MODELAGEM DOS SISTEMAS ESTRUTURAIS Aula 08: Modelagem de Pilares

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Emanuel Caiado Maranhão
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DOS SISTEMAS ESTRUTURAIS Aula 08: Modelagem de Pilares Profa.

1 Universidade Federal do Rio de Janeiro Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Departamento de Estruturas MODELAGEM DOS SISTEMAS ESTRUTURAIS Aula 08: Modelagem de Pilares Profa. Dra. Maria Betânia de Oliveira betania@fau.ufrj.br mboufrj.weebly.com

2 Aula 8 Flambagem Modelagem de Pilares Objetivo Entendimento do comportamento estrutural dos pilares, envolvendo o estudo da flambagem. MSE

3 Flambagem UFRJ.FAU.DE Perda de estabilidade da barra antes da ruptura do material.

4 Flambagem Intensidade da Força Aplicada Quanto maior a força maior será o risco de flambagem da barra. Deformabilidade do Material Materiais com módulos de elasticidade altos serão menos deformáveis possuem menos perigo de flambagem. Comprimento de Flambagem da Barra Quanto maior o comprimento da barra menor será a força necessária para flambagem. Dimensões da Seção Transversal A maior ou menor possibilidade de uma barra flambar está diretamente ligada à maior ou menor facilidade de giro da seção. Carga Crítica de Flambagem P cr 2 EI 2

5 Rigidez pela Forma na Flambagem P cr 2 EI 2 Flambagem do pilar em torno do eixo com menor momento de inércia

6 Comprimento de Flambagem Condições de Vinculação

7 Comprimento de Flambagem P1 cr P2 cr = 4P1 cr P3 cr = 9P1 cr / 3 / 2 / 3 / 2 / 3

9 Vigas e Pilares As vigas são estruturas lineares submetidas, principalmente, a carregamento perpendicular ao seu eixo. Os pilares são estruturas lineares submetidas, principalmente, a carregamento (compressão) paralelo ao seu eixo. Quando a seção transversal for circular (cheia ou vazada), os pilares recebem a dominação de colunas.

10 Palácio do Planalto Modelos MSE

domínio do detalhe como elemento construtivo da obra.

11 Deus está nos detalhes. Esse aforismo foi celebrizado no âmbito da arquitetura por Mies van der Rohe, cuja obra exibe admirável rigor construtivo e domínio do detalhe como elemento construtivo da obra. Na obra de Mies o detalhe poderia ser comparável ao DNA na constituição do corpo. Essência mais do que detalhe. O desenho a seguir detalha a seção do pilar do Pavilhão de Barcelona. Pavilhão alemão na Feira Mundial de Barcelona em 1929 Reconstrução Ludwig Mies van der Rohe Adaptação ENADE/2005 MSE

13 Edifício da FAU/UFRJ Modelo MSE

14 Edifício Gustavo Capanema ou Palácio Capanema - antigo Ministério da Educação e Cultura Rio de Janeiro.

15 Monumento aos Pracinhas no Rio de Janeiro

16 MIT Simmons Hall, Cambridge. Steven Holl. Modelagem de Lajes MSE

17 The Harvard University LISE Laboratory for Integrated Science and Engineering (LISE) Rafael Moneo

18 The Morgan Library in New York Charles McKim and Renzo Piano

19 The Barajas Airport in Madrid Richard Rogers

20 The Stuttgart Airport in German

21 Paper House Arq. Shigeru Ban

22 Leitura Texto 7.1 REBELLO, Y.C.P. A Concepção Estrutural e a Arquitetura. São Paulo: Zigurate Editora, p Modelagem de Lajes MSE

23 Exercícios 8.1 Explicar o comportamento estrutural através da análise de modelos físicos das seguintes estruturas. 1. Pilares do Palácio do Planalto 2. Pilares do Edifício da FAUUFRJ 3. Pilares do Edifício da FAUUSP 4. Pilares da Casa de Papelão 5. Pilares do Aeroporto de Madri 6. Pilares do Pavilhão Alemão na Feira Mundial de Barcelona 7. Pilares do Aeroporto de Stuttgart Apresentar análise qualitativa das deformações verificadas nos modelos e, por consequência, das tensões atuantes. Além disso, explicar os efeitos da deformabilidade do material, do comprimento de flambagem, da intensidade da força aplicada e, também, da área e forma da seção transversal na flambagem das colunas.

24 Exercícios 8.2 Como o comprimento de uma coluna interfere na sua resistência? Quando o comprimento de uma coluna é duplicado, o que acontece com o valor da carga crítica? Explicar através da análise de modelos físicos. Fazer a medição da caga crítica em uma série de barras delgadas com diferentes comprimentos e com mesma seção transversal. Utilizar uma balança de banheiro para medir as cargas. Apoiar as extremidades das barras. Utilizar peças longas. A carga de ruptura é difícil de medir. Traçar o gráfico dos resultados (Carga de flambagem por comprimento da barra).

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