De nada adianta saber muito sobre estruturas e não perceber nada sobre solos.

ELEMENTOS DE ESTRUTURAS - INTRODUÇÃO E REVISÃO

1-   Objectivo

O objectivo terminal desta disciplina é saber quais são os elementos estruturais; como elas se comportam ao ser submetido a um determinado carregamento e aprofundar mais sobre os esforços internos em uma estrutura, de modos a procurar dar uma introdução à Engenharia estrutural. Ou seja, apresentar o conhecimento necessário para prever as respostas dos elementos estruturais.

    

2 - Introdução e preliminares

Existe sempre uma tendência de questionar como o mundo funciona? E porquê que que as coisas são moldadas a forma como elas são?

Neste curso será apresentado técnicas necessárias para predizer a respostas dos elementos de estruturas.

Elementos de Estruturas: São as três forças internas que aparecem durante o carregamento, conforme apresentado abaixo (figura 2). Em que a traçao e compressão são axial.

Figura 2 - elementos de estruturas

2.1 - Força e momentos – Revisão

Vamos abordar uma revisão sobre forças e momentos, ou seja, apresentar um lembrete para servir de ajuda nos próximos capítulos.

2.1.1 - Módulo da força e seus componentes cartesianos

Consideremos um corpo tridimensional no espaço com uma força actuando sobre o corpo no ponto A. Indicaremos a força por “F” com uma seta por sima  e a sua unidade no sistema internacional é Newton (N). O módulo da força é sempre positivo.

Figura 2.1 – Componentes cartesianos em 3D

O módulo da força será sempre positivo, conforme indicado na figura 2.1. O que observamos na figura 2.1 b é a incorporação da força que actua no corpo dentro do sistema cartesiano. E que essa força pode ser projectada para os três diferentes eixos x, y e z. O módulo é dado pelo teorema de Pitágoras

As componentes cartesianas de  podem ser positivas ou negativas, dependendo sentido e localização do corpo, mas, o módulo da força será sempre positivo.

Vamos ver um exemplo: de componentes cartesianas da força em (2D)

Figura 2.1.1 a –

Figura 2.1.1 a

Conforme verificamos na figura, é introduzido um vector unitário. E determina-se as componentes cartesianas em X e Y e em todos os pontos. Apresentou-se os exemplos para as forças que actuam em A e B, o mesmo procede em C.

Fazendo a soma dos componentes da força em x para todos os pontos teremos que, a somatória das forças em X é “0”  a somatória das forças em y é “0” . Podemos então dizer que este corpo não será movido por aceleração, o que significa que o corpo está em equilíbrio a respeito das direcçoes X e Y.

Referencias: 

Morgan W. (1968) Elements of structures. 

Ochshorn, J. (2010). Structural elements for Architects and Builders. 30 corporate Drive, Suite 400, Burlington, MA 01803, USA. Elsevier Editor.

O Sonho do arquitecto é o pesadelo do engenheiro-Revisado

1 - Objectivo

O objectivo deste artigo é despertar a capacidade dos engenheiros (principalmente engenheiros civis), a interação com outros profissionais (principalmente arquitectos), a cultura de trabalho em equipa, a criatividade, no ramo da engenharia na realização dos projectos ou sonhos de arquitectos. Pois, para realizar-se o sonho de um arquitecto, é necessário um árduo trabalho em equipa, envolvendo engenheiros ou especialistas de computação, engenheiros hidráulicos, engenheiros ambientais, Matemáticos, geólogos, Engenheiro civil e outros.

2- Introdução

É comum notar em conversas com engenheiros a questão da beleza sonhada pelos arquitectos. A beleza sonhada pelos arquitectos nem sempre agrada o Engenheiro, daí que os engenheiros encaram isso como um pesadelo.

Muitos arquitectos ao realizarem os seus projectos, buscam a semelhança de algo existente na natureza ou algo artificial criado pelo homem, por exemplo: já verifiquei um projecto baseado em um megafone; temos o exemplo concreto do estádio de futebol “Ninho de pássaro” localizado em Pequim-CHINA. A finalidade destes é apresentar qualidade funcionalidade e beleza. Entretanto, pensar no lançamento estrutural do estádio Ninho de pássaro e nas exigências que as normas estabelecem não foi tarefa fácil, constituindo assim um desafio para os engenheiros.

   

3- Missão da arquitectura

Arquitectura é uma arte que para além de primar pela beleza deve cumprir com os padrões de funcionalidade, sustentabilidade e outros elementos estabelecidos pelos criadores da arte. Nesta ordem de ideias, considere-se cada obra criada por um arquitecto como se fosse um quadro pintado por um artista plástico. Entretanto, o esforço dos arquitectos em imaginar coisas bonitas é tal que cada Arquitecto acaba por criar obras competitivas, pois um arquitecto deve inovar, ou seja, não pode fazer sempre a mesma coisa a nível de criação. Portanto, o arquitecto deve ser criativo nos seus trabalhos.

 

Figura 1- Assim o arquitecto projecta, uma obra  em consola por exemplo

4- O engenheiro civil face ao sonho do Arquitecto

O engenheiro, por ser o responsável pela estabilidade estrutural dos edifícios, acaba sempre tendo muito trabalho, face aos desafios dos arquitecto em querer projectar sempre obras de grande desafio ou de um padrão mais estético, pois, os padrões de sustentabilidade e funcionalidade são universais.

A criatividade dos arquitectos a nível de “beleza”, deixa alguns engenheiros frustrados, pelo facto de ser o responsável pela estabilidade da estrutura que vai suportar a obra criada pelo arquitecto.

Para os engenheiros, a projecção e execução estrutural de uma obra deve fazer-se de modos a que venha satisfazer os interesses e o bem-estar da sociedade, a fim de garantir a segurança aos animais, pessoas e bens; e devem ser aplicadas de modos em que haja uma protecção e conservação do meio ambiente. Como lembra o artigo 5º da norma espanhola (EHE, 2011), as estruturas de um edifício, deverão ser idóneas para o seu uso durante a totalidade do período de vida útil para que elas são construídas. Para isso, deverão satisfazer os seguintes requisitos:

a)    Segurança e funcionalidade estrutural, que consiste em reduzir à limites aceitáveis a riscos de que a estrutura tenha um comportamento mecânico frente as acções e influência previsíveis que podem estar submetido durante a sua construção e tempo previsto, considerando a totalidade da sua vida útil;

b)    Segurança em casos de incêndio, que consiste em reduzir à limites aceitáveis a riscos a riscos de que os usuários da estruturas sofram danos derivados de um incêndio de origem acidental, e

c)    Higiene, saúde e protecção do meio ambiente, neste caso, consiste em reduzir a limites aceitáveis ao risco de que se provoquem impactos inadequados sobre o meio ambiente como consequência da execução das obras.

Figura 2- Assim o engenheiro vê por exemplo, uma obra em consola projectada por um arquitecto.

5- Conclusão

O engenheiro deve ter em conta todas as exigências acima referidas, antes e durante a concepção estrutural de um projecto sonhado pelo arquitecto, seja qual for a natureza do projecto. Entretanto, para cada obra criada pelo arquitecto, especialistas em computação, hidráulica, engenharia ambiental, Matemática, geologia, topografia, Engenharia civil…, directa ou indirectamente participam na concretização desse projecto de forma sustentável. Lembrando que, Projecto sustentável é aquele em que depois de executado, não comprometerá, ou seja não gerará prejuízos a geração vindoura, nem um impacto negativo a geração actual.

          Pelo facto de o engenheiro ter estas responsabilidades em uma obra, caímos dizendo sempre que, "O Sonho do arquitecto é o pesadelo do engenheiro"

           OBS: Por vezes vale a pena esta criatividade (sonho) dos arquitectos, porque existem muitos engenheiros preguiçosos de mente que ficam apenas pelo título de engenheiro.

Referências Bibliográficas

Norma Espanhol EHE - 2011