Derivadas e integrais na construção civil

Páginas: 9 (2189 palavras) Publicado: 8 de novembro de 2011
Engenharia estrutural é o ramo da engenharia civil, engenharia mecânica, engenharia naval, engenharia aeronáutica, ou qualquer outra engenharia que utilize cálculo estrutural, seja de estruturas estáticas ou dinâmicas (estrutura offshore, por exemplo), dedicado primariamente ao projecto e cálculo de estruturas. De forma simplificada, é a aplicação da mecânica dos sólidos ao projecto de edifícios,pontes, muros de contenção, barragens, túneis, plataformas de petróleo, navios, aviões, automóveis e outras estruturas.
O objectivo do projecto de uma estrutura é permitir que a mesma atenda à sua função primária sem entrar em colapso e sem deformar ou vibrar excessivamente. Dentro destes limites, os quais são precisamente definidos pelas normas técnicas, o engenheiro estrutural almeja o melhoruso dos materiais disponíveis e o menor custo possível de construção e manutenção da estrutura.


Pearl River Tower, Guanzhou, China.

Resumidamente, as principais etapas do projecto estrutural são a criação do esquema estrutural, a definição das cargas ou forças que actuam na estrutura, o cálculo dos esforços e deformações, o dimensionamento das peças estruturais, e finalmente odetalhamento do projecto para execução.

Elementos Estruturais

Os principais tipos de elemento estrutural, de acordo com a geometria e o tipo de esforço suportado, são:
• Barra - elemento linear sujeito a esforços longitudinais, sejam de tracção ou de compressão, segundo o seu sentido, de flexão, torção e esforço transverso, actuando estes isoladamente ou combinados. Pode-se considerar que as vigas eos pilares são elementos barra.
• Veio de Transmissão - elemento linear sujeito unicamente a esforços de torção.
• Viga - elemento linear sujeito a esforços de flexão, esforço tranverso e torção, simultaneamente ou isoladamente. Neste elemento, por regra o esforço de torção é desprezado.
Estes elementos são combinados em estruturas, tais como:
• Treliça plana - estrutura plana formada porbarras conectadas por rótulas num plano.
• Treliça espacial - estrutura tridimensional formada por barras e rótulas, tridimensionalmente.
• Viga contínua - estrutura linear formada por vários tramos de vigas apoiadas.
• Pórtico plano - estrutura plana formada por barras (vigas, pilares)
• Pórtico espacial - estrutura tridimensional formada por barras (vigas, pilares)
• Laje - elemento plano,dicreterizado numericamente por elementos barra, formando uma grelha.
• Casca - elemento em forma de semi-esfera (ou elipsoidal). É também discreterizado por elementos barra.

O esquema estrutural é uma representação simplificada da estrutura em termos de seus elementos, conexões e apoios. Dentro das restrições do projeto arquitetônico, a definição do esquema estrutural é uma das etapas maisdependentes dos conhecimentos, da experiência e da criatividade do engenheiro estrutural.
Os elementos estruturais, quanto ao seu grau de hiperestaticidade, podem ser classificados como estruturas isostáticas, estruturas hiperestáticas ou estruturas hipostáticas.
Nota: existem diversos termos técnicos de engenharia civil

Cargas

As cargas (forças) que atuam na estrutura podem ser permanentes,tais como o peso próprio e dos objetos suportados pela estrutura, ou acidentais, como as referentes aos ventos. Para estruturas comuns, as normas técnicas contém recomendações para os cargas a serem consideradas. Com base nestas recomendações, o projectista define diversos casos de carregamento, com o objetivo de estabelecer a condição mais desfavorável de projeto (aquela que produz os maioresesforços).

Esforços e deformações

Os esforços estruturais (esforço normal, esforço cortante, momento flector e momento de torção) são medidas estruturais correspondentes às tensões que actuam no material que compõe a estrutura. O esforço normal é a força actuante no sentido da peça, tendendo a tracioná-la ou comprimí-la, calculada a partir da tensão normal na seção. O esforço cortante é a força...
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