Resumo Estruturas Parte 3

Vigas

• São elementos lineares, que apresentam uma das dimensões (comprimento) muito maior do que as outras duas (dimensões da seção transversal) e que estão submetidas a cargas perpendiculares ao seu eixo longitudinal.
• Desenvolvem-se em suas seções transversais, solicitações de Momento Fletor (flexão) e Esforço Cortante (cisalhamento da viga).
• O momento fletor que atua na seção (responsável pela tendência de giro) é inversamente proporcional ao momento de inércia da seção, (resistência ao giro).
• Vigas são normalmente sujeitas a cargas dispostas verticalmente, o que resultará em esforços de cisalhamento e flexão. Quando cargas não verticais são aplicadas à estrutura, surgirão forças axiais.

 

OBS: Nas estruturas constituídas por lajes sem vigas, os esforços são transmitidos diretamente das lajes para os pilares. Nessas lajes, deve-se dedicar atenção especial à verificação de punção (tipo de ruína abrupta e perigosa por não fornecer aviso prévio).

Observações sobre Dimensionamento

• Uma duplicação de um vão unidirecional implica em quadruplicar o peso da estrutura.
• Os sistemas unidirecionais são de natureza hierárquica e linear, e produzem edificações com caráter polar ou dirigido. As escolhas estruturais possíveis consistem em elementos de cobertura, lajes, vigas, vigas mestras e vigas em treliça.
• Num sistema bidirecional cada carga é suportada por no mínimo 4 pontos, e não 2. Os sistemas multidirecionais operam como grandes redes. Oferecem maior flexibilidade em relação as subdivisões espaciais internas, integração de sistemas mecânicos e acomodação de sistemas de fechamento externo. As opções são placas de lajes de duas direções, grades de vigas, vigas nervuradas e estruturas espaciais.
• A maior vantagem da ação de armação rígida é a resistência a forças laterais.

 

 

Pórtico

• São estruturas em que a ligação entre vigas e pilares é rígida.
• Os pórticos são largamente utilizados no travamento de edifícios, principalmente nos elevados, nos quais as cargas horizontais dos ventos são muito significativas. No caso de uma viga simplesmente apoiada nos pilares todo o esforço é absorvido pelos pilares, impedindo a possibilidade de travamento.
• Em um pórtico, entretanto, o vínculo entre viga e pilar é rígido, o que significa que o ângulo entre a viga e o pilar é sempre mantido para qualquer solicitação. Neste caso, os efeitos de flexão na viga também são absorvidos pelos pilares aliviando-a:

 

No caso das vigas biapoiadas, os vínculos articulado-fixo de um lado e articulado-móvel de outro, definem um sistema de uma viga simplesmente apoiada nos pilares – como o próprio nome diz. Em tal sistema, os esforços de flexão produzidos pelas cargas verticais sobre a viga são absorvidos por elas mesmas. Os esforços devidos a uma força horizontal aplicada no topo do pilar são absorvidos apenas por ele. Ambos esforços são transmitidos integralmente para as fundações.

 

Vinculações

1. Apoio Articulado Móvel (Apoio Simples)

Este tipo de apoio restringe apenas uma translação, e a reação tem direção perpendicular ao plano de rolamento.

 

2. Apoio Articulado Fixo (Articulação)

Este tipo de apoio impede as duas translações no plano, e a direção da reação R é indeterminada, sendo comum a utilização de duas componentes, horizontal e vertical.

 

3. Apoio Engastado(Apoio de Engastamento Perfeito)

Este tipo de apoio impede todos os movimentos no plano, surgindo então três reações de apoio: a vertical (V), a horizontal (H) e momento (M).

 

 

Tipos de Apoio de Vigas

1. Viga Bi apoiada: apoiada em dois apoios articulados, sendo um fixo e o outro móvel.

 

2. Viga em balanço: possui um apoio engastado, não sendo livre a sua rotação.

 

 

3. Viga com extremidade em balanço: articulada em um apoio fixo e um apoio móvel.

 

 

Tipo de Vigas

1. Viga estrutural: é um elemento estrutural das edificações, geralmente usada no sistema laje-viga-pilar para transferir os esforços verticais recebidos da laje para o pilar ou para transmitir uma carga concentrada, caso sirva de apoio a um pilar.

• A largura mínima da seção transversal dessas vigas deve ser de 12 cm para vigas e de 15 cm para vigas parede. Esses limites podem ser reduzidos, respeitando-se um mínimo absoluto de 10 cm em casos excepcionais.

 2. Viga de equilíbrio ou alavanca: combate o momento fletor resultante de excentricidades de carregamento em sapatas.

3. Vigas-quadro: são mais deformáveis que as vigas treliçadas planas e são recomendadas quando são necessários grandes vazios na alma para passagem de tubulações.

4. Vigas Vierendeel: é um sistema estrutural formado por barras que se encontram em pontos denominados nós, assim como as treliças. É como se dentro de um quadro rígido (com todas as articulações enrijecidas), formado por uma viga superior e uma inferior, fossem colocados montantes, e a influência de uma barra em outra provoca a diminuição nas suas deformações e, em consequência, nos esforços atuantes, permitindo que o conjunto possa receber um carregamento maior ou vencer um vão maior. O Cespe adora essa viga!!!

As barras horizontais da viga Vierendeel são chamadas de membruras e as verticais, montantes. A membrura superior e os montantes estão sujeitos a esforços de compressão simples, momento fletor e força cortante. Já a membrura inferior a tração simples, momento fletor e força cortante.  

A viga Vierendeel necessita que os nós sejam rígidos, por isso deve-se usar materiais que facilitem a execução de vínculos rígidos, como o aço e o concreto armado moldado in loco. O aço, com seção tubular retangular, é o mais indicado, assim como, quando utilizado concreto armado, as seções retangulares são recomendadas pela maior facilidade de execução, porém não deixa de ser um trabalho de fôrma difícil.

São muito utilizadas quando se exige grandes vazios na alma, para passagem de tubulações ou de ventilação e iluminação, ou ainda para tornar vigas de grande porte visualmente mais leves, podendo sustentar ao mesmo tempo coberturas (na membrura superior) e pisos (na membrura inferior).

5. Viga Balcão: projetada para fora do plano, por motivos estéticos, exigências arquitetônicas ou de projeto, em forma de arco ou poligonal, apoiada em seus extremos.

 

6. Vigas Treliçadas:  surgiram para atender as condições de vão maiores. As treliças apresentam mais material no topo e no fundo para acomodar os esforços de compressão na extremidade superior, e tração na extremidade inferior. As diagonais dão rigidez e resistem a esforços de cisalhamento

Variando a altura, o ângulo e o espaçamento dos componentes internos é possível desenvolver um número infinito de padrões de cargas diferentes.

Podem acomodar os sistemas de controle ambiental do edifício.

Para vãos de até 30m existem em estoques vários tamanhos e formas (travessas de aço ou travessas de malha aberta).

7. Estrutura em Grelha: composta por barras que se cruzam, apoiadas em seus extremos em outras barras (vigas principais), que se apoiam sobre os pilares.

 

 

Obs- Já cobrado em concurso:

• Armadura de pele ou de costela: usadas em vigas com alturas superiores a 60cm.
• A armadura de pele tem por função controlar a abertura de fissuras nas regiões tracionadas das vigas.

Pessoal, esse assunto é bem complexo e minha intenção é apenas relembrar alguns pontos que são mais cobrados em concurso, não é uma aula!!!

Bons estudos!!! 😉