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MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL
Engenharia Civil e Ambiente
ESTRUTURAS
IST, MIEC, EAC - ESTRUTURAS, Outubro 2012, João F. Almeida
João F. Almeida
Outubro 2012
Introdução ao Projecto de EstruturasO Processo de Projecto
A Fase de ConcepçãoCondicionamentos
Localização da Estrutura (Acções, Geotecnia, Agressividade Ambiental, .....)Utilização / Função da Estrutura
Concepção EstruturalEquilíbrio – o caminho das cargasSistemas EstruturaisMateriais
Exigências de DesempenhoTempo de Vida Útil de ProjectoEficiência Estrutural (ELS, ELU, Robustez)
ÍNDICE
ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTE – ESTRUTURAS
Eficiência Estrutural (ELS, ELU, Robustez)DurabilidadeSustentabilidadeEstética / Integração no Local (Concepção Arquitectónica ↔ Concepção Estrutural)Economia
Da Concepção às Fases de Análise e Verificação da SegurançaModelos de Projecto
A Conclusão do ProjectoOs Novos Betões
Betões de Alto DesempenhoBetão AutocompactávelBetão ArquitectónicoRealizações
Considerações finais
2
ESTRUTURAOutras Especialidades:
TraçadoHidrologia
Construtor
PROJECTO
Projectar estruturas é uma actividade profissional muito motivadora.O Projecto nasce de uma localização e de uma função ....
Ponte S/ a Ribª Despe-te Que Suas , S. Miguel, 2011
O PROJECTO DE ESTRUTURAS
Dono de Obra
Hidrologia
AmbienteGeotecnia
ArquitecturaInstalações Técnicas
……
Construtor
Gestão de Obra
Torre de S. Gabriel e Pavilhão de Portugal, Parque das Nações , Lisboa, 2000
3
A localização e a função da estrutura estabelecem em geral as suas condicionantes principais, ...
O PROJECTO DE ESTRUTURAS
Barragem do Alqueva, R. Guadiana, 2002
Torre de Televisão, Stuttgart
Reservatório de Betão
4
O PROJECTO é uma actividade fundamental para o sucesso e bom desempenho dosempreendimentos.Mesmo no caso dos Edifícios, em que a Estrutura representa, em geral, apenas 15% a 25% docusto total da construção, ela é responsável pela segurança da generalidade dos materiais eequipamentos referentes às diversas especialidades.
O PROJECTO DE ESTRUTURAS
Art´s Business & Hotel Center , Lisboa, 2005
5
“ The conceptual design stage isthe most important phase of aproject.
Without an idea, without a propersolution to the problem under
fib Model Code 2010, Vol. 1 / 2, March 2012
A FASE DE CONCEPÇÃO DO PROJECTO
A localização e a função da estrutura determinam em geral as suas condicionantes principais,que, uma vez devidamente compreendidas e hierarquizadas, permitem dar início à concepçãoestrutural (“conceptual design”).
solution to the problem understudy there is no establishedsafety concept, no adequatelydefined behaviour and essentiallyno solution to the definedproblem, without which asuccessful construction projectcannot be realized.
Conceptual design is a creative actfor which it is not easy to establisha methodology…. “
6
Os Condicionamentos do PROJECTO
fib Model Code 20107
A LOCALIZAÇÃO da Obra
Quantificação das ACÇÕES (que dependam da localização):
SISMOS (NP EN1998-1) , VENTO (NP EN1991-1-4) , NEVE (NP EN1991-1-3) , .....Sismo próximoSismo afastado
NP EN1998-1 , 2010
Natureza dos TERRENOS de fundação ↔ Fundações, Concepção Global
Eventual AGRESSIVIDADE do meio ↔ DURABILIDADE
Eventual existência de risco elevado de INCÊNDIO ou ACIDENTE8
Utilização / Função da Estrutura ↔ Ex: Sobrecargas em edifícios
NP EN1991-1-1 , 2009
9
NP EN1991-1-1 , 2009
Utilização / Função da Estrutura ↔ Ex: Sobrecargas em edifícios
10
Utilização / Função do Edifício ↔ Risco de Incêndio – (NP EN1991-1-2 , 2010)
Tipos de UtilizaçãoI HabitaçãoII EstacionamentoIII AdministrativoIV EscolarV HospitalaresVI Espectáculos e Reuniões PúblicasVII Hoteleiros e RestauraçãoVIII Comerciais e Gares de Transportes
Ex : tipo I (habitação)
Categoria Altura Nº de pisos abaixo do plano de referência
1 9 1
2 28 3
3 50 5
4 > 50 > 6
Exigências Funções do
elemento Estabilidade Estanquidade Isolamento térmico
VIII Comerciais e Gares de TransportesIX Desportivos e de LazerX Museus e Galerias de ArteXI Bibliotecas e ArquivosXII Industriais, Oficinas e Armazéns
elemento Estabilidade Estanquidade Isolamento térmico
Suporte R − −
E − Compartimentação −
EI
RE − Suporte e
compartimentação REI
Resistência ao Fogo de Elementos Estruturais de Edifícios
Categorias de risco Utilizações-tipo 1ª 2ª 3ª 4ª
Função do elemento estrutural
R 30 R 60 R 90 R 120 apenas suporte I, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX e X REI 30 REI 60 REI 90 REI 120 suporte e compartimentação
R 60 R 90 R 120 R 180 apenas suporte II, XI e XII REI 60 REI 90 REI 120 REI 180 suporte e compartimentação
11
A fase de CONCEPÇÃO é a primeira actividade do PROJECTO:
... as relações entre a função, a forma, os materiais e os processos construtivos, do quedeverá resultar o conjunto das melhores soluções possíveis para o problema em estudo; é essencialcompreender o funcionamento dos sistemas estruturais e exercitar os caminhos dascargas através da estrutura, por forma a saber julgar a adequabilidade do conceito estrutural eavaliar as dimensões dos vários elementos estruturais.
“ Las teorías rara vez dan más que una comprobación de la bondad o del desacierto de las formas y proporcionesque se imaginan para la obra. Estas han de surgir primero de un fondo intuitivo de los fenómenos, que haquedado como un poso íntimo de estudios y experiencias a lo largo de la vida profesional........y el caso es que en las escuelas hay tanto que aprender que rara vez queda tiempo para pensar.......Porque es absurdo descender a la concreción cuantitativa sin la seguridad de tener encajado el conjunto ensus acertados dominios.....”“....tan inútil es aprender sin meditar, como es peligroso pensar sin antes haber aprendido deoutros.”
Eduardo Torroja (1899-1961)
Eduardo Torroja Miret : “RAZÓN E SER DE LOS TIPOS ESTRUCTURALES”, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos , Ed. 2007
12
Estruturas de alvenaria de pedra
“....tan inútil es aprender sin meditar, como es peligroso pensar sin antes haber aprendido deoutros.”Eduardo Torroja Miret : “RAZÓN E SER DE LOS TIPOS ESTRUCTURALES”, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos , Ed. 2007
13
O Betão Estrutural representa a evolução natural das estruturas de alvenaria ?
Pantheon , Roma, (≈ 2000 Anos)
14
Hipódromo de la Zarzuela, Madrid, 1939
“....tan inútil es aprender sin meditar, como es peligroso pensar sin antes haber aprendido deoutros.”Eduardo Torroja Miret : “RAZÓN E SER DE LOS TIPOS ESTRUCTURALES”, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos , Ed. 2007
“Algunos me han preguntado cómo nacieron las cubiertas laminares del Hipódromo de Madrid. Y bien, ellas no son, ni la obra de un genio, ni el resultado de una idea maravillosa o de una momentánea inspiración, son simplemente el resultado de un estudio de la evolución anterior de las formas del hormigón armado”
Eduardo Torroja (1899-1961)
15
16
Palácio dos Desportos, Roma, 1957
Emil Mörsch (1872-1950)
Robert Maillart (1872-1940)
Mörsch 1922
Ponte Salginatobel , Suiça, 1930
17
Eugène Freyssinet (1879-1962)
p = g + ψψψψ q
qP = P (1/Rcabo)
(p – qP)
18
Fritz Leonhardt, (1909 - 1999)
19
ESTRUTURAS COM CABOS - O CAMINHO DAS CARGAS...
20
Ponte Golden Gate [L=1280m, f=160m, (L/f)=8], California, 1937, J. Strauss
Aurelio Muttoni : “THE ART OF STRUCTURES”, EPFL Press , 2011
CABOS ↔ ARCOS - O CAMINHO DAS CARGAS...
Diferentes formas do cabo, em função das forças aplicadas
Foto. Museu de La Sagrada Família, Barcelona
21
Parábola / Catenária O “método da inversão”Cabo ↔ Arco
O CAMINHO DAS CARGAS...
Sagrada Família, Barcelona, 1883 - ,A. Gaudi (1852–1926)
22
CABOS ↔ ARCOS - O CAMINHO DAS CARGAS...
O “método da inversão”Cabo ↔ Arco
Giovanni Poleni, 1748, St. Peters Dome, RomaTracção (alongamento)
Compressão (encurtamento)
23
ABÓBADAS / CASCAS - O CAMINHO DAS CARGAS...
Um mau caminho de cargas24
FLEXÃO
Galileo Galilei, (1564-1642)
25Exemplos de secções transversais
Secções “maciças” Secções em “T” ou em “Π”
Secções em “U” Secções em Caixão”
Estruturas LinearesPilares / Vigas – Pórticos (flexão)Treliças (compressões/tracções)Arcos (compressão)Tirantes (tracção)
SISTEMAS ESTRUTURAIS (lineares)
Viga (altura constante)
Vigas (altura variável)
Viga “Vierendeel”Vigas (treliça)
26
Sistema“sub-tensionado”
Sistema “atirantado”
Tracção (alongamento)
Compressão (encurtamento)
SISTEMAS ESTRUTURAIS / PÓRTICOS
Ponte Miguel Torga sobre o Rio Douro, Régua, 1997
27
SISTEMAS ESTRUTURAIS / TRELIÇAS
28
SISTEMAS ESTRUTURAIS / ARCOS
Ponte Salginatobel , Suiça, 1930
29
SISTEMAS ESTRUTURAIS / ARCOS
30
Ponte Maria Pia , Porto, 1877, Eiffel
SISTEMAS ESTRUTURAIS / PONTES ATIRANTADAS
Ponte da Normandia , França (Le Havre-Honfleur), 1995
31
Estruturas LaminaresPlanas
ParedesLajes (flexão)
Cascas / Membranas (tracções)
SISTEMAS ESTRUTURAIS (laminares)
32
PAREDES - O CAMINHO DAS CARGAS...F = q x (l/2)
C
T
C
C
Tracção (alongamento)
Compressão (encurtamento)
R = q x (l/2)
33
T
R
C
SISTEMAS ESTRUTURAIS / LAJES
34
SISTEMAS ESTRUTURAIS / CASCAS
35
SISTEMAS ESTRUTURAIS / MEMBRANAS
36
MATERIAIS
BETÃO MADEIRA
VIDRO
MATERIAL γγγγ(Kg/m3)
E(Gpa)
fc(MPa)
ftMPa
Ductilidade / fragilidade
Madeira 200 / 800 5 / 15 15 / 30 20 / 120 moderadamente dúctil
Aço 7850 200 200 / 600 200 / 1800 muito dúctil
Betão 2500 30 / 40 30 / 120 3 / 5 moderadamente dúctil (compressão)
Vidro 2500 70 / 80 30 / 150 30 / 150 frágil 37
Valores (indicativos) de Propriedades dos Materiais de Construção (tradicionais)
AÇO
Exigências de Desempenho
fib Model Code 2010
Tempo de VIDA ÚTIL
EFICIÊNCIA ESTRUTURAL
- Qualidade de Comportamento em Serviço (ELS)
- Segurança de Pessoas e Bens / Robustez (ELU)
DURABILIDADE
SUSTENTABILIDADE
ESTÉTICA / INTEGRAÇÃO NO LOCAL
ECONOMIA 38
Exigências de Desempenho – Tempo de Vida Útil de Projecto
NP EN1990 - 2009
“Período durante o qual se pretende que uma estrutura ou parte damesma poderá ser utilizada para as funções a que se destina, coma manutenção prevista mas sem necessidade de grandesreparações.”
2.3 (1) O tempo de vida útil de projecto deverá ser especificado.
39
Exigências de Desempenho – Eficiência Estrutural
COMPORTAMENTO EM SERVIÇO, para condições de utilização da estrutura (ELS)
Ex: Controlo da deformabilidade das construções
- Aparência (visibilidade) ↔ δ ≤ [ L / (300 a 400) ]
- Limitação de danos em elementos não estruturais ↔ δ ≤ [ 15mm ; L / (500) ]
40
Exigências de Desempenho – Eficiência Estrutural
SEGURANÇA À ROTURA, para ocorrências excepcionais (ELU)
41
Situações de rotura , sob os efeitos de acções sísmicas
Exigências de Desempenho - DURABILIDE ↔ Exposição ambiental
3 Corrosão induzida por cloretos
XD1 Humidade moderada Superfícies de betão expostas a cloretostransportados pelo ar
“Aptidão de uma estrutura para desempenhar, durante o período de vida previsto, as funçõespara que havia sido concebida, sem que para tal seja necessário incorrer em intervenções /custos de manutenção e reparação imprevistos”
NP EN1992 - 1 - 2010
XD2 Húmido, raramente secoPiscinasElementos de betão expostos a águasindustriais contendo cloretos
XD3 Alternadamente húmido e seco
Elementos de pontes expostos apulverizações contendo cloretosPavimentosLajes de parques de estacionamento
4 Corrosão induzida por cloretos presentes na água do mar
XS1 Exposto ao sal transportado pelo ar masnão em contacto directo com a água do mar Estruturas próximas da costa ou na costa
XS2 Permanentemente submerso Elementos de estruturas marí timas
XS3 Zonas sujeitas aos efeitos das marés, darebentação e da neblina marítima Elementos de estruturas marítimas
42
� Conceber e construir com qualidade e elevado valor estético
� Controlo dos recursosReduzir consumos (materiais de alto desempenho e resistência)
� Utilizar desperdícios e reciclar produto da demolição produzindo inertes
� Conceber as construções com flexibilidade e capacidade de adaptação a novasutilizações / funções, por forma a reduzir o volume de demolição e construção nova.
Exigências de Desempenho ↔ SUSTENTABILIDADE
“ ……. environmental, social and economic requirements are fulfilled for thepresent and future generations .......”
Edifício Van Nelle, Rotterdam, 1920 ↔ 2010
43
Edifício Van Nelle, Rotterdam, 1920 ↔ 2010
� Reduzir o consumo de energia / Reduzir a emissão de poluentes (CO2, ...)
� Protecção ambiental durante a execução das obras
Exigências de Desempenho ↔ ESTÉTICA / INTEGRAÇÃO NO LOCAL
EDIFÍCIOS - Concepção Arquitectónica ↔ Concepção Estrutural
22.14m
Torres de S. Gabriel e S. Rafael , Lisboa, 2000
Pavilhão de Portugal , Lisboa, 1998
A conclusão da fase de Concepção
fib Model Code 2010, March 2012
CONCEPÇÃO ↔ ANÁLISE ↔ VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇAEmil Mörsch (1872-1950)
MODELOS (...formas de simular a realidade...) :- ACÇÕES (gravíticas, ventos, sismos, situações de acidente, ......)- ESTRUTURAS (inc. MATERIAIS)- APLICAÇÃO DOS CRITÉRIOS DE VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
“ .... nothing is more practical than a good theory ....”
• CONCEPÇÃO ↔ PRÉ-DIMENSIONAMENTO
• ANÁLISE ESTRUTURAL
• VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
EM QUALQUER DOS CASOS, OS MODELOS DEVEM PODER SER APLICADOS COM DIFERENTES NÍVEIS DE APROXIMAÇÃO, CORRESPONDENTES (E DE FORMA CONSISTENTE) COM :
- A COMPLEXIDADE DO ASPECTO / PROBLEMA EM ESTUDO ;- A FASE DE DESENVOLVIMENTO DO PROJECTO.
“ It must be kept in mind that whereas a scientific theory is formulated in precise mathematical terms and must cover all the details of a physical phenomenon, engineering models are derived from the former, but with a simpler approach that allows it to be applicable. This streamline models must however preserve the proper evaluation of the physical evidence and not disregard the main phenomena behavior.… due to the usually complex engineering tasks, simplicity and transparency of the models are essential. In addition, models with different levels of sophistication are typically best suited for conceptual and detailed designs …… ”,(P. Marti, 2005)
46
- APLICAÇÃO DOS CRITÉRIOS DE VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
Marti, P. 2005 : “Modelling of Structural Concrete”, fib Symposium Keep Concrete Attractive, Vol. 1, pp. 471-481, Budapest.
MODELOS EXPERIMENTAIS
Edgar Cardoso (1913-2000)
Ponte da Arrábida , Porto, 1963
47
• CONCEPÇÃO ↔ PRÉ-DIMENSIONAMENTO
- Modelos globaisEmil Mörsch (1872-1950)
“ .... nothing is more practical than a good theory ....”
- Modelos locais
CONCEPÇÃO ↔ ANÁLISE ↔ VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
• ANÁLISE ESTRUTURAL
• VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA C'-C
C
T
C
C'-C
T
C' {
T' {
- Regiões particulares
48
g g + P - Modelos locais
P
EDIFÍCIOS – Caminhos das Cargas / Pré-dimensionamento
Acções Verticais ↔ Os pavimentos equilibram (flexão) as cargas no plano,repartindo-as pelos elementos verticais, de formaaproximadamente proporcional à sua área de influência.
Área de Influência do Pilar Área de Influência da Parede
≈ [Ly/2]
≈ [ Lx/2]
[Lx]
[Ly]
49
Acções Verticais ↔ Os pavimentos equilibram (flexão) as cargas no plano,repartindo-as pelos elementos verticais, de formaaproximadamente proporcional à sua área de influência.
∆ NiJ ∆ Ng,Pilar
EDIFÍCIOS – Caminhos das Cargas / Pré-dimensionamento
Pilar J
∆ NiJ = AJ . qi
N J 50
Acç. Horizontais ↔ Os pavimentos distribuem (diafragma) as acções horizontais, peloselementos verticais, de forma aproximadamente proporcional àsua rigidez.
NúcleoParede
Pilar
EDIFÍCIOS – Caminhos das Cargas / Pré-dimensionamento
51
CONCEPÇÃO ↔ ANÁLISE ↔ VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
Av de Berlim
Via
Pri
ncip
al
AA
B
B
N
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
58.1
61.0
63.9
66.8
69.7
72.6
75.5
78.4
81.3
84.2
87.1
90.0 m
200
.00
290
0.0
029
00.0
058
00.0
058
00.
00
580
0.0
05
800.
00
5800
.00
2900
.00
290
0.0
02
900.
00
2900
.00
290
0.0
0
200
.00
290
0.0
029
00.0
02
900.
00
290
0.0
02
900
.00
290
0.0
0
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
18
17
16
15
14
24
23
22
21
20
19
69.7
66.8
63.9
61.0
58.1
87.1
84.2
81.3
78.4
75.5
72.6
90.0 m
Torre de S. Gabriel, Lisboa
VIA PRINCIPAL
CORTE LONGITUDINAL
COTA -3.0m
COTA -6.0mESTACIONAMENTO
ESTACIONAMENTO
10PISO COTA m46.5
COTA 0.0m
COTA 3.0m
COTA 6.0m
COTA 9.0m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
1
ESTACIONAMENTO
ESTACIONAMENTO
ESTACIONAMENTO
2
3
4
5
6
7
8
9
20.4
23.3
26.2
29.1
32.0
34.9
37.8
40.7
43.6
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
11
12
13
49.4
52.3
55.2
22.14m
5800
.00
5800
.00
580
0.0
05
800
.00
5600
.00
CORTE TRANSVERSAL2
00.0
0
3000
.00
280
0.0
0
2900
.00
270
0.0
0
300
0.0
030
00.0
030
00.
00
290
0.0
02
900.
00
2900
.00
290
0.0
027
00.
00
310
0.0
02
900.
00
2900
.00
290
0.0
029
00.0
02
900.
00
COTA -6.0m
COTA -3.0m
AV DE BERLIM
COTA 9.0m
COTA 6.0m
COTA 3.0m
COTA 0.0m
PISO COTA m46.510
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
ESTACIONAMENTO
1
9
8
7
6
5
4
3
2
20.4
43.6
40.7
37.8
34.9
32.0
29.1
26.2
23.3
PISO COTA m
PISO COTA m
PISO COTA m
13
12
11
55.2
52.3
49.4
52
Torre de S. Gabriel, LisboaCONCEPÇÃO ↔ ANÁLISE ↔ VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
Estrutura Mista dos Pisos Elevados 53
B
B'
C
6.3
0
2.47
D'
2.5
0
D
6.30
142.75
15
R=3.503
2.74
0.78
1.480.60
13
1.006.1
0
3.65
2.756.1
0
2.74
116.30
0.4
0
10
3.40
1.20
0.40
6.30
0.40
3.4
0
5.2
5
2.602.10
0.40
0.4
0
0.40
12
20.
617
0.60
4.28
9
0.6 0
R=
82.5
07
3.63
1.20
1.20
+19.90
8
3.40
76.30
1.20
6.30
1.20
R=
82.5
07
R=
1 53.
515
3.63
0.6 0
3.40
6
0.40
0.40
53A3.95
1.00
1.20 4.
73 6.16
6.00
1.20
6.16
2.10
0.40 2.
60 0.40
5.25
0.40
6.3031
3.88
1.07
0.02
0.60
133°
R=3
.83
2.35
0.07
0.60
2.35
70.68
6.30 6.00
COTA 20.40
Torre de S. Gabriel, LisboaCONCEPÇÃO ↔ ANÁLISE ↔ VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
0.50
1.10
0.60
1.50
1.00
0.25
4.28
14 1513
Ø75
11
1.50
1.20
10
1.201.20
D'C
5.064.52
12
3.10 2.381.20
R=
1 53.
515
1.00
1.50
1.10
1.50
0.50 0.25
3.90
0.60
9
Ø75
1.20
0.25
0.20
1.20
87
1.50
0.50
B'
Ø75
6
0.60
0.25
1.20
53A
1.201.20
R=
15.0
43
D'
0.20
CB'
3.10
5.07
5.59
0.50
1.50
31
0.20
1.50
0.50
0.60
0.2520.62
5.59
3.10
3.54
4.41
5.06
5.45
2.36
0.20
18.68
CORTE LONGITUDINAL (EIXO C)
CORTE TRANSVERSAL (EIXO 9)CORTE TRANSVERSAL (EIXOS 7 E 11)
Piso de Transição 54
Torre de S. Gabriel, Lisboa
Modelo global
Modelo local (Piso de transição)
CONCEPÇÃO ↔ ANÁLISE ↔ VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
Deformações associadas a :
Modo de vibração
“transversal”
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Deformações associadas a :
Acções
verticais
Efeito do
Pré-esforço
CONCEPÇÃO ↔ ANÁLISE ↔ VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
Art´s Business & Hotel Center , Lisboa, 2005
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CONCEPÇÃO ↔ ANÁLISE ↔ VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
Modelo global
Art´s Business & Hotel Center , Lisboa, 2005
Aceleração vertical na extremidade da consola no pi so 6
-0.08
-0.06
-0.04
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0 5 10 15 20 25 30t (s)
a (m/s2)
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Resposta da estrutura de um bloco suspenso a uma solicitação dinâmica representando o movimento dos utilizadores
CONCEPÇÃO ↔ ANÁLISE ↔ VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
Regiões particulares
Encontro fixo de um viaduto
Viaduto sobre a Ribeira de Alcantarilha , A22 - Algarve
58Almeida, J., Lourenço, M., 2010 : “Abutment Shear Wall of Viaduct 1 on Algarve Highway”, fib Congress, Washington.
CONCEPÇÃO ↔ ANÁLISE ↔ VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
PORMENORIZAÇÃO DE ARMADURAS
Trajectórias elásticas ↔ Campos de compressões ↔ Modelo global da região ↔ Pormenorização
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CONCEPÇÃO ↔ ANÁLISE ↔ VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA
Regiões particulares
Ponte S/ a Ribª Despe-te Que Suas , S. Miguel, 2011
60
Regiões particulares
Modelo da zona do diafragma (ligação tabuleiro/pilar)
A conclusão do PROJECTO
O Projecto apenas se conclui emdefinitivo com a realização da obra, emque o projectista vê materializadas todasas suas ideias e opções, podendo entãoregozijar-se com o seu sucesso mas,também, reflectir sobre diferentes formasde fazer, que eventualmente utilizará nofuturo.
Todo este processo, desde o lançamento do projecto até àconclusão da obra, decorre frequentemente num períodorelativamente curto, aspecto que contribui para afirmaro interesse e o carácter tão entusiasmante daactividade de Projecto.
61
??
A evolução dos Betões de cimento(1900 – 2000)
Características de :ResistênciaDesempenho em geral
OS NOVOS BETÕES
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OS NOVOS BETÕES
Betão Arquitectónico:- Betão à vista- Betão colorido- Betão texturado- Betão transparente- Betão ...
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Templo de Lótus , India, 1986
Rolex Learning Centre , Lausanne, 2010
Betão Estrutural, Arquitectónico
Rolex Learning Centre , Lausanne, 2010
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BETÕES AUTOCOMPACTÁVEIS
Diferenças genéricas entre a composição dos BAC / Betões Correntes(Manuel Vieira, PhD, IST, 2008)(Manuel Vieira, PhD, IST, 2008)
Ensaios de Espalhamento
OS NOVOS BETÕES – Betão autocompactável
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Art’s Business & Hotel Center, Lisboa, 2005
Os NOVOS BETÕES – Realizações
NOVO JEAN BOUIM STADIUM, PARIS, .....2013
Rede (0.35m de espessura), constituída por módulos triangulares (2.40m x 8.30m), emUltra High Performance Fibre Reinforced ConcreteUHPFRC
Os NOVOS BETÕES – Realizações
NOVA PISTA DO AEROPORTO HANEDA, TOKYO, 2010
Ultra High Strenght Fibre Concrete – UHSFC C180
Council on Tall Buildings and Urban Habitat.“Tall Buildings in Numbers - Tall Buildings, Structural Systems and Materials.” 2010
Os NOVOS BETÕES – Realizações , Edifícios Altos
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Burj Khalifa , Dubai (Janeiro 2010)H 828 m ; C80 / C60BAC colocado a ≈ 600 m (Tmáx. ≈ 50ºC)William Baker, Skidmore Owings & Merill, Struct. Design Tall Spec. Build. 16, (2007)
Os NOVOS BETÕES – Realizações , Pontes
Viaduto de Millau , França, 2004M. Virlogeux, N. Foster
- 2460 metros de comprimento , 32 metros de largura.- Vãos centrais com 342 metros- A altura dos pilares atinge 246 metros de altura.
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• O bom desempenho escolar (e mais tarde profissional) na área de ENGENHARIA DE ESTRUTURASrequer:
• uma sólida formação em ciências básicas de engenharia (como sucede na generalidade dosdomínios da Engenharia);
• interesse e motivação para aprender e aplicar conhecimentos de natureza multi-disciplinar - oProjecto de Estruturas é sempre um trabalho de equipa, envolvendo diversas especialidades.
• Os alunos de Engª de Estruturas não devem limitar-se a adquirir conhecimentos, devendo, sobretudo,aprender a aplicá-los. Devem desenvolver competências para:
• resolver problemas de diversa natureza e com um grau de complexidade elevado;
• comunicar e argumentar com os múltiplos intervenientes na área de Projecto;
CONSIDERAÇÕES FINAIS
• comunicar e argumentar com os múltiplos intervenientes na área de Projecto;
• empreender pesquisas de modo alargado e profundo, complementando continuamente asua formação.
• Como dizia Eduardo Torroja, “....tan inútil es aprender sin meditar, como es peligroso pensar sin anteshaber aprendido de outros..”. A primeira pesquisa, a desenvolver no início do curso, deve ter comoobjectivo a aquisição de cultura geral sobre a Engenharia Civil, no caso, em particular no que se refere àhistória da Engª de Estruturas.
• Projectar Estruturas é uma actividade profissional muito motivadora. BOA SORTE E BOM TRABALHO.
João F. Almeida (jalmeida@civil.ist.utl.pt) , Outubro de 201271
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