fatores sÓcio-demogrÁficos e comportamentais …

Sistemas estruturais

Goiânia-GO

2019

DEFINIÇÃO

Subsistema cuja função

principal é fornecer suporte

para o edifício

Absorver e transmitir, para as fundações,

todos os esforços incidentes, com

segurança pré-definida.

DEFINIÇÃO

Subsistema cuja função

principal é fornecer suporte

para o edifício

Absorver e transmitir, para as fundações,

todos os esforços incidentes, com

segurança pré-definida.

GARANTIR A SEGURANÇA ESTÁTICA

DO EDIFÍCIO, QUANDO ESTE FOR

SUBMETIDO ÀS AÇÕES PREVISÍVEIS

EXIGÊNCIAS DE DESEMPENHO

Segurança Estrutural

Estabilidade Global e dos Elementos

Resistência Mecânica

Limitação de:

Deformações

Deslocamentos

Fissuração

EXIGÊNCIAS DE DESEMPENHO

Resistência frente à ação do fogo

Durabilidade

Aspectos econômicos

Custo inicial

Custos de manutenção

Depreciação

CLASSIFICAÇÃO: FUNÇÃO DOS PRINCIPAIS

ELEMENTOS RESISTENTES

Elementos Lineares Barras - Pilares, vigas

Treliças - barras articuladas

Cabos - elementos reticulados não resistentes à flexão

Elementos Planos Placas

Chapas

Elementos Espaciais Cascas

Membranas

Blocos

CLASSIFICAÇÃO: FUNÇÃO DOS

PRINCIPAIS ELEMENTOS RESISTENTES

Elementos lineares

(estrutura reticulada)

pilares e vigas

complementados por lajes

(elemento estrutural plano, de vedação horizontal)

Elementos reticulares: pilares e vigas

Estrutura Reticulada

CARACTERÍSTICAS DAS ESTRUTURAS

COM ELEMENTOS LINEARES (em barras)

Dicotomia entre a estrutura e as

vedações verticais

CONFLITOS • NA INTERFACE (desempenho)

• NO PROCESSO CONSTRUTIVO

Dicotomia – estrutura/vedação

Momentos distintos de execução


COM ELEMENTOS LINEARES (em barras)

A estabilidade estática é garantida pela

resistência dos elementos lineares e pela

RIGIDEZ DO CONJUNTO

RIGIDEZ DO CONJUNTO é garantida por:

Enrijecimento dos nós

Contraventamentos (barras, chapas e placas)

Núcleos de rigidez (poços de escada e elevador, etc.).

CLASSIFICAÇÃO : TIPOLOGIA DOS

ELEMENTOS RESISTENTES PRINCIPAIS

Em elementos lineares (estrutura reticulada)

Em elementos planos (placas e chapas)


EM ELEMENTOS PLANOS

Elementos planos:

Placas – ex. lajes (os carregamentos

são perpendiculares ao plano médio)

Chapas – ex. paredes, painéis (os

carregamentos estão contidos no plano

médio.

Elementos planos - placas

Elementos planos - chapas

Painéis pré-fabricados de

Concreto Armado com

função estrutural-portante -

(Sistema Pedreira de

Freitas)


PAREDES MACIÇAS DE CONCRETO


ALVENARIA ESTRUTURAL

Elementos planos - chapas

ALVENARIA

ESTRUTURAL


EM ELEMENTOS PLANOS

Um mesmo elemento cumpre as

funções de estrutura e de vedação

vertical

A estabilidade estática é garantida: pela resistência e arranjo das chapas

(paredes)

pelo efeito diafragma das placas (lajes) e

pelo acoplamento monolítico de todos os

elementos.

CLASSIFICAÇÃO : TIPOLOGIA DOS

ELEMENTOS RESISTENTES PRINCIPAIS

Em elementos lineares (estrutura reticulada)

Em elementos planos (placas e chapas)

Outras – vetores ativos (espaciais,

treliçadas), pneumáticas, cascas (superfícies

curvas), pênseis (por cabos), etc.

Treliças espaciais

Casca de alvenaria cerâmica

Casca de concreto armado

Estruturas Estaiadas

Subsistema Estruturas – CLASSIFICAÇÃO

Elementos espaciais – membranas

Estrutura de membrana - tecido

CLASSIFICAÇÃO: QUANTO AO

PROCESSO DE PRODUÇÃO

Por montagem

acoplamento mecânico, a seco

acoplamento

mecânico, a

seco

Boxes Pré-fabricados

de Concreto Armado

com função

estrutural-Construção

pós-guerra ( Europa)

CLASSIFICAÇÃO : QUANTO AO


Por montagem


Por moldagem no local

a úmido

moldagem no local: a úmido

CLASSIFICAÇÃO : QUANTO AO


Por montagem


Por moldagem no local

a úmido

Por moldagem e montagem no local

Classificação: proc. de prod. estruturas

por moldagem e montagem no local

Classificação: proc. de prod. estruturas


CLASSIFICAÇÃO : QUANTO

AOS MATERIAIS

Madeira

Aço

Alvenaria (de bloco de concreto,

cerâmica, sílico-calcária, etc...)

Concreto (armado, protendido,

com fibras, etc...)

Estrutura de Madeira

YINGXIAN PAGODA

CHINA

Construído em 1056

61 m de altura

Mais alta estrutura

totalmente em madeira

em madeira

Subsistema Estruturas – Classificação

CLASSIFICAÇÃO

Quanto aos materiais utilizados

Ediícios de baixa capacidade de carga


Estrutura de Cobertura


Habitações de lazer

de alto padrão



Uso restrito no Brasil

Não tem tradição de uso

Disponibilidade variável em função da

região

Baixo desenvolvimento setorial


Uso restrito no Brasil

Inexistência de financiamento dos órgãos

públicos

Política de reflorestamento inadequada

Exigência de elevado nível de

industrialização


Limitações

Necessidade de tratamento

Suscetibilidade a incêndio

Exigência de grande área para

estocagem


Limitações

Mão-de-obra especializada para produção e

montagem

Legislação restritiva

Seguro Alto


Vantagens

Uso de ferramentas manuais

Equipamentos para transporte de

pequeno porte

Prazo de execução curto

Baixo custo

Estruturas de Aço

Elevada resistência mecânica

Elevado potencial de utilização em

EDIFÍCIOS ALTOS

Estruturas de Aço

Cristal Palace 1851-1936

610x135m x 36m altura

Projetado em 8 dias e

Construído em 17 semanas

4500 ton de ferro fundido

100.000 m² de vidros

Empire State 1931

412,5 m altura

Construído em 18 meses

Por 42 anos maior edifício

57.000 ton de aço

Estruturas de Aço

Grande Flexibilidade

Otimização da

construção

Edifícios altos

Suscetibilidade a

incêndio

Estruturas de Aço

Brasil

Uso Restrito

Estruturas de Aço

Brasil

Uso Restrito

Edifícios habitacionais

de pequeno porte

Steel Frame


Estrutura de Aço

Limitações

Não existe tradição construtiva

Precária divulgação do material

Normalização deficiente

Uso de normas internacionais

Estrutura de Aço

Limitações

Mão-de-obra especializada

Equipamentos pesados para

montagens

guindastes, máquinas de

solda

Estrutura de Aço

Limitações

Competitividade de custo depende

do prazo de execução do edifício

Necessidade de investimento na

racionalização global do edifício –

visão sistêmica

Estrutura de Aço

Elevado potencial de racionalização

Estrutura de Aço

Elevado potencial de racionalização Detalhamento prévio do projeto

Ausência de decisões em canteiros

Concentração das atividades em fábrica

Apenas montagem no canteiro

Padronização de componentes

Alvenaria Estrutural

Grande potencial de racionalização

ESTRUTURA

+

VEDAÇÃO


Inicialmente: associado à construção de

habitações de interesse social


Edifício de baixa altura

Edifício de médio porte

Edifício de padrão médio

Edifícios de

padrão médio alto,

com restrições de

modificações da

unidade

Alvenaria Estrutural: Mão-de-obra

tradicional da construção civil;

devidamente treinada

ELEVADA

PRODUTIVIDADE

Utilização equipamentos tradicionais


Desenvolvimento do

processo construtivo e de

produção

Projeto Modulado

Detalhamento

construtivo

PROJETO PARA

PRODUÇÃO


PROJETO PARA

PRODUÇÃO

Ausência quase total de resíduo

Instalações junto com a estrutura


Custo competitivo com o concreto armado

Regularidade superficial

Revestimento de

pequena espessura

Alvenaria Estrutural: Limitações

Edifícios de média altura

Baixa possibilidade de alteração

da arquitetura

Necessidade de integração com

outros subsistemas

Necessidade de componentes de

alvenaria com características

adequadas

Estruturas em Concreto

Protendido

Empregado no Brasil desde a

década de 50

Obras de grande porte

Edifícios comerciais

Necessidade de grandes vãos

Grande Flexibilidade

Atualmente: uso em lajes planas

com grande vão

CONCRETO PROTENDIDO: uso

em lajes planas com grande vão



Vantagens

Grande flexibilidade de leiaute;

Racionalização do sistema de fôrmas

Possibilidade de maior organização

do processo.



Limitações

Mão-de-obra especializada

Diversidade de materiais a

serem estocados e controlados



Limitações

Equipamentos especiais

Macacos de proteção

CONCRETO

PROTENDIDO: uso em estruturas pré-

fabricadas

CONCRETO PROTENDIDO: uso em estruturas pré-fabricadas


Limitações Menor flexibilidade arquitetônica

Vãos médios (aprox. 10m)

Pequenas alturas (aprox. 25m)

Alto custo

Edifícios industriais

e comerciais


Vantagens

Mão-de-obra tradicional da construção

civil no canteiro

Confere maior limpeza e organização

ao canteiro de obras

Prazo de execução curto

Estruturas em Concreto Armado

Material mais

utilizado

Moldado

no local


Moldado no

local

Estrutura reticulada

com vedação de

alvenaria

Classificação: materiais constituintes

Concreto Armado


Vantagens

Mão-de-obra tradicional da construção

civil

Equipamentos tradicionais

Grande flexibilidade


Material mais utilizado e estudado

Objeto deste curso

Estruturas de Alvenaria

Estrutural

Estruturas de Aço

Disciplinas

Optativas


Custos do Edifício

1. Analisando o orçamento de uma obra de um

Centro Comercial de 40.000 m2, executado em

estrutura pré-moldada de concreto protendido,

observou que o custo por m3 dessa estrutura é

muito superior ao custo do concreto armado

convencional, que a empresa aplica na maioria das

suas obras. Seria interessante sugerir a mudança

de tipologia para diminuir o custo da obra?

Explique

EXERCÍCIO

2. Nas fases iniciais do planejamento da execução

de um edifício residencial em estrutura

convencional em concreto armado, vedações em

alvenaria, e revestimentos argamassados; sua

empresa recebeu uma proposta comercialmente

vantajosa, para utilizar uma estrutura metálica. Que

outros cuidados ou parâmetros devem ser também

analisados para avaliar a proposta feita?

3. A empresa em que você trabalha está pensado

em utilizar a alvenaria estrutural em um de seus

edifícios habitacionais de múltiplos pavimentos,

pois foi convencida de que o processo possui

diversas vantagens. Que características gerais

devem ter o edifício e seu processo de produção

para que essas vantagens realmente se

verifiquem?

fatores sÓcio-demogrÁficos e comportamentais …

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