Sistemas Estruturais

As construções se desenvolveram ao longo dos anos à partir de abrigos rudimentares feitos com galhos de árvores, adobe e pedra, até chegar nas construções atuais.

Algo tem permanecido no decorrer da evolução construtiva: a presença de algum tipo de estrutura para suportar as forças da gravidade, ventos e terremotos.

Mesmo com a evolução dos materiais de estruturas, os sistemas estruturais ainda são essenciais para a existência de todas as construções independente de sua necessidade.

O projeto de uma estrutura construtiva envolve muito mais do que o dimensionamento adequado de qualquer elemento ou componente único.

Ao invés de ficar apenas exposto, as estruturas podem fazer parte das características do projeto. O aspecto exuberante das estruturas em casca e membrana faz com que elas sejam mais adequadas para essa categoria.

Também existe estruturas que chamam atenção pela força pura utilizada para expressar a maneira de ficar com os esforços que agem sobre elas.

Esses tipos de estruturas se destacam devido à sua imagem, dentre elas se destacam a Torre Eiffel e a Ópera de Sidney.

Para decidir se uma construção celebrará sua estrutura ou não, é necessário diferenciar cuidadosamente a expressão da estrutura que não são realmente estruturais, mas apenas aparentam ser.

O formato de um sistema estrutural e seus elementos de transparência de cargas e coberturas podem ser relacionados com o leiaute espacial e composição do projeto de duas maneiras fundamentais. A primeira é a correspondência entre a forma do sistema estrutural e a forma da composição espacial. A segunda trata-se de encaixes menos rígidos, onde a forma e o padrão estrutural permitem mais flexibilidade e liberdade.

Em alguns casos, é considerado que tanto o espaço, como a estrutura decidem a forma arquitetônica, porém na composição dos espaços conforme as necessidades e os desejos costumam prever a reflexão referente à estrutura. Em outros casos, a forma estrutural pode ser a força do processo de elaboração do projeto.

Sempre que há uma deficiência de equivalência entre a forma estrutural e a composição espacial, qualquer um dos fatores pode ser influente. A estrutura pode ser grande o suficiente para proteger ou envolver uma série de espaços dentro de seu volume, ou a composição espacial talvez contenha uma estrutura internalizada.

Um sistema estrutural irregular ou assimétrico pode criar uma vedação externa para uma composição espacial mais suficiente, porém, uma grelha estrutural talvez providencie um conjunto ou rede igual de pontos contra os quais uma composição espacial mais livre pode ser calculada ou contrastada.

Uma separação entre o espaço e a estrutura talvez seja necessária para fazer com que o planejamento seja flexível, para permitir a ampliação, para tornar visível a identificação dos diferentes sistemas e instalações da construção, ou para expressar as diferenças entre as necessidades, os desejos e as relações internas e externas.

Os sistemas podem ser reunidos como um conjunto de partes relacionadas ou interdependentes que formam um todo mais complexo e unificado, servindo a um fim comum. As construções podem ser vistas como uma concretização de vários sistemas e subsistemas que precisam, necessariamente, estar relacionados, coordenados e integrados entre si, e também com a forma dimensional e com a organização espacial do prédio como um todo.

O sistema estrutural de uma construção, reservadamente, é formado por um conjunto estável de elementos estruturais, projetados e construídos para sustentar e transmitir as cargas estabelecidas até o chão de forma segura, sem exceder os esforços permissíveis de seus elementos.

Cada elemento estrutural tem características únicas e possui maneira única sob cargas estabelecidas. Porém, antes que os elementos e componentes estruturais sejam isolados para fins de estudo, é importante que quem projeta entenda como o sistema estrutural acomoda e aguenta, de maneira total as formas, os espaços e as relações programáticas e contextuais do projeto arquitetônico.

Independentemente do tamanho e da escala da construção, seu sistema estrutural contém sistemas físicos de estrutura e vedação que determinam e organizam suas formas e espaços.

O terreno e o conjunto de uma construção influenciam no tipo de subestrutura selecionada e, logo, o padrão espacial projetado.

As fundações superficiais são usadas sempre que um solo estável e com capacidade de carga apropriada estiver relativamente perto da superfície. Elas são colocadas diretamente sob a parte mais baixa de uma subestrutura, e transferem as cargas da construção diretamente para o solo de apoio, por meio da pressão vertical. As fundações superficiais podem assumir uma das formas geométricas:

• Pontuais: sapatas

• Em linha: muros de arrimo e sapatas corridas

• Planas: radiers – lajes de concreto grossas e extremamente armadas

As fundações profundas são formadas por uma base alargada (tubulões) ou estacas cravadas que descem em um solo impróprio para transferir as cargas da construção