resumo sobre sistemas estruturais, Resumos de Projeto Estrutural e Arquitetura

Baixe resumo sobre sistemas estruturais e outras Resumos em PDF para Projeto Estrutural e Arquitetura, somente na Docsity! Vigas: elementos estruturais lineares (barras) sujeitos preponderantemente à flexão. Pilares: elementos estruturais lineares (barras) sujeitos preponderantemente à compressão. Cabos: elementos estruturais lineares (barras) sujeitos preponderantemente à tração. Barra cuja seção transversal é tão diminuta em relação ao seu comprimento que não possui rigidez à compressão ou à flexão. Arcos: elementos estruturais lineares (barras) curvos. Malhas de cabos e membranas (estruturas tensionadas) Tensoestrutura (sistemas de tenda) é o termo usualmente empregado às estruturas que utilizam membranas trabalhando junto a cabos de aço na construção de coberturas, cujas principais características detêm-se na trabalhabilidade dos esforços de tração, pré-fabricação, grandes vãos e maleabilidade formal. Este tipo estrutural permite menor quantidade material, graças à utilização de lonas com espessuras delgadas, que quando esticadas por meio da utilização de cabos de aço, criam superfícies capazes de vencer os esforços dominantes – tração, que pela leveza e espessura, não trabalham os esforços de flexão e compressão. Predominantemente utilizadas em coberturas de centros esportivos, de espetáculos, arenas culturais e comerciais, construções industriais e agroindustriais. PARA QUE SERVE UMA COBERTURA TENSIONADA? A cobertura tensionada é uma cobertura confeccionada em lona sintética ou membranada, que confere a lona sustentação adequada para que ela possa ser fixada por cabos ou estruturas de aço, que garantem a sua sustentação. SISTEMAS ESTRUTURAIS DE FORMA ATIVA: CABOS E ARCOS Sistemas estruturais de forma ativa são formados por estruturas flexíveis, sendo apoiadas por suas extremidades fixas, são capazes de tolerar seu peso próprio e vencer grandes vãos. Os esforços produzidos sobre esses sistemas são apenas normais simples de tração e compressão, estes modelos produzem em seus apoios esforços horizontais, sendo que em casos ideais sua forma coincide com o fluxo dos esforços. À exemplo de sistemas estruturais sob solicitações simples, tem-se: Sistemas de cabo, sistemas de tenda, sistemas pneumáticos e sistemas de arco. Cabos Os cabos são elementos estruturais lineares que podem ser definidos como barras flexíveis, sua flexibilidade se deve ao fato de sua seção transversal ser sensivelmente maior que seu comprimento. Tal característica indica também pouca resistência à compressão e à flexão, pode-se assim determinar que os cabos ideais possuem momento fletor e esforço cortante nulos, sendo que os cabos são muito resistentes à esforços normais de tração. Em especial os cabos de aço, quando expostos somente a esforços de tração simples apresentam grande eficiência, suportando grandes vãos. Os cabos formam estruturas muito esbeltas e leves, por esses motivos também conseguem cobrir grandes vãos, são muito utilizados em pontes, galpões com grandes vãos de laje e condução de energia, uma deficiência dos cabos é a instabilidade em relação às cargas variáveis como o vento. Arcos Arcos são elementos estruturais que sustentam as cargas desenvolvendo apenas tensões e compressão esses que tradicionalmente empregam materiais rígidos (rochas, tijolos), pois esses suportam bem a tensões de compressão. Os arcos devem ser submetidos exclusivamente a esforço de compressão simples, se deve evitar esforços de flexão esse e que podem aumentar suas dimensões o seu custo do arco. A primeira coisa que se deve ter em mente ao pensar em arcos é que ele é um elemento que funciona principalmente ao esforço de compressão. O solo onde o arco estiver apoiado deve ser estável para resistir tanto as reações verticais quanto horizontais. Essas reações podem causar um esforço detração da base de alguns tipos de arcos. Para que esse problema seja resolvido é indicado que se use um tirante, para ligar as extremidades dos arcos por um material que resista a tração. Estrutura Pneumática As estruturas pneumáticas são estruturas de membrana constituídas pelo volume de ar insuflado. São estruturas extremamente leves. Uma pressão interna existente pré-esforça as membranas envolventes que estão sujeitas a tração e neutraliza as cargas externas. As membranas geralmente são constituídas por folhas de ETFE. A arquitetura pneumática é aquela constituída por materialidades leves, flexíveis, suportada por bases fixas, mas sem a capacidade de suportar a si mesma decorrente da leveza, com a função de cobrir um vão a partir da injeção de ar. Isto é, são estruturas conformadas a partir de membranas pneumáticas infladas por sistemas de ar que atuam de mesma forma como o sustentar ao mesmo tempo coberturas (na membrura superior) e pisos (na membrura inferior). As barras horizontais da viga Vierendeel são chamadas de membruras e as verticais, montantes. A membrura superior e os montantes estão sujeitos a esforços de compressão simples, momento fletor e força cortante. Já a membrura inferior a tração simples, momento fletor e força cortante. A viga Vierendeel necessita que os nós sejam rígidos, por isso deve-se usar materiais que facilitem a execução de vínculos rígidos, como o aço e o concreto armado moldado in loco. VIGA BALCÃO Projetada para fora do plano, por motivos estéticos, exigências arquitetônicas ou de projeto, em forma de arco ou poligonal, apoiada em seus extremos. VIGA PROTENDIDA Vigas pré-moldadas, protendidas são peças de concreto tracionadas com elementos de protensão (barras ou fios, basicamente). Afinal o tracionamento tem como finalidade produzir tensões prévias em uma estrutura de concreto. Assim melhorando sua resistência e comportamento sob as condições de carga. VIGA VAGÃO O sistema chamado de viga vagão formado por uma viga principal, um ou dois montantes e tirantes fixados nas extremidades da peça, resulta em um modelo estrutural leve, de fácil manuseio, boa rigidez e de boa capacidade mecânica. Vigas vagão são aquelas constituídas por barras e tirantes de aço, onde as aplicações destes últimos atuam na redução dos esforços de flexão e deformações da peça, permitindo a diminuição na altura da viga. Em outras palavras, são a união de vigas contínuas de alma cheia (aço ou madeira) junto a cabos de aço que são posicionados na região inferior e apoiados por montantes tracionados. Desse modo, conseguem vencer maiores vãos, mantendo a menor seção possível e a esbelteza da peça. LAJES MACIÇAS Chama-se laje maciça a laje de concreto armado com espessura constante, moldada in loco a partir do lançamento do concreto fresco sobre um sistema de formas planas. Os tipos de lajes maciças se referem mais ao tipo de vínculo da laje com as vigas, que podem ser: Apoiadas em todas as direções; apoiada em duas direções. LAJE COGUMELO As lajes tipo cogumelo são aquelas que não são apoiadas nas vigas, apenas nos pilares. Podem ser maciças, de concreto armado ou protendido, ou incorporadas com material inerte, formando lajes nervuradas. Na laje cogumelo, o pilar recebe o capitel, estrutura mais reforçada para resistir aos efeitos de punção. LAJE NERVURADA A armação usada para a sustentação dessa laje de concreto lembra nervuras. Nesses pequenos espaços o preenchimento é feito com concreto ou até mesmo outros tipos de materiais, como isopor e tijolo. Esse tipo de laje costuma ser mais utilizada em grandes vãos, maiores que 5 metros como estacionamentos de shopping em subsolo, por exemplo. LAJES PRÉ-FABRICADAS/ PRÉ-MOLDADAS A laje pré-moldada, também conhecida como laje pré-fabricada, se trata de um elemento estrutural de uma edificação cuja a principal função é disseminar, ou seja, deslocar as cargas de peso do teto em direção as vigas e pilares da construção. A estrutura da laje pré-moldada é produzida por meio de processos industriais e consequentemente apresentam uma montagem unidimensional já que seus moldes são pré-fabricados. Seu arranjo é composto por vigotas de concreto e materiais que proporcionam o seu respectivo ligamento. CONCRETO ARMADO O concreto armado é a combinação do concreto com o aço, ou seja, cada peça da estrutura é composta por uma armação feita com barras de aço coberta de concreto, e são indispensáveis na execução de peças como vigas e lajes, por exemplo. O aço é resistente à tração (movimentos laterais), enquanto o concreto tem alta resistência a compressão (movimentos verticais). A composição do concreto armado é a junção de concreto + aço (armadura passiva) A composição do concreto é de cimento+água+agregado miúdo+agregado graúdo. Ele é obtido através da mistura do cimento, areia, pedra e água. Ao ser hidratado com água, o cimento transforma-se em uma pasta aglomerante que cria a aderência perfeita para os fragmentos agregados (pedra e areia). Por isso a etapa de mistura da água com o cimento é essencial para o concreto armado, pois apenas a quantidade correta ativa a reação química que transforma o cimento em uma pasta aglomerante. Se a dose líquida for pequena, a reação não acontecerá por completo no concreto armado. Já se for excessiva, a resistência da pasta pode diminuir. Para fundações o concreto deve ter resistência (Fck) de aproximada 25 MPa. Já na laje, o concreto deve ter Fck acima de 30 MPa. Para o concreto magro utilizado em contrapisos e calçadas, a resistência esperada é de apenas 10 MPa. CONCRETO PROTENDIDO A composição do concreto protendido é a junção de concreto + aço (armadura passiva + armadura ativa) Concretos protendidos são “aqueles nos quais parte das armaduras é previamente alongada por equipamentos especiais de protensão com a finalidade de, em condições de serviço, impedir ou limitar a fissuração e os deslocamentos da estrutura e propiciar o melhor aproveitamento de aços de alta resistência no estado limite último”