Sistemas Estruturais
Introdução
Em geral
Um sistema estrutural é o modelo físico ou corpo que serve de estrutura para os elementos estruturais e que reflete uma forma de trabalhar. Um objeto pode ter, por sua vez, uma mistura de sistemas estruturais.
Podem ser classificados pelo seu campo de atuação (informática, molecular...), sistema de trabalho (vetor ativo, compressão, tração...) e material (fibra natural, pedra natural, cerâmica...).
Sistemas arquitetônicos por tipo e modo de trabalho
Sistemas de pórtico
Sistema de pórtico é aquele que utiliza como estrutura uma série de pórticos dispostos na mesma direção, sobre os quais é disposta uma laje. É independente do seu contraventamento, que pode ser feito com pórticos transversais, cruzes de Santo André, biombos ou outros métodos; e o material utilizado, geralmente concreto ou madeira. Este sistema é o mais utilizado hoje em áreas desenvolvidas, especialmente em concreto desde a patente Domino de Le Corbusier. As lajes transmitem as cargas aos pilares ou paredes, e estas à fundação.
Sistemas abobadados
Com origem hipotética nos primeiros fornos de fundição, foi um sistema muito utilizado na Mesopotâmia e na Idade Média Europeia. Baseia-se em abóbadas, que concentram as cargas em arcos reforçados por pilastras ou contrafortes. Para utilizá-lo são necessários materiais que resistam bem às forças de compressão, razão pela qual são tradicionalmente construídos em tijolo cerâmico ou pedra.
Uma subdivisão pode ser feita com sistemas de cúpula, cujas cúpulas são reforçadas com pendentes, permitindo espaços centrais muito amplos. Este sistema foi amplamente utilizado no Império Bizantino, sendo o seu exemplo mais conhecido a Hagia Sophia, em Istambul.
Sistemas tensos
Diz-se de todos os sistemas que funcionam por tração, como os cabos. Podem ser exemplificados em tendas de circo. Eles também podem ser sistemas de barras rígidas. Os materiais utilizados são aqueles que possuem alta resistência à tração, como o aço.
sistemas infláveis
Eles operam sob a pressão de um gás comprimido entre as membranas. O gás faz com que as membranas – tecidos, plásticos ou materiais sintéticos – se estiquem até não cederem mais, e a pressão que ele gera evita o colapso da estrutura. Barracas deste tipo montadas para competições esportivas e atrações infantis onde as crianças se divertem pulando podem servir de exemplo.
Sistemas mistos
Existem sistemas que utilizam propriedades das mencionadas acima. Por exemplo, sistemas cantilever que utilizam um grande suporte que funciona em compressão, tendo um cabo como segundo suporte, que por sua vez transporta as cargas para o primeiro. Fundamentalmente, o primeiro suporte trabalhará em compressão composta, o cantilever será na verdade uma viga que trabalha em flexão e o cabo trabalhará em tração.