Ok projecto de edifícios

PROJECTO DE EDIFÍCIOSElementos estruturais

AcçõesTipos de estruturas

Estrutura de uma construção

Estrutura resistente de uma construção é a parte da dita que ao longo do tempo de vida da obra, resiste com eficiência às solicitações actuantes, satisfazendo as condições de segurança e de conservação exigidas para a construção.

Período durante o qual se prevê que uma estrutura ou parte da mesma poderá ser utilizada para os efeitos a que se destina, com a manutenção prevista mas sem necessidade de grandes reparações

Tempo de vida útil da obra

Valor indicativo do Tempo de vida útilDe projecto (anos)

Exemplos

50 Estruturas de edifícios e outras estruturas correntes

100 Estruturas de edifícios monumentais, pontes e outras estruturas de engenharia civil

Os elementos estruturais comuns à maioria das estruturas de edifícios são : Lajes, Vigas , Pilares , Fundações e Paredes Resistentes.

Cada um tem a sua forma e função resistente na estrutura.

1 - ELEMENTOS ESTRUTURAIS

Laje :

Elemento estrutural cuja altura é consideravelmente inferior às outras duas dimensões.

As lajes suportam directamente cargas perpendiculares ao seu plano; designadamente as do peso das pessoas, dos equipamentos e das paredes divisórias.

Nos casos correntes, as lajes apoiam-se sobre vigas que, por sua vez, assentam sobre pilares.


Viga :

Elemento estrutural linear; isto é, que tem uma dimensão, o comprimento, bastante superior às outras, a largura e a altura.

Sobre ela assentam as paredes e lajes. As cargas transmitidas à viga são encaminhadas para os

pilares.


Pilar :

Recebe as cargas transmitidas pelos diferentes elementos da construção que sobre ele apoiam;

Transmite-as, a outros elementos da estrutura (muros e/ou paredes, por exemplo), ou directamente ao terreno em que a construção assenta através das fundações


Fundações :

Constituem a parte da estrutura responsável pela transmissão ao terreno de todas as forças que actuam sobre a mesma.

As fundações mais correntes são com sapatas As sapatas são maciços destinados a transmitir ao terreno

a carga recebida de um pilar e são usualmente em betão armado.


Paredes resistentes :

Elementos resistentes verticais constituídos por um ou mais troços cuja secção transversal tem uma das dimensões substancialmente superior à outra.



SAPATAS


ELEMENTOS ESTRUTURAIS – “Floresta” de pilares e vigas

ELEMENTOS ESTRUTURAIS Lajes (maciças)

ELEMENTOS ESTRUTURAIS Betonagem de sapata

Estrutura pórtico – pilar/viga

Estrutura mista – pórticos e paredes

Estrutura laminar – paredes

(caso particular : estruturas em túnel)

TIPOLOGIAS DAS ESTRUTURAS

As cargas verticais são transmitidas pelas lajes às vigas e destas aos pilares e paredes; que por sua vez assentam em sapatas que as transmitem ao solo de fundação.

Síntese do comportamento estrutural

De acordo com o Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Edifícios e Pontes (RSA), temos :

Solicitações permanentes

Solicitações variáveis

Solicitações acidentais

2 – Tipos de solicitações

Solicitações permanentes:

são as que actuam de forma ininterrupta ou tão frequentemente que, para efeitos práticos, se podem admitir como permanentes. São os casos do peso próprio das estruturas resistentes, o dos materiais de revestimento, de compartimentação e de equipamentos fixos dos edifícios, de acções indirectas causadas por assentamentos diferenciais dos apoios, impulsos de terras, nível freático, etc.


Solicitações variáveis:

englobam as sobrecargas de utilização em pavimentos e coberturas, como o peso de pessoas e veículos, e as relativas à acção do vento e da neve habitual, das variações de temperatura, e dos sismos.


Solicitações acidentais excepcionais :

a acção de impacto de veículos, explosões, ventos excepcionais, etc.


Exemplo da pressão medida na envolvente exterior de um edifício com 90 metros de altura e o valor da mesma calculado de acordo com o RSA (simulação da realidade)

qt = 91,73 kN/m

q1 = 51,73 kN/m

qo = 40 kN/m

resultante = 5928 kN

25 30 35 40 45 50 55

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Vento (velocidades)

Velocidade (m/s)

Altu

ra (

m)

30 40 50 60 70 80 90 100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Pressões aplicadas

Pressões aplicadas (kN/m)

Altu

ra (

m)

Velocidades do ventoDiagrama de cargas

Pressões aplicadas

Acção sísmica

Sismo de magnitude 7,3 sentido no Haiti

As várias solicitações actuantes sobre os elementos de uma estrutura criam neles esforços de compressão, tracção e corte transversal ou cisalhamento.Quando, nalguma secção de um elemento, for ultrapassada a capacidade resistente do material, ocorre a rotura da peça.Os vários materiais comportam-se de diferentes maneiras às solicitações.

3 - Capacidade resistente dos materiais

Betão: resistência à tracção é muito pequena (sendo mesmo considerada nula em termos regulamentares), cerca de 10% da resistência que apresenta à compressão.

Aço ambas as resistências são elevadas.

Conjugando as características destes elementos foram criadas peças estruturais mistas de betão e aço, designadas habitualmente por estruturas de betão armado.

3 - Capacidade resistente dos materiais

4 - Estados limites

ANÁLISE MATRICIAL DE ESTRUTURAS. Segadães Tavares, LNEC, Lisboa, 1973. STRUCTURAL SAFETY. Ferry Borges e Mário Castanhede, LNEC, Lisboa, 1971. STRUCTURAL ANALYSIS. A. Ghali, A.M. Nevill, Chapman and Hall, London, 1978. MATRIX STRUCTURAL, ANALYSIS. Lewis P. Felton, Richard B. Nelson, Wilei, 1996. APONTAMENTOS SOBRE ANÁLISE ELÁSTICA LINEAR DE LAJE. Luís Castro e Victor

Leitão, IST, Lisboa, 2001. ANÁLISE ELÁSTICA DE ESTRUTURAS, J.A. Teixeira de Freitas, IST, Lisboa, 1987. MODELAÇÃO DE LAJES COM ELEMENTOS DE GRELHA, Luís de Castro, IST,

Lisboa, 2002. RSAEEP – REGULAMENTO DE SEGURANÇA E ACÇÕES EM ESTRUTURAS DE

EDIFÍCIOS E PONTES, Lisboa, 1983 REAE – REGULAMENTO DE ESTRUTURAS DE AÇO PARA EDIFÍCIOS REBAP – REGULAMENTO DE BETÃO ARMADO E PRÉ-ESFORÇADO

Bibliografia

AVALIAÇÃOClassifique as seguintes peças estruturais :

A) B)

C) D)

Pontuação

A) – 3,5 Valores

B) – 3,5 Valores

C) – 3,5 Valores

D) - 3,5 Valores

Faça corresponder cada um dos itens do grupo da coluna à esquerda ao correspondente item da coluna da direita (com setas)

equipamentos fixos dos edifícios

acção do vento e da neve

explosões

peso próprio das estruturas resistentes

o peso de pessoas e veículos

sismos

Solicitações permanentes

Solicitações variáveis

1 ValorSolicitações acidentais

Pontuação - 1 Valor por cada correspondência correcta

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