Fundamentos de estruturas teoria 01_parte 2

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Fundamentos de estruturas teoria 01_parte 2

  1. 1. Elementos funcionais do edifícioO Edifício ao ser construído, circunscreve uma porção do espaço, sendo constituído por uma sériede elementos, todos eles baseados no mínimo no ante projeto de arquitetura.Infra estruturaMadeiraSupra estrutura ConcretoAçoEstruturas mistas ou alternativasVerticaisHorizontaisHidráulicasElétricas SomComplementares Ar condicionado LógicaSuprimento de energia GásEnergia solarTelefoneInterfoneTransporte vertical ElevadoresMonta cargasIluminação emergênciaSegurança ExtintoresSprinklers•Instalações•Estrutura•Vedações
  2. 2. Superfícies planas Lajes horizontaisinclinadasTelhados tesouras comunsespeciaisSuperfícies curvas Telhados cilíndricosCúpulasAgulhasTerraçosArgila Telhas francesasPedra ArdósiaAçoAlumínioCobreZincoMadeiraPlásticosVidrosMateriais artificiais FibrocimentoMetais•CoberturasQuanto à formaQuanto aos materiais
  3. 3. Critérios de classificação quanto ao comportamento estático.
  4. 4. Pórtico BiarticuladoViga simplesmente apoiada sem balançosDeformação por flexãoMomentos fletoresFonte: ENGEL, Heino. Sistemas de estructuras. Barcelona: Gustavo Gili, SA, 2001. p.186. Título original: Tragsysteme.Copyright 1997. Gustavo Gili – Barcelona.LION GATEWAY - MYCENAE 1300 BC- GRÉCIA MASP / SÃO PAULOEstrutura IsostáticaPossui o nº suficiente de vínculos de modo a garantir a necessária estabilidade. Pode serresolvida pela Estática.
  5. 5. Estrutura Hiperestática. Organização tridimensionalEstrutura HiperestáticaPossui o nº de vínculos maior do que o necessário para garantir a necessária estabilidade.Para determinar seus esforços temos de usar a teoria das deformações.
  6. 6. Viga contínua: a deformação por flexão em um vão transmitir-se-á ao outro. Ascargas sobre um vão serão resistidas pelo comprimento total da viga.Fonte: ENGEL, Heino. Sistemas de estructuras. Barcelona: Gustavo Gili, SA, 2001. p.181. Título original: Tragsysteme.Copyright 1997. Gustavo Gili – Barcelona.
  7. 7. Influência da continuidade no mecanismo portanteEm virtude da continuidade, a rotação da viga nos apoios fica restrita. A flexãomáxima ocorre nos vãos extremos, onde a rotação de uma extremidade não éobstruída.Fonte: ENGEL, Heino. Sistemas de estructuras. Barcelona: Gustavo Gili, SA, 2001. p.181. Título original: Tragsysteme.Copyright 1997. Gustavo Gili – Barcelona.
  8. 8. Influência da rigidez do pórtico na distribuição dos esforços e na forma da estruturaFonte: ENGEL, Heino. Sistemas de estructuras. Barcelona: Gustavo Gili, SA, 2001. p.186. Título original: Tragsysteme.Copyright 1997. Gustavo Gili – Barcelona.
  9. 9. Pórtico com dupla articulação
  10. 10. A megaestrutura do MASP ou, “a derrubada dos mitos”:VÃO LIVRE = 70 M.4 pilares ôcos [ 4.0 x 2.5 m. ]4 vigas [ 2.5 x 3.5 m. ]
  11. 11. Pórtico BiengastadoESTAÇÃO LARGO 13 / SÃO PAULO
  12. 12. Isostáticas x Hiperestáticas:Imagem do livro “Razon y ser de lostipo estructurales”Eduardo Torroja
  13. 13. A FORMA E A FUNÇÃO DA ESTRUTURA:FATORES QUE DETERMINAM SUA MORFOLOGIA, OPAPEL DOS ELEMENTOS QUE A COMPÕE, E AIMPORTÂNCIA DE SABER VER A ARQUITETURA APARTIR DO RECONHECIMENTO E INTERPRETAÇÃODAS DIFERENTES TIPOLOGIAS ESTRUTURAIS.
  14. 14. Critérios Geométricos de Classificação:PilaresVigas de alma cheiaTirantesTirantes•Estruturas linearesBarras rígidasBarras flexíveisEstaisas
  15. 15. BARRAS RÍGIDAS - PILARES
  16. 16. VIGAS DE ALMA CHEIA
  17. 17. TIRANTES
  18. 18. BARRAS FLEXÍVEIS - ESTAIS
  19. 19. Cabos CatenáriaParábola•Estruturas de superfíciePlanas Lajes ( placas)Paredes estruturais (chapas)Barras articuladas PórticosTreliçasNervurasEntramados GrelhasFolhas PoliédricasRígidasFlexíveisArcos
  20. 20. ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE. RÍGIDAS : PLANAS - LAJES [ PLACAS ]
  21. 21. ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE. RÍGIDAS : PLANAS - PAREDES ESTRUTURAIS[ CHAPAS ]
  22. 22. ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE. RÍGIDAS : PLANAS - ARCOS
  23. 23. ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE. RÍGIDAS : BARRAS ARTICULADAS - PÓRTICOS
  24. 24. ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE. RÍGIDAS : BARRAS ARTICULADAS -TRELIÇAS
  25. 25. ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE. RÍGIDAS: ENTRAMADOS - NERVURAS
  26. 26. ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE. RÍGIDAS: ENTRAMADOS - GRELHAS
  27. 27. ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE. RÍGIDAS: ENTRAMADOS - FOLHASPOLIÉDRICAS
  28. 28. ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE - FLEXÍVEIS : CABOS - CATENÁRIA
  29. 29. ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE - FLEXÍVEIS : CABOS - PARÁBOLA
  30. 30. ESTRUTURAS DE SUPERFÍCIE - ARCO PARÁBOLICO
  31. 31. Formadas por associação de barras•E. tridimensionaisMaciçasEstruturas pneumáticasFormadas por associação de cabos e membranasTreliças espaciaisGeodésicasBlocos de fundaçãoSapatasBarragensGabiõesMuralhasInfladasAspiradasInsufladasEstruturas retesadasAbóbadasCúpulasParabolóides HiperbólicosHiperbolóidesConóidesToróidesCurvasParabolóidesFolhas Poliédricas
  32. 32. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS ASSOCIAÇÃO DE BARRAS : TRELIÇASESPACIAIS
  33. 33. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS ASSOCIAÇÃO DE BARRAS : GEODÉSICAS
  34. 34. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS MACIÇAS : BLOCOS DE FUNDAÇÃO
  35. 35. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS MACIÇAS : SAPATAS
  36. 36. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS MACIÇAS : BARRAGENS
  37. 37. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS MACIÇAS : GABIÕES
  38. 38. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS MACIÇAS : MURALHAS
  39. 39. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS SUPERFÍCIE CURVA : ABÓBADAS
  40. 40. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS SUPERFÍCIE CURVA : CÚPULAS
  41. 41. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS SUPERFÍCIE CURVA : PARABOLÓIDES
  42. 42. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS SUPERFÍCIE CURVA : PARABOLÓIDES HIPERBÓLICOS
  43. 43. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS SUPERFÍCIE CURVA : HIPERBOLÓIDES
  44. 44. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS SUPERFÍCIE CURVA : CONÓIDES
  45. 45. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS SUPERFÍCIE CURVA : TORÓIDES
  46. 46. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS SUPEFÍCIE CURVA: FOLHAS POLIÉDRICAS
  47. 47. ESTRUTURAS TRIDIMENSIONAIS ASSOCIAÇÃO DE CABOS E MEMBRANAS : ESTRUTURAS RETESADAS
  48. 48. ESTRUTURASPNEUMÁTICAS
  49. 49. ESTRUTURAS PNEUMÁTICASAs estruturas pneumáticas são as únicas que possuem todos os seus elementos trabalhando àtração.Há 3 tipos básicos:estruturas insufladas estruturas aspiradas estruturas infladasUm estrutura insuflada é formada por uma membrana fechando um espaço útil, e suportando uma pressão internaligeiramente maior que a pressão atmosférica.As pressões internas necessárias para evitar que a membrana sofra perda total de protensão são pequenas, da ordemde 0,001 MPa ou 0,01 atm, equivalente à diferença de pressão entre o 40° andar de um edifício e o nível da rua, oua 10 cm de coluna dágua, não causando em geral nenhum tipo de desconforto aos usuários.Em uma estrutura aspirada usa-se o princípio inverso, isto é, sub pressão interna.Uma estrutura inflada por suas vez, usa balões pressurizados em forma de vigas e pilares como elementosestruturais. Requerem entretanto pressões maiores que as estruturas suportadas por ar, uma vez que a pressão não éusada diretamente para suportar o carregamento, mas para conferir rigidez aos elementos estruturais, que resistemglobalmente por meio de mecanismos mais tradicionais como a flexão. Porém os vãos possíveis são obviamentemenores.BT / PEF / 9915 Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP n° 9915Departamento de Engenharia de Estruturas e Fundações.Evolução das Tenso Estruturas.Eng° Ruy Marcelo de Oliveira PaulettiProf° Livre Docente.
  50. 50. O Hubert H. Humphrey Metrodome (ou simplesmente Metrodome) é um estádio totalmente fechadolocalizado em Minneapolis, Minnesota (EUA). É a casa dos times de futebol americano MinnesotaVikings e do time de baseball Minnesota Twins. Começou a ser construído em dezembro de 1979, sendoinaugurado em abril de 1982. Tem capacidade para 48.000 torcedores.Não se pode deixar de relatar os problemas de projeto e execução da cobertura que levaram à ocorrênciade 3 casos de deflações em 1981, 1982 e 1983 devido a problemas com o acúmulo de neve, bem comodrapejamento do tecido devido a ventanias em abril de 1986. Como este último incidente se deu duranteum jogo de beisebol houve início de pânico entre os espectadores. Estes fatos levaram a uma disputajudicial envolvendo o cliente e a empresa seguradora de um lado, e os projetistas David Geiger e WalterBird e a empresa construtora do outro.[ História, análise e projeto das estruturas retesadas. Escola Politécnica USP - Departamento deEngenharia de Estruturas e Fundações. Engº Ruy Marcelo de Oliveira Pauletti. Profº LivreDocente Doutor ].
  51. 51. Já no estádio “Bigg-Egg Dome” em Tóquio,construído em 1988, estes problemas foram evitadospor meio de uma sobrepressão interna maior, menorvão entre cabos e perfil mais alto que seus congêneresamericanos...[ História, análise e projeto das estruturas retesadas. EscolaPolitécnica USP - Departamento de Engenharia de Estruturas eFundações. Engº Ruy Marcelo de Oliveira Pauletti. Profº LivreDocente Doutor ].
  52. 52. ELIPSE , PARÁBOLA E HIPÉRBOLE
  53. 53. EVOLUÇÃO HISTÓRICA DO PILAROs apoios tem sido ao longo dos tempos, elementos fundamentais na História dasEstruturas. Entre tantos, o mais autentico tem sido o pilar. Quanto aHumanidade tem trabalhado sobre ele! Em seus entalhes, sentimos o toquegenial dos grandes artistas. Se ele mesmo não foi de per si um monumento, aHumanidade deveria te-lo erigido em sua homenagem...Sua missão simples é a de suportar algo colocado sobre seu capitel, porém,mesmo sem ele, solitário ou em renque de companheiros, o pilar é belo ao seerguer sobre o solo em um anelo de superação. Sua verticalidade reflete a figurahumana mirando o firmamento. Levanta sua cabeça sobre o que o rodeia eproclama com orgulho sua imobilidade como razão de seu ideal e de sua própriaexistência, simbolizando a paternidade dos êxitos construtivos de todos ostempos!Razón y ser de los tipos estructuralesEduardo Torroja MiretTradução: Arqº Renato Carrieri
  54. 54. Stonehenge 2000 b.C.
  55. 55. Pilar gregoParthenon447 - 432 a.C.
  56. 56. Pilar em concreto romanoPantheon120-124
  57. 57. Pilares apoiados por arcobotanteNotre-Dame de Paris1163-1250
  58. 58. Pilar metálico em ferroPalácio de Cristal1850-1851Joseph Paxton
  59. 59. Pilar metálico em açoGaleria das Máquinas1889Charles Dutert
  60. 60. O interior da igreja, com suas quatro fileiras de colunasIgreja Nossa Senhora de Raincy, França, 1923Auguste Perret
  61. 61. Pilar metálico em aço cromadoPavilhão de Barcelona1929Mies Van der Rohe
  62. 62. Pilar em concreto armadoEdifício Sede Ministério da Educação e Saúde1936Lúcio Costa, Oscar Niemeyer, Carlos Leão,Jorge Moreira, Affonso E. Reidy eErnani Vasconcellos
  63. 63. Pilar escultórico em concreto armadoPalácio da Alvorada1956Oscar Niemeyer
  64. 64. Pilar em concreto armadoMonumentos aos mortos 2ª Guerra Mundial 1956Hélio Ribas Marinho e Marcos Konder Neto
  65. 65. Pilar escultórico em concreto armadoGinásio de Guarulhos1960
  66. 66. Pilar escultórico em concreto armadoFAU1961João Batista Vilanova Artigas e Carlos Cascaldi
  67. 67. Pilar em concreto armadoRodoviária de Jaú, 1973João Batista Vilanova Artigas
  68. 68. Pilar metálicoWorld Trade Cente1966 - 77Minoru Yamazaki
  69. 69. Pilar metálicoSede de Vendas da Renault1981 - 83
  70. 70. Pilar metálicoIgus Factory
  71. 71. Pilar em concreto armadoMuseu de Arte Contemporânea de Niterói1996Oscar Niemeyer
  72. 72. A estrutura leve da pele contrasta com as pesadas colunas de concreto.Faculdade de Direito de Cambridge, Inglaterra, 1996Norman Foster and Partners
  73. 73. Detalhe do PilarCentro Cultural Jean Marie Tjibaou1998Renzo Piano
  74. 74. Pilar em concreto protendido com protensão transversalEstação Ponte Santo Amaro, 1999.Harza Hidrobrasileira
  75. 75. Midiateca de Sendai – Toyo Ito. 2001
  76. 76. Midiateca de Sendai – Toyo Ito. 2001Contrapondo-se aos modelos usuais de grande massa resistente, a"matéria oca" das torres estruturais da Midiateca, à semelhança denossa ossatura porosa e de seção vazada, conduzem as cargas dosdiversos pavimentos às fundações, bem como os fluxos de líquidos ede energia, vitais à vida do edifício.A concepção estrutural proposta busca uma relação ótima entre pesopróprio e resistência, seguindo preceitos semelhantes ao desenvolvidopela natureza, que, sábia, possibilita que o peso de nossos ossoscorresponda em média a apenas 5% de nosso peso total.O parâmetro de eficiência da estrutura relacionado à redução dopeso próprio foi explorado por muitos estudiosos da área.Buckminster Füller, renomado por seus estudos sobre estruturasgeodésicas, freqüentemente referia-se à importância de observarmosesse aspecto na concepção arquitetônica e de retirarmos da naturezatal exemplo, fazendo da leveza parte integrante da "biologia daestrutura".Profº Y. Rebello
  77. 77. Detalhe do PilarPavilhão de ExposiçõesN. YorkShigeru Ban
  78. 78. Pilar de vidroLoja da Apple2004
  79. 79. Restaurante Mestizo Parque Las Americas Santiago - 2005Arquiteto Teodoro FernándezUma “releitura” de Stonehenge....

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