Resumo Dimensionamento de Estruturas de Engenharia - Resistência dos Materiais II

Demanda de Resistência dos Materiais II Resumo com o tema Processos de dimensionamento de estruturas de engenharia 1 INTRODUÇÃO Amplamente presente no diadia das civilizações as estruturas de engenharia constituemse como fundamentais para o desenvolvimento social e econômico de uma nação além de representarem melhores condições de habitação e garantirem abrigo àqueles que usufruem destas Estruturas de engenharia por sua vez são aquelas que possuem o objetivo de obter determinada utilidade Nesse sentido por envolver interesses as estruturas devem ser pensadas de forma a possibilitarem o seu pleno uso de forma segura e com garantia de durabilidade Para que sejam erguidas estruturas de engenharia é necessário que sejam levados em consideração uma série de fatores e peculiaridades que estão associados a cada tipo de serviço Esses fatores que devem ser considerados estão dispostos em documentos elaborados por especialistas de cada área sendo que devem servir de norte e ajudar na padronização dos serviços executados e garantir a qualidade e segurança do serviço executado Estes documentos por sua vez são as Normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT Tendo em vista o que fora destacado anteriormente o presente trabalho possui como objetivo realizar um resumo a respeito dos processos de dimensionamento de estruturas de engenharia analisando os aspectos envolvidos e as metodologias normativas a serem utilizadas buscando a geração de conhecimento na área da pesquisa 2 DESENVOLVIMENTO As estruturas de engenharia apresentamse para diversas finalidades e possuem variados modelos a depender da necessidade de cada situação Podemos destacar como estruturas de engenharia as máquinas pontes viadutos portos aeroportos e diversos outros elementos que visem a melhoria de determinados aspectos sociais As estruturas de engenharia especialmente as de concreto armado que são as mais presentes no nosso diadia são concebidas dimensionadas e executadas em acordância com as disposições da ABNT NBR 61182014 Projeto de Estruturas de Concreto Procedimentos A Norma em questão foi atualizada em 2014 e possui previsão de revisão no ano de 2022 Inicialmente é necessário compreender que as estruturas de engenharia devem ser dimensionadas de forma a garantir a segurança Para que essa garantia de segurança seja avaliada a ABNT NBR 61182014 define o Estado Limite Último e o Estado Limite de Serviço Estes estados por sua vez constituem um conjunto de limitações que buscam garantir o bom funcionamento da estrutura No dimensionamento de estruturas necessitase inicialmente definir uma concepção estrutural que atenda melhor a estas e que garanta também a economia à estrutura De um modo geral nessa fase são definidos os locais de elementos estruturais que serão responsáveis por garantir a estabilidade global da estrutura pilares lajes vigas e ainda é realizado um prédimensionamento das seções dos elementos considerando algumas simplificações que são permitidas nesta fase Em algumas situações os profissionais optam por realizarem ainda um orçamento inicial da estrutura nesta fase Realizada a etapa supracitada tornase possível chegar a uma solução estrutural para lajes e fundações Essas soluções podem ser as mais variadas dependendo de cada situação podendo ser por exemplo lajes maciças lajes nervuradas lajes nervuradas unidirecionais ou ainda lajes nervuradas bidirecionais Quanto às fundações também há variadas possibilidades sendo divididas em fundações rasas sapatas radier etc ou fundações profundas tubulão estacas cravadas estacas moldadas etc Realizada a concepção estrutural prédimensionamento e solução estrutural devese analisar as ações que estarão atuando na estrutura bem como suas combinações ou seja devese realizar o cálculo de ações do tipo permanente peso próprio da estrutura instalações permanentes peso de elementos construtivos retração fluência ações do tipo variáveis cargas acidentais ações do vento ações da água força centrífuga e ainda ações do tipo acidental explosões incêndios choques de veículos etc de modo a realizar uma combinação de todas essas ações que estarão atuando sobre a estrutura As combinações de ações que foram citadas anteriormente são divididas em combinações últimas usadas na verificação do Estado Limite Último e combinações de serviço usadas na verificação do Estado Limite de Serviço Essas combinações são obtidas com auxílio de softwares de dimensionamento como é o caso do TQS por exemplo Na Figura 1 a seguir é apresentado um relatório de combinações de ações elaborado no TQS Figura 1 Combinação de ações no TQS Fonte Guia da Engenharia 2022 Depois de realizadas todas as etapas citadas devese realizar a análise estrutural propriamente dita Nesse momento devese analisar os resultados obtidos nas combinações de esforços encontrados anteriormente e quantificar de que forma estes afetam a estrutura Em resumo as ações que estão atuando na estrutura farão com que surjam esforços na mesma ou seja haverá a atuação de esforços de flexão cortante axiais ou até mesmo de torção em alguns elementos específicos Após esta quantificação é necessário que sejam realizadas simulações que possam representar como a estrutura irá se comportar na realidade após sua construção Para que isso seja possível devem ser aplicados modelos computacionais com uso de softwares que possibilitem uma análise mais apurada de forma a possibilitar a determinação da dimensão de elementos que constituirão a estrutura É muito importante destacar que nessa fase de testes de modelo devese utilizar mais de um modelo de modo a testar qual se adapta e atende melhor as solicitações que estarão atuando na estrutura além de gerar um menor custo e possuir maior facilidade de execução Para que o modelo atenda as solicitações deve ser satisfeita a condição de que os esforços atuantes sejam menores que os esforços resistentes Vsd VRD Após a etapa anterior devese encontrar as áreas de aço dos elementos estruturais definidos de forma a utilizar os resultados da análise estrutural realizada no passo anterior Essas áreas de aço são obtidas por meio de softwares estruturais como o TQS e devem ser pensadas e arranjadas de forma a gerar maior economia respeitando sempre as solicitações a serem atendidas 3 CONSIDERAÇÕES FINAIS Após a realização deste resumo é possível observar e compreender as premissas básicas referentes ao dimensionamento de estruturas de engenharia em concreto armado além de se tornar possível agregar conhecimentos normativos É perceptível que o dimensionamento de estruturas em engenharia não é uma tarefa fácil visto que envolve uma série de procedimentos a serem respeitados Além disso tornase evidente que a fase de cálculo das ações atuantes na estrutura é de fundamental importância para um bom dimensionamento das mesmas isso pois caso sejam encontrados resultados errados poderá ocorrer sérios problemas em todo o restante do dimensionamento Por fim tornase evidente que é de crucial importância compreender os modelos computacionais que são aplicados no dimensionamento de forma a possibilitar a escolha de uma solução que melhor atenda aos aspectos necessários de esforços economia segurança e durabilidade REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 6118 Projeto de Estruturas de Concreto Procedimento Rio de Janeiro ABNT 2014 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 6120 Ações para o cálculo de estruturas de edificações Rio de Janeiro ABNT 2019 Demanda de Resistência dos Materiais II Resumo com o tema Processos de dimensionamento de estruturas de engenharia 1 INTRODUÇÃO Amplamente presente no diadia das civilizações as estruturas de engenharia constituemse como fundamentais para o desenvolvimento social e econômico de uma nação além de representarem melhores condições de habitação e garantirem abrigo àqueles que usufruem destas Estruturas de engenharia por sua vez são aquelas que possuem o objetivo de obter determinada utilidade Nesse sentido por envolver interesses as estruturas devem ser pensadas de forma a possibilitarem o seu pleno uso de forma segura e com garantia de durabilidade Para que sejam erguidas estruturas de engenharia é necessário que sejam levados em consideração uma série de fatores e peculiaridades que estão associados a cada tipo de serviço Esses fatores que devem ser considerados estão dispostos em documentos elaborados por especialistas de cada área sendo que devem servir de norte e ajudar na padronização dos serviços executados e garantir a qualidade e segurança do serviço executado Estes documentos por sua vez são as Normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT Tendo em vista o que fora destacado anteriormente o presente trabalho possui como objetivo realizar um resumo a respeito dos processos de dimensionamento de estruturas de engenharia analisando os aspectos envolvidos e as metodologias normativas a serem utilizadas buscando a geração de conhecimento na área da pesquisa 2 DESENVOLVIMENTO As estruturas de engenharia apresentamse para diversas finalidades e possuem variados modelos a depender da necessidade de cada situação Podemos destacar como estruturas de engenharia as máquinas pontes viadutos portos aeroportos e diversos outros elementos que visem a melhoria de determinados aspectos sociais As estruturas de engenharia especialmente as de concreto armado que são as mais presentes no nosso diadia são concebidas dimensionadas e executadas em acordância com as disposições da ABNT NBR 61182014 Projeto de Estruturas de Concreto Procedimentos A Norma em questão foi atualizada em 2014 e possui previsão de revisão no ano de 2022 Inicialmente é necessário compreender que as estruturas de engenharia devem ser dimensionadas de forma a garantir a segurança Para que essa garantia de segurança seja avaliada a ABNT NBR 61182014 define o Estado Limite Último e o Estado Limite de Serviço Estes estados por sua vez constituem um conjunto de limitações que buscam garantir o bom funcionamento da estrutura No dimensionamento de estruturas necessitase inicialmente definir uma concepção estrutural que atenda melhor a estas e que garanta também a economia à estrutura De um modo geral nessa fase são definidos os locais de elementos estruturais que serão responsáveis por garantir a estabilidade global da estrutura pilares lajes vigas e ainda é realizado um pré dimensionamento das seções dos elementos considerando algumas simplificações que são permitidas nesta fase Em algumas situações os profissionais optam por realizarem ainda um orçamento inicial da estrutura nesta fase Realizada a etapa supracitada tornase possível chegar a uma solução estrutural para lajes e fundações Essas soluções podem ser as mais variadas dependendo de cada situação podendo ser por exemplo lajes maciças lajes nervuradas lajes nervuradas unidirecionais ou ainda lajes nervuradas bidirecionais Quanto às fundações também há variadas possibilidades sendo divididas em fundações rasas sapatas radier etc ou fundações profundas tubulão estacas cravadas estacas moldadas etc Realizada a concepção estrutural prédimensionamento e solução estrutural devese analisar as ações que estarão atuando na estrutura bem como suas combinações ou seja deve se realizar o cálculo de ações do tipo permanente peso próprio da estrutura instalações permanentes peso de elementos construtivos retração fluência ações do tipo variáveis cargas acidentais ações do vento ações da água força centrífuga e ainda ações do tipo acidental explosões incêndios choques de veículos etc de modo a realizar uma combinação de todas essas ações que estarão atuando sobre a estrutura As combinações de ações que foram citadas anteriormente são divididas em combinações últimas usadas na verificação do Estado Limite Último e combinações de serviço usadas na verificação do Estado Limite de Serviço Essas combinações são obtidas com auxílio de softwares de dimensionamento como é o caso do TQS por exemplo Na Figura 1 a seguir é apresentado um relatório de combinações de ações elaborado no TQS Figura 1 Combinação de ações no TQS Fonte Guia da Engenharia 2022 Depois de realizadas todas as etapas citadas devese realizar a análise estrutural propriamente dita Nesse momento devese analisar os resultados obtidos nas combinações de esforços encontrados anteriormente e quantificar de que forma estes afetam a estrutura Em resumo as ações que estão atuando na estrutura farão com que surjam esforços na mesma ou seja haverá a atuação de esforços de flexão cortante axiais ou até mesmo de torção em alguns elementos específicos Após esta quantificação é necessário que sejam realizadas simulações que possam representar como a estrutura irá se comportar na realidade após sua construção Para que isso seja possível devem ser aplicados modelos computacionais com uso de softwares que possibilitem uma análise mais apurada de forma a possibilitar a determinação da dimensão de elementos que constituirão a estrutura É muito importante destacar que nessa fase de testes de modelo devese utilizar mais de um modelo de modo a testar qual se adapta e atende melhor as solicitações que estarão atuando na estrutura além de gerar um menor custo e possuir maior facilidade de execução Para que o modelo atenda as solicitações deve ser satisfeita a condição de que os esforços atuantes sejam menores que os esforços resistentes VsdV RD Após a etapa anterior devese encontrar as áreas de aço dos elementos estruturais definidos de forma a utilizar os resultados da análise estrutural realizada no passo anterior Essas áreas de aço são obtidas por meio de softwares estruturais como o TQS e devem ser pensadas e arranjadas de forma a gerar maior economia respeitando sempre as solicitações a serem atendidas 3 CONSIDERAÇÕES FINAIS Após a realização deste resumo é possível observar e compreender as premissas básicas referentes ao dimensionamento de estruturas de engenharia em concreto armado além de se tornar possível agregar conhecimentos normativos É perceptível que o dimensionamento de estruturas em engenharia não é uma tarefa fácil visto que envolve uma série de procedimentos a serem respeitados Além disso tornase evidente que a fase de cálculo das ações atuantes na estrutura é de fundamental importância para um bom dimensionamento das mesmas isso pois caso sejam encontrados resultados errados poderá ocorrer sérios problemas em todo o restante do dimensionamento Por fim tornase evidente que é de crucial importância compreender os modelos computacionais que são aplicados no dimensionamento de forma a possibilitar a escolha de uma solução que melhor atenda aos aspectos necessários de esforços economia segurança e durabilidade REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 6118 Projeto de Estruturas de Concreto Procedimento Rio de Janeiro ABNT 2014 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 6120 Ações para o cálculo de estruturas de edificações Rio de Janeiro ABNT 2019