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Ilustrações AMD ESTÚDIO GRÁFICO CLÁUDIO ANDRADE DE MATTOS DIAS Capa: Milwuauk.ee Arts Museum WI -EUA-Arq. SantiagoC alatrava Revisão SÉRGIO ANDRADE DE MATOS DIAS ProjetoE ditorial ZIGURATE EDITORA CIP-Brasil. Catalogação-na-Fonte Sindicato Nacional dos Editores de Livros, RJ R233b Rebello, Yopanan Conrado Pereira, 1949- Bases para projeto estrutural na arquitetura / Yopanan Conrado Pereira Rebello.- São Paulo: ZiguraceE ditora, 2007. Inclui bibliografia. ISBN 978-85-85570-07-1 1. Teoria das estruturas. 2. Engenharia de estruturas. 1. Título. CDD: 624.01 07-0478 CDU: 624.1 ©COPYRIGHTd e YopaoanC onradoP ereiraRebello @ COPYRIGHTd estae dição- ahil/2007-Zi.gurateE ditorae ComerciaIll da Todoso s direitosd e reproduçãor eservados. °SAS6SP ARA l'Rg6TO 6STR.LA.TIA.RAL NA ARQJ1A8 .™r .RA ~urme .b.tbITOIJl Zigurate Editora Aos operários, heróis da construção civil. Prefácio Quando fomos literalmente chamados de alunos, tivemos lá nossos mestres preferidos. Talvez os critérios de escolha de todos nós tenham sido bem parecidos. Lembro-me que exerciam um fascínio sobre mim os professores que nos apresentavam seus próprios caminhos do aprendizado - não tinham medo de se expor, não temiam a concorrência no futuro, nos seus métodos podíamos perceber muitas habilidades, muita competência e, porque não, também os desvios de rumo que não levavam a lugar nenhum, ou até mesmo os recun;os mnemônicos, que recuperavam a segurança perdida como por encanto. E, com admiração por aqueles homens de conhecimento, descobria os passos que levavam ao saber fazer. Generosas criaturas essas que expõem seus próprios métodos, que se expõem. O Yopanan é uma delas. Naquele folhear primeiro, que damos em um livro para saber se dirá algo, podemos sentir, neste trabalho do Yopanan, o cheiro familiar das nossas próprias anotações da matéria - não fosse extrapolar minhas atribuições e eu proporia que o verso das páginas fosse deixado em branco para as memórias do leitor. Caminhos simples do entendimento: tudo exposto com simplicidade e de forma tão direta. Bem aventurados os que conseguem nos fazer ver as coisas como simples coisas. É uma arte explicar os acontecimentos de forma tão singela. Edith de Oliveira Mestre e Doutora pela FAUUSP Prof'. de Projeto da FAUUSP e da PAU USJT Chefe do Departamento de Arquitetura da Figueiredo Ferraz Introdução A adoção, ou escolha, de determinado material e sistema estrutural para a constituição de um espaço envolve uma série de variáveis que vão desde questões muito concretas, como custos, mão-de-obra dispotúvel, e outras, até aquelas de difícil definição, tais como valores sociais, culturais e mesmo sensações e percepções pessoal. Assim, ao optar por uma solução estrutural, é de fundamental importância não se deixar influenciar por atitudes momentâneas e modismos mas sim levar em conta o seu melhor desempenho, utilizando parâmetros que tomem a solução escolhida consistente para que possa ser defendida perante outras propostas, mostrando ser adequada aos quesitos estabelecidos no projeto. Para conceber uma estrutura, deve-se procurar conciliar o sistema estrutural e o material para se atingir os principais objetivos exigidos pela edificação: resistência, estabilidade, estética e durabilidade. Para tanto~ é de capital importância dominar os princípios básicos do comportamento das estruturas e dos materiais. É necessário conhecer como as estruturas são carregadas e os esforços e as tensões oriundos desse carregamento. Esse conhecimênto mais aprofundado pode permitir a busca de novas soluções tanto de sistemas estruturais como de materiais. Não existem regras fixas para a adoção de um material, ou de um sistema estrutural. A economia, a estética, a rapidez de execução, a disponibilidade de mão-de-obra específica, entre outros, são fatores a considerar como critérios de análise da conveniência ou não de utilizar um determinado material e sistema estrutural. Este livro pressupõe que o leitor tenha conhecimentos básicos de estabilidade e resistência dos materiais. Se assim não for, sugerimos que antes consulte o livro deste mesmo autor denominado A Concepção Estrutural e a Arquitetura. Sumário INTRODUÇÃO 9 PARTEI ESTRUTURASD E AÇO 13 CAPÍTULO l Um pouco de história 15 CAPITULO 2 Vantagens e desvantagens do uso de estruturas de aço 19 CAPÍTULO 3 Composição do material 25 CAPÍTULO 4 Produção do material 27 CAPÍTULO 5 Perfis estruturais 29 CAPÍTULO 6 Elementos de ligação 41 CAPÍTULO 7 Sistemas estruturais de aço 57 CAPÍTULO 8 Sistemas estruturais de aço mais usuais 93 CAPÍTULO 9 Edifíciosd e estruturas metálicas 99 CAPÍTULO1 0 As estruturas metólicas e a ação de agentes externos 129 CAPÍTULO1 1 Consumo médio de aço nas diversas aplicações 139 PARTEl i ESTRUTURASD E CONCRETOA RMADO 141 CAPÍTULO 1 Um pouco de história do concreto armado 143 CAPÍTULO 2 . Sistemas estruturais de concreto armado 151 CAPÍTULO 3 Critérios paro lançamento da estrutura sobre o projeto de arquitetura 201 CAPÍTULO 4 Estrutura de edifícios altos de concreto armado 207 CAPÍTULO 5 Execução e interpretação de plantas de fôrmas 211 CAPÍTULO 6 Execução e interpretação de plantes de armação 215 CAPÍTULO 7 Cuidados na execução e conseqüências dos erros 219 CAPÍTULO 8 Outros sistemas estruturais de concreto armado 223 PARTE Ili ESTRUTURAS DE MADEIRA 229 CAPÍTULO 1 Um pouco de história 231 CAPÍTULO 2 Características biológicas da árvore 233 CAPÍTULO 3 Características físicas da madeira 235 CAPÍTULO 4 Defeitos da madeira 237 CAPÍTULO 5 Tipos de madeira para construção 239 CAPÍTULO 6 Processamento da madeira 241 CAPÍTULO 7 As bitolas comerciais e seus principais usos 243 CAPÍTULO 8 Madeiras transformadas e seus usos 247 CAPÍTULO 9 Sistemas estruturais de madeira 249 CAPÍTULO 10 Detalhes de ligações de madeira 263 CAPÍTULO 11 Coberturas de madeira 271 CAPÍTULO 12 Pisos de madeira 277 CAPÍTULO 13 Vedações de madeira 279 CAPÍTULO 14 Outros sistemas estruturais de madeira 283 BIBLIOGRAFIA 285 PARTE 1 :-;;~~1{:~{~:iif ESTRUTURASD E AÇO ~. -~~:-.11~\/' #;~-...