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Elementos Estruturais
Básicos
Arco
Aula 02
Estabilidade das Estruturas
Arquitetura é antes de mais nada construção, mas, construção
concebida com o propósito primordial de ordenar e organizar o...
ESTRUTURAS
Calatrava- Suécia
Calatrava- Espanha
Uma estrutura pode ser definida como uma composição de uma ou mais peças, ligadas entre si e ao
meio exterior de modo a fo...
“No caso das edificações, a estrutura é também um
conjunto de elementos – lajes, vigas e pilares – que se
inter-relacionam...
O caminho natural que as forças gravitacionais, ou seja os pesos dos
objetos e das pessoas, tendem a tomar é o da vertical...
Ao final da corrida, a fadiga será maior do que se fosse
percorrido um caminho reto. O mesmo ocorre com as forças
quando o...
RichardRogersPartnership
aeroportodeMadri
O trabalho do Engenheiro Civil no projeto estrutural é dividido
tradicionalmente em quatro fases:
(i) concepção,
(ii) mode...
EQUILÍBRIO
Equilíbrio
Entre as propriedades desejadas para as estruturas, a mais
importante é que, quando submetidas às mais diferent...
- Equilíbrio estático: a partícula possui resultante das forças nula e
está em repouso em relação a um referencial.
- Equi...
Condição de Equilíbrio: v =cte ou a=0 , num dado referencial.
I) Equilíbrio Estático: v=cte=0 , repouso.
II) Equilíbrio Di...
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Exemplo:
• Vejamos o caso de uma barra homogênea em equilíbrio estático, apoiada sobre dois suportes horizontais e sujeita...
Centro de Gravidade
A definição de centro de gravidade é importante para se entender a estabilidade de um corpo.
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O centro de gravidade é importante também na estabilidade dos corpos. Nos automóvel quanto mais baixo
for o seu centro de ...
Condições de equilíbrio nas estruturas
Para uma estrutura permanecer em equilíbrio estático é necessário,
mas não suficien...
ARCO
"O arco está para a Arquitetura assim como a roda está para a
mobilidade humana"
O arco na arquitetura
As civilizações da antiguidade foram as primeiras a utilizarem o arco, embora o Antigo Egito, a Babi...
ELEMENTOS CONSTRUTIVOS EM ARCOS
O termo arco, do latin arcus, se define em termos técnicos como um elemento construtivo e ...
Normalmente, os arcos são solicitados em compressão sob seu peso próprio. Devido ao
uso eficiente do material, os arcos tê...
AQUEDUTO ROMANO –
SEGÓVIA
Ativo até o final do século
19, o aqueduto levava a
água da serra, distante
cerca de 17 km, até ...
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As estruturas estarão a
sua vista para entendê-
las. As razões pelas
quais indicamos aos
alunos procurarem
estruturas metá...
Basicamente um Arco Triunfal
clássico é formado por dois
pilares maciços e interligados
por um arco semiesférico
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Arcos
São barras curvas, em que os esforços solicitantes predominantes são
forças normais de compressão, agindo simultanea...
Transmissão de cargas
Vitor Amaral Lotufo
Catedrais.
Além da escolha da geometria do arco, é necessário que também seja
garantido que o empuxo horizontal nos apoios seja absor...
Bibliografia
Rebello, Y. C. P., A Concepção Estrutural e a Arquitetura, Zigurate Editora, São Paulo, 2001.
ALMEIDA, Maria ...
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2. estrutura e elementos estruturais básicos.

  1. 1. Elementos Estruturais Básicos Arco Aula 02 Estabilidade das Estruturas
  2. 2. Arquitetura é antes de mais nada construção, mas, construção concebida com o propósito primordial de ordenar e organizar o espaço para determinada finalidade e visando a determinada intenção. (Lúcio Costa)
  3. 3. ESTRUTURAS
  4. 4. Calatrava- Suécia
  5. 5. Calatrava- Espanha
  6. 6. Uma estrutura pode ser definida como uma composição de uma ou mais peças, ligadas entre si e ao meio exterior de modo a formar um sistema em equilíbrio. Tal equilíbrio pode ser estático (estudado na graduação) ou dinâmico (estudado, em geral, na pós-graduação). Este livro aborda a Análise Estática. Uma estrutura é, portanto, um conjunto capaz de receber solicitações externas, denominadas ativas, absorvê-las internamente e transmiti-las até seus apoios ou vínculos, onde elas encontram um sistema de forças externas equilibrantes, denominadas forças reativas. ESTRUTURA
  7. 7. “No caso das edificações, a estrutura é também um conjunto de elementos – lajes, vigas e pilares – que se inter-relacionam - laje apoiando em viga, viga apoiando em pilar – para desempenhar uma função: criar um espaço em que pessoas exercerão diversas atividades.” Yopanan C. Rebello, em “A Concepção Estrutural e a Arquitetura”
  8. 8. O caminho natural que as forças gravitacionais, ou seja os pesos dos objetos e das pessoas, tendem a tomar é o da vertical. Se for oferecido a estas forças um caminho mais longo, elas obrigatoriamente terão que percorre-lo, desviando-se, assim, de sua tendência natural e provocando esforços que solicitarão os elementos presentes nesse caminho. É como percorrer um labirinto cheio de desvios: a tendência seria seguir em linha reta e, com isso, não se submeter a maiores esforços; a cada curva realizada, se é forçado a mudar de direção, solicitando um esforço adicional ao corpo.
  9. 9. Ao final da corrida, a fadiga será maior do que se fosse percorrido um caminho reto. O mesmo ocorre com as forças quando obrigadas a desviar-se do seu caminho natural, a vertical. Para transferir um conjunto de forças ao solo podemos usar muitos ou poucos caminhos Uma estrutura com muitos caminhos tende a tê-los mais estreitos; já as com poucos caminhos sofrem um maior acumulo de forças em cada um, abrigando-os a serem mais largos. A analogia com uma estrutura viária deixa bem clara essa noção de distribuição de caminhos. Se a ligação entre dois bairros for feita por apenas uma rua, deve-se construir uma rua bem larga, para que não haja engarrafamento. Se, ao contrário, houver várias ruas ligando os dois bairros, não haverá necessidade de ruas muito largas.
  10. 10. RichardRogersPartnership aeroportodeMadri
  11. 11. O trabalho do Engenheiro Civil no projeto estrutural é dividido tradicionalmente em quatro fases: (i) concepção, (ii) modelação estrutural, (iii) dimensionamento e (iv) detalhamento
  12. 12. EQUILÍBRIO
  13. 13. Equilíbrio Entre as propriedades desejadas para as estruturas, a mais importante é que, quando submetidas às mais diferentes forças, possam manter-se em equilíbrio durante toda a sua vida útil. Diz-se que um objeto está em equilíbrio quando não há alteração no estado das forças que atuam sobre ele.
  14. 14. - Equilíbrio estático: a partícula possui resultante das forças nula e está em repouso em relação a um referencial. - Equilíbrio dinâmico: a partícula possui resultante das forças nula e está em movimento retilíneo uniforme em relação a um referencial
  15. 15. Condição de Equilíbrio: v =cte ou a=0 , num dado referencial. I) Equilíbrio Estático: v=cte=0 , repouso. II) Equilíbrio Dinâmico: v=cte ,v ≠0 , movimento retilíneo e uniforme (MRU).
  16. 16. pincamentos.blogspot.com
  17. 17. pincamentos.blogspot.com
  18. 18. Exemplo: • Vejamos o caso de uma barra homogênea em equilíbrio estático, apoiada sobre dois suportes horizontais e sujeita a uma força , conforme a figura. • Analisando as forças que agem na barra temos:
  19. 19. Centro de Gravidade A definição de centro de gravidade é importante para se entender a estabilidade de um corpo. Analogamente ao centro de massa, que corresponde a uma média ponderada das massas das partículas que formam um determinado corpo, o centro de gravidade é um ponto de aplicação do peso total de um corpo. Entenda-se peso total como sendo a soma vetorial de todas as forças gravitacionais que agem em cada partícula constituinte do corpo. O cálculo do centro de gravidade (xCG) de um corpo é feito de maneira simples quando consideramos que a aceleração da gravidade que atua em um corpo é constante em todos os pontos do mesmo. Nesta situação o centro de gravidade coincide como o próprio centro de massa (xCM)
  20. 20. O centro de gravidade é importante também na estabilidade dos corpos. Nos automóvel quanto mais baixo for o seu centro de massa e quanto maior for a área de apoio do carro em relação ao chão, maior é sua estabilidade. Isso permite o carro percorrer curvas com uma determinada inclinação sem que o mesmo tombe. Para que isso ocorra a reta vertical que passa pelo centro de massa do um corpo deve sempre passar pela base de apoio
  21. 21. Condições de equilíbrio nas estruturas Para uma estrutura permanecer em equilíbrio estático é necessário, mas não suficiente, que as dimensões de suas secções sejam corretamente determinadas. Embora corretamente dimensionada, a estrutura pode perder o equilíbrio se seus apoios ou as ligações entre as partes que a constituem, denominados vínculos, não forem corretamente projetados.
  22. 22. ARCO
  23. 23. "O arco está para a Arquitetura assim como a roda está para a mobilidade humana"
  24. 24. O arco na arquitetura As civilizações da antiguidade foram as primeiras a utilizarem o arco, embora o Antigo Egito, a Babilônia, a Grécia Antiga e a Assíria o tenham restrito a construções no subsolo, nomeadamente em estruturas de drenagem e abóbadas. Mas foram os romanos, os maiores responsáveis pelo seu uso em grande escala, possibilitando a criação de construções arquitetônicas de maiores vãos, com abóbadas e cúpulas possuindo dimensões monumentais, como por exemplo, o Coliseu de Roma, um dos mais importantes monumentos da cidade.
  25. 25. ELEMENTOS CONSTRUTIVOS EM ARCOS O termo arco, do latin arcus, se define em termos técnicos como um elemento construtivo e de sustentação que de forma mais ou menos curva, cobre o vão ou espaço existente entre dois pontos fixos. Os arcos são sistemas estruturais que vencem grandes vãos e sofrem compressões simples, gerando esforços horizontais (empuxos) nos apoios, que serão tanto maiores quanto menores forem às flechas do arco. Estes elementos têm uma relação mínima entre vão e flecha para que se comportem como tais. Caso esta não se cumpra, o arco se comporta como uma viga de eixo curvo (CALADO; PAIS DA SILVA, 2005).
  26. 26. Normalmente, os arcos são solicitados em compressão sob seu peso próprio. Devido ao uso eficiente do material, os arcos têm sido construí- dos com vãos de mais de 600 metros. Para estar em compressão pura, um estado de tensão eficiente, o arco deve ser projetado de modo que a resultante das forças internas de cada seção passe pelo centroide. Para determinado vão e elevação, existe somente uma forma de arco na qual a solicitação direta ocorrerá para um sistema de forças em particular. Para outras condições de carga, desenvolvem-se momentos fletores que podem produzir grandes deslocamentos em arcos delgados. A escolha da forma de arco apropriada por parte dos antigos construtores nos períodos romano e gótico representou um entendimento bastante sofisticado do comportamento estrutural. (Como os registros históricos relatam muitas falhas de arcos de alvenaria, obviamente nem todos os construtores entenderam a ação do arco.)
  27. 27. AQUEDUTO ROMANO – SEGÓVIA Ativo até o final do século 19, o aqueduto levava a água da serra, distante cerca de 17 km, até a cidade. Sua gigante estrutura é composta por 167 arcos formados por pedras unidas sem nenhum tipo de argamassa entre elas. Por isso, é considerado uma das mais importantes obras da engenharia na Espanha.
  28. 28. coisasdaarquitetura.wordpress.com
  29. 29. As estruturas estarão a sua vista para entendê- las. As razões pelas quais indicamos aos alunos procurarem estruturas metálicas ou de madeira são pelo fato de que nas estruturas de concretos armado seus elementos estruturais não serem visíveis , didáticos e compreensíveis como nos outros dois tipos de estruturas.
  30. 30. Basicamente um Arco Triunfal clássico é formado por dois pilares maciços e interligados por um arco semiesférico contendo ainda, uma cobertura em forma de telhado ou reta, complementado por estátuas e inscrições ressaltando vitórias ou eventos importantes.
  31. 31. Arcos São barras curvas, em que os esforços solicitantes predominantes são forças normais de compressão, agindo simultaneamente ou não, com momentos fletores
  32. 32. Transmissão de cargas
  33. 33. Vitor Amaral Lotufo
  34. 34. Catedrais.
  35. 35. Além da escolha da geometria do arco, é necessário que também seja garantido que o empuxo horizontal nos apoios seja absorvido pela fundação.
  36. 36. Bibliografia Rebello, Y. C. P., A Concepção Estrutural e a Arquitetura, Zigurate Editora, São Paulo, 2001. ALMEIDA, Maria Cascão Ferreira de. Estruturas Isostáticas. São Paulo: Oficina de Textos, 2009 ONOUYE, Barry; KANE, Kevin. Estática e Resistência Dos Materiais Para Arquitetura e Construção de Edificações. Rio de Janeiro: LTC. 4ª Ed. 2015. Engel, H., “Sistemas de Estructuras/Sistemas Estruturais”, Editorial Gustavo Gilli, Barcelona, 2001. DIEZ, Gloria. Projeto estrutural na arquitetura. Porto Alegre: Masquatro. 2012 CHING, Francis. Sistemas estruturais ilustrados. Porto Alegre: Bookman, 2010 BOTELHO, M. C. Concreto Armado “Eu Te Amo” para arquitetos. Vol.1. São Paulo: Edgard Blücher, 2002. SALVADORE, Mario. Por que os edifícios ficam de pé: a força da arquitetura. 2'. ed. – São Paulo: Editora WMF Martins Fontes, 2011. -(Coleção mundo da arte).

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