Cálculos Estruturais

O que são cálculos estruturais?

Os cálculos estruturais determinam os custos potenciais e destacam os riscos associados a um projeto. Eles analisam todos os aspectos possíveis da construção, incluindo paredes, fundações e outras estruturas.

Qualquer pessoa planejando um novo projeto precisará de um relatório de cálculos estruturais que cumpra os requisitos de permissão de construção. Isso ajuda a provar que um edifício é adequado para uso.

Os empreiteiros o utilizam no local de trabalho para detectar e discutir desafios de construção antes do início do projeto. Por exemplo, um projeto propõe a eliminação de uma parede. Um empreiteiro pode verificar rapidamente se ela é estrutural. Se for, remover a parede não seria simples, e ele poderia elaborar uma solução alternativa. Isso economiza tempo, dinheiro e esforço da equipe a longo prazo.

Muitos empreiteiros e engenheiros civis utilizam software de design de engenharia civil para visualizar a estrutura e fazer cálculos confiáveis.

Benefícios dos cálculos estruturais

O cálculo estrutural é vital para a segurança, eficiência e sucesso de um projeto de construção. Ele fornece uma base científica para decisões de design e contribui para práticas de construção econômicas e sustentáveis. Abaixo estão alguns de seus benefícios notáveis.

• Garantia de segurança: Esses cálculos ajudam a identificar pontos fracos e possíveis falhas e garantem que uma estrutura possa suportar cargas e forças sem comprometer a segurança.
• Conformidade com códigos e normas: Os cálculos estruturais garantem que o design e a construção de uma estrutura sigam os códigos e normas de construção relevantes.
• Otimização do uso de materiais: Os engenheiros estruturais otimizam o uso de materiais calculando os tamanhos e quantidades mínimas necessárias para atender aos critérios de segurança e desempenho.
• Design eficiente: Os engenheiros usam cálculos estruturais para refinar o design, identificando as configurações mais eficientes.
• Mitigação de riscos: Os cálculos estruturais incentivam a análise e avaliação precoce de riscos potenciais.
• Previsão de desempenho: As estruturas se comportam de maneira diferente sob diferentes condições de carga. Com cálculos estruturais, os engenheiros podem prever essas variações e projetar de acordo.

Elementos-chave de um relatório de cálculo estrutural

Um relatório de cálculo estrutural é uma parte essencial do processo de design. Os engenheiros estruturais analisam vários elementos ao criar este relatório, incluindo:

• Cálculos de carga: Isso envolve calcular as forças que atuarão em uma estrutura. Tipos comuns de cargas estruturais incluem cargas permanentes, cargas vivas, cargas de vento, cargas de neve, cargas sísmicas e mais. Cargas permanentes são as cargas permanentes ou estáticas em uma estrutura. Cargas vivas são cargas temporárias ou dinâmicas, como o peso de ocupantes e móveis. Cargas de vento são as forças exercidas pelo vento em uma estrutura.

• Análise da estrutura: Um engenheiro estrutural examina o design estrutural para garantir a estabilidade e verificar se a estrutura pode suportar as cargas a que está exposta.

• Cálculos de materiais: O tamanho e a resistência de todos os materiais necessários para uma estrutura são determinados através de cálculos de materiais. Inclui propriedades de materiais como concreto, aço e madeira.

• Conformidade com regulamentos de construção: Verificações para determinar se o design está em conformidade com os regulamentos de construção regionais e garante a segurança dos ocupantes são cruciais para um relatório de cálculo estrutural.

• Cálculos de fundação: Medir o tamanho e a profundidade das fundações necessárias para suportar o peso de um edifício é crítico para garantir a estabilidade a longo prazo.

• Impacto ambiental: Um relatório de cálculo estrutural também verifica se um projeto afeta seu ambiente a longo prazo ou durante a construção.

Como os cálculos estruturais se encaixam no processo de design

Um arquiteto dá a uma estrutura sua aparência e faz com que ela funcione de acordo com os requisitos do cliente. O design de um edifício inclui várias disciplinas, e cada etapa contribui com um elemento vital para o processo.

• Planejamento arquitetônico é a etapa primária do processo de design. Permite que o cliente compartilhe sua visão com um arquiteto e comunique suas intenções em relação à aparência, função e custo do edifício. O arquiteto então coloca tudo isso em forma de desenhos.
• Estrutura de design inclui calcular as cargas esperadas em um design. Nesta etapa, os engenheiros analisam de perto a rigidez e a resistência da estrutura e avaliam que força ela pode resistir sem qualquer deformação.
• Requisitos de permissão envolvem enviar o design para o departamento de construção local para revisão do plano. Cálculos estruturais precisos agilizam o processo de permissão. A maioria dos edifícios requer pelo menos uma permissão de demolição, permissão de terraplanagem e permissão de construção antes do início da construção.

Cálculos estruturais vs. análise estrutural

Antes de um empreiteiro iniciar um projeto, eles realizam cálculos estruturais detalhados para entender como a estrutura se comportaria durante e após a construção.

Nem todo projeto de melhoria de casa precisa necessariamente de um relatório de cálculo estrutural. No entanto, os proprietários podem precisar fazer um cálculo estrutural se a melhoria da casa incluir trabalhar em um porão ou sótão. Eles também precisarão de um relatório para melhorias extensas na casa, como remover uma parede estrutural ou uma chaminé. Os proprietários são responsáveis por garantir que o engenheiro complete quaisquer cálculos estruturais bem antes do início do trabalho.

Análise estrutural determina a resposta da estrutura sob cargas especificadas ou uma combinação. O processo de análise é realizado fazendo suposições. Um engenheiro assume as dimensões de todos os elementos estruturais, cargas, propriedades dos materiais e condições de suporte e, em seguida, analisa o design para a resistência, estabilidade e rigidez de todos os elementos.

Para a análise estrutural, é preciso entender como os elementos estruturais se comportam. Isso requer que os engenheiros sejam proficientes em matemática, física e mecânica estrutural.

Saiba mais sobre análise de elementos finitos para entender como os objetos estruturais interagem com forças físicas.