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SISTEMAS ESTRUTURAIS Massa Ativa

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SISTEMAS ESTRUTURAIS

Massa Ativa

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Sistemas Estruturais

A configuração tridimensional que predomina na percepção da arquitetura é a sua estrutura.

Entendida deste modo, pode ser considerada vinculada aos conceitos de contexto, agrupações e modelos de unidades, de singularidade, multiplicidade e prioridade dos elementos.

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Sistemas Estruturais

Através da estrutura torna-se possível definir e articular espaços exteriores, identificar acessos e possibilitar a circulação, enfatizando a significação da arquitetura.

A estrutura serve para definir os espaços, criar as unidades, articular a circulação, sugerindo movimento ou desenrolando a composição e os módulos, para criar um vínculo com os elementos que geram uma arquitetura de qualidade.

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Sistemas Estruturais

Existem vários tipos de estruturas no ramo da arquitetura:

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Vetor ativo

Ex: Treliças

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Forma ativa

Ex: Tendas

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Superfície ativa

Ex: Cascas

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Ex.: Arranha céu.

Altura ativa

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Massa ativa

Ex: Sistemas de lajes

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Massa ativa

Estruturas que atuam principalmente por massa e continuidade do material: são os sistemas estruturais de massa-ativa ou sistemas estruturais em estado de flexão.

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Massa ativa

Os elementos lineares constituem meios geométricos para definir planos e estabelecer relações tridimensionais, pois determinam eixos e dimensões (comprimento, altura e largura).

Se equipados com materiais resistentes, estes elementos lineares podem realizar funções estruturais, como por exemplo a viga. As vigas são elementos básicos dos sistemas estruturais de massa-ativa.

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Massa ativa

A simplicidade da geometria retangular para resolver problemas estruturais e estéticos é uma vantagem dos sistemas estruturais de massa-ativa e a razão de sua aplicação universal na edificação.

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Massa ativa

A mudança da direção das forças é resultado da resistência da massa da seção, a tensões normais e de cisalhamento no qual o momento externo é anulado pelo momento interno gerado pela deformação causada pela sua flexão.

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SUBSISTEMAS DE MASSA ATIVA

Subsistema de viga

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Subsistema de viga

O protótipo deste sistema é a viga apoiada em suas extremidades. A viga muda a direção das forças em 90 (fazendo-as deslocar-se ao longo do seu eixo).

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Subsistema de Viga

As vigas são elementos estruturais retos, resistentes a flexão e que não são só capazes de resistir as forças que atuam na direção de seu eixo, mas também por meio de esforços secionais, suportar forças perpendiculares a seu eixo e transmiti-las lateralmente ao longo do mesmo até seus extremos.

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Subsistema de Viga

As vigas são elementos básicos dos sistemas estruturais de massa ativa.

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Subsistema de viga

Pode ser vista como um conflito básico de direções: a dinâmica vertical das cargas contra a dinâmica horizontal do espaço útil.

Este conflito é resolvido pela sua capacidade

da viga de transmitir as cargas lateralmente e ainda manter o espaço horizontal, conveniente para o fechamento tridimensional do espaço, o que a torna o elemento estrutural mais usado na construção de edifícios de grandes vãos.

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Subsistema de viga

Por meio de conexões rígidas, vigas e colunas podem formar um sistema coesivo de múltiplo componentes que, por meio da deflexão de seu eixo, participa do mecanismo resistente à deformação: sistema estrutural de massa-ativa.

O mecanismo portante dos sistemas estruturais de massa-ativa consiste na ação combinada de esforços de compressão e tração no interior da viga, em conjunção com os esforços de cisalhamento: flexão.

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Subsistema de viga

Um dos mais antigos registros do uso do sistema viga é Stonehenge, cuja construção ocorreu provavelmente em 2000 a.C., no período Neolítico.

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Subsistema de Viga

Os imensos blocos de pedra dispostos circularmente na região de Salisbury, na Inglaterra, formam um provável templo de uma comunidade pré-histórica.

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Subsistema de Viga

Pode-se observar que a utilização de pedras como material das vigas limitava o seu vão, uma vez que este material é pouco resistente a tensões de tração.

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Subsistema de viga

Ainda robustos, mas apresentando uma preocupação estética, os exemplos egípcios do sistema viga-pilar destacam-se em templos de veneração popular aos deuses e em templos mortuários.

As 134 colunas com 3,6 metros de diâmetro e 24 metros de altura do Grande Templo de Amon (1530-1523 a.C.) são imponentes e assustadoras, mostrando também a necessidade de uma grande densidade de pilares quando o material utilizado é a pedra .

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Subsistema de viga

O Templo de Hatsheput (1550 a.C.) e o Templo de Luxor (1408 a.C.) comprovam a difusão que este sistema estrutural apresentou no Egito, sendo que, no primeiro, suas colunas assemelham-se com a arquitetura da civilização que viria ser a melhor representante da construção por meio de vigas e pilares, a grega.

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Templo de Hatsheput

Subsistema de viga

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Templo de Hatsheput

Subsistema de viga

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Templo de Luxor

Sistema de viga

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Templo de Luxor

Subsistema de viga

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Subsistema de Viga

Vídeo

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SUBSISTEMAS DE MASSA ATIVA

Subsistema de Pórticos

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Subsistema de Pórticos

Com a descoberta e o desenvolvimento de novos e mais resistentes materiais de construção como o aço e o concreto armado, maiores vãos puderam ser vencidos por vigas e pilares com seções cada vez menores.

Entretanto, a dualidade viga-pilar foi

gradativamente substituída por pórticos rígidos, unindo em uma única peça os elementos estruturais com eficiência e vantagens construtivas, mantendo a ideia original.

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Subsistema de Pórtico

Pórticos são estruturas lineares, coplanares com as cargas ativas e reativas. A ideia apareceu na Grécia antiga e influenciou diversas culturas, incluindo a maioria das ocidentais.

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Subsistema de Pórtico

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Subsistema de Pórticos

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Subsistema de Pórticos

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Subsistema de pórtico

Tipos de Pórticos

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Subsistema de Pórticos

Pórtico Simples;

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Subsistema de Pórticos

Pórtico em Balanço;

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Subsistema de Pórticos

Pórtico Atirantado

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Subsistema de Pórticos

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Subsistema de Pórticos

Pórtico Articulado; Apresenta uma articulação em uma de suas

barras onde o momento é nulo.

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Subsistema de Pórticos

Biarticulado

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Subsistema de Pórticos

Triarticulado

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MASP – São Paulo

Subsistema de Pórtico

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Subsistema de Pórticos

Edifício dividido em dois, um semi enterrado outro suspenso no ar por dois pórticos, com um vão livre de 74m, que faz a integração do parque Trianon com a vista da serra da Cantareira e permite a quem passe pela Avenida Paulista desfrutar do centro da cidade.

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Subsistema de Pórticos

A estrutura avançada que sustenta o edifício no ar, exigia um solução, que foi aceita pelo Prof. Dr. José Carlos de Figueiredo Ferraz que aplicou o sistema de protensão.

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Subsistemas de Pórticos

Pórticos Compostos: estruturas formadas através da associação de quadros simples.

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Subsistema de Pórticos

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Subsistema de Pórticos

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Subsistema de Pórticos

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Oratório do Soldado - Brasília - DF

Subsistema de Pórticos

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Subsistema de pórtico

Em Uberlândia, podemos encontrar sistemas de pórtico.

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Terminais de Ônibus – Uberlândia - MG

Subsistema de Pórtico

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Subsistema de pórticos

Nos terminais de ônibus, a estrutura é composta por dois pórticos metálicos, paralelos e intertravados, que vencem vãos de 18 e 36 metros, com apoios intermediários em pilares metálicos, também utilizados para a passagem de instalações.

A pintura dos pórticos na cor azul e sua iluminação noturna com projetores de piso foram, segundo os arquitetos, a forma encontrada para conferir identidade ao equipamento na paisagem urbana.

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SUBSISTEMAS DE MASSA ATIVA

Subsistema de Viga e Laje

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Subsistema de Viga e Laje

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Sistema de Viga e Laje

A ação bidirecional dos entramados de vigas se deve a união pontual em suas interseções. Este efeito será mais pronunciado se os espaços entre as vigas são preenchidos com lajes ou placas.

Uma placa ou laje é um elemento estrutural monolítico de espessura relativamente pequena, usado para cobrir áreas geralmente de forma retangular.

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Subsistemas de Viga e Laje

A eficiência estrutural das placas diminui devido à distribuição linear de tensões em sua espessura.

Para melhorar a eficiência da placa pode-se criar nervuras em uma ou duas direções.

A laje nervurada apresenta as vantagens da continuidade, devido a laje, e da espessura, devido às nervuras.

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Subsistema de Viga e Laje

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Subsistemas de Viga e Laje

No sistema nervurado tem-se um alívio do peso próprio da estrutura e um aproveitamento mais eficiente dos materiais, aço e concreto, já que a mesa de concreto resiste aos esforços de compressão e a armadura os de tração, sendo que a nervura de concreto faz a ligação mesa-alma. Os vazios são obtidos com moldes plásticos removíveis ou então pela colocação de material inerte perdido, como por exemplo o isopor ou peças cerâmicas.

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Subsistema de viga e laje

Existem dois tipos de sistemas de viga e laje:

Malha Quadrada ; Malha Oblíqua ;

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Subsistemas de Viga e Laje

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Subsistemas de Viga e Laje

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Subsistemas de Viga e Laje

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Massa Ativa

O futuro desenvolvimento dos sistemas estruturais de massa-ativa vai refutar os inconvenientes da relação peso/vão, não apenas pelo progressivo emprego das técnicas de protensão, como também pela substituição da seção de viga maciça por formas ativas, vetores-ativos ou superfícies-ativas

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Massa Ativa

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OBRIGADO