RESMAT

1. FUNDAMENTOS DA RESISTÊNCIA
DOS MATERIAIS
ARQUITETURA E URBANISMO

2. Bases da Resistência dos Materiais
• Também denominada Mecânica dos Sólidos,
estuda as propriedades mecânicas dos elementos
sólidos reais, com o objetivo de determinar as
tensões e deformações que ocorrerão nos
elementos estruturais.
• A Resistência dos Materiais é uma ciência
baseada em constatações obtidas em ensaios
experimentais e a partir de análises matemáticas
de fenômenos físicos relacionados ao equilíbrio
de corpos.

3. Bases da Resistência dos Materiais
• A Resistência dos Materiais é parte constituinte
do estudo da estabilidade das estruturas. Uma
estrutura é composta de seus elementos
constituintes, cujas formas e características
mecânicas, químicas e estéticas dependem de
aspectos como funcionalidade e estética, que são
as bases da concepção estrutural.
• Toda estrutura está sujeita a ações externas, que
irão gerar esforços internos solicitantes durante
sua vida útil.

4. Bases da Resistência dos Materiais
• Vida útil.
Tempo em que uma estrutura permanecerá isenta de problemas operacionais que
comprometam sua utilização, ou até sua ruína (colapso).
A escolha dos elementos estruturais e das soluções tecnológicas deve atender
simultaneamente aos seguintes critérios:
■Critério tecnológico. Significa dominar os aspectos teóricos e a prática construtiva
de determinada tecnologia, criando estruturas que atendam à sua funcionalidade e
sejam estáveis aos carregamentos que irão solicitar seus elementos estruturais
constituintes.
■Critério estético. Representa conceber formas estruturais, estilos, materiais e
acabamentos que tenham harmonia, leveza e beleza estética representativa de cada
sociedade em seu tempo.
■Critério econômico. Conduz a custos de materiais, de mão de obra capacitada e de
prestação de serviço, adequados à competitividade de determinada economia.

5. Bases da Resistência dos Materiais
• Soluções.
Os pesquisadores da área de estruturas têm procurado obter soluções para os diversos
problemas estruturais. Uma das soluções tecnológicas utilizada é a criação de
materiais compósitos.
O compósito deve possuir pelo menos dois componentes, que têm propriedades
distintas, em sua composição.
Quando os elementos constituintes são misturados, os componentes do compósito
formam um novo composto com propriedades que não seriam obtidas com apenas
um deles — por exemplo, o concreto armado utilizado na construção civil, cuja
constituição é feita por um ligante (cimento), agregados graúdo (pedra), miúdo (areia),
e, também, pela armadura de aço.

6. Bases da Resistência dos Materiais
• No dimensionamento de uma estrutura são importantes três características para
manter a estabilidade estrutural. Essas características são associadas entre si, e
devem ser atentamente observadas, para se evitar o colapso estrutural ou a
interrupção de sua vida útil por falha estrutural. Essas características são:
■Resistência. Cada elemento estrutural deve resistir aos esforços internos solicitantes
que nele agem. Esses esforços geram tensões no elemento estrutural que podem
causar sua ruptura e conduzi-lo à ruína estrutural, que poderá levar ao colapso parcial,
ou global, da estrutura.

7. Bases da Resistência dos Materiais
• No dimensionamento de uma estrutura são importantes três características para
manter a estabilidade estrutural. Essas características são associadas entre si, e
devem ser atentamente observadas, para se evitar o colapso estrutural ou a
interrupção de sua vida útil por falha estrutural. Essas características são:
■Rigidez. Os esforços internos solicitantes, também, conduzem à deformação do
elemento estrutural em que agem. O elemento estrutural deve ter rigidez adequada,
para que suas deformações estejam dentro de padrões aceitáveis, em termos
estruturais e de estética.
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8. Bases da Resistência dos Materiais
• No dimensionamento de uma estrutura são importantes três características para
manter a estabilidade estrutural. Essas características são associadas entre si, e
devem ser atentamente observadas, para se evitar o colapso estrutural ou a
interrupção de sua vida útil por falha estrutural. Essas características são:
■Tipos de vínculos e distribuição dos elementos estruturais. Os elementos estruturais
são interligados entre si e ao meio exterior por meio de vínculos. Os vínculos e a
distribuição dos elementos estruturais devem ser suficientes para fornecer ao
conjunto estrutural uma estabilidade adequada. Isso significa permitir que ocorram
deslocamentos estruturais compatíveis, que mantenham a estrutura estável às
solicitações de carregamento a que estará sujeita durante a sua vida útil.

9. Bases da Resistência dos Materiais
Modelagem de Estruturas
Desde a antiguidade, o homem tem procurado descrever os sistemas reais por meio
de modelos representativos. O objetivo de um modelo é proporcionar a compreensão
de fenômenos observáveis nos sistemas reais.
No caso da modelagem estrutural, é constituído um sistema organizado, descrito
formalmente a partir do raciocínio lógico sobre o tipo de estrutura e seu respectivo
comportamento perante as cargas ou deslocamentos a que estará submetida. Na
descrição de um sistema construtivo estão compreendidas as características dos
componentes do sistema, suas propriedades e relações.

10. Bases da Resistência dos Materiais
Modelagem de Estruturas
Desde a antiguidade, o homem tem procurado descrever os sistemas reais por meio
de modelos representativos. O objetivo de um modelo é proporcionar a compreensão
de fenômenos observáveis nos sistemas reais.
No caso da modelagem estrutural, é constituído um sistema organizado, descrito
formalmente a partir do raciocínio lógico sobre o tipo de estrutura e seu respectivo
comportamento perante as cargas ou deslocamentos a que estará submetida. Na
descrição de um sistema construtivo estão compreendidas as características dos
componentes do sistema, suas propriedades e relações.

11. Bases da Resistência dos Materiais
Modelo. Representação lógica conceitual de um sistema. O modelo estrutural pode ser
físico, matemático, gráfico ou descritivo.
- Modelo físico. Um modelo concreto, que é a representação conceitual simplificada
de um Sistema Físico Real (SFR). O modelo físico conceitual ou modelo físico
geométrico, que apenas descreve a geometria da estrutura, não representando sua
condição dinâmica, é denominado maquete ou mockup.
- Modelo matemático. Tipo de modelo abstrato, também denominado modelo analítico. Ele
descreve relações matemáticas, que suportam análise quantificável sobre os parâmetros do
sistema real.
- Modelo gráfico. Um tipo de modelo abstrato, que é o desenho representativo de
características físicas associadas ao produto real. Esse tipo de modelo pode ser conceitual,
diagramático ou icônico.

12. Modelo gráfico conceitual. Esse tipo de modelo geralmente é utilizado para representar
as características estéticas da futura estrutura que será executada

13. Modelo gráfico diagramático. Constituído por um conjunto de linhas e símbolos,
representando a característica mais importante do Sistema Físico Real (SFR), sua estrutura
ou seu comportamento, com pouca semelhança física entre o modelo e o seu equivalente
real. Como exemplo, a representação simbólica de uma viga

14. Modelo gráfico icônico. Representa o Sistema Físico Real (SFR) na forma mais fiel possível,
guardando um alto grau de semelhança com seu equivalente real. Neste início do século
XXI é comum a utilização de impressoras 3D para a confecção de peças. Como exemplos
têm-se maquetes e peças

15. Bases da Resistência dos Materiais
Elementos Constituintes das Estruturas.
Estrutura. Designação dada ao conjunto de peças que são ligadas entre si e ao meio
exterior, de modo a formar um conjunto estável, capaz de receber solicitações
externas, absorvê-las internamente e transmiti-las aos apoios externos, nos quais
essas solicitações externas serão equilibradas.
Os elementos constituintes de uma estrutura são: barras, placas e blocos:
■Barras. Corpos materiais estruturais que possuem duas dimensões (a, b) muito
menores que a terceira dimensão (c), que é seu comprimento:

16. Bases da Resistência dos Materiais
Elementos Constituintes das Estruturas.
Placas. Corpos materiais estruturais que possuem duas dimensões muito maiores que
a terceira dimensão, que é sua espessura:

17. Bases da Resistência dos Materiais
Elementos Constituintes das Estruturas.
Blocos. Corpos materiais estruturais que possuem três dimensões com a mesma
ordem de grandeza: