elementos principais são constituídos por cabos . Os cabos podem estar arranjados formando uma rede.

ESTRUTURAS LINEARES

Fío: barra que só pode resistir a solicitações de tração segundo o seu eixo.

Cabo: conjunto de fios.

Rede: estrutura linear não plana, cujas barras se dispõem de modo que seus eixos se situamem uma superficie homeomorfa do plano.

ESTRUTURAS LINEARES

ESTRUTURAS LINEARES

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