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Universidade Federal do Rio de Janeiro Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Departamento de Estruturas MODELAGEM DOS SISTEMAS ESTRUTURAIS Aula 07: Modelagem de Pilares Profa. Dra. Maria Betânia de Oliveira [email protected] mboufrj.weebly.com

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Universidade Federal do Rio de Janeiro

Faculdade de Arquitetura e Urbanismo

Departamento de Estruturas

MODELAGEM DOS SISTEMAS ESTRUTURAIS

Aula 07: Modelagem de Pilares

Profa. Dra. Maria Betânia de Oliveira

[email protected]

mboufrj.weebly.com

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Objetivos

Entendimento dos conteúdos apresentados na aula.

Metodologia Apresentação e discussões sobre o tema da aula.

Aula 7

Flambagem.

Modelagem de pilares.

Atividade Discente Participar da aula e estudar os assuntos abordados. Elaborar os modelos propostos.

MSE 2016.2

UFRJ.FAU.DE

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Flambagem

Perda de estabilidade da barra antes da ruptura do material.

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MSE 2016.2

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Flambagem

Carga Crítica de 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.

UFRJ.FAU.DE

2

2

EIPcr

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Rigidez pela Forma na Flambagem

Flambagem do pilar em torno do eixo com menor momento de inércia

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2

2

EIPcr

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Comprimento de Flambagem

Condições de Vinculação

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MSE 2016.2

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Comprimento de Flambagem

P1 cr P2 cr = 4P1 cr P3 cr = 9P1 cr

/

2

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2

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3

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3

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3

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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.

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Palácio do Planalto

Modelos

MSE 2014.1

http://repositorio.unb.br/handle/10482/11159

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Pavilhão alemão na Feira Mundial de Barcelona em 1929

Reconstrução

Ludwig Mies van der Rohe

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.

Adaptação ENADE/2005

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Edifício da FAU/UFRJ

Modelo MSE 2013.2

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MSE 2016.2

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Edifício Gustavo Capanema ou Palácio Capanema - antigo Ministério da

Educação e Cultura – Rio de Janeiro.

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Monumento aos Pracinhas no Rio de Janeiro

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MIT Simmons Hall, Cambridge.

Steven Holl. https://www.youtube.com/watch?v=rg7WsxPJakk

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

Rafael Moneo https://www.youtube.com/watch?v=P3gm55z2PJY

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The Morgan Library in New York Charles McKim and Renzo Piano

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The Barajas Airport in Madrid Richard Rogers

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The Stuttgart Airport in German

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Paper House

Arq. Shigeru Ban

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Exercícios de Modelagem de Pilares

6.1 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.

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Exercícios de Modelagem de Pilares

6.2 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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Bibliografia

REBELLO, Y.C.P. A Concepção Estrutural e a Arquitetura. Zigurate Editora, 2001.

SÁLES, J.J. et al . Sistemas Estruturais: teoria e exemplos. São Carlos:

SET/EESC/USP, 2005.

SALVADORI, M. Por que os edifícios ficam de pé. Ed. Martins Fontes, 2006.

SCHODEK, D. L; BECHTHOLD, M. Structures. Pearson Prentice Hall, 2007.

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