Teoria das estruturas

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  • Publicado : 29 de novembro de 2011
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1. INTRODUÇÃO

O projeto e a construção de estruturas é uma área da Engenharia Civil no qual muitos engenheiros civis se especializam. Estes são os chamados engenheiros estruturais. A Engenharia Estrutural trata do planejamento, projeto, construção e manutenção de sistemas estruturais para transporte, moradia, trabalho e lazer.
Uma estrutura pode ser concebida como um empreendimento por sipróprio, como no caso de pontes e estádios de esporte, ou pode ser utilizada como o esqueleto de outro empreendimento, como no caso de edifícios e teatros. Uma estrutura pode ainda ser projetada e construída em aço, concreto, madeira, pedra, materiais não convencionais (materiais que utilizam fibras vegetais, por exemplo), ou novos materiais sintéticos (plásticos, por exemplo). Ela deve resistir aventos fortes, a solicitações que são impostas durante a sua vida útil e, em muitas partes do mundo, a terremotos.
O projeto estrutural tem como objetivo a concepção de uma estrutura que atenda a todas as necessidades para as quais ela será construída, satisfazendo questões de segurança, condições de utilização, condições econômicas, estética, questões ambientais, condições construtivas erestrições legais. O resultado final do projeto estrutural é a especificação de uma estrutura de forma completa, isto é, abrangendo todos os seus aspectos gerais, tais como locação, e todos os detalhes necessários para a sua construção.
Portanto, o projeto estrutural parte de uma concepção geral da estrutura e termina com a documentação que possibilita a sua construção. São inúmeras e muito complexas asetapas de um projeto estrutural. Entre elas está a previsão do comportamento da estrutura de tal forma que ela possa atender satisfatoriamente às condições de segurança e de utilização para as quais ela foi concebida.
A análise estrutural é a fase do projeto estrutural em que é feita a idealização do comportamento da estrutura. Esse comportamento pode ser expresso por diversos parâmetros, tais comopelos campos de tensões, deformações e deslocamentos na estrutura. De uma maneira geral, a análise estrutural tem como objetivo a determinação de esforços internos e externos (cargas e reações de apoio), e das correspondentes tensões, bem como a determinação dos deslocamentos e correspondentes deformações da estrutura que está sendo projetada. Essa análise deve ser feita para os possíveis estágiosde carregamentos e solicitações que devem ser previamente
determinados.
O desenvolvimento das teorias que descrevem o comportamento de estruturas se deu inicialmente para estruturas reticuladas, isto é, para estruturas formadas por barras (elementos estruturais que têm um eixo claramente definido). Estes são os tipos mais comuns de estruturas, tais como a estrutura de uma cobertura ou oesqueleto
de um edifício metálico. Mesmo em casos de estruturas nas quais nem todos os elementos estruturais podem ser considerados como barras (como é o caso de edifícios de concreto armado), é comum analisar o comportamento global ou parcial da estrutura utilizando-se um modelo de barras.

uma peça estrutural, deve resistir aos esforços incidentes e transmiti-los a outras peças, através dos vínculosque as unem, com a finalidade de conduzi-los ao solo.

2. CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRUTURAS:

a) ESTRUTURAS PLANAS DISCRETAS (FORMADA POR BARRAS)
1ª com carregamento no mesmo plano (bi-dimessional)
2ª com carregamento em planos diferentes (bi-dimensional)
3ª espaciais (3 dimensões)

Exemplo de estrutura com carga no mesmo plano:



VIGA SIMPLES (ISOSTÁTICA)



VIGACONTÍNUA (HIPERESTÁTICA)

PÓRTICO SIMPLES (ISOSTÁTICO)

PÓRTICO MÚLTIPLO (HIPERÉSTATICO)

ARCO BI-ROTULADO



TRELIÇA – TESOURA SIMPLES (ISOSTÁTICA)


TRELIÇA COMPOSTA (HIPERESTÁTICA)

Exemplo de estruturas com cargas em planos diferentes:


GRELHAS DE VIGAS

Exemplo de estruturas espaciais:

TORRES

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