teoriaestrut1 2009-1 aula02

Universidade Federal de AlagoasUniversidade Federal de AlagoasCentro de TecnologiaC d E h i Ci ilCurso de Engenharia Civil

Teoria das Estruturas ITeoria das Estruturas IAula 02Aula 02

ProfProf FlvioFlvio BarbozaBarboza de Limade LimaProf. Prof. FlvioFlvio BarbozaBarboza de Limade Lima

Aula 02Aula 02

Discusso em classeDiscusso em classeDiscusso em classeDiscusso em classeRespostas ao questionamento da aula 01Respostas ao questionamento da aula 01

Como ocorreu o desenvolvimento da rea ao longo dos milnios?Como ocorreu o desenvolvimento da rea ao longo dos milnios?

O que motivou esse desenvolvimento?

O que possibilitou os avanos?

Morfologia das estruturasMorfologia das estruturas

O que possibilitou os avanos?

Conceitos fundamentais: estrutura e projeto estruturalConceitos fundamentais: estrutura e projeto estrutural

Classificao das estruturas quanto forma e dimensesClassificao das estruturas quanto forma e dimensesC ass cao das est utu as qua to o a e d e sesC ass cao das est utu as qua to o a e d e ses

DiscussoDiscusso

Aspectos HistricosAspectos Histricos

PraticamentePraticamente todastodas asas obrasobras humanashumanas precisamprecisam dede umum suportesuporteestruturalestrutural


FunoFuno estruturalestrutural:: EloElo entreentre aa idiaidia ee aa realidaderealidade


MateriaisMateriais disponveisdisponveis

Variveis de InteresseVariveis de InteresseMateriaisMateriais disponveisdisponveis

SeguranaSegurana

MeioMeio ambienteambiente

OtimizaoOtimizao


Desde as origens da civilizao h registros de esforos paraDesde as origens da civilizao h registros de esforos para

Breve HistricoBreve HistricoDesde as origens da civilizao h registros de esforos paraDesde as origens da civilizao h registros de esforos paraentender e sistematizar a construo de edificaesentender e sistematizar a construo de edificaes

EscritaEscrita ee MatemticaMatemtica:: ~~ 40004000 aa..CC..

Papiro de Rhind (Papiro de Rhind (~ ~ 2950 a.C.)2950 a.C.)(atribudo a Imhotep, arquiteto e fsico egpcio)(atribudo a Imhotep, arquiteto e fsico egpcio)

AritmticaAritmtica ee GeometriaGeometria parapara aappconstruoconstruo dasdas pirmidespirmides


EgitoEgito antigoantigo

Breve HistricoBreve HistricoEgitoEgito antigoantigo


MesopotmiaMesopotmia

Breve HistricoBreve HistricoMesopotmiaMesopotmia


GrciaGrcia HelnicaHelnica

Breve HistricoBreve HistricoGrciaGrcia HelnicaHelnica

~ ~ Sculo VI a.C.Sculo VI a.C.Thales de Mileto Thales de Mileto Pai do mtodo cientfico

PitgorasPitgorasMatemtico, estudou a vibrao de cordas

Acrpole


RomaRoma

Breve HistricoBreve HistricoRomaRoma

Contribuio romana : AContribuio romana : Arcorco

Ponte de Fabricius, Rio Tibre, 62 d.C.

Coliseu


IdadeIdade MdiaMdia

Breve HistricoBreve HistricoIdadeIdade MdiaMdia

Aperfeioamento do aAperfeioamento do arco rco CatedraisCatedrais

Aspectos HistricosAspectos HistricosBreve HistricoBreve Histrico

RenascimentoRenascimento

Breve HistricoBreve Histrico

Retomada do desenvolvimento da cincia na EuropaRetomada do desenvolvimento da cincia na EuropaLeonardo da Vinci (1452-1519) Resistncia dos fios metlicos

G lil G lil i (1564 1642)Galileu Galilei (1564-1642) Mecnica de barras e vigas engastadas

S i t d i i i d d i tfi dS i t d i i i d d i tfi dSurgimento das primeiras sociedades cientficas modernasSurgimento das primeiras sociedades cientficas modernasRoyal Society (Londres) e Acadmie des Sciences de Paris Royal Society (Londres) e Acadmie des Sciences de Paris

Aspectos HistricosAspectos HistricosBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoEstudos de Isaac NewtonEstudos de Isaac Newton

Isaac Newton(1642-1727)

Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687)Marco na histria de cincia, lana as bases da mecnica

Permite o estudo esttico e dinmico das estruturas

Aspectos HistricosAspectos HistricosBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoRevoluo Industrial Revoluo Industrial -- Sculos XVIII e XIXSculos XVIII e XIX

Aspectos HistricosAspectos HistricosBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoPrimeiros arranhaPrimeiros arranha--cuscus Pontes de concretoPontes de concreto

Aspectos HistricosAspectos HistricosBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoComputadores e Modelagem Computacional de EstruturasComputadores e Modelagem Computacional de Estruturas

Aspectos HistricosAspectos HistricosBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoTorres e edifcios altosTorres e edifcios altos Grandes pontesGrandes pontes

Aspectos HistricosAspectos HistricosBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoBreve HistricoGrandes coberturasGrandes coberturas

Morfologia das EstruturasMorfologia das Estruturas

C it F d t iC it F d t iConceitos FundamentaisConceitos FundamentaisEstruturaEstrutura oo conjuntoconjunto dede elementoselementos resistentesresistentes dede umauma construoconstruo

Cada parte portante da construo, tambm denominada pea estrutural, deve resistir aos esforos incidentes e transmiti-los a outras peas, atravs dos vnculos que as unem, com a finalidade de conduzi-los ao solo.

Objetivo da EstruturaObjetivo da Estrutura

Projeto EstruturalProjeto Estrutural

ProjetarProjetar umauma estruturaestrutura significasignifica preverprever aa associaoassociao dede seusseusdiferentesdiferentes elementoselementos ee componentes,componentes, dede modomodo aa atingiratingirobjetivosobjetivos dede ordemordem estruturalestrutural,, funcionalfuncional,, econmicaeconmica ee estticaesttica..

Solues EstruturaisSolues Estruturais

Proposta arquitetnicaProposta arquitetnicaProposta arquitetnicaProposta arquitetnica

Solues EstruturaisSolues Estruturais

Qual a melhor soluo estrutural?Qual a melhor soluo estrutural?

Classificao das Estruturas

EstruturasEstruturas LinearesLinearesBarrasBarras ee reticuladosreticulados planosplanosBarrasBarras ee reticuladosreticulados planosplanosGrelhasGrelhas ee vigasvigas--balcobalco

EstruturasEstruturas SuperficiaisSuperficiais (folhas)(folhas)ChapasChapasPlacasPlacas ee membranasmembranasPlacasPlacas ee membranasmembranasCascasCascas

EstruturasEstruturas VolumtricasVolumtricasBlocosBlocos

Classificao das EstruturasEstruturasEstruturas LinearesLinearesEstruturasEstruturas LinearesLinearesBarrasBarras ee reticuladosreticulados planosplanos

AsAs barrasbarras ssee caracterizamcaracterizam porpor apresentarapresentar umauma dede suassuas dimensesdimenses predominandopredominandoAsAs barrasbarras ssee caracterizamcaracterizam porpor apresentarapresentar umauma dede suassuas dimensesdimenses predominandopredominandosobresobre asas outrasoutras duasduas..

OsOs reticuladosreticulados planosplanos soso asas estruturasestruturas formadasformadas porpor umauma ouou maismais barrasbarras queque seseachamacham nono mesmomesmo planoplano dede atuaoatuao dasdas cargascargas externasexternas..

Viga Viga -- formada por barras alinhadas formada por barras alinhadas gg pp

Arco Arco -- formado por barra cujo eixo uma curva nica formado por barra cujo eixo uma curva nica

PrticoPrtico formado por barras no alinhadas formado por barras no alinhadasPrtico Prtico -- formado por barras no alinhadas formado por barras no alinhadas

Trelia Trelia -- formada por barras dispostas de modo a formar uma rede de formada por barras dispostas de modo a formar uma rede detringulostringulosgg

Cabo Cabo a barra flexvel, sem resistncia flexo a barra flexvel, sem resistncia flexo


VigaViga

PrticoPrtico

ArcoArco


CaboCabo

TreliaTrelia


E t tE t t LiLiEstruturasEstruturas LinearesLinearesGrelhasGrelhas ee vigasvigas--balcobalco

AA lhlh ii b l b l t tt t f df d bb hhAsAs grelhasgrelhas ee asas vigasvigas--balcobalco soso asas estruturasestruturas formadasformadas porpor barrasbarras queque sese achamachamemem umum mesmomesmo plano,plano, nono qualqual nono agemagem asas cargascargas externasexternas..

Classificao das EstruturasEstruturasEstruturas SuperficiaisSuperficiaisEstruturasEstruturas SuperficiaisSuperficiaisChapasChapasPlacasPlacas ee membranasmembranasCascasCascas

AsAs estruturasestruturas superficiaissuperficiais soso caracterizadascaracterizadas porpor apresentarapresentar duasduas dede suassuasdimensesdimenses predominandopredominando sobresobre aa terceiraterceiradimensesdimenses predominandopredominando sobresobre aa terceiraterceira..

NasNas chapas,chapas, asas cargascargas estoesto aplicadasaplicadas nono mesmomesmo planoplano definidodefinido pelaspelas dimensesdimensespredominantespredominantes dada estruturaestruturapredominantespredominantes dada estruturaestrutura

NasNas placas,placas, asas cargascargas estoesto aplicadasaplicadas emem umum planoplano diferentediferente daqueledaquele definidodefinidopelaspelas dimensesdimenses predominantespredominantes dada estruturaestrutura (ex(ex.:.:lajes)lajes)

AsAs membranasmembranas soso placasplacas semsem resistnciaresistncia flexoflexo

AsAs cascascascas soso asas estruturasestruturas limitadaslimitadas porpor duasduas superfciessuperfcies curvascurvas prximasprximas umaumaAsAs cascascascas soso asas estruturasestruturas limitadaslimitadas porpor duasduas superfciessuperfcies curvas,curvas, prximasprximas umaumadada outraoutra


PlacaPlaca

rfic

iais

rfic

iais

ras

Supe

rra

s Su

per

ChapaChapaEst

rutu

rEs

trut

ur

ChapaChapa

Classificao das EstruturasE t t S fi i iE t t S fi i iEstruturas SuperficiaisEstruturas Superficiais

MembranaMembrana

E t t S fi i iE t t S fi i i

Classificao das EstruturasEstruturas SuperficiaisEstruturas Superficiais

CascaCasca

Classificao das EstruturasEstruturasEstruturas VolumtricasVolumtricasEstruturasEstruturas VolumtricasVolumtricasBlocosBlocos

AsAs estruturasestruturas volumtricasvolumtricas ouou blocosblocos soso caracterizadascaracterizadas porpor apresentarapresentar asas trstrsAsAs estruturasestruturas volumtricas,volumtricas, ouou blocos,blocos, soso caracterizadascaracterizadas porpor apresentarapresentar asas trstrsdimensesdimenses nana mesmamesma ordemordem dede grandezagrandeza..

Bloco de fundao

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M f l i d t tM f l i d t tMorfologia das estruturasMorfologia das estruturasIntroduo ao projeto estruturalIntroduo ao projeto estrutural

Noes de estaticidadeNoes de estaticidadeGraus de liberdadeGraus de liberdadeGraus de liberdadeGraus de liberdade

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