Cálculo estrutural

Olá leitores !

A ideia de cálculo estrutural pode ser dividida em três frentes de trabalho não independentes:

 Fase I - Ante-projeto da estrutura:  Nesta primeira etapa, uma concepção inicial do projeto é criada. A estrutura pode ser um edifício, um navio, um avião, uma ponte, dentre outros. As dimensões das peças estruturais são atribuídas segundo princípios técnicos e rotineiros ( empíricos ).

Fase II - Modelagem: Modelar um fenômeno físico é descrever seu comportamento por meio de de equações matemáticas. Neste sistema parte-se normalmente de um modelo que junta as principais propriedades do fenômeno que se deseja modelar. No caso de estruturas, o s modelos estruturais são formados de elementos estruturais. A partir do conhecimento do comportamento de dos elementos estruturais e do carregamento envolvido são determinadas as deformações e tensões a que a estrutura está submetida. Já no caso de barras, boa parte dessa tarefa pode ser feita com a ajuda dos conhecimentos a serem obtidos nas disciplinas de resistência dos materiais e análise estrutural. Para outros tipos de elementos estruturais, conforme a complexidade dos cálculos, serão necessários estudos mais profundos em mecânica dos sólidos e métodos numéricos que viabilizem a solução do problema. Um dos métodos mais conhecidos na modelagem estrutural é o Método dos elementos finitos (MEF).

Em alguns casos, por se tratarem de elementos estruturais  complexos, mas que acontecem com bastante frequência nas estruturas, muitos estudos já foram feitos e apontam aproximações de boa qualidade. Estas aproximações geralmente são apresentados em forma de tabelas, mas são restritas a uma série de idéias simplificadoras e atendem somente alguns casos específicos, como por exemplo as tabelas para cálculo de esforços em lajes retangulares.

Fase III - Dimensionamento das peças: Nesta etapa é preciso o conhecimento de questões específicas de cada material de que é formada a estrutura ( seja ela aço, madeira, alumínio, compósito, concreto, dentre outros ). Este conhecimento será adquirido em cursos específicos como: Concreto I e II e Estruturas Metálicas. Nesta fase é possível que se tenha necessidade de retornar a Fase I, pois os elementos estruturais podem ter sido sub ou super avaliados. Neste caso, parte-se para um processo repercussivo até que o grau de refinamento requerido para que o projeto seja alcançado.

O cálculo de uma estrutura depende de três fatores 

I - Estabilidade: Toda a estrutura deverá atender à todas as equações universais de equilíbrio estático.

II - Resistência: Toda estrutura deverá resistir as tensões internas geradas pelas ações solicitantes.

III - Rigidez: Além de resistir as tensões internas geradas pelas ações solicitantes, as estruturas não podem se deformar excessivamente.

fonte: imagens do Google imagens.