Trabalho Sistemas Estruturais

8/19/2019 Trabalho Sistemas Estruturais

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ARQUITETURA E URBANISMO 4º /5º SEMESTRE

Bruno Antonio Ray dos Santos RA6662408984

Marcos Nunes Pereira RA2978579172

Priscilla Cristina Ribeiro de Oliveira RA8406123401

Vanessa Tozetto RA:8097897888

SISTEMAS ESTRUTURAIS I:

Conceito, História e Requisitos de uma Estrutura

Papel do Arquiteto e do Engenheiro de Estrutura

TAUBATÉ 2016


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Bruno Antonio Ray dos Santos

Marcos Nunes Pereira Priscilla Cristina Ribeiro de Oliveira

SISTEMAS ESTRUTURAIS I:

Conceito, História e Requisitos de uma Estrutura

Papel do Arquiteto e do Engenheiro de Estrutura

Trabalho Acadêmico do Curso de Arquitetura eUrbanismo da Faculdade Anhanguera

Educacional do Pólo de Taubaté.

Professor Responsável: Órrios

TAUBATÉ

2016


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SUMÁRIO

Introdução 04

Conceito de Estruturas e suas Funções 05

Requisitos de uma Estrutura quanto à Segurança e ao Desempenho 05

● Equilíbrio 07

● Estabilidade 07

● Resistência 07

● Durabilidade 07

Papel do Arquiteto e do Engenheiro de Estruturas 08

Breve História da Evolução das Estruturas 09

Ilustração de Estruturas na Arquitetura 10

Bibliografia 12

Anexo 13


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INTRODUÇÃO

O presente trabalho é sobre Estruturas, mais concretamente sobre seu

conceito, história e requisitos, incluindo também o papel do Arquiteto e do

Engenheiros. É nosso objetivo apresentar suas funções, sua evolução com

o tempo, melhorando sua resistência e durabilidade. O trabalho está

organizado em temas e a metodologia de pesquisa utilizada foi norma

ABNT, livros e pesquisa em sites relacionados ao assunto.


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CONCEITO DE ESTRUTURAS E SUAS FUNÇÕES

O conceito de estrutura é mais amplo e se encontra em todas as áreas do

conhecimento humano.

No caso das Edificações, a estrutura é um conjunto de elementos –lajes,

vigas e pilares- que se inter-relacionam – laje apoiando viga, viga apoiando pilar –

para desempenhar uma função: criar um espaço em que as pessoas exercerão

diversas atividades.

A Estrutura ocupa na Arquitetura uma posição que executa duas funções:

comprovar a existência e sustentar a forma. Entre as condições básicas que

contribuem para a existência de formas materiais, é uma verdade que a estrutura

material é fundamentalmente importante para se executar um complexo animado ou

inanimado. Especialmente na arquitetura, a estrutura assume uma parte

fundamental:

Ø É o primeiro e único instrumento para gerar forma e espaço na arquitetura,

tornando um meio essencial para modelar o meio material do homem;

Ø Apoia-se na disciplina exercida pelas leis das ciências naturais;

Ø Personifica a tentativa criativa do projetista de unificar forma, material e

forças, apresentando um meio inventivo e estético para a construção.

Sendo assim, podemos concluir que as estruturas determinam as construções

de maneira fundamental – suas origens, sua existência, suas consequências –

desenvolvendo, portanto, conceitos de estrutura.

REQUISITOS DE UMA ESTRUTURA QUANTO À SEGURANÇA E AO

DESEMPENHO

Os requisitos de uma estrutura baseia-se na ABNT NBR 15575:2013.

A norma NBR 15575 foi redigida segundo modelos internacionais de

normalização de desempenho, ou seja, para cada necessidade do usuário e

condição de exposição, aparece a sequência de Requisitos de Desempenho,


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Critérios de Desempenho e respectivos Métodos de Avaliação. O conjunto

normativo compreende seis partes:· Parte 1: Requisitos gerais;

· Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais;

· Parte 3: Requisitos para os sistemas de pisos;

· Parte 4: Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas;

· Parte 5: Requisitos para os sistemas de coberturas;

· Parte 6: Requisitos para os sistemas hidrossanitários.

De acordo com esta norma podemos identificar critérios e procedimentos afim de

garantir que um determinado projeto possa atender durante a sua vida útil de

projeto, sob as diversas condições de exposição (ação do peso próprio, sobrecargas

de utilização, atuações do vento e outros), aos seguintes requisitos gerais:

a) não ruir ou perder a estabilidade de nenhuma de suas partes;

b) prover segurança aos usuários sob a ação de impactos, choques, vibrações eoutras solicitações decorrentes da utilização normal da edificação, previsíveis na

época do projeto;

c) não provocar sensação de insegurança aos usuários pelas deformações de

quaisquer elementos da edificação, admitindo-se tal exigência atendida caso as

deformações se mantenham dentro dos limites estabelecidos nesta Norma;

d) não repercutir em estados inaceitáveis de fissuração de vedação e

acabamentos; e) não prejudicar a manobra normal de partes móveis, como portas e janelas,

nem repercutir no funcionamento normal das instalações em face das deformações

dos elementos estruturais;

f) cumprir as disposições das ABNT NBR 5629, ABNT NBR 11682 e ABNT NBR

6122 relativamente às interações com o solo e com o entorno da edificação.

O conjunto de normas estabelece que as edificações devem compreender

requisitos que garantam critérios por elementos da construção percorrendo uma

sequência de exigências relativas à segurança, Sob as diversas condições de


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exposição (peso próprio, sobrecargas de utilização, ação do vento e outras), a

estrutura deve atender, durante a vida útil de projeto, aos seguintes requisitos:

EQUILÍBRIO

Entre as propriedades desejadas para a estrutura, a mais importante é que,

quando submetidas ás mais diferentes forças, possam manter-se em equilíbrio

durante toda a sua vida útil. Para uma estrutura permanecer em equilíbrio é

necessário que as dimensões sejam corretamente determinadas, e mesmo assim,

podem perder o equilíbrio se seus apoios ou as ligações entre as partes, não foremcorretamente projetados. Portanto, para estar totalmente em equilíbrio, uma

estrutura deve atender a esta condições tanto externamente, pelo equilíbrio nos

seus vínculos, como internamente, pelo equilíbrio das forças que ocorrem dentro

das suas secções.

ESTABILIDADE

Estabilidade e resistência do sistema estrutural e demais elementos com

função estrutural, apresentando nível específico de segurança sempre com base na

maior probabilidade de ocorrência.

RESISTÊNCIA

Sob a ação de impactos de corpo duro, os componentes da edificação não

devem sofrer ruptura ou traspassamento sob qualquer energia de impacto, sendo

tolerada a ocorrência de fissuras, lascamentos e outros danos em impactos de

segurança, para isto temos tabelas especificas que apresentam os critérios

estabelecidos pela norma.

DURABILIDADE

A habitação é o bem mais almejado pelos seres humanos por isso é

extremamente importante que a construção mantenha características aceitáveis de

desempenho durante prazo denominado na norma como “Vida Útil de Projeto”.

Dessa forma, há necessidade de manutenção constante e correta previsão nos


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BREVE HISTÓRIA DA EVOLUÇÃO DAS ESTRUTURAS

Para que seja explicada a história da estrutura devemos estender seu

conceito básico, ela está ligada a transmissão de ações através de tensões de

compressão. Se considerarmos a alvenaria como processo de construção para

elaborar a estrutura e a tensão de tração em determinadas peças. Se tiver uma

tração muito elevada a estrutura pode ser tecnicamente viável, mas dificilmente será

economicamente adequada.

Desenvolveu inicialmente por técnicas de empilhamento de blocos e tijolos,nesse tempo poderia ter vãos em sua composição, mas com certas limitações em

tamanho, ou seja, relativamente pequenos com até mesmo vigas de pedras ou

madeiras.

Existia também os problemas de durabilidade em suas composições dessas

vigas que tinham a vida curtas, como as construções de Pompéia e as Ruinas de

babilônia.

Com o passar do tempo novas técnicas surgiram como os arcos, eles

poderiam propor maiores vãos sendo viável tendo a não existência de tensão de

tração de valo

res significativo. Podendo executar pontes e muitas obras grandiosas de

extrema beleza e durabilidade de materiais.

Quando necessário arcos eram apoiados uns nos outros permitindo vãos e

pé-direito elevados e grandes.


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ILUSTRAÇÃO DE ESTRUTURAS NA ARQUITETURA

Pré História Européia Pirâmide de Quéops Mesopotâmia

Grécia Antiga Partenon Etrúria e Roma Coliseu Catedrais góticas Catedral deNotre Dame

Renascimento Catedral deFlorença

Revolução indústria IronBridge Pontes metálicas do século XIXFirth of Forth Rail Bridge


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Os primeiros arranha-céus HomeInsurance Building

As primeiras pontes de concretoarmado e protendidoSalginatobelbrücke

Torres e edifícios altosEmpire State Building

As grandes pontesGolden Gate Bridge

Grandes coberturas Estádio Olímpico de Munique

Grandes vãos – Masp


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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Fonte de Pesquisa:

http://www.lmc.ep.usp.br/ em 12-03-2016

Livros:

● Guia Câmara Brasileira da Indústria da Construção - CBIC- Norma Desempenho 2ª edição

● Sistemas de estructuras / Sistemas estruturais

Heino Engel - Editora Gustavo Gil LTDA

● A Concepção Estrutural e a Arquitetura

Yopanan C. P. Rebello - Editora Zigurate

Fontes Imagens:

1 à 14http://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/estruturas/historia.htm em 12/03/2015

MASPhttp://www.archdaily.com.br/br/01-59480/classicos-da-arquitetura-masp-lina-bo-bardi

em 12/03/2016

http://www.lmc.ep.usp.br/http://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/estruturas/historia.htmhttp://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/estruturas/historia.htmhttp://www.archdaily.com.br/br/01-59480/classicos-da-arquitetura-masp-lina-bo-bardihttp://www.archdaily.com.br/br/01-59480/classicos-da-arquitetura-masp-lina-bo-bardihttp://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/estruturas/historia.htmhttp://www.lmc.ep.usp.br/


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Anexo

Informações técnicas sobre as obras

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Ficha Técnica

Nome Stonehenge

SistemaEstrutural

Pilares e vigas simplesmente apoiadas

Função Templo

Localização

Salisbury Plain, Salisbury, Inglaterra

Época daconstrução

3100 a.C. - 1100 a.C.

Execução Desconhecida

Dimensões Diâmetro do círculo de pedra: 30 m

Material

Os blocos maiores são de arenito, e os

menores de rochas conhecidas como"bluestones", encontradas nasmontanhas Preseli, no sudoeste doPaís de Gales.

2

Ficha Técnica

Nome Pirâmide de Quéops

Sistema Estrutural

Função Túmulo do faraó

Localização Gizé, Egito

poca daconstrução

2551 a.C.

Projeto Autor desconhecidoExecução Autor desconhecido

Dimensões Altura: 146,6 m (atualmente 137,16 m)

Material

Calcáreo - utilizado no núcleo e norevestimento

Granito - os blocos da câmara do faraó e daentrada da pirâmide (trazidos de Assuã)


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Ficha Técnica

Nome Zigurate de Ur

Sistema Estrutural

Função Templo

Localização Iraque

poca daconstrução

2113 - 2096 a.C.

Projeto Autor desconhecido

Execução Autor desconhecido

Dimensões

Altura: 21 m

Base: 62,5 x 43 m

Material Alvenaria de tijolos secados ao sol e tijolos

cozidos

4

Ficha Técnica

Nome Partenon

SistemaEstrutural

Pilares e vigas simplesmente apoiadas

Função TemploLocalização Atenas, Grécia

poca daconstrução

480 - 323 a.C.

Projeto Ictinos

Execução Fídias

Dimensões

Comprimento: 70 m

Largura: 32 m

Material Mármore


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Ficha Técnica

Nome Coliseu

SistemaEstrutural

Arcos e abóbodas

Função Arena

Localização Roma, Itália


70 d.C.

Projeto Autor desconhecido

Execução Autor desconhecido

Dimensões

Comprimento: 187,5 m

Largura: 155,5 m

Altura: 48,5 m

Material Concreto de cimento natural

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Ficha Técnica

Nome Catedral de Notre Dame

Sistema Estrutural Abóbadas ogivais, arcobotantes, pilarese contrafortes

Função Catedral

Localização Paris, França


Séculos XII e XIII

ProjetoJean de Chelles e outros mestresdesconhecidos

ExecuçãoJean de Chelles e outros mestresdesconhecidos

Dimensões

Abóbadas com 34 m de altura, nave

central com 12 m de largura ecomprimento externo de 130 m.

Material Alvenaria de pedra com argamassa


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Ficha Técnica

Nome Cúpula Catedral de Florença

Sistema Estrutural Arco

Função Cúpula Cateral de Florença

Localização Florença Itália


1422 - 1436

Projeto Fillipo Brunelleschi

Dimensões

Material Ferro fundido

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Ficha Técnica

Nome Iron Bridge

SistemaEstrutural

Arco

Função Ponte rodoviária

LocalizaçãoSobre o Rio Severn, próximo aCoalbrookdale, Inglaterra


1777 - 1779

Projeto Thomas Pritchard

Execução Abraham Darby III

DimensõesComprimento total: 60 mVão central: 30,5 mQuantidade de ferro: 378,5 t

Material Ferro fundido


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Ficha Técnica

Nome Firth of Forth Rail Bridge

Sistema EstruturalViga Gerber (conhecida em inglês comoponte cantilever)

Função Ponte Ferroviária

LocalizaçãoSobre o Firth of Forth, Lothian, Grã-Bretanha


1882 - 1890

Projeto John Fowler e Benjamin Baker

Execução John Fowler e Benjamin Baker

Dimensões

Comprimento Total: 2,5 km

Dois vãos centrais de: 521 m

Altura das torres: 100,6 m

Peso da estrutura: 58.000 ton.

Material Aço

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Ficha Técnica

Nome Home Insurance Building

Sistema EstruturalEstrutura reticulada metálica e alvenariade fechamento.

Função Edifício comercialLocalização Chicago, Illinois, Estados Unidos


1885

Projeto William Jenney

Execução

Dimensões Altura: 55 m

Material Aço e alvenaria


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Ficha Técnica

Nome SalginatobelbrückeSistema Estrutural Arco tri-articulado


LocalizaçãoSobre o vale Salgina, próximo aSchuders e Schiers, Suiça


1930

Projeto Robert Maillart

Execução P. Lorenz

Dimensões Vão: 90 m

Material Concreto armado

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Ficha Técnica

Nome Empire State Building

SistemaEstrutural

Pórtico tridimensional

Função Edifício comercial

Localização Manhattan, Nova York, Estados Unidos

Época daconstrução 1930 - 1931

Projetoarquitetônico

Richmond Shreve, William Lamb, ArthurHarmon

Projeto estrutural H. G. Balcom & Associates

Execução Starrett Brothers & Eken, Inc.

Dimensões Altura: 381 m Andares: 103

Materiais Aço, calcário, granito e tijolos

Área total

construída208.879 m²

Área do terreno 7.240 m2

Elevadores 73


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Ficha Técnica

Nome Golden Gate BridgeSistema estrutural Ponte pênsil


LocalizaçãoEntrada da baía de São Francisco,Califórnia, Estados Unidos


1933 - 1937

Projeto Joseph Strauss, Charles Ellis

Execução Roebling & Sons

Dimensões

Comprimento total: 2.737 mVão central: 1.280 m

Vãos laterais: 343 m Altura das torres: 227,4 mLargura do tabuleiro: 27,4 m Altura do tabuleiro sobre a água: 67 m Altura da treliça do tabuleiro: 7,6 m

Cabos principais

Comprimento: 2.332 mDiâmetro: 0,92 mNúmero de fios em cada cabo: 27.572Peso dos cabos principais, dos cabossuspensos e dos acessórios:22.200.000 kgf

Deslocamentos

no centro do vão

Máximo deslocamento transversal: 8,4mMáximo deslocamento para baixo: 3,3 m

Máximo deslocamento para cima: 1,77m

Materiais Aço e Concreto

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Ficha Técnica

Nome Estádio Olímpico de Munique

Sistema Estrutural Tensoestrutura

Função Eventos esportivos e culturais

Localização Munique, Alemanha


1968 - 1972

Projeto Günther Behnisch & Partners - Frei OttoEngenheiroEstrutural

Jörg Schlaich

Dimensões

Área Coberta:74 800 m²

Público:69 300

Material Aço e painéis de acrílico


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Ficha técnica: Arquitetos:Lina Bo Bardi Ano: 1968 Endereço: Avenida Paulista 1578, Bela

Vista São Paulo Brasil Tipo de projeto: Cultural Status:Construído Materialidade: Concreto e Vidro Estrutura: Concreto Localização: Avenida Paulista 1578, Bela

Vista, São Paulo, Brasil Implantação no terreno: Isolado
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