AS INSTALAÇÕES PREDIAIS

NOÇÕES BÁSICAS DE ESTRUTURAS 1.

 ESFORÇOS: Toda estrutura recebe e resiste a esforços de vários tipos e de várias intensidades, para ser adequada a cada situação, as estruturas devem ter formas e dimensões diferentes, para atender à segurança e também à economia. Em seguida temos os esforços:

1.1. Tração: ocorre tração numa estrutura quando suas partes sofrem estiramento, afastamento. Uma corda sofre tração quando é esticada.

 1.2. Compressão: ocorre compressão numa estrutura quando suas partes sofrem encurtamento, aproximação; um pilar sofre compressão quando em trabalho.

1.3. Flexão: ocorre flexão quando numa estrutura agem forças distribuídas longitudinalmente ao longo do eixo e forçam a estrutura a sofrer dobramento.

 1.4. Torção: ocorre torção quando numa estrutura agem forças que giram em torno do seu eixo de simetria. Escadas helicoidais tem torção. A passarela (rampa) do Palácio das Indústrias no Parque Ibirapuera, projeto de Oscar Niemeyer, sofre torção e flexão.

1.5. Cisalhamento: acontece cisalhamento quando existe uma tendência de cortar uma estrutura. A ação de uma faca cortando um pedaço de queijo é o que chamamos de corte puro. Na flexão de uma viga, as lamelas (de existência teórica) sofrem a ação de tendência de separação uma das outras, gerando o efeito de “cisalhamento por flexão”.

EFEITOS: Efeitos dos esforços que também ocorrem nas estruturas:

2.1. Deformação: peças que se deformam, sem se romper, podem ser indesejáveis, como por exemplo: flecha exagerada de uma laje.

2.2 Vibração: peças sofrendo tração podem vibrar como certas peças leves de alumínio com a ação do vento. Em instrumentos musicais, a vibração pode ser objetivo, como as cordas de um violão. Na construção civil, se construirmos lajes muito pouco espessas (finas), podem acontecer vibrações com a passagem de pessoas ou cargas. Solução: usar lajes mais espessas ou diminuir os vãos das lajes com o uso de vigas de rigidez

2.3 Flambagem: peças sofrendo compressão podem chegar à ruína por falta de rigidez. Serrotes que dobram, pregos que dobram quando comprimidos, colunas de estantes de aço que dobram com o efeito do peso são exemplos de peças flambadas. Combate-se a flambagem em pilares pelo aumento de sua robustez, aumentando todas as medidas da seção transversal, pois não adianta aumentar uma medida, deixando a outra muito esbelta. Até as vigas sofrem flambagem, chamada de flambagem lateral. Um outro elemento decisivo para aumentar as condições de flambagem é a altura de um pilar. Só que esta variável resulta de partidos arquitetônicos e pouco o projetista de estrutura pode modificar.

MATERIAIS PARA ESTRUTURAS: Analisemos alguns materiais para construções usados no Brasil e na história da humanidade:

3.1. Pedra: Tem enorme durabilidade, grande resistência à compressão e se encontra em muitos lugares. É difícil de cortar e esculpir e por isso tem-se dificuldade de dar a forma que se deseja. Nas esculturas usa-se mais as pedras menos duras, como o calcário (mármore), por ex., mas o tempo de execução do trabalho com pedras é incompatível com a atividade de construção de edifícios. O tempo ataca pedras como o mármore e ataca muito menos os granitos. Todas as pedras tem grande resistência à compressão e baixa resistência à tração.

3.2. Madeira: Tem enorme facilidade de uso, pois: • é fácil de cortar; • existe em quase todos os lugares; • é renovável; • tem boa resistência à compressão e tração; • é versátil. Desvantagens: • pega fogo; • é atacada por microrganismos.

3.3. Argila (barro): Existe em vários locais. Se usada crua , sem cozimento, com água, gera argamassa de assentamento. Usada em muros e paredes, sofre a ação das chuvas. Moldada e cozida, temos os tijolos, que tem alguma resistência à compressão. A cidade de Ouro Preto usa muito a argila e tem obras centenárias.

3.4. Aço: É produzido em usinas fazendo-se a retirada de impurezas do minério de ferro e adicionando o carbono em pequenas proporções. Resiste muito bem à compressão e tração. É produto caro. Sofre a ação do tempo com a umidade. Resulta a corrosão (ferrugem). A Torre Eiffel é um exemplo do uso de estrutura de aço

3.5. Concreto: Pedra artificial, constituída da mistura de pedra britada (brita), areia, cimento e água. Tem boa resistência à compressão e fraca resistência à tração. Tem grande vantagem de ser moldável na forma que se queira. O material concreto usado sozinho, como nos blocos e em pequenos tubos, é chamado de concreto simples. Se imergimos no concreto, em locais adequados, uma estrutura de aço (barras de aço), teremos o concreto armado. Se esta estrutura de aço tiver, antes de sua utilização, uma tensão externa de tração, chamamos isso de concreto protendido.

ELEMENTOS ESTRUTURAIS PRINCIPAIS

 Laje: Tem função de receber cargas diretas, como: pessoas, mobílias, materiais e cobertura.

Viga: Tem função de suportar e travar a laje, e também, apoio de alvenarias e travamentos auxiliares. Normalmente as vigas estão sob as lajes, mas quando as vigas estão acima das lajes, em um sistema de pendural, recebe o nome de viga invertida.

Pilares: Tem função de sustentar as vigas e lajes, proporcionando altura às construções. Facilita a circulação de pessoas e cargas sob vigas e lajes.

 Fundação: Tem função de receber cargas dos pilares e distribuir para o solo, podem ser: sapatas, blocos, estacas, vigas baldrames, vigas alavancas, etc.

Piso: Idêntico à laje, tem função de receber cargas diretas, difere apenas pelo fato de se apoiar sobre o solo.

Cobertura: Tem função de proteger a laje, ou quando esta não existir, proteger o restante da estrutura.

1. FLEXÃO NORMAL SIMPLES - VIGAS

1.1. INTRODUÇÃO

A flexão simples é definida como a flexão sem força normal. Quando a flexão ocorre acompanhada de força normal tem-se a flexão composta. Solicitações normais são aquelas cujos esforços solicitantes produzem

tensões normais (perpendiculares) às seções transversais dos elementos estruturais. Os esforços que provocam tensões normais são o momento fletor (M) e a força normal (N).

Nas estruturas de concreto armado são três os elementos estruturais mais importantes: as lajes, as vigas e os pilares. E dois desses elementos, as lajes e as vigas, são submetidos à flexão normal simples, embora possam também, eventualmente, estarem submetidos à flexão composta. Por isso, o dimensionamento de seções retangulares e seções T sob flexão normal simples é a atividade diária mais comum aos projetistas de estruturas de concreto armado. De modo que o estudo da flexão simples é muito importante.