Pesquisa de campo- Juliana Fascina Valim

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
em 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.