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Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 1/32DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS – Funcionamento da UC
AULAS PRÁTICASAula de 3ª feira – José O. Pedro
16:00‐17:30h17:30‐19:00h
Aula de 4ª feira – Mário Lopes 14:30‐16:00h (erasmus) 16:00‐17:30h
Aula de 5ª feira – Luís Guerreiro16:00‐17:30h
Aula de 6ª feira – Luís Guerreiro14:30‐16:00h
Aulas inseridas no fenix no início da semana
FUNCIONAMENTO – Aulas online ; Avaliação Online (a confirmar)
AULAS TEÓRICASAulas de 2ª feira – José O. Pedro, F. Virtuoso
13:00‐14:30h14:30‐16:00h 17:30‐19:00h (erasmus)
Aulas de 5ª feira – José O. Pedro, F. Virtuoso13:00‐14:30h14:30‐16:00h16:00‐17:30h (erasmus)
Aulas inseridas no fenix após as secções
MÉTODO DE AVALIAÇÃO – https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/disciplinas/DEst364511132646/2020‐2021/2‐semestre/metodos‐de‐avaliacao
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 2/32DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS – Programa da UC
Aulas TeóricasAULA 1 ‐ Apresentação da disciplina. Introdução ao projeto de estruturas. Fases de realização do projectoAULA 2 ‐ Propriedades dos materiais estruturaisAULA 3 ‐ Conceitos básicos de análise e dimensionamento de estruturas AULA 4 ‐ Lajes de betão armado: flexão cilíndrica e esférica; repartição de cargas nas duas direcçõesAULA 5 ‐ Lajes de betão armado: Casos particulares de bordos livres, cargas concentradas e muros de suporteAULA 6 ‐ Lajes e vigas de betão armado ‐ Pré‐dimensionamento e estimativa da deformabilidadeAULA 7 ‐ Linhas de influência de esforços e de reações de apoio ‐ conceito e aplicação a estruturas isostáticas AULA 8 ‐ Linhas de influência de esforços e reações de apoio. Exemplo de aplicaçãoAULA 9 ‐ Linhas de influência de deslocamentos e de estruturas hiperestáticas. Exemplo de aplicaçãoAULA 10 ‐ Segurança estrutural e acções. Princípios e regras de aplicação da NP EN 1990AULA 11 ‐ Acções em edifícios (NP EN 1991) ‐ Cargas permanentes e sobrecargas, acção da neve e acção térmicaAULA 12 ‐ Acções em edifícios (NP EN 1991) ‐ Acções do ventoAULA 13 ‐ Acões em edifícios (EN 1998) ‐ Acções sísmicasAULA 14 ‐ Estruturas de edifícios sob acções horizontais ‐ Métodos simplificados de análiseAULA 15 ‐ Ação sísmica no dimensionamento de estruturas. Dimensionamento de pilares e paredesAULA 16 ‐ Estruturas de aço ‐ Tipologias; conceção geral; Dimensionamento de colunas de açoAULA 17 ‐ Dimensionamento de vigas de aço tendo em consideração a encurvadura lateralAULA 18 ‐ Dimensionamento de vigas‐colunas. Conceitos gerais sobre pisos mistos aço‐betãoAULA 19 ‐ Concepção e dimensionamento dos sistemas de contraventamentosAULA 20 ‐ Dimensionamento dos elementos do sistema de contraventamento transversalAULA 21 ‐ Concepção das ligações em estruturas metálicasAULA 22 ‐ Dimensionamento de ligações soldadas e aparafusadas AULA 23 ‐ Dimensionamento de ligações aparafusadas correntes e pré‐esforçadas AULA 24 ‐ Dimensionamento de ligações ‐ Exemplo de ligação viga‐colunaAULA 25 ‐ Dimensionamento de ligações ‐ Exemplo de ligação entre vigas
CONCEITOS GERAIS
DIMENSIONAMENTO DE LAJES E VIGAS DE BA
ACÇÕES e SEGURANÇA ESTRUTURAL
DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS DE AÇO
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 3/32DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS – Programa da UC
Aulas de Problemas
AULA 1 ‐ PROB.01 ‐ Determinação de esforços em estruturas reticuladas
AULA 2 ‐ PROB.02 ‐ Dimensionamento de treliças metálicas
AULA 3 ‐ PROB.03 ‐ Dimensionamento de Lajes e Vigas
AULA 4 ‐ PROB.04 ‐ Dimensionamento de Lajes e Vigas
AULA 5 ‐ PROB.05 ‐ Dimensionamento de Lajes e Vigas
AULA 6 ‐ PROB.06 ‐ Muro de Suporte com contrafortes
AULA 7 ‐ PROB.07 ‐ Quantificação da acção do vento
AULA 8 ‐ PROB.08 ‐ Pórticos c/ força sísmica e variação de temperatura
AULA 9 ‐ PROB.09 ‐ Reservatório de água sujeito à acção sísmica
AULA 10 ‐ PROB.10 ‐ Edifício sujeito à acção sísmica
AULA 11 ‐ PROB.11 ‐ Dimensionamento de Colunas e Vigas
AULA 12 ‐ PROB.12 ‐ Dimensionamento de Colunas – Vigas
AULA 13 ‐ PROB.13 ‐ Dimensionamento de Colunas ‐ Vigas e contraventamentos
CONCEITOS GERAIS
DIMENSIONAMENTO DE LAJES E VIGAS DE BA
ACÇÕES e SEGURANÇA ESTRUTURAL
DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS DE AÇO
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 4/32DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS – Elementos de Estudo
Pedro Martins Mendes, José J. Oliveira Pedro -Dimensionamento de Estruturas de Edifícios e Estruturas Especiais - Vol.1+2. IST PRESS, 2020. ISBN: 9789898481740
http://istpress.tecnico.ulisboa.pt/node/512
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 5/32DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS – Outros Elementos
Formulários e Tabelas
• Formulário diverso
• Esforços em VIGAS CONTÍNUAS
• LAJES - Esforços (cálculo elástico)
• Perfis laminados I, H, L e U
• Secções tubulares (CHS, SHS e RHS) (fabricante Corus)
• Combinação de ações e factores parciais (NP EN 1990)
• Ações em edifícios (NP EN 1991)
• Ação sísmica - Edifícios (NP EN 1998-1)
• (EC3) AÇO – Propriedades de secções-classes e resistência
• (EC3) Resistência à encurvadura de elementos de aço
• (EC3) Resistência de ligações
• Perfis laminados mais comuns
Pedro Martins Mendes, José J. Oliveira Pedro -Dimensionamento de Estruturas de Edifícios e Estruturas Especiais - Vol.1+2. IST PRESS, 2020. ISBN: 9789898481740
http://istpress.tecnico.ulisboa.pt/node/512
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 6/32TIPOS DE ESTRUTURAS
Estádio do Marítimo, FunchalBarragem de Alqueva
Edifício na Expo, Lisboa Estádio do Dragão, Porto
Torre Monsanto, Lisboa
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 7/32TIPOS DE ESTRUTURAS
Terceira Travessia do Tejo, Lisboa
Ponte sobre o Rio Liz, Leiria
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 8/32TIPOS DE ESTRUTURAS
Aeroporto da Madeira
Aeroporto de Macau
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 9/32
As estruturas podem ser classificadas tomando como referência a finalidade das construções,indicam‐se os tipos seguintes:
• estruturas de edifícios de habitação e/ou escritórios;
• estruturas com exigências especiais, tais como:
• de natureza industrial (pavilhões, chaminés, torres de refrigeração),
• de natureza cultural (museus, centros de congressos, auditórios),
• hospitais, escolas, instalações desportivas (pavilhões, estádios);
• com funções de armazenamento (reservatórios, silos, armazéns em geral),
• torres, mastros espiados e postes de distribuição de energia elétrica;
• estruturas de suporte de terras;
• estruturas hidráulicas (barragens, canais, portos, cais de acostagem de navios,…);
• pontes, viadutos e passadiços;
• túneis e obras subterrâneas;
• estruturas temporárias, tais como cimbres, palcos, bancadas e coberturas de estufas.
TIPOS DE ESTRUTURAS
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 10/32OBJECTIVOS DO PROJECTO DE ESTRUTURAS
Qual o principal aspecto do desenvolvimento do Projecto ? a Concepção, o Dimensionamento e a Análise Estrutural,ou a Definição dos Materiais e dos Processos Construtivos
É necessário dominar todas estas áreas
O Projecto define a estrutura para cumprir uma função, para uma dada localização ....
Fundação Louis Vuitton, Paris, Arq. Frank Gehry
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
O projeto de estruturas
deve atender aos seguintes
objetivos básicos, todos
igualmente importantes:
(i) funcionalidade,
(ii) segurança,
(iii) economia e
(iv) sustentabilidade,
(v) estética. Torres na EXPO, Lisboa – Pala da cobertura dos edifícios
Aula T01 11/32OBJECTIVOS DO PROJECTO DE ESTRUTURAS
FUNCIONALIDADE : Definir a forma <=> Cumprir a função
SEGURANÇA : Bom comportamento em serviço e para situações excepcionais
O Projecto define a estrutura para cumprir uma função, para uma dada localização ....
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 12/32OBJECTIVOS DO PROJECTO DE ESTRUTURAS
ECONOMIA e SUSTENTABILIDADE : Cumprir o orçamento de construção; Ter em conta os custos de manutenção e
demolição / reciclagem da estrutura
O projeto de estruturas
deve atender aos seguintes
objetivos básicos, todos
igualmente importantes:
(i) funcionalidade,
(ii) segurança,
(iii) economia e
(iv) sustentabilidade,
(v) estética. Torres na EXPO, Lisboa – Pala da cobertura dos edifícios
O Projecto define a estrutura para cumprir uma função, para uma dada localização ....
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 13/32OBJECTIVOS DO PROJECTO DE ESTRUTURAS
ESTÉTICA : Equilíbrio, simetria, leveza e simplicidade são conceitos potenciadoras duma adequada integração estética
das construções
O Projecto define a estrutura para cumprir uma função, para uma dada localização ....
O projeto de estruturas
deve atender aos seguintes
objetivos básicos, todos
igualmente importantes:
(i) funcionalidade,
(ii) segurança,
(iii) economia e
(iv) sustentabilidade,
(v) estética. Torres na EXPO, Lisboa – Pala da cobertura dos edifícios
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 14/32PROJECTO DE ESTRUTURAS – INSERÇÃO NA EXECUÇÃO DUM EMPREENDIMENTO
Dono de Obra
Fiscalização
Projectista
Gestão de Obra
Construtor
ESTRUTURAS +
ArquitecturaArranjos exterioresInstalações Técnicas (Electricidade, AVAC,…)TraçadoAmbienteGeologia/GeotecniaHidrologia/HidráulicaSegurança…
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 15/32PROJECTO DE ESTRUTURAS – INSERÇÃO NA EXECUÇÃO DUM EMPREENDIMENTO
O Projecto de Estruturas é fundamental para o sucesso e bom desempenho dos empreendimentos.
Mesmo no caso dos Edifícios, em que a Estrutura representa, em geral, apenas 15% a 25% do custo total da construção, ela é responsável pela segurança da generalidade dos materiais e equipamentos referentes às diversas especialidades.
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Grande auditório NOVA School of Business & Economics
Aula T01 16/32A REALIZAÇÃO DO PROJECTO
Modelo BIM
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
• CONCEPÇÃO e PRÉ‐DIMENSIONAMENTO
• MODELAÇÃO e ANÁLISE ESTRUTURAL
• VERIFICAÇÕES DA SEGURANÇA
• PRODUÇÃO DE PEÇAS ESCRITAS E DESENHADAS
• ACOMPANHAMENTO E ASSISTÊNCIA TÉCNICA DURANTE A CONSTRUÇÃO
Aula T01 17/32A REALIZAÇÃO DO PROJECTO
Modelos Globais
Modelos Locais
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 18/32DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS – Procedimento geral
OBJECTIVO FINAL => Definir as características da estrutura DIMENSIONAR a ESTRUTURA
PROCEDIMENTO => Realização do Projecto em fases sucessivas com maior detalhe
CRITÉRIOS => Pré‐dimensionamento; Verificação da Segurança Última e em Utilização
ACÇÕES < > RESISTÊNCIAS Cargas permanentes Pré‐esforço Retracção + fluência Pressões de terras / água Sobrecargas Neve Vento Variações de temperatura Sismos Assentamentos de apoio Acções de acidente: fogo,
embate de um veículo, explosão…
Variabilidade das propriedades dos materiais
Aproximações relativas ao comportamento dos materiais
Imperfeições (ex. geométricas e tensõesresiduais, …)
Desvios / erros de execução em relação ao projecto
Avaliação das resistências: Betão Armado ‐ Plasticidade Estruturas de Aço – Plast.+ Estabilidade e Fadiga; Compósitos – Estabilidade e Deformação e Fadiga?
Efeitos das Acções: Esforços, Deformações, Vibrações…
MODELOS DE ANÁLISE MODELOS DE RESISTÊNCIA
< >
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 19/32PROGRAMA PRELIMINAR e PROGRAMA BASE
Ligação Rochinha / Alto da Pena ‐ FUNCHAL
PROGRAMA PRELIMINAR –Elaborado pelo Dono da Obra, define os objetivos e as características gerais do empreendimento: localização, elementos topográficos e geotécnicos, condicionamentos locais como construções existentes e de redes de infraestruturas, os condicionamentos funcionais e financeiros, e os prazos gerais para a elaboração do projeto e para a execução da obra
PROGRAMA BASE – Elaborado pelo Projetista, discute‐se a viabilidade dos objetivos definidos pelo Dono da Obra sob os pontos de vista técnico e financeiro, e são apresentadas as soluções consideradas mais adequadas para responder à solicitação
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 20/32ESTUDO PRÉVIO => FASE DE CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
conceito
desenho
modelo / maquete
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 21/32ESTUDO PRÉVIO => FASE DE CONCEPÇÃO ESTUTURAL
Embora o conteúdo do Estudo Prévio possa variar consoante o tipo de estrutura, as peças escritas e desenhadas a apresentar nesta fase devem incluir as informações seguintes:
• descrição e justificação das soluções desenvolvidas (aprovadas pelo Dono da Obra no Programa Base);
• elementos gráficos (tais como plantas, alçados, cortes e/ou perfis) elucidativos da concepção e
características da obra para cada uma das soluções;
• pré‐dimensionamento dos elementos fundamentais da obra;
• definição geral dos processos de construção e dos materiais e equipamentos mais significativos;
• estimativa do custo e do prazo de execução da obra, para cada solução proposta.
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 22/32PROJECTO BASE => CONSOLIDAÇÃO DA SOLUÇÃO
Na fase de Anteprojeto, também designada por Projeto Base, é desenvolvida a solução selecionada pelo Dono de Obra.
Embora o conteúdo do Projeto Base possa variar consoante o tipo de estrutura, as peças escritas e desenhadas a apresentar nesta fase devem incluir as informações seguintes:
• memória descritiva e justificativa da solução aprovada, com descrição dos sistemas e dos processos de
construção previstos e das características dos materiais, elementos de construção, e equipamentos;
• avaliação das quantidades de trabalho a realizar por grandes itens, e estimativa de custo atualizada;
• peças desenhadas que explicitem a localização da obra, a planimetria e a altimetria das suas diferentes
partes e o seu dimensionamento;
• os elementos de estudo que serviram de base às opções tomadas;
• um programa geral dos trabalhos que sustente o prazo de execução proposto.
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 23/32PROJECTO DE EXECUÇÃO => PORMENORIZAÇÃO DA ESTRUTURA PARA CONSTRUÇÃO
O Projecto de Execução deve incluir as peças escritas e desenhadas que justifiquem e permitam a construção da estrutura, nomeadamente:
• Memória descritiva e justificativa, incluindo a descrição geral da obra e da solução adotada, e a indicação das características dos materiais e dos elementos da construção;
• Cálculos justificativos relativos ao dimensionamento completo e detalhado de todos os elementos que compõem a estrutura;
• Medições e mapa de quantidade de trabalhos;
• Orçamento baseado nas quantidades e qualidades de trabalho constantes das medições e nos preços unitários estimados;
• Peças desenhadas, as quais devem conter as indicações numéricas e a representação de todos os pormenores necessários à perfeita compreensão e execução da obra;
• Condições técnicas, gerais e especiais, do caderno de encargos, que inclui a definição
• das características dos materiais a utilizar na obra e as normas associadas;
• dos procedimentos para execução de todos os trabalhos previstos, bem como as tolerâncias, as regras de aceitação e os ensaios a realizar.
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 24/32
Grande auditório NSBEPLANTA DE FUNDAÇÕES
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 25/32
Grande auditório NSBECORTE LONGITUDINAL PELO EIXO 3.B
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Grande auditório NSBEBETÃO ARMADO DAS VIGAS
Aula T01 26/32
Grande auditório NSBEBETÃO ARMADO DAS VIGAS
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 27/32
Grande auditório NSBECONSTRUÇÃO METÁLICA –TRELIÇA 1
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 28/32ASSISTÊNCIA TÉCNICA => ACOMPANHAMENTO DA CONSTRUÇÃO
A Assistência técnica constitui simultaneamente uma obrigação e um direito por parte do Projetista, compreende as atividades seguintes:
• o esclarecimento de dúvidas relativas ao projeto durante a fase do concurso para adjudicação da empreitada;
• a prestação de apoio ao Dono da Obra na apreciação e comparação das propostas técnica apresentadas pelos concorrentes;
• a prestação de informações e esclarecimentos, solicitados ao Dono da Obra pelo Empreiteiro, sobre aspetos relativos à interpretação das peças escritas e desenhadas do projeto.
REVISÃO DE PROJECTO => CONFIRMAÇÃO DA QUALIDADE DO PROJECTO
A Revisão do Projecto realizada por uma entidade qualificada e independente do Projetista é uma prática positiva e necessária nas grandes obras.
À revisão do projeto compete apreciar e emitir pareceres sobre a qualidade técnica do projeto, não lhecompete avaliar a solução de concepção a menos que esteja em causa a segurança estrutural.
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 29/32TRABALHOS COMPLEMENTARES DE APOIO AO PROJETO
Para apoio do Projecto são necessários um conjunto de Trabalhos Complementares, como sejam:
• Levantamentos de campo (e.g., levantamentos topográficos e de serviços afetados);
• Estudos geológicos, geotécnicos e hidráulicos;
• Relatórios de estudos e de ensaios laboratoriais;
• Estudos ambientais incluindo DIA declaração de impacto ambiental;
• Plano de prevenção e gestão de resíduos de construção e demolição.
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 30/32TRABALHOS COMPLEMENTARES DE APOIO AO PROJETO
Prospecção geotécnica
Modelos para ensaio em túnel de vento
Resultados de uma sondagem à rotação com recolha de amostra e ensaios SPT
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 31/32TRABALHOS COMPLEMENTARES DE APOIO AO PROJETO
Ensaio até à rotura de uma viga mista aço‐betão de alma cheia
Ensaio até à rotura de uma treliça mista aço‐betão de uma passagem de peões
Ensaios de modelos físicos em laboratório
Dimensionamento de Estruturas 2020/2021José Oliveira Pedro
Aula T01 32/32TRABALHOS COMPLEMENTARES DE APOIO AO PROJETO
Modelo seccional de uma ponte de tirantes
Modelo global da cobertura do estádio do Dragão
Ensaios em túnel de vento
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