Unidade 5 1

Unidade 5:

ESTRUTURAS Parte 1 UNIVERSIDADE DE CUIABÁ FACULDADE DE ARQUITETURA E URBANISMO Disciplina: Tecnologia das Construções II Professor: Alberto Rodrigues Dalmaso

Introdução às Estruturas • Classificação quanto à concepção estrutural (Cont.) – Reticuladas • A transmissão dos esforços ocorre através de elementos isolados tais como lajes, pilares e vigas ou pórticos.

Introdução às Estruturas • Classificação quanto à concepção estrutural (Cont.) – Elementos Planos • a transmissão de esforços faz-se através de um plano de carregamentos, como‚ o caso dos edifícios constituídos por paredes maciças de concreto armado ou mesmo de alvenaria estrutural.

Introdução às Estruturas

Introdução às Estruturas • Classificação quanto à concepção estrutural (Cont.) – Cascas

Introdução às Estruturas • Classificação quanto à concepção estrutural (Cont.) – Treliças Espaciais

Introdução às Estruturas • Classificação quanto à concepção estrutural (Cont.) – Estaiadas

Introdução às Estruturas • Classificação quanto à concepção estrutural (Cont.) – Estaiadas

Introdução às Estruturas • Classificação quanto ao processo de produção dos elementos resistentes – moldados no local; • produzidos já no seu lugar definitivo no conjunto da estrutura

– pré-fabricados (em usina); • moldados numa usina e transportados até o canteiro

– pré-moldados (em canteiro) • são fabricados no canteiro; porém, longe do local em que serão instalados.

Introdução às Estruturas • Quanto ao processo de produção – Por montagem - acoplamento mecânico

– Por moldagem no local

Introdução às Estruturas • Quanto ao processo de produção – cont. – Por moldagem e montagem no local

Introdução às Estruturas • Quanto aos Materiais Constituintes – Estruturas de Madeira – Estruturas de Aço – Alvenaria Estrutural – Estruturas de Concreto • Protendido • Armado

Estruturas de Madeira • Baixo uso devido à – Falta de tradição do uso – Resolução do 307 CONAMA – Limita o uso apenas de madeira de reflorestamento – Problemas decorrentes do elevado potencial de queima – Deficiências quanto à resistência mecânica e durabilidade,

Estruturas de Madeira

YINGXIAN PAGODA – Construído em 1056, na China, é a mais alta estrutura inteiramente feita em madeira, com 61 m de altura.

Estruturas de Aço •

O aço, largamente empregado em países mais desenvolvidos e com elevado potencial de utilização devido às suas características mecânicas (elevada resistência á compressão e á tração), também vem sendo pouco utilizado no Brasil para a construção de estruturas de edifícios, principalmente nos de múltiplos pavimentos. Sua utilização vem se concentrando, sobretudo na produção da estrutura de edifícios industriais. Pode-se dizer que existem alguns fatores "responsáveis" pela pequena utilização do aço no Brasil, dentre os quais se destacam: – custo elevado do aço quando comparado ao do concreto armado; – falta de tradição construtiva e desconhecimento do processo construtivo; – características da mão-de-obra nacional: de baixo custo e pouca qualificação; o baixo custo leva a poucos investimentos nos ganhos de produtividade, que seria uma das grandes vantagens oferecidas pela estrutura de aço; – falta de perfis adequados à construção de edifícios, o que seria essencial para a implantação de um mercado consumidor. No entanto, as indústrias produtoras não assumem o investimento necessário; – suscetibilidade a incêndio, exigindo tratamentos especiais nos elementos; – utilização de equipamentos pesados para montagens (guindastes, máquinas de solda, etc);

Estruturas de Aço • Não obstante essas dificuldades, a produção de um edifício em aço apresenta um elevado potencial de racionalização devido às características intrínsecas ao material, pois: – permite grande flexibilidade construtiva – toda a estrutura é previamente preparada em uma fábrica ou indústria, ficando apenas a montagem para o canteiro; – para o preparo de cada peça é necessário um detalhamento prévio, e sendo assim, as decisões são necessariamente tomadas durante a elaboração do projeto e não no canteiro durante a execução do edifício; logo, não há decisões de canteiro, os detalhes construtivos vêm previamente definidos; – é possível a modulação de componentes racionalizando-se as atividades de preparo e montagem da estrutura, bem como, possibilita o emprego de outros elementos construtivos modulados (vedações, caixilhos);

Estruturas de Aço • Demais Vantagens: – NA ADMINISTRAÇÃO DA OBRA: • • • • • • •

Execução em fábrica, apenas montagem no canteiro; Grande precisão dimensional; Grande precisão quantitativa dos materiais; Poucos itens de materiais (aço, parafusos, eletrodos, tintas); Qualidade garantida das matérias primas (pelas usinas); Uniformidade das matérias primas; Pouca quantidade de homens na obra e mão-de-obra com maior qualificação.

– NAS FUNDAÇÕES: • Leveza estrutural; 40 a 80 Kg/m² (vigas e colunas), até 80% menos (1/5 do peso do concreto); • Menores cargas nas bases; • Volumes menores nos blocos; • Sistemas mais econômicos.

Estruturas de Aço • Demais Vantagens – cont. – PRAZOS: • Simultaneidade de execução da estrutura e fundações; • Avanços da montagem de 3 em 3 pavimentos; • Possibilidade de alvenarias acompanharem a montagem.

– CUSTO FINANCEIRO: • Prazos finais reduzidos, antecipação de utilização. • Retorno mais rápidos e utilização antecipada.

– DEMAIS VANTAGENS • Aumento dos espaçamentos entre colunas, aumentando a área útil nas garagens; • Menores riscos de alterações de previsão e demanda graças à rapidez de entrega; • Maior valor residual (no caso de desmontagens) com reaproveitamento de todo material estrutural).

Estruturas de Aço

Estruturas de Aço

Alvenaria Estrutural •

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A alvenaria, por sua vez, foi largamente utilizada no passado como material estrutural para a construção de edifícios com dois e até três pavimentos. No entanto, com o surgimento do concreto armado cedeu lugar ao novo material. Hoje, a alvenaria ressurge com grandes possibilidades de emprego para a produção de estruturas de edifícios de múltiplos pavimentos, sendo denominada alvenaria estrutural. E assim como o aço, é um material estreitamente ligado à racionalização do processo de produção, pois além de constituir a estrutura do edifício, constitui ao mesmo tempo a sua vedação vertical, o que proporciona elevada produtividade para a execução do edifício. Além disso, a regularidade superficial dos componentes e a "precisão“ construtiva exigida pelo processo possibilitam o emprego de revestimentos de pequena espessura reduzindo o custo deste subsistema.

Alvenaria Estrutural

Alvenaria Estrutural •

A utilização de equipamentos tradicionais e a ausência quase total de resíduo de construção são vantagens também apresentadas na utilização da alvenaria estrutural. Também as instalações podem ser racionalizadas ao se utilizar os componentes vazados de alvenaria (blocos) para a sua passagem, sem a necessidade de quebrar a parede e, consequentemente, sem a necessidade de se refazer o serviço

Alvenaria Estrutural • A utilização da alvenaria estrutural gerou a necessidade de desenvolvimento do processo construtivo e de produção através do projeto para produção, no qual são feitos a modulação das peças e o detalhamento construtivo, a partir da integração com outros subsistemas. • Como limitações podem ser citadas: a impossibilidade de construir edifícios de grande altura, a falta de flexibilidade arquitetônica e também a necessidade de componentes de alvenaria com características adequadas, restrições a modificações nos apartamentos

Concreto Protendido • Estruturas Moldadas in loco – Lajes de Grandes Vãos – O concreto protendido tem sido empregado no Brasil desde a década de 50 em obras de grande porte (em geral edifícios comerciais) e onde há necessidade de grandes vãos. – Proporcionar grande flexibilidade de layout, requer racionalização do sistema de fôrmas e possibilita maior organização do processo construtivo. Além disso, necessita de mão de obra especializada, de equipamentos especiais (como macaco de protensão) e de grande diversidade de materiais a serem estocados e controlados.

Concreto Protendido

Concreto Protendido • Estruturas pré-moldadas – A utilização do concreto protendido pode se dar através de peças pré-fabricadas, o que traz a vantagem da utilização da mão-de-obra tradicional no canteiro, confere maior limpeza e organização ao canteiro de obras e apresenta curto prazo de execução. – Por outro lado, diminui a flexibilidade arquitetônica, tem alto custo, pequenas alturas (cerca de 25 m) e vãos médios (aproximadamente 10 m), uma vez que o transporte das passa a ser o limitante

Concreto Protendido