Grandes Vãos - turma N6B: Pesquisa de Campo Arcos - Grupo 03/NB6

 

 Grandes Vãos - turma N6B: Pesquisa de Campo Arcos- Juliana Fascina Valim- 20170308

Obras: Viaduto do Chá e Igreja Ortodoxa no Paraíso

 

 

1. Sobre estruturas em arco, explique:

- Como funcionam? Por que e como
surgiram?

O arco como elemento construtivo
racional surgiu na Antiguidade (3500 AC), sendo

adotado pelos povos Egípcios,
Assírios, Babilônicos e Gregos antigos, entre outros.

Mais tarde os Romanos dão uma ênfase
especial aos arcos, utilizando-os na arquitetura de construções monumentais.
Entretanto, foi por volta do ano 1100 DC (quase fim da Idade Media) que os
arcos e seus derivativos geométricos, tiveram sua consolidação como importante
elemento construtivo-arquitetonico-estrutural. 
Os arcos funcionam a partir de elementos geométricos em arco, no qual
foram projetadas e construídas varias das mais importantes obras do patrimônio
cultural da humanidade: as monumentais catedrais góticas, algumas existentes
até hoje. Com o advento da matemática moderna, e da execução de cálculos de
alta complexidade operados pelos processadores digitais, os arcos tornaram-se
mais sofisticados, tendo sua aplicabilidade nas mais variadas áreas da
engenharia e da arquitetura de vanguarda. As membranas tensionadas têm nas
formas arqueadas, a base da sua sustentabilidade.

 

Define-se primariamente uma cobertura
arqueada, ou em túnel, ou na forma de barril,

àquela cobertura cujo comprimento é
maior do que a largura e cuja seção transversal

tem a forma de um arco. Na língua
inglesa este tipo de cobertura é chamado de “barrel

vault” (algo como abóbada em forma de
barril).

 

As primeiras estruturas a se
utilizarem dos arcos como elemento construtivo foram

construídas com materiais extraídos
diretamente da natureza: pedra e madeira. Muito

mais tarde com o desenvolvimento das
indústrias do cimento e metalúrgicas, surgiram

os arcos em concreto e aço (ou
mistos). Modernamente, pode-se construir superfícies

de coberturas arqueadas diretamente
com membranas têxteis elásticas.

Os arcos, em se tratando de estruturas
planas, podem ser construídos quanto ao seu

comportamento estrutural das seguintes
formas principais:

Arcos de apoios fixos bi-rotulados –
fundações sujeitas a somente reações verticais

e horizontais;

Arcos de apoios fixos tri-rotulados,
ficando a terceira rótula no centro do vão –

fundações ainda sujeitas a somente reações
verticais e horizontais;

Arcos com apoios totalmente
engastados – fundações estão sujeitas alem dos

esforços acima, momentos de flexão.

Quanto a sua forma geométrica, os
arcos podem ser classificados comumente em:

Arcos circulares plenos – quando a
flecha é igual ao raio do circulo gerador

Arcos circulares abatidos – quando a
flecha é menor que o raio

Arcos pontudos – gerados por
círculos em dois centros diferentes

Arcos ogivais – cuja curvatura tem a
forma de uma ogiva (arquitetura gótica)

Arcos parabólicos – aqueles com a
curvatura descrita por formulação matemática

da parábola

Arcos funiculares – cuja forma é a
simétrica de um cabo, construídos com as

mesmas dimensões, fixados nas
extremidades de mesmo nível e suportando a

carga de seu próprio peso. Estes são
os arcos mais otimizados pois toda a sua

carga (vertical e uniformemente
distribuída) é transferida aos apoios por somente

esforços internos axiais.

De um modo geral, os arcos circulares
ou aproximadamente circulares, bi-rotulados

podem ser calculados, determinando-se
simplificadamente suas reações pelas seguintesexpressões:

Reação vertical V = q. L / 2

Reação horizontal H = q. L2 / 8. f

q = carga uniformemente distribuída

 

- Quais são as suas principais
vantagens e desvantagens, quando comparadas a outros sistemas estruturais?

As principais vantagens é que o sistema
de arcos oferece a possibilidade de grandes espaços, ventilação, ar-livre e
maior possibilidade de compor novas criações e idéias no projeto. A desvantagem
é que será necessário outros tipos de elementos para compor segurança na
estrutura, podendo assim o projeto sair mais caro.