Engenharia Estrutural

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA Ao contrário da produção de carros ou torradeiras, onde milhões de cópias idênticas são feitas e testes extensivos de protótipos são possíveis, cada estrutura de engenharia civil é única e muito cara de reproduzir (Fig.1). Portanto, os engenheiros civis devem confiar extensivamente na modelagem analítica para projetar suas estruturas. Esses modelos são abstrações simplificadas da realidade e são...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA A importância dos materiais para o desenvolvimento humano é claramente capturada pelas primeiras classificações da história mundial em períodos como a Idade da Pedra, a Idade do Ferro e a Idade do Bronze. A introdução dos processos da Siemens e bessemer para produzir aços em meados de 1800 é, sem dúvida, o desenvolvimento mais importante no lançamento da Revolução Industrial que transformou grande...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA O alumínio é um dos materiais mais abundantes em nossas vidas, pois é onipresente em tudo, desde latas de refrigerante até componentes de aviões. Seu uso generalizado é relativamente recente (1900AD), principalmente porque o alumínio não ocorre em seu estado livre, mas sim em combinação com oxigênio e outros elementos, muitas vezes na forma de Al2O3. O alumínio foi originalmente obtido a partir de...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA Um dos tipos mais insidiosos de falhas que podem ocorrer nas estruturas são as fraturas frágeis, que são principalmente devido a materiais de má qualidade ou má seleção de materiais. Fraturas frágeis tendem a ocorrer de repente e sem muita inelasticidade material; pensar em uma fratura óssea, por exemplo. Essas falhas ocorrem frequentemente em situações em que há pouca capacidade para o material...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA O teste de dureza é um dos testes mecânicos mais universalmente valiosos disponíveis para os engenheiros, pois é simples e relativamente barato para a riqueza de informações e dados que produz. O teste de dureza, geralmente na forma de um teste de penetração superficial, é mais rápido e menos destrutivo do que o teste de tração. Dureza fornece uma relação linear com a resistência à tração sobre uma...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA No projeto de obras civis, é importante entregar estruturas que não só sejam seguras sob cargas inesperadas, mas também proporcionem um excelente desempenho sob cargas diárias a um custo econômico razoável. Este último é frequentemente vinculado ao uso mínimo de materiais, facilidade de fabricação e construção rápida no campo. Estruturas feitas de membros de aço podem ser muito econômicas devido à...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA É raro hoje em dia que um ano inteiro passa sem um grande evento de terremotos causando estragos em algum lugar do mundo. Em alguns casos, como o terremoto da Banda Ache em 2005 na Indonésia, os danos envolveram grandes áreas geográficas e baixas nos seis números. Em geral, o número e a intensidade dos terremotos não estão aumentando, no entanto, a vulnerabilidade do ambiente construído está...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA A importância de estudar a fadiga metálica em projetos de infraestrutura civil foi trazida aos holofotes pelo colapso da Ponte de Prata em Point Pleasant, Virgínia Ocidental, em 1967. A ponte de suspensão da corrente de olho sobre o rio Ohio desabou durante a hora do rush da noite, matando 46 pessoas como resultado da falha de uma única barra de olho com um pequeno defeito de 0,1 polegada. O defeito...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA Os materiais poliméricos são amplamente utilizados em estruturas civis, com usos que vão desde selantes muito macios até tubos mais rígidos em sistemas de água e águas residuais. A definição mais básica de um polímero é uma estrutura molecular com subunidades repetindo. O termo polímero vem do grego, onde "poli" significa muitos, e "-mer" significa unidade básica. Monômeros, ou mers únicos, são as...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA Materiais poliméricos reforçados com fibras (FRP) são materiais compostos que são formados por fibras longitudinais embutidas em uma resinapolimérica, criando assim uma matriz de polímeros com fibras alinhadas ao longo de uma ou mais direções. Em sua forma mais simples, as fibras em materiais FRP estão alinhadas de forma ordenada e paralela, transmitindo assim características do material...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA Concreto e asfalto são de longe os materiais de construção mais comuns utilizados hoje. O concreto é um material composto composto composto por cimento, água, ar, agregado grosseiro e agregados finos. Agregados finos são tipicamente areias e agregados grossresos são rochas naturais ou esmagadas. Misturas químicas para modificar certas propriedades específicas também são comumente usadas (ou seja,...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA O concreto é um dos materiais de construção mais comuns e consiste em duas fases: a fase de argamassa, composta por concreto, água e ar, e a fase agregada, composta por agregados grosseiros e finos. Há duas considerações-chave ao projetar uma mistura de concreto. Primeiro, o concreto deve ser viável e fácil de lançar nas formas em sua nova condição, mesmo quando as formas são embaladas com reforço...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA Há duas etapas distintas em um projeto de construção envolvendo concreto. A primeira etapa envolve loteamento, transporte e fundição de concreto fresco. Nesta fase, o material é viscoso, e a capacidade de trabalho e acabamento são os principais critérios de desempenho. A segunda etapa ocorre quando o processo de hidratação começa logo após o concreto ser colocado na forma, e o concreto vai definir e...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA Em um laboratório anterior focado em concreto em compressão, observamos que o concreto pode suportar tensões muito grandes sob forças compressivas uniaxiais. No entanto, as falhas observadas não foram falhas compressivas, mas falhas ao longo de planos de cisalhamento onde ocorrem forças máximas de tração. Assim, é importante compreender o comportamento concreto na tensão e, particularmente, sua...

Fonte: Roberto Leon, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Virginia Tech, Blacksburg, VA A madeira é um material onipresente que tem sido usado na construção desde os primeiros tempos. A madeira é um material renovável e sustentável com grande valor estético. Hoje, provavelmente há mais edifícios construídos com madeira do que qualquer outro material estrutural. Muitos desses edifícios são residências de família única, mas muitos edifícios de apartamentos maiores, bem como edifícios...