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ENGENHARIA CIVIL^ FACIG SISTEMAS ESTRUTURAS I – AEU04-
EAU04-14 – SISTEMAS ESTRUTURAIS I Aula 2
Prof. José Francisco Anunciação
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Vínculos Vínculos são elementos que impedem o deslocamento de pontos das peças, introduzindo esforços nesses pontos correspondentes aos deslocamentos impedidos Uma condição que deixa estabelecida uma possibilidade de deslocamento do corpo rígido é denominada grau de liberdade. Um corpo rígido no espaço tem seis graus de liberdade, correspondentes a três translações segundo três direções ortogonais e três rotações em torno dos três mesmos eixos
Apoios
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Estrutura
É o conjunto de elementos resistentes de uma construção
Cada parte portante da construção, também denominada peça estrutural , deve resistir aos esforços incidentes e transmiti-los a outras peças, através dos vínculos que as unem, com a finalidade de conduzi-los ao solo.
Conceitos Fundamentais
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Objetivo da Estrutura
Conceitos Fundamentais
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Concepção Estrutural
É a primeira fase, que consiste em definir os dados dos materiais a serem empregados, escolher e pré-dimensionar os elementos, definir suas posições e definir as ações que atuarão sobre a estrutura, com base no projeto arquitetônico. Cabe ao engenheiro conceber a estrutura, não existe software que faça isso.
Conceitos Fundamentais
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Análise Estrutural
É a fase do projeto estrutural em que é feita a idealização do comportamento da estrutura para a determinação:
Conceitos Fundamentais
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Dimensionamento e Detalhamento
É a fase onde são dimensionados e detalhados todos os elementos. Existem softwares específicos para cada tipo de sistema estrutural.
Conceitos Fundamentais
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Emissão das Pranchas Finais
O produto final de um projeto estrutural é composto por desenhos que precisam conter especificações de como executar a estrutura na obra.
Conceitos Fundamentais
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Modelo Estrutural
Um bom modelo deve: considerar os aspectos essenciais do problema; fornecer resultados próximos das respostas reais.
Se as previsões do modelo não estão de acordo com as respostas reais é necessário refinar o modelo: incluir aspectos inicialmente desprezados
Conceitos Fundamentais
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Modelo Estrutural
Hipóteses Simplificadoras hipóteses sobre a geometria do modelo;
- Modelo de barras ou contínuo, modelo bi ou tridimensional, etc.?
- Como representar os elementos estruturais: vigas, pilares, lajes, etc.? hipóteses sobre as condições de apoio;
- Como a estrutura se conecta com o meio externo?
- Que tipos de apoio considerar? hipóteses sobre o comportamento dos materiais;
- Como representar matematicamente um material? hipóteses sobre as solicitações que agem sobre a estrutura.
- Como representar as cargas que atuam na estrutura?
- Quais são os tipos de solicitação: peso próprio, vento, cargas de ocupação de prédios, variação de temperatura?
Conceitos Fundamentais
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Modelo Estrutural
Condições básicas da Analise Estrutural Condições de equilíbrio. São condições que garantem o equilíbrio estático de qualquer porção isolada da estrutura ou da estrutura como um todo. Condições de compatibilidade entre deslocamentos e deformações. São condições geométricas que devem ser satisfeitas para garantir que a estrutura, ao se deformar, permaneça contínua (sem vazios ou sobreposição de pontos) e compatível com seus vínculos externos. Tipos de condições de compatibilidade: Continuidade interna No interior das barras Nas ligações das barras Compatibilidade externa (modelo tem que satisfazer as condições de suporte adotadas).
Conceitos Fundamentais
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Modelo Estrutural
Parte-se de uma estrutura real tal como é construída e define- se um modelo estrutural, que incorpora todas as teorias e hipóteses feitas para descrever o comportamento da estrutura para as diversas solicitações.
Conceitos Fundamentais
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Modelo Estrutural
Conceitos Fundamentais
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Quanto ao equilíbrio estático:
Estruturas hipostáticas: quando os vínculos forem insuficientes para manter o equilíbrio estático.
Estruturas isostáticas: quando os vínculos forem estritamente os necessários para manter o equilíbrio estático.
Estruturas hiperestáticas: quando os vínculos forem superabundantes a esse equilíbrio.
Classificação das Estruturas
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Quanto à geometria dos elementos:
Uma simplificação adotada é supor a estrutura dividida em partes de comportamentos isolados. (elementos).
Cada um destes elementos pode ser identificado por três dimensões que definem o volume. Conforme as relações entre estas dimensões, surgem 3 tipos de elementos estruturais: lineares, bidimensionais e tridimensionais.
Classificação das Estruturas
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Quanto à geometria dos elementos:
Elementos lineares ou unidimensionais
São chamados de barras. Uma dimensão preponderante sobre as demais. Exs: vigas, pilares, tirantes, treliças.
Classificação das Estruturas
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Elementos de superfície ou bidimensionais
Duas dimensões preponderantes. Podem ser chapas, placas, cascas e membranas. Nas chapas, as cargas estão aplicadas no mesmo plano definido pelas dimensões predominantes da estrutura Nas placas, as cargas estão aplicadas em um plano diferente daquele definido pelas dimensões predominantes da estrutura (ex.:lajes) As membranas são placas sem resistência à flexão As cascas são as estruturas limitadas por duas superfícies curvas, próximas uma da outra
Classificação das Estruturas
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Elementos de superfície ou bidimensionais
Classificação das Estruturas
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Elementos de superfície ou bidimensionais
Classificação das Estruturas
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Elementos de superfície ou bidimensionais
Classificação das Estruturas
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Elementos de volume ou tridimensionais
Classificação das Estruturas
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Exemplo de um edifício
Classificação das Estruturas
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Noções de Estaticidade
Graus de Liberdade
Apoios
Estaticidade e Estabilidade
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