Conceitos da isostática
Capítulo 1 - Conceitos Fundamentais
1.1 - A importância das estruturas
Ao se construir qualquer edificação ou objeto, é preciso garantir a estabilidade do produto durante o processo construtivo e na fase de utilização. Desta forma, torna-se necessário saber quais são os efeitos do peso próprio (uma ponte ou edifício deve ser capaz de suportar o peso dos materiais utilizados na sua construção sem ruir), dos efeitos ambientais (o vento pode ser ainda mais crítico durante a construção; as variações térmicas podem provocar rachaduras críticas), das cargas a serem aplicadas (veículos, pessoas, móveis) e prever as piores situações possíveis de solicitação na estrutura.
A estrutura é o conjunto de elementos de sustentação de uma obra ou objeto, que tem a finalidade de garantir a estabilidade global em todas as solicitações.
O projeto de uma estrutura envolve sempre as seguintes etapas:
- Projeto geométrico da obra – Arquitetura
- Definição geométrica da estrutura
- Definição de materiais
- Identificação de vínculos internos e externos (apoios e ligações entre elementos como vigas e pilares)
- Cálculo dos esforços seccionais na estrutura
- Verificação da estabilidade dos elementos estruturais (função do material e dos esforços atuantes)
Um bom entendimento dos principais conceitos estruturais ajuda os engenheiros e arquitetos a encontrar, desde o projeto geométrico, as soluções estruturais mais vantajosas do ponto de vista econômico e estético. A escolha sábia entre os diferentes tipos de materiais estruturais depende da compreensão adequada do funcionamento de cada elemento estrutural e de como eles se ligam uns aos outros. Somente um bom conhecimento teórico permite projetos mais arrojados, de construção rápida e de utilização adequada de cada material de acordo com suas propriedades estruturais.
As estruturas compõem-se de uma ou mais peças, ligadas entre si e ao meio exterior de modo a formar um conjunto estável,