aula 04 estruturas

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Profª Adriana Tozzi
O Novo Engenheiro Civil
Aula 4 Estrutura
Água Terra VentoFogo
Mecânica dos Fluidos
Hidráulica
Hidrologia
Saneamento
Geologia
Mecânica dos Solos
Fundações
Materiais
Instalações elétricas
Segurança
Mecânica Geral
Teoria das Estruturas
Estrutura de Concreto
Estruturas de Madeira
Estruturas Metálicas
Estradas
Portos
Pontes
Arquitetônico
Hidráulico
Elétrico
Estrutural
Incêndio
Gestão
LOGÍSTICA AMBIENTAL PROJETO PESSOAS
Obras Hidráulicas
Legislação
Sustentabilidade
Liderança
Empreendedorismo
Inovação
OBRAS
Planejamento
Orçamento
Canteiro
Conversa Inicial
Uma estrutura pode ser definida como uma 
composição de uma ou mais peças, ligadas 
entre si e ao meio exterior de modo a formar 
um sistema de equilíbrio
A estrutura recebe, então, solicitações 
externas e as absorve internamente, 
transmitindo-as até seus apoios e vínculos, 
nos quais estão as forças reativas
Estruturas
A função básica de 
uma estrutura é 
transmitir forças do 
ponto em que a 
carga é aplicada 
até os apoios e, 
consequentemente, 
até as fundações 
no solo (Philip, 
2018)
Estruturas
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Conforme a Terceira 
Lei de Newton, 
também conhecida 
como Princípio da 
Ação e Reação, todo 
corpo que recebe 
uma força com um 
determinado valor ou 
módulo reage com a 
mesma força e 
direção, mas em 
sentido contrário 
(Salgado, 2014)
Estruturas
Jane Rix/Shutterstock
A. Régua sustentada simplesmente por dois punhos
A. Um punho removido
Fonte: Philip, 2018.
Equilíbrio
Para tratar de equilíbrio em estruturas, 
precisamos antes entender o que são 
elementos estruturais
Vigas, lajes, paredes, pilares, sapatas e 
blocos (parte integrante das fundações)
Podem ser feitas em materiais diversos, 
como concreto, aço, madeira (os mais 
comuns), entre outros
Equilíbrio
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Vamos lembrar de equilíbrio de forças. Tome 
como exemplo dois pilares que “seguram” 
uma viga, sendo que seu peso somado a tudo 
que está sobre ela gera uma ação sobre os 
pilares. Os pilares para suportar toda a ação 
provocada pela viga geram forças de reação
Equilíbrio
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P = 50 N
Fonte: Salgado, 2014.
Fonte: Salgado, 2014.
Tipos de estruturas
“O mundo inteiro é um laboratório de engenharia 
civil em escala real” (Philip, 2018). Preste 
atenção: quando estiver viajando de trem ou de 
carro por uma rodovia, você vai se deparar com 
diferentes estilos de pontes ou encontrará tipos 
diferentes de edificações
Importante ter em mente que nenhum material 
de construção é o ideal e que não existe um 
tipo de estrutura que se encaixa em todas as 
situações
Tipos de estruturas
Precisamos das seguintes informações:
Determinação de cargas
Análise dos esforços e das tensões
Determinação de material específico que 
seja capaz de suportar tais esforços e 
tensões
Determinação das dimensões do 
componente estrutural
Como escolher o tipo de estrutura ideal? 
Reduzir o consumo de energia (tanto na 
construção quanto na operação de edificações)
Estender a vida útil de uma edificação
Reutilizar componentes e reciclar materiais 
quando não são mais necessários
Obter materiais de tal forma que os impactos 
ambientais sejam minimizados
Reduzir os dejetos de demolições
Fazer bom uso de outros produtos descartados
Como escolher o tipo de estrutura ideal? 
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Materiais: concreto
O concreto é um material extremamente 
versátil. Por sua própria natureza, ele pode 
ser moldado em qualquer formato ou forma, 
levando-o a ser amplamente utilizado em 
construções. O concreto é utilizado em vigas, 
lajes, pilares e fundações
Concreto
Assim como o concreto, todas as formas de 
alvenaria são resistentes à compressão, mas 
frágeis sob tração. A alvenaria não pode ser 
usada para vigas e lajes, já que tais 
componentes experimentam flexão e, 
consequentemente, tração, mas pode ser usada 
em componentes sob compressão, como paredes 
e pilares. A alvenaria também é um material 
adequado para arcos, os quais se encontram sob 
compressão por toda sua extensão
Alvenaria
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Estrutura da torre de vigia do Desert View no Parque Nacional do Grand Canyon. 
Está registrado no Registro Nacional de Lugares Históricos (NRHP).
Materiais: madeira
O caule de uma árvore é comprimido por todo 
o peso do vegetal acima dele e também 
resiste a breves rajadas de vento em dias 
tempestuosos. Sendo assim, um pedaço de 
madeira apresenta boas propriedades de 
compressão axial, permitindo que seja 
adequado o uso em pilares. Também é 
resistente à flexão, tornando-o apropriado 
para vigas
Madeira
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Materiais: aço
O aço é um material estrutural extremamente 
útil e cumpre algum papel na maioria das 
edificações cuja escala é maior do que a 
doméstica
Resistente tanto à tração quanto à compressão
Adequado para estruturas de arranha-céus e 
pórticos de prédios baixos, para galpões 
(amplos) de um único pavimento e para 
estruturas de telhados com amplos vãos
Aço
Taos, Novo México (EUA). Ponte sobre o Rio Grande ao entardecer.
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Nova York (EUA) – 15 de março de 2019. Celebridades e políticos se reuniram para comemorar a inauguração 
do mais novo bairro de Manhattan, Hudson Yards, e sua peça central, The Vessel.
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Detalhe da estrutura de uma ponte simétrica da sexta rua, Grand Rapids, Michigan.
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O conceito de vidro estrutural está 
relacionado a edificações cujos elementos 
estruturais propriamente ditos (vigas, pilares 
etc.) são feitos de vidro. Exemplos 
contemporâneos incluem anexos domésticos 
de um único pavimento, feitos inteiramente 
de vidro, e escadarias também feitas 
inteiramente de vidro, exceto as ligações 
metálicas
Vidro estrutural e grafeno
Atualmente, celebrado como “o novo 
supermaterial”, o grafeno é formado a partir 
de uma malha hexagonal de carbono de 
apenas um átomo de espessura. É mais duro 
que o diamante, possui melhor condutividade 
elétrica do que o cobre, é ultra eficiente na 
transmissão de calor, é flexível e leve
Referências Bibliográficas
GARRISON, P. Fundamentos de estruturas. 
3. ed. São Paulo, 2018.
SALGADO, P. J. C. Estruturas na construção 
civil. 1. ed. São Paulo: Érica, 2014.
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