Classificação das Estruturas, Notas de aula de Teoria das Estruturas

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DEFINIÇÕES DE ESTRUTURA

• Estruturas são sistemas compostos de uma ou mais peças, ligadas entre si e ao meio exterior de modo a formar um conjunto estável, isto é, um conjunto capaz de receber solicitações externas, absorvê-las internamente e transmiti-las até seus apoios, onde estas solicitações externas encontrarão seu sistema estático equilibrante.

• Definição de componentes de uma estrutura Os componentes de uma estrutura são chamados de elementos, barras ou membros estruturais, que devem ser capazes de receber e transmitir esforços. Podem ser:
  • Unidimensionais: Vigas, pilares, barras, travessas, colunas etc.
  • Bidimensionais: Folhas: as lajes e as paredes.
  • Tridimensionais: Sólidos, blocos etc.

• Classificação quanto aos elementos estruturais Estruturas reticuladas (compostas de barras): Vigas, pilares, pórticos planos e espaciais, treliças planas e espaciais, grelhas, etc. As barras são os elementos em que uma das dimensões é bastante maior que as outras duas, as dimensões da seção são nitidamente menores que a extensão da sua linha central. Barras de forma prismática são retas e de seção constante. Estruturas de superfícies (folhas): placas (lajes) e Chapas (paredes, vigas paredes). As folhas são os elementos em que uma das dimensões é bastante menor que as outras duas, a espessura é nitidamente menor que as dimensões da seção. As placas recebem cargas normais ao seu plano e as chapas na direção de seu plano. Estruturas de volume : Blocos de fundação, barragens de gravidade etc. São os elementos tridimensionais em que as dimensões são de mesma ordem de grandeza.

Lajes As lajes são placas de concreto armado, normalmente dispostas horizontalmente, podendo apresentar-se segundo alguns diferentes tipos, como: moldadas no local ou pré-fabricadas; maciças ou nervuradas. Além disso, podem estar diretamente apoiadas nos pilares, dispensando o uso de vigas, sendo nestes casos chamadas de lajes- cogumelo ou lajes planas. As lajes maciças são aquelas em que, ao longo de toda sua superfície, a espessura é mantida constante ou sofre pequena variação. Lajes nervuradas conjunto de pequenas vigas (nervuras), em uma ou nas duas direções, solidarizadas a uma mesa de espessura constante (laje maciça).

Paredes As paredes estruturais são chapas de concreto armado, definidas pela NB- 1 / 78 como "estruturas laminares planas verticais, apoiadas de modo contínuo em toda a sua base, sendo que o comprimento da seção transversal é maior que 5 vezes a largura".

Sapatas Flexíveis As sapatas flexíveis, que podem ser consideradas como placas, são elementos estruturais que têm a finalidade de transferir para o terreno as ações dos pilares. Elas possuem altura relativamente menor que as dimensões da base, o que contribui para que os esforços devidos à flexão simples e à punção sejam relevantes para o dimensionamento.

Elementos tridimensionais Dentre os elementos estruturais, os tridimensionais são os de análise mais complexa, devido às dificuldades de se estudar a distribuição das tensões. Sapatas semi-rígidas As sapatas semi-rígidas, assim como as flexíveis, são elementos estruturais que têm a finalidade de transferir para o terreno as ações dos pilares. Possuem altura da mesma ordem de grande das dimensões da base. Blocos sobre estacas Os blocos sobre estacas são elementos de transição. Sua função é transmitir as ações dos pilares para as estacas, que, por sua vez, transmitem-nas ao terreno. Vale ressaltar que as estacas não são necessariamente de concreto, podendo ser também de madeira ou metálicas. Consolos Os consolos podem ser definidos como vigas de pequeno vão em balanço, com relação entre vão e altura menor do que 1 , 0. São solicitados principalmente ao cisalhamento.