Alunos: Ana Carolina Natlia Priscila Renata Rogrio Rumayana Orientador: Rogrio Carvalho

SISTEMAS ESTRUTURAIS DE FORMA ATIVA4 perodo 4/11/12 Arquiterura e Urbanismo

CARACTERSTICASq

Estruturas flexveis

Formada por matria rgida ou no rgida que captam a fora, formada de modo definido e suportada por extremidades fixas, por onde as foras tendem ir.q

Estruturas cuja aparncia externa d o caminho que as foras iro fazer para encontrar sua formaq

Pode suportar-se a si prpria e cobrir um grande vo.q

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A redistribuio de foras efetuada por um desenho de forma particular e caracterizada pela estabilizao da forma;q

uma tima alternativa estrutural que define diretamente a arquitetura.q

q

O cabo sofre trao.

TRANSMIO DAS CARGASO arco sofre compresso;.q

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TIPOS DE SISTEMA DE FORMA ATIVAq q

q q

Sistema de cabos; Sistema em forma de tendas; Sistemas pneumticos; Sistemas de arcos.

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CABO S4/11/12

DEFINIOq

Fio carregado de carga mecnica;

So a juno de fibras mais comprimidas que se interligam entre si e esto mais ligadas, criando uma ramificao, o que gera a coeso, atrao de materiaisq

Trs uma das trs dimenses muito mais relevanteFIBRA outras: o comprimento; A que as RESISTENTEq

O ATRITO4/11/12

RESISTENTE

CARACTERSTICASq q q q q q

Tendem a vencer maiores vos que as outras estruturas; Mudam as foras o cabo de suspenso por trao; normais simples: externas por meio de esforos Alta resistncia; Resistentes TRAO; Econmico; Utilizao de poucos materiais

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DESVANTAGENSq

q q

Leveza dos cabos de suspenso; devido ao pequeno peso prprio em relao ao seu vo e sua flexibilidade; Sujeitos a cargas mveis e assimtricas; Sofrem vibraes e aes pelo vento.

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ESFOROS ATUANTES

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Golden Gate, So Francisco EUA

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COMPONENTES DOS CABOSCABOS ALMA S PERNA S ARAM E CENTR AL4/11/12

ARAM E

ELEMENTOS DE FIXAOOs cabos de ao so fixados em sua extremidade por meio de ganchos ou laos.q

Os laos so formados pelo tranamento do prprio cabo.

4/11/12 Os ganchos so acrescentados ao cabo.

Detalhe da juno

MATERIAISq q

Predomina o ao; Cabo de ao com fibra de vidro por dentro suporta 18000kgf/cm; Feitos flexveis pelo stranding, torcendo geralmente ou tranando; Os fios individuais menores reservam mais flexibilidade; Um revestimento fino de lata nos fios individuais do cabo fornece a lubrificao para uma vida mais longa; E como este um material sujeito

q

q

q

q 4/11/12

Terminal norte doTelefrico do Parque das Naes em Lisboa, Portugal.4/11/12

Gru a

APLICAESq q q q

Equipamentos de transporte; Elevao de cargas; Sustentao de pontes; Tracionamento de tendas.

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Ponte

Escavadeir

Elevador

Millau (2007), na Frana, tem 2.4 km de comp. e 7 torres sendo a maior com 343 metros de altura, o que a torna a mais alta torre de ponte do mundo.

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Rio Antirrio (2004), na Grcia, tem 2.8 km de comprimento e a maior ponte estaiada do mundo.

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Cirque du Soleil, Downtown Disney Walt Disney World, Florida

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Ponte Estaiada Octvio Frias de

CLASSIFICAO DE CABOSq

Sistemas de Cabos Paralelos; Sistemas de Cabos Radiais; Cabos de Suspenso;

Sistemas de cabos baxiais; q Trelias de cabo.q

q

q

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Passarela Oudry-Mesly -

SISTEMAS DE CABOS PARARELOS

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II Grande Bigo, Porto de Gnova

q q q

Tendem vencer vos de 50 500m; Vo econmicos de 80 500m; Os melhores exemplos so as pontes.

Ponte Akashi-Kaikyo - Japo Maior 4/11/12 vo livre -1.991 m Comprimento total - 3.911 m

SISTEMAS DE CABOS RADIAIS

4/11/12 Estdio Moses Mabhida - Durban -

Praa Coberta,

Tendem vencer vos de 30 250m; q Vo econmicos de 60 200m; q Os melhores exemplos so os estdios de futebol.q

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Estdio Moses Mabhida - Durban - frica do Sul

SISTEMAS DE CABOS BAXIAIS

TRELIAS DE CABOS

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Passarela de les Glories. Barcelona, Catalonia 4/11/12

Millenium Dome Greenwich, Pennsula de Greenwich,

Ponte Rio-Antirio, Grcia

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Ponte

Tansui,

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Alamillo Bridge, Sevilha Espanha

Capela, So Luiz do Maranho

4/11/12 Museu de Arte Milwaukee -

Ponte LightningVolt Mackinac, Michigan EUA

Ponte JK, Sobre o lago em Braslia - Arquiteto Alexandre Chan

Ponte 4/11/12

Tansui,

Estdio Olmpico,

TENDA S

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HISTRICORemontam a mais de 20.000 A.C. de acordo com pinturas pr-histricas encontradas em cavernas. q Tendas de dimenses considerveis e de certa sofisticao remontam a pelo menos 2000 anos. q Contudo, havendo pouco desenvolvimento entre o tempo dos romanos e o sc. XIX. Porm, aps a revoluo industrial houve uma demanda por tendas grandes e por materiais de grande resistncia, com produo em massa e relativamente barata.q

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Abrigo pr-

Abrigo Indgena norte-americano Abrigo Mongol

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Acampamento Militar Norte-

DEFINIOEstruturas constitudas por membranas nas quais atuam esforos apenas de trao.q

CLASSIFICAO

Estruturas membrana; tensionadas de q Estruturas tensionadas de malha; q Estruturas pneumticas.q

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Formigas Estrutura da

ESTRUTURAS TENSIONADAS DE MEMBRANAq

Pela prpria aplicao da trao,delgadas e flexveis auxiliam na forma, membranas eeagem simultaneamente como estrutura cobertura.

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CARACTERSTICASq q q q q q q q q q

Translucidez; Desmontabilidade; Montagem rpida; Evocao simblica; Variabilidade formal; Qualidade escultrica; Relao custo/beneficio; Isolamento termo acstico; Vencimento de grandes vos; Adaptao a qualquer geometria.

Montagem de uma tenda4/11/12

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APLICAESSombreamento e proteo de grandes espaos abertos ao ar livre; q Cobertura de estdios esportivos.q

4/11/12 Estdio Rei Fahd Arbia

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Aeroporto de Denver.

Arena Olmpica de Munique - 19724/11/12

q q q

Abrigos para entradas de curta durao; Abrigos temporrios e ou passeios; Abrigos desmontveis e de fcil transporte;

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Pavilho Musical

Lagoa de Jansen em S. Luiz (MA). 680m

Mercado Ver-oPeso

4/11/12 Memorial dos Povos

q

q

Construes de grande porte como aeroportos, estaes e hangares; Decoraes internas de lojas e shoppings;

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Aeroporto Haj Terminal em Jeddah Arbia Saudita

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Cobertura da Igreja Batista do Cear.

Capela em So Luiz (Ma).

4/11/12 UnB-DF

Salas de aulas subterrneas

Pavilho dos EUA Osaka 1970

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MATERIAIS UTILIZADOSq q q q

Couro; Pele de animais; Tecido; Plstico;

q q q

Borracha; Filmes de ETFE22; Membranas de Polister;

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ESFOROS ATUANTESq

Apenas de trao

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ESTRUTURAS TENSIONADAS DE MALHAq

MATERIAIS UTILIZADOSLaminas de Vidro; q Acrlico; q Placas de Madeira; q Outros materiais semelhantes.q

A malha estrutural ajuda nos foras da de trao, suportando e transmitindo as esforos que atuam estrutural dos elementos de cobertura, parte no separadamente.

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Milennium Dome Londres

Estdio Georgia Dome 4/11/12 Atlanta 1992

Sony Center

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Projeto Eden Cornwall -

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ESTRUTURAS PENEUMTICAS OU

CARACTERSTICASFormada de superfcies esfricas ou cilndricas; qMembranas flexveis e leves; q Econmica; qEficiente; q Agradvel a grandes reas; q Capaz de cobrir grandes reas; q Empregados principalmente nos EUA e Japo (at 40000 m);q

Cobertura de quadra de tnis, etapas construtivas evidenciam a 4/11/12 ausncia

Possui um ou mais compartimento pressurizado, podendo ou no ter acesso; q Estruturas estabilizadas, integralmente ou principalmente, pela presso dos gases;q

Armazm de Tapetes So Carlos. 4/11/12

Pavilho dos EUA na exposio de Osaka.

Permite vencer grandes vos livres, colunas internas, tesouras ou tirantes; sem o uso de q O uso de ventiladores (motores eltricos ou a diesel) permite que o ar seja renovado a cada 15 minutos; q Sistema de iluminao pode ser integrado estrutura e ser flexvel; q Baixo custo, flexibilidade de uso e facilidade da montar e desmontar;q

VANTAGENS

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No requer muito espao para armazenamento enquanto desmontada; q So protegidas da poluio. A camada externa no retm sujeira. qA durabilidade em mdia de 15 anos.Podendo atingir 25 anos quando tem manuteno.q

Legendaa.

b. c.

d.

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e.

Ancoragem da membrana atravs de cabeamento metlicos. Canal de entrada do ar Membrana leve e malevel Malha de cabos metlicos Abertura de passagem

DESVANTAGENSMuitas das vezes incompatvel os tipos de terrenos; q Uma vez inflado, a estrutura inflexvel em termos fsicos; q limitada a expanso atravs de adio de mdulos; q Dificuldade na colocao das aberturas; q Risco de falha e ruptura das membranas; q Em alguns casos necessria constante ventilao;q

CURIOSIDADE: O ovo das aves funcionam como uma estrutura inflvel, pois possuem pele externa resistente e deformvel , sendo submetida a uma presso interna.4/11/12

q q

Tem como forma bsica a esforosde tenso iguais interna a ,membrana esfrica pois uniforme e homognea desenvolve ESFERA, , sob presso emcada ponto; Quanto maiorsera resistnciada membrana; menor), maior a curvatura do plano esfrico (raio

FORMATO

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Exemplos de Aplicao de Estrutura Pneumtica em habitaes 4/11/12 militares de carter temporrio.

ANCORAGEMTem a funo de conduzir os esforos de trao da membrana para as fundaes; q Nos pontos de ancoragem interiores ocorre uma ancoragem da membrana noraiona borda, mas tambm na poroesforos.do s de curvatura, reduzindo os seus centralq

Enterradas

Cabos

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REVESTIMENTOq q

Com tecido de polister revestido com PVC;

Projetos mais requintados, so revestidos com membrana com fibras de vidro revestida com teflon ou silicone.

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Formas tpicas de cortes das membranas.

TIPOS DE ESTRUTURAS PNEUMTICOSAIR SUPPORTED OU INSULFLADA

AIR INFLATED OU INFLADA

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q q q q q q q q q q

Formado por membrana nica; Exige bombeamento de ar quase contnuo; Talvez reforada por cabos; Exige acesso a rea interna; No hexterno. ar com o meio troca de QUANDO SO ESFRICAS Cobre grandes reas e alturas; Superfcie abatida ou semi-esfricas. QUANDO SO CILNDRICAS Facilidade de padronizao na pr-fabricao; Fcil adaptao em suas dimenses; Econmica para uso temporrio.

ESTRUTURAS INSULDADA

Pavilho da Fuji na Exposio de Osaka.

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As que so enrijecidas pela presso, onde no h contato com o ar externo;q

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Volume de ar fechado em um invlucro resistente a tenso, pressurizado contra o ar do ambiente e comporta-se como um slido homogneo elstico.q

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Fuji Pavilion (Expo 70 Osaka, Japo)

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O teatro projetado pelo arquiteto Yutaka Murata e pelo engenheiro Mamoru Kawagushi na Expo70 flutuava sobre um lago sustentado por 48 sacos de flutuao.4/11/12

ESTRUTURA INFLADAEmprega membrana ou tubular ou celular; q Caso no haja vazamento, o bombeamento; q Contnuo exige acesso rea interna; QUANDO SQ ESFRICAS OU CILNDRICAS q Usado com elemento estrutural de cobertura; q Resistente flexo, flambagem e toro.q

Os bales de viagem, inflados por ar quente, ou os zepelins, inflados por um gs mais leve que o ar a grande responsvel por estabilizar essas estruturas, divididas entre aquelas que so 4/11/12 sustentadas por essa presso e as

As que so sustentadas por elas mesmo, e que h contato com o ar externo;q

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Estrutura pneumtica de uma sada de emergncia desenvolvida pela Goodyear Aerospace Corporation, enrijecida pela presso do ar e 4/11/12 na qual as dobras do piso se

Guarda-sis inflados com ar.

VDEO

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ARCO S

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HISTRIAOs arcos foram utilizados como elementos estruturais pelos etruscos, babilnios egpcios e gregos, mas foi com os romanos que atingiram sua mxima utilizao. q Com os acumulada, conseguiram vos, mas, com e aquedutos, inicialmente romanos construram pontes a experincia arcos, os com pequenos continuidade. com grandesIdade Mdia os arcos comearam a aparecer vos ou com uma grande construir arcos q A partir da emedifcios altosmais grandes aberturas nas paredes de edificaes com ousadas, permitindo a construoq

O mesmo processo evolutivo conduziu adoo da parte superior do arco em uma configurao curva, o que permite que todos os elementos que formam o arco 4/11/12 fiquem solicitados por esforos de compresso.q

DEFINICOO termo arco que vem do latim arcus, designa um elemento construtivo em curva, que emoldura a parte superior de um vo suportando o peso vertical da estrutura em que se encontra.q

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CARACTERSTICASq

Vence grandes vos, com pouca quantidade de Podem vencer vos de cerca de 300 m e se forem Materiais utilizados com resistncia adequada: ao, madeira, concreto armado e alvenaria; A forma da curva que define o Arco pode ter

materiais;q

metlicos podem chegar a 550 m;q

q

diferentes formatos, por razes funcionais e arquitetnicas;4/11/12 q

Seu prprio peso acarreta compresso, e os demais

ARCO FUNICULAR a forma parablica de um cabo, que quando invertido e estruturado transformase em ARCO RGIDO.

ARCO FUNICULAR OU CATENRIO ARCO RGIDO

Funicula r Rigid o

TRA O COMPRESS O

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Component e Horizontal

Component e Vertical

Component e Vertical

Component e Horizontal

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ARCO RGIDO - Maquete feita em sala de aula

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ARCO RGIDO - Maquete feita em sala de aula

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ARCO RGIDO Coliseu Anfiteatro Romano

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ARCO FUNICULAR- Maquete feita em sala de aula

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ARCO FUNICULAR- Bondinho do Po de Acar-RJ

APLICAESq

Pontes Aquedutos

q

Abbadas

q

Formaes geolgicas naturaisq

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Ponte JK Brasilia-DF

APLICAESq

Pontes Aquedutos

q

Abbadas Formaes geolgicas naturais.

q

q

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Aqueduto da Lapa - RJ

APLICAESq

Pontes Aquedutos

q

Abbadas Formaes geolgicas naturais.

q

q

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Domo de Florena, Italia

APLICAESq

Pontes Aquedutos

q

Abbadas Formaes geolgicas naturais.

q

q

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Jericoacoara-CE

ARCO SEMI-CIRCULARConhecido tambm como arco romano, um arco bi-apoiado e no aconselhvel para grandes vos uma vez que a relao entre a largura e a altura (2 : 1).q

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ARCO ELPTICOPode ter dois ou mais apoios, tendo condies de ser utilizado tanto para pequenos vos (arco elptico estreito) como para grandes vos (arco elptico largo).q

largo

estreito

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ARCO PARABLICO obtido invertendo-se a forma parablica de um cabo submetido a uma carga uniformemente distribuda. Possui a forma ideal do arco do ponto de vista estrutural, pois tem a mesma forma parablica do diagrama de momentos fletores, o que faz com que as tenses de flexo sejam eliminadas.q

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ARCO GTICO composto por dois segmentos de circunferncia com centros distintos dando lugar a uma forma pontiaguda ou ogival que faculta ao arco uma maior fora e possibilita vos mais altos.q

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Notre Dame, Paris.

ARCO BOTANTE uma estrutura em forma de meio arco, erguida na parte exterior dos edifcios romnicos e gticos para apoiar as paredes e repartir o peso das paredes e colunas para aumentar as alturas das edificaes.q

Arco Botante

Contraforte

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ARCO OGIVALEstrutura o esqueleto da abbada cruzando-se com outro no centro (chave) distribuindo o peso at aos pilares de apoio.q

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Igreja de Fecamp Frana

TAMANHO DOS VOS

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TAMANHO DOS VOS

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Ponte JK Braslia - DF Os arcos de sustentao da Ponte JK se encaixam diagonalmente nos pilares de sustentao produzindo esforos tridimensionais na fundao. 4/11/12 O esforo horizontal foi o maior j encontrado em pontes

Estdio de Durban frica do Sul O arco com 350 metros em todo o comprimento do estdio, onde circula um telefrico que permite uma vista global da cidade.4/11/12

Ponte de Chaotianmen Chongqing-China Inaugurada em 29 de abril de 2009, estrutura de Arco composto por Trelias metlicas, a ponte com maior vo do 4/11/12 mundo 552m.

AQUEDUTO - Pont du Gard, 18 km a NE de Nmes.Com 275 metros de extenso sobre o vale Gardon.Foi construdo de blocos de pedra calcria pesando at seis 4/11/12 toneladas cada, encaixadas sem argamassa e fixada com

VDEO

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MSICA DA FORMA ATIVAFORA FORA cabo! FORA FORA arco! FORA FORA tenda! FORA FORA inflvel! FORA FORA tem no FORA FORA tem no Mas eu s quero que a estrutura no caia tentar criar mais vos FORA FORA tem na com muita economia Eu quero construir FORA FORA Eu quero projetar Mas com essas foras Analisando as estruturas de forma ativa tem que suportar Podemos perceber E o motivo a sua flexibilidade (2x) todo mundo j conhece Onde o cabo que a reao sobe cada vez mais tracionado e o empuxo desce E o arco cada vez mais comprimido E o motivo FORA FORA FORA FORA todo mundo j conhece cabo que a reao sobe FORA FORA FORA FORA e o empuxo desce arco FORA FORA FORA FORA tem no caboFORA FORA FORA FORA FORA FORA FORA FORA tem no arco tenda FORA FORA FORA FORA tem na 4/11/12 FORA FORA FORA FORA tenda

tem

tem

tem

Entender as leis de reorientao das foras em sistemas estruturais de forma-ativa requisito para o desenvolvimento de qualquer sistema de estrutura.4/11/12

OBRIGA DO!

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