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Comportamento das estruturas na Arquitetura e Engenharia

Atualizado: 21 de Jul de 2019


A NBR 7190/97 estabelece que toda estrutura deve ser projetada e construída de modo a satisfazer os requisitos básicos de segurança, permanecendo adequada ao uso previsto e suportando todas as ações e outras influências que podem agir durante a construção e durante a sua utilização.


Para cada estrutura devem ser especificadas as situações de projeto a considerar. A NBR 7190/97 define basicamente três situação de projeto a serem consideradas: situações duradouras, situações transitórias e situações excepcionais.


As situações duradouras são consideradas no projeto de todas as estruturas e são definidas como aquelas que têm duração igual ao período de referência da estrutura. Para estas situações duradouras, a verificação da segurança é efetuada em relação aos estados limites últimos e de utilização.


Quanto ao estado limite último consideram-se as combinações últimas normais de carregamento. Quanto ao estado limite de utilização consideram-se as combinações de longa ou as de média duração.


Situações transitórias como sendo aquelas que têm duração muito menor que o período de vida da construção. Estas situações são consideradas para construções que podem estar sujeitas a algum carregamento especial e, em geral, nela é a verificação da segurança é feita quanto aos estados limites últimos.


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Em casos especiais, é exigida a verificação da segurança em relação a estados limites de utilização considerando combinações de ações de curta ou média duração.


As situações excepcionais são aquelas que têm duração extremamente curta. Para estas situações é verificada a segurança somente em relação aos estados limites últimos.

* Valor referente ao aço para perfis estruturais de média resistência, MR250.

** Valor normalmente empregado em peças de concreto premoldado e protendido, de grande controle de qualidade


Tipos de Estruturas


Estruturas de madeira

Através dos dados da Tabela 1, verifica-se que a madeira, dentre as suas variadas espécies vegetais,apresenta uma razão resistência-peso que vai de 60 a 90 MPa.m3/tf na tração e de 50 a 60 MPa.m3/tf na compressão.


Estes valores são bastante superiores àquele apresentado pelo concreto, de 16 MPa.m3/tf, e mesmo pelo aço, com 32 MPa.m3/tf. Outro aspecto que tem mantido a madeira ainda como uma opção estrutural interessante é o seu valor arquitetônico, com textura, cor e diversos outros atributos muito particulares e representativos de sua aparência única.


Outras vantagens do uso da madeira como material de construção são, nomeadamente: 1. Produto Natural - a madeira é um produto de origem natural e renovável, cujo processo produtivo em relação a outros produtos industrializados, exige baixo consumo energético e respeita a natureza. Constitui um dos escassos materiais de construção de origem natural, o que à partida lhe proporciona uma série de vantagens em relação aos demais.


A madeira de uso corrente não é tóxica, não liberta odores ou vapores de origem química, sendo, portanto segura ao toque e manejo. Ao contrário de outras matérias-primas a madeira quando envelhece ou deixa de desempenhar a sua função estrutural, não constitui qualquer perigo para o meio ambiente, já que é facilmente reconvertida. 2. Renovável - fazemos uso da madeira como matéria-prima há milhares de anos.


Entretanto, há alguns fatores que, por muito tempo, prejudicaram em muito a imagem da madeira como material estrutural, tais como sua forte tendência a se deteriorar com o tempo, sua característica intrínseca de apresentar defeitos e mesmo de ser um material fortemente anisotrópico. Estes aspectos são comentados a seguir.


Estruturas de madeira


As madeiras, utilizadas na construção civil, classificam-se em madeiras maciças e madeiras industrializadas.


Madeiras maciças


Madeira bruta ou roliça - utilizada em construções provisórias, como escoramento.

Também pode ser utilizada como poste.


Madeira Falquejada - são peças obtidas por corte com machado. Deve-se procurar obter a maior seção transversal possível, a partir da seção circular do tronco e de acordo com o destino da peça.


Para peças comprimidas, a seção mais adequada é a quadrada de lado igual d 2, onde d é o diâmetro do tronco; para peças fletidas, o retângulo de base d 3 e altura 2 3 × d é a mais adequada.Madeira Serrada - são peças serradas com dimensões padronizadas, cuja nomenclatura é fixada pela PB-5.


A designação das peças, de acordo com suas dimensões, é dada na Tabela 1. O desdobramento dos troncos pode ser feito em seção quadrada ou retangular; corte radial; pranchas paralelas


Madeira Serrada - são peças serradas com dimensões padronizadas, cuja nomenclatura é fixada pela PB-5. A designação das peças, de acordo com suas dimensões, é dada na Tabela 1. O desdobramento dos troncos pode ser feito em seção quadrada ou retangular; corte radial; pranchas paralelas.

Madeira Industrializada

As madeiras industrializadas são subdivididas em:


Madeira laminada e colada – formada por associação de pranchas de madeira selecionada, com espessura variando entre 1,5 cm a 3,0 cm, coladas com adesivo. Sua principal vantagem são suas dimensões ilimitadas, a não ser por problemas de manuseio. As peças coladas podem ser retas ou curvas. O tipo de cola a ser utilizada vai depender do uso, podendo ser cola sintética. Sua principal desvantagem é o preço mais elevado que a da madeira serrada.


Madeira compensada - é formada pela colagem de um número ímpar de lâminas, com espessura entre 1 a 5 mm, alternando-se as direções das fibras ortogonalmente. Este processo confere ao produto final uma certa isotropia, o que é uma vantagem em relação à madeira maciça. No Brasil, seu uso é difundido na indústria de móveis e divisórias, dentre outras. Como elemento estrutural é utilizada na composição de vigas, abóbadas e paredes enrijecedoras.


Estruturas de aço

As madeiras, utilizadas na construção civil, classificam-se em madeiras maciças e madeiras industrializadas.


O aço é a mais versátil e a mais importante das ligas metálicas.


Ele é produzido em uma grande variedade de tipos e formas, cada qual atendendo eficientemente a uma ou mais aplicações. Esta variedade decorre da necessidade de contínua adequação do produto às exigências de aplicações específicas que vão surgindo no mercado, seja pelo controle da composição química, seja pela garantia de propriedades específicas ou, ainda, na forma final (chapas, perfis, tubos, barras, etc.).


Existem mais de 3500 tipos diferentes de aços e cerca de 75% deles foram desenvolvidos nos últimos 20 anos. Isso mostra a grande evolução que o setor tem experimentado.


Os aços-carbono possuem em sua composição apenas quantidades limitadas dos elementos químicos carbono, silício, manganês, enxofre e fósforo. Outros elementos químicos existem apenas em quantidades residuais.


A quantidade de carbono presente no aço define sua classificação. Os aços de baixo carbono possuem um máximo de 0,3% deste elemento e apresentam grande ductilidade. São bons para o trabalho mecânico e soldagem, não sendo temperáveis, utilizados na construção de edifícios, pontes, navios, automóveis, dentre outros usos.


Os aços de médio carbono possuem de 0,3% a 0,6% de carbono e são utilizados em engrenagens, bielas e outros componentes mecânicos. São aços que, temperados e revenidos, atingem boa tenacidade e resistência. Aços de alto carbono possuem mais do que 0,6% de carbono e apresentam elevada dureza e resistência após têmpera. São comumente utilizados em trilhos, molas, engrenagens, componentes agrícolas sujeitos ao desgaste, pequenas ferramentas etc.


Na construção civil, o interesse maior recai sobre os chamados aços estruturais de média e alta resistência mecânica, termo designativo de todos os aços que, devido à sua resistência, ductilidade e outras propriedades, são adequados para a utilização em elementos da construção sujeitos a carregamento.


Os principais requisitos para os aços destinados à aplicação estrutural são: elevada tensão de escoamento, elevada tenacidade, boa soldabilidade, homogeneidade microestrutural, susceptibilidade de corte por chama sem endurecimento e boa trabalhabilidade em operações tais como corte, furação e dobramento, sem que se originem fissuras ou outros defeitos.


Os aços estruturais podem ser classificados em três grupos principais, conforme a tensão de escoamento mínima especificada:

Os aços estruturais podem ser classificados em três grupos principais, conforme a tensão de escoamento mínima especificada:

Dentre os aços estruturais existentes atualmente, o mais utilizado e conhecido é o ASTM A36, que é classificado como um aço carbono de média resistência mecânica. Entretanto, a tendência moderna no sentido de se utilizar estruturas cada vez maiores tem levado os engenheiros, projetistas e construtores a utilizar aços de maior resistência, os chamados aços de alta resistência e baixa liga, de modo a evitar estruturas cada vez mais pesadas.


- Aumentar a resistência mecânica permitindo um acréscimo da carga unitária da estrutura ou tornando possível uma diminuição proporcional da seção, ou seja, o emprego de seções mais leves;

- Melhorar a resistência à corrosão atmosférica;

- Melhorar a resistência ao choque e o limite de fadiga;

- Elevar a relação do limite de escoamento para o limite de resistência à tração, sem perda apreciável da ductilidade.


Dentre os aços pertencentes a esta categoria, merecem destaque os aços de alta resistência e baixa liga resistentes à corrosão atmosférica. Estes aços foram apresentados ao mercado norte-americano em 1932, tendo como aplicação específica a fabricação de vagões de carga.


Desde o seu lançamento até nossos dias, desenvolveram-se outros aços com comportamentos semelhantes, que constituem a família dos aços conhecidos como patináveis.


Enquadrados em diversas normas, tais como as normas brasileiras NBR 5008, 5920, 5921 e 7007 e as norte-americanas ASTM A242, A588 e A709, que especificam limites de composição química e propriedades mecânicas, estes aços têm sido utilizados no mundo inteiro na construção de pontes, viadutos, silos, torres de transmissão de energia, etc.


Sua grande vantagem, além de dispensarem a pintura em certos ambientes, é possuírem uma resistência mecânica maior que a dos aços carbono. Em ambientes extremamente agressivos, como regiões que apresentam grande poluição por dióxido de enxofre ou aquelas próximas da orla marítima, a pintura lhes confere um desempenho superior àquele conferido aos aços carbono.


O que distinguia o novo produto dos aços carbono, no que diz respeito à resistência à corrosão, era o fato de que, sob certas condições ambientais de exposição, ele podia desenvolver em sua superfície uma película de óxidos aderente e protetora, chamada de pátina, que atuava reduzindo a velocidade do ataque dos agentes corrosivos presentes no meio ambiente.


A Figura 1 mostra as curvas típicas de avaliação da resistência à corrosão de um aço patinável e de um aço carbono comum expostos às atmosferas industrial, urbana, rural e marinha.

Figura 1. Resistência à corrosão de um aço patinável (ASTM A242) e de um aço carbono comum (ASTM A36) expostos às atmosferas industrial (Cubatão, S.P.), marinha (Bertioga, S.P.), urbana (Santo André, S.P.) e rural (Itararé, S.P.). A medida é feita em termos da perda de massa metálica em função do tempo de exposição em meses. Fonte: Fabio Domingos Pannoni, M.Sc., Ph.D.


A formação da pátina é função de três tipos de fatores. Os primeiros a destacar estão ligados à composição química do próprio aço. Os principais elementos de liga que contribuem para aumentar-lhe a resistência frente à corrosão atmosférica, favorecendo a formação da pátina, são o cobre e o fósforo.


O cromo, o níquel, e o silício também exercem efeitos secundários. Cabe observar, no entanto, que o fósforo deve ser mantido em baixos teores (menores que 0,1%), sob pena de prejudicar certas propriedades mecânicas do aço e sua soldabilidade.


Em segundo lugar vêem os fatores ambientais, entre os quais sobressaem a presença de dióxido de enxofre e de cloreto de sódio na atmosfera, a temperatura, a força (direção, velocidade e freqüência) dos ventos, os ciclos de umedecimento e secagem etc.


Assim, enquanto a presença de dióxido de enxofre, até certos limites, favorece o desenvolvimento da pátina, o cloreto de sódio em suspensão nas atmosferas marítimas prejudica suas propriedades protetoras. Não se recomenda a utilização de aços patináveis não protegidos em ambientes industriais onde a concentração de dióxido de enxofre atmosférico seja superior a 168mgSO2/m2.dia (Estados Unidos e Reino Unido) e em atmosferas marinhas onde a taxa de deposição de cloretos exceda 50mg/m2.dia (Estados Unidos) ou 10 mg/m2.dia (Reino Unido).


Finalmente, há fatores ligados à geometria da peça, que explicam por que diferentes estruturas do mesmo aço dispostas lado a lado podem ser atacadas de maneira distinta. Esse fenômeno é atribuído à influência de seções abertas/fechadas, drenagem correta das águas de chuva e outros fatores que atuam diretamente sobre os ciclos de umidecimento e secagem.


Assim, por exemplo, sob condições de contínuo molhamento, determinadas por secagem insatisfatória, a formação da pátina fica gravemente prejudicada. Em muitas destas situações, a velocidade de corrosão do aço patinável é semelhante àquela encontrada para os aços carbono. Exemplos incluem aços patináveis imersos em água, enterrados no solo ou recobertos por vegetação.


A Tabela 1 relaciona a composição química e propriedades mecânicas de um aço de carbono de média resistência mecânica (ASTM A36), um aço de alta resistência mecânica e baixa liga (ASTM A572 Grau 50) e dois aços de baixa liga e alta resistência mecânica resistentes à corrosão atmosférica (ASTM A588 Grau B e ASTM A242).


Aços de baixa liga e alta resistência resistentes à corrosão são produzidos no Brasil por várias siderúrgicas.


A Tabela 2 traz a relação dos produtores e seus aços patináveis. Recomenda-se a visita ao site para a obtenção de informações adicionais.

(1): Para perfis de peso superior a 634 kg/m, o teor de manganês deve estar situado entre 0,85 e 1,35% e o teor de silício entre 0,15 e 0,40%. (2): Mínimo quando o cobre for especificado. (3): Para perfis de até 634 kg/m. (4): Espessuras entre 20 mm e abaixo.


Características do aço


A estrutura em aço mostra-se especialmente indicada nos casos onde há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de ocupação de edifícios. Além disso, torna mais fácil a passagem de utilidades como água, ar condicionado, eletricidade, esgoto, telefonia, informática, etc.


Compatibilidade com outros materiais: O sistema construtivo em aço é perfeitamente compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical como horizontal, admitindo desde os mais convencionais (tijolos e blocos, lajes moldadas in loco) até componentes pré-fabricados (lajes e painéis de concreto, painéis "dry-wall", etc).


Menor prazo de execução: A fabricação da estrutura em paralelo com a execução das fundações, a possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de serviços simultaneamente, a diminuição de formas e escoramentos e o fato da montagem da estrutura não ser afetada pela ocorrência de chuvas, pode levar a uma redução de até 40% no tempo de execução quando comparado com os processos convencionais.

Racionalização de materiais e mão-de-obra: Numa obra, através de processos convencionais, o desperdício de materiais pode chegar a 25% em peso. A estrutura em aço possibilita a adoção de sistemas industrializados, fazendo com que o desperdício seja sensivelmente reduzido.


Alívio de carga nas fundações: Por serem mais leves, as estruturas em aço podem reduzir em até 30% o custo das fundações.


Garantia de qualidade: A fabricação de uma estrutura em aço ocorre dentro de uma indústria e conta com mão-de-obra altamente qualificada, o que dá ao cliente a garantia de uma obra com qualidade superior devido ao rígido controle existente durante todo o processo industrial.


Antecipação do ganho: Em função da maior velocidade de execução da obra, haverá um ganho adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela rapidez no retorno do capital investido.


Organização do canteiro de obras: Como a estrutura em aço é totalmente pré-fabricada, há uma melhor organização do canteiro devido entre outros à ausência de grandes depósitos de areia, brita, cimento, madeiras e ferragens, reduzindo também o inevitável desperdício desses materiais. O ambiente limpo com menor geração de entulho, oferece ainda melhores condições de segurança ao trabalhador contribuindo para a redução dos acidentes.


Precisão construtiva: Enquanto nas estruturas de concreto a precisão é medida em centímetros, numa estrutura em aço a unidade empregada é o milímetro. Isso garante uma estrutura perfeitamente aprumada e nivelada, facilitando atividades como o assentamento de esquadrias, instalação de elevadores, bem como redução no custo dos materiais de revestimento.


Reciclabilidade: O aço é 100% reciclável e as estruturas podem ser desmontadas e reaproveitadas com menor geração de rejeitos.

Preservação do meio ambiente: A estrutura em aço é menos agressiva ao meio ambiente pois além de reduzir o consumo de madeira na obra, diminui a emissão de material particulado e poluição sonora geradas pelas serras e outros equipamentos destinados a trabalhar a madeira.


Estruturas de concreto


Concreto armado


O concreto é um material que apresenta alta resistência às tensões de compressão, porém, apresenta baixa resistência à tração (cerca de 10 % da sua resistência à compressão).


Assim sendo, é imperiosa a necessidade de juntar ao concreto um material com alta resistência à tração, com o objetivo deste material, disposto convenientemente, resistir às tensões de tração atuantes. Com esse material composto (concreto e armadura – barras de aço), surge então o chamado “concreto


armado”, onde as barras da armadura absorvem as tensões de tração e o concreto absorve as tensões de compressão, no que pode ser auxiliado também por barras de aço (caso típico de pilares, por exemplo).


No entanto, o conceito de concreto armado envolve ainda o fenômeno da aderência, que é essencial e deve obrigatoriamente existir entre o concreto e a armadura, pois não basta apenas juntar os dois materiais para se ter o concreto armado. Para a existência do concreto armado é imprescindível que haja real solidariedade entre ambos o concreto e o aço, e que o trabalho seja realizado de forma conjunta.


Em resumo, pode-se definir o concreto armado como “a união do concreto simples e de um material resistente à tração (envolvido pelo concreto) de tal modo que ambos resistam solidariamente aos esforços solicitantes”. De forma esquemática pode-se indicar que concreto armado é:


Concreto armado = concreto simples + armadura + aderência.


Com a aderência, a deformação εs num ponto da barra de aço e a deformação εc no

concreto que a circunda, devem ser iguais, isto é: εc = εs . A Figura 11 mostra uma peça de concreto com o concreto sendo lançado e adensado, devendo envolver e aderir à armadura nela existente.


A armadura do concreto armado é chamada “armadura passiva”, o que significa que as tensões e deformações nela aplicadas devem-se exclusivamente aos carregamentos aplicados nas peças onde está inserida.


Como armadura tem-se que ter um material com altas resistências mecânicas, principalmente resistência à tração. A armadura não tem que ser necessariamente de aço, pode ser de outro tipo de material, como fibra de carbono, bambu, etc.


O trabalho conjunto, solidário entre o concreto e a armadura fica bem caracterizado na análise de uma viga de concreto simples (sem armadura), que rompe bruscamente tão logo surge a primeira fissura, após a tensão de tração atuante alcançar e superar a resistência do concreto à tração (Figura 03a).


Entretanto, colocando-se uma armadura convenientemente posicionada na região das tensões de tração, eleva-se significativamente a capacidade resistente da viga

(Figura 03b).

Concreto Protendido


O concreto protendido é um refinamento do concreto armado, onde a idéia básica é aplicar tensões prévias de compressão nas regiões da peça que serão tracionadas pela ação do carregamento externo aplicado.


Desse modo, as tensões de tração são diminuídas ou até mesmo anuladas pelas tensões de compressão pré-existentes ou pré-aplicadas. Com a protensão contornase a característica negativa de baixa resistência do concreto à tração.


A Figura 13 ilustra os diagramas de tensão num caso simples de aplicação de tensões prévias de compressão numa viga.


São diversos os sistemas de protensão aplicados nas fábricas e nos canteiros de obra. No sistema de pré-tensão, por exemplo, a protensão se faz pelo estiramento (tracionamento) da armadura ativa (armadura de protensão) dentro do regime elástico, antes que haja a aderência entre o concreto e a armadura ativa.


Terminado o estiramento o concreto é lançado para envolver a armadura de protensão e dar a forma desejada à peça. Decorridas algumas horas ou dias, tendo o concreto a resistência mínima necessária, o esforço que estirou a armadura é gradativamente

diminuído, o que faz com que a armadura aplique esforços de compressão ao concreto ao tentar voltar ao seu estado inicial de deformação zero.


Esse sistema de protensão é geralmente utilizado na produção intensiva de grande quantidade de peças nas fábricas.


Estruturas mistas


A combinação do aço e do concreto na composição de elementos estruturais é uma solução utilizada com sucesso pela construção civil há muitos anos.


Mas desde a publicação da ABNT NBR 8800 – “Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios”, em 2008, o uso de estruturas mistas vem aumentando exponencialmente.


Com a atualização, elementos mistos, como pilares, lajes e ligações passaram a ser contemplados pela norma brasileira. “Hoje, pode-se dizer que em edifícios de múltiplos andares, a grande maioria das vigas e das lajes é projetada como vigas mistas e lajes mistas, respectivamente.


O uso de pilares mistos, por sua vez, também vem crescendo bastante”, comenta Roberval José Pimenta, consultor técnico da Codeme Engenharia e co-autor do “Manual de Construção em Aço - Estruturas Mistas Volumes 1 e 2”.


Denomina-se sistema misto aço-concreto aquele no qual um perfil de aço (laminado, soldado ou moldado a frio) trabalha em conjunto com o concreto (geralmente armado), formando um pilar misto, uma viga mista, uma laje mista ou uma ligação mista. A interação entre o concreto e o perfil de aço pode se dar por meios mecânicos, por atrito ou, em alguns casos, por simples aderência.


O principal campo de aplicação dos elementos mistos aço-concreto é nos edifícios de múltiplos andares, desde comerciais, residenciais, institucionais, hospitais, escolas, shopping centers, etc.


Por que utilizar?


Economia e resistência são os principais motivos que levam à utilização de estruturas mistas. Roberval Pimenta conta que as vigas mistas são muito utilizadas porque apresentam resistência superior às vigas puramente de aço, praticamente sem acrescentar custos relevantes. O único custo adicional em relação às vigas de aço, são os conectores de cisalhamento, normalmente pinos com cabeça stud bolts.


No caso das lajes, o uso de sistemas mistos conhecidos como steel deck se justifica pela maior praticidade e rapidez de execução, com custo direto semelhante ao das lajes moldadas “in loco”. Já a opção por pilares mistos baseia-se na diferença de preço entre o pilar de aço e o pilar misto.


O estudo do estado-da-arte das estruturas mistas em concreto-madeira revela um grande potencial dessa técnica construtiva a ser explorado, com aplicações estruturais tanto no meio urbano como no meio rural.


Além do desempenho estrutural, essa solução propicia excelentes efeitos arquitetônicos graças ao contraste entre as peças de madeira e o concreto utilizados nas execuções de painéis de paredes, lajes de cobertura e de piso para as diversas modalidades de construções novas e/ou reformas.


A performance mecânica de uma estrutura mista deve-se, em geral, à eficiência do sistema de ligação que pode ser do tipo rígido ou flexível. Este sistema deve assegurar a interação entre o concreto e a madeira, transmitindo, desse modo, esforços de cisalhamento na interface de contato e, também, impedir o desprendimento vertical entre os dois materiais.


Com o intuito de contribuir para difusão do uso das estruturas em concreto-madeira, esta pesquisa aborda esses dois tipos de ligação, com maior ênfase para os sistemas flexíveis metálicos (pregos e parafusos). Neste sentido, avalia-se o desempenho mecânico de estruturas ensaiadas tais como vigas “T” e painéis em concreto-madeira.


A análise do comportamento mecânico dessas estruturas mistas é fundamentada no princípio de equilíbrio de forças e em compatibilidade de deslocamentos, verificado por meio de equações diferenciais de quarta ordem e pelo Método dos Elementos Finitos, através do programa SAP2000.


São apresentados exemplos de verificação e dimensionamento das estruturas para atender as condições de segurança de projeto, nos estados limites últimos e de utilização.


À luz dos resultados teórico-experimentais obtidos neste trabalho, pode-se concluir que as estruturas mistas em concreto-madeira têm horizontes favoráveis de aplicações em construções, sendo de fundamental importância o incentivo e a continuidade do desenvolvimento dessa técnica construtiva na comunidade tecnicocientífica.


Pontes e Grandes Estruturas


Ponte é uma construção que permite interligar ao mesmo nível pontos não acessíveis separados por rios, vales, ou outros obstáculos naturais ou artificiais.


As pontes são construídas para permitirem a passagem sobre o obstáculo a transpor, de pessoas, automóveis, comboios, canalizações ou condutas de água (aquedutos).

Quando é construída sobre um curso de água, o seu tabuleiro é frequentemente situado a altura calculada de forma a possibilitar a passagem de embarcações com segurança sob a sua estrutura.


Quando construída sobre um meio seco costuma-se chamar pontes de viaduto como uma forma de apelidar pontes em meios urbanos. Do contrario não pode ser usado já que um viaduto é uma ponte que visa não interromper o fluxo rodoviário ou ferroviário, mantendo a continuidade da via de comunicação quando esta se depara e têm que transpor um obstáculo natural constituído por depressão do terreno (estradas, ruas, acidentes geográficos, etc.), cruzamentos e outros sem que este seja obstruído.


Viadutos são muito comuns em grandes metrópoles, onde o intenso tráfego de veículos normalmente de grandes avenidas ou vias expressas não podem ser ligeiramente interrompidos. Além de cidades que possuem muitos acidentes geográficos, onde o viaduto serve para ligar dois pontos mais altos de uma determinada região e relevo.


Pontes e coberturas de grande vão, permitem aos engenheiros estruturais desenvolver conceitos, testar modelações e realizar esquemas construtivos, percorrendo um trajeto que passa dos aspectos puramente formais, à concepção das estruturas. A estrutura reflete-se fortemente na estética e na arquitetura das obras. A concepção das pontes deve refletir a arte da engenharia estrutural.


A formulação de conceitos básicos sobre os sistemas estruturais, o seu processo de montagem e o modo de fazer refletir na modelação o seu faseamento, são aspectos que permitem integrar numa abordagem unificada as pontes e as estruturas para coberturas de grande vão.


A experiência de projeto e a realização de pontes e estruturas especiais, é exemplificada, nomeadamente no que se refere:

- à concepção de pontes de grande vão de betão ou em estrutura mista aço betão, nomeadamente no caso de pontes construídas por avanços sucessivos, pontes em bowstring, pontes de tirantes e pontes suspensas ;

- concepção de estruturas metálicas para coberturas de estádios ou para estruturas especiais.


Abordam-se aspectos mais técnicos relativos ao comportamento e faseamento construtivo, ao comportamento aerodinâmico das obras, aos tabuleiros de pontes em treliça mista aço-betão, aos tabuleiros com suspensão axial em pontes de tirantes e em bowstrings, e problemas específicos das pontes ferroviárias.


Neste ultimo caso, discutem-se e exemplificam-se com projetos recentes o modo como foram abordados os problemas de interação via-estrutura em conjunto com a concepção para a resistência das obras às ações sísmicas.


Conclusão - Objetivo do Projeto de Estrutura


O objetivo do projeto de uma estrutura é permitir que a mesma atenda à sua função primária sem entrar em colapso e sem deformar ou vibrar excessivamente. Dentro destes limites, os quais são precisamente definidos pelas normas técnicas, o engenheiro estrutural almeja o melhor uso dos materiais disponíveis e o menor custo possível de construção e manutenção da estrutura.



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