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Estruturas Leves

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Sobre a aula

Aula 1 da disciplina PEF5750 -de Estruturas Leves, em 21/06/2021. Conceitos básicos.

Disciplina

PEF5750-4 Estruturas Leves

EMENTA

O curso abrangerá os conhecimentos teóricos e os detalhes de projeto, materiais e métodos construtivos de sistemas estruturais leves tais como as estruturas de cabos em membranas, as cascas e as estruturas reticuladas.

1. Conceituação e evolução das estruturas leves: estruturas retesadas, cabos, membranas, cascas, treliças, domos geodésicos, sistemas tensegrities.

2. Forma e equilíbrio. Formas funiculares. Cabos planos e no espaço. Treliças e redes de cabos.

3. Noções de geometria diferencial. Forma e equilíbrio das membranas. Superfícies de dupla curvatura. Configurações minimais e não minimais. Linhas geodésicas.

4. Análises estáticas não-lineares. Método de Newton. Método da relaxação dinâmica. Sistemas com ´n´ graus de liberdade. Sistemas de forças centrais. Cabos. Cabos deslizantes. Cordas geodésicas. Método das Densidades de Força.

5. Membranas. Elemento de Argyris. Método das Densidades Naturais de Força. Ortotropia e enrugamento.

6. Elementos básicos do projeto das estruturas retesadas: metodologia de projeto; busca da forma e padronagem; materiais; elementos estruturais típicos; ação do vento, critérios de resistência; fatores de segurança. Casos de Projeto.

7. Cascas. Teoria de membrana e teoria flexional.

8. Elementos básicos do projeto das estruturas em casca: tipologias; materiais; elementos estruturais típicos; ação do vento; critérios de resistência; estabilidade; fatores de segurança. ‘Free-form structures’. Casos de Projeto.

9. Sistemas ‘tensegrity’; domos geodésicos; sistemas pantográficos; outras soluções leves. Casos de projeto.

Objetivo

(1) Apresentar, aos alunos de pós-graduação, uma visão geral das atividades envolvidas no projeto, na construção e no uso das estruturas leves, com ênfase nas estruturas de cabos e membranas (estruturas retesadas, ou ‘tensoestruturas’);
(2) Fornecer as bases teóricas para o projeto racional, o dimensionamento e o detalhamento dessas estruturas.

Aulas expositivas, pesquisa bibliográfica, atividades práticas de projeto, desenvolvimento de protótipos, métodos computacionais e seminários (nos quais os alunos deverão pesquisar temas relativos ao projeto, à construção, à história e à análise das estruturas leves, tendo em vista tanto a expansão dos assuntos expostos em aula como o exercício da pesquisa sistemática).

Índice de vídeos da disciplina

1. pef-5740-Estruturas-Leves-2021-Aula-1