DECivil GESTEC
A EVOLU
A EVOLU
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ÃO
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DAS CONSTRU
DAS CONSTRU
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ÕES
ÕES
Autor: FERNANDO BRANCO
Coordenação: Prof. F.A. Branco, Prof. Jorge de Brito,
DECivil GESTEC 1. OS OBJECTIVOS 2. OS PRIMEIROS MATERIAIS 3. AS PRIMEIRAS CONSTRUÇÕES 4. O EGIPTO 5. A GRÉCIA 6. ROMA
7. IDADE MÉDIA E ROMÂNICO 8. GÓTICO
9. MÉDIO ORIENTE E ÁRABES 10. O RENASCIMENTO 11. O ORIENTE 12. A AMÉRICA CENTRAL 13. O SÉCULO DO FERRO/AÇO 14. O SÉCULO DO BETÃO 15. OS PRÉDIOS 16. AS PONTES 17. LISBOA
Í
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NDICE
NDICE
DECivil GESTEC
DECivil GESTEC
CONSTRUIR...
DESDE A PRÉ-HISTÓRIA QUE O HOMEM CONSTRÓI... ... HABITAÇÕES ... MONUMENTOS ... PONTES ...
1. OS OBJECTIVOS
1. OS OBJECTIVOS
... COM OS OBJECTIVOS DE ...DECivil GESTEC
TER CONSTRUÇÕES FUNCIONAIS QUE
... HABITAÇÕES QUE ABRIGUEM A FAMÍLIA
... PONTES QUE PERMITAM VENCER OBSTÁCULOS ... ESTRADAS QUE FACILITEM A DESLOCAÇÃO
...
1. OS OBJECTIVOS
DECivil
GESTEC TER CONSTRUÇÕES SEGURAS
... HABITAÇÕES QUE SUPORTEM OS VENTOS ... PONTES QUE SUPORTEM AS CARGAS
1. OS OBJECTIVOS
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TER CONSTRUÇÕES DURÁVEIS
... HABITAÇÕES QUE NÃO SE DEGRADEM
... ESTRADAS QUE SUPORTEM O DESGASTE ... MONUMENTOS QUE FIQUEM PARA A
POSTERIDADE
1. OS OBJECTIVOS
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2. OS PRIMEIROS
MATERIAIS
DECivil
GESTEC PARA CONSTRUIR É PRECISO ...
ENGENHO ... E MATERIAIS....
OS MATERIAIS EXISTENTES DESDE A PRÉ-HISTÓRIA ERAM....
... A TERRA ... A PEDRA ... A MADEIRA
... AS FIBRAS VEGETAIS ... E FORAM ESTES OS MATERIAS QUE
CONSTRUIRAM O PLANETA ATÉ AO SÉC. XVIII ...
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC
2.1 CONSTRUIR COM
TERRA
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC A TERRA É UM MATERIAL QUE SE APRESENTA
NA NATUREZA QUER SEM COESÃO... AREIAS
QUER COM COESÃO ... ARGILAS
A TERRA UTILIZADA NA CONSTRUÇÃO TEM ARGILA, JÁ QUE ESTA LHE DÁ:
- MAIOR RESISTÊNCIA
- FACILIDADE DE MOLDAGEM
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil GESTEC A RESISTÊNCIA DA TERRA: É RAZOÁVEL EM COMPRESSÃO É BAIXA EM TRACÇÃO
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC ISTO ORIGINA A SUA UTILIZAÇÃO EM:
- ELEMENTOS VERTICAIS TIPO
MUROS, PAREDES, ETC.
FUNCIONANDO BEM SUJEITA ÀS CARGAS VERTICAIS
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil GESTEC
EMBORA FISSURANDO FACILMENTE COM
CARGAS HORIZONTAIS (SISMOS, VENTOS) OU DEFORMAÇÕES DAS FUNDAÇÕES
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil GESTEC
A DURABILIDADE DA TERRA É FRACA
- DETERIORA-SE FACILMENTE SOB A ACÇÃO DA CHUVA E VENTO
- OBRIGA A CONSERVAÇÃO PERMANENTE COM APLICAÇÕES PERIÓDICAS DE REVESTIMENTOS PROTECTORES
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC APESAR DAS SUAS FRACAS CARACTERÍSTICAS,
A TERRA FOI, AO LONGO DA HISTÓRIA, O
PRINCIPAL MATERIAL DA CONSTRUÇÃO, SENDO AINDA HOJE MUITO UTILIZADA NOS PAÍSES
MAIS POBRES
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC
2.2 CONSTRUIR COM PEDRA
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC A PEDRA É UM MATERIAL COM AS SEGUINTES
CARACTERÍSTICAS:
- BOA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO - FRACA RESISTÊNCIA À TRACÇÃO
- RESISTENTE À AGRESSIVIDADE AMBIENTE
(MATERIAL DURÁVEL)
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC ISTO LEVA A QUE SEJA UTILIZADA
ESSENCIALMENTE PARA REALIZAR ELEMENTOS VERTICAIS À COMPRESSÃO (PAREDES,
PILARES).
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil GESTEC
A SUA UTILIZAÇÃO PARA VENCER VÃOS COMO VIGAS É DIFICIL E OBRIGA A PEDRAS DE
GRANDE ESPESSURA PARA REDUZIR AS
TENSÕES DE TRACÇÃO NA PARTE INFERIOR
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC A ALTERNATIVA PARA VENCER VÃOS SURGIU
COM O ARCO EM QUE OS ELEMENTOS DE PEDRA SÃO POSTOS A TRABALHAR EM COMPRESSÃO
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil GESTEC
AS PEDRAS DE FORMATO IRREGULAR EXISTENTES NA NATUREZA PERMITEM
REALIZAR PAREDES COLOCANDO-AS UMA SOBRE AS OUTRAS.
INICIALMENTE NÃO HAVIA QUALQUER LIGAÇÃO ENTRE AS PEDRAS (JUNTA SECA) O QUE AS
TORNAVA MUITO SENSÍVEIS AO EFEITO DOS SISMOS
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC AS PEDRAS DE FORMATO REGULAR
(APARELHADAS) OBRIGAVAM A UM GRANDE TRABALHO DE CORTE EM PEDREIRA E
POSTERIOR APARELHAMENTO, MAS A SUA LIGAÇÃO ERA MUITO MAIS ESTÁVEL
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC A PEDRA É UM MATERIAL MUITO DURÁVEL
PELO QUE OS GRANDES MONUMENTOS QUE CHEGARAM AOS NOSSOS DIAS SÃO EM PEDRA. OS ANTIGOS TINHAM ESSA NOÇÃO AO
ESCOLHER ESTE MATERIAL PARA OS
MONUMENTOS QUE QUERIAM QUE FICASSEM PARA A POSTERIDADE
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC
2.3 CONSTRUIR COM
MADEIRA
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC A MADEIRA É UM MATERIAL MUITO
ABUNDANTE, E PORTANTO ECONÓMICO COM AS SEGUINTES CARACTERÍSTICAS:
-RESISTENTE (em compressão e tracção); -FACILMENTE TRABALHAVEL
-LEVE
-DETERIORA-SE FACILMENTE (humidade, fogo,
xilófagos, etc.)
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC A MADEIRA, COMO RESISTE BEM EM TRACÇÃO
E EM COMPRESSÃO, FOI UTILIZADA EM
PILARES, MAS ESSENCIALMENTE EM VIGAS DAS COBERTURAS
- TEM UM BOM COMPORTAMENTO EM FLEXÃO - É LEVE PARA SER POSTO NAS COBERTURAS
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
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LIGAÇÃO DAS PEÇAS DE MADEIRA:
-ENTALHE
-PREGOS DE COBRE E FERRO
-ATAMENTO COM FIBRAS VEGETAIS / CORDAS
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
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GESTEC A ESTRUTURA BASE DAS HABITAÇÕES DO TIPO
PORTICADO (PILAR E VIGA) ERA DEPOIS
REVESTIDA COM ELEMENTOS VEGETAIS OU TERRA, PARA CONFINAR O ESPAÇO DA
HABITAÇÃO
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC UTILIZANDO O SEU BOM COMPORTAMENTO EM
FLEXÃO FOI TAMBÉM UTILIZADA EM PONTES PARA VENCER VÃOS REDUZIDOS, UTILIZANDO O MESMO CONCEITO DE PÓRTICO, COM
PILARES DE MADEIRA
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC A MADEIRA TERÁ SIDO MUITO UTILIZADA NA
CONSTRUÇÃO MAS A SUA DETERIORAÇÃO NÃO PERMITIU QUE CHEGASSEM MUITOS EXEMPLOS DA ANTIGUIDADE ATÉ AOS NOSSOS DIAS
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC
2.4 CONSTRUIR COM FIBRAS
VEGETAIS
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC AS FIBRAS VEGETAIS PERMITEM REALIZAR
BASICAMENTE CABOS E TECIDOS.
SÃO CONHECIDOS OS CABOS DE CÂNHAMO, JUTA, AS LIANAS OU OS TECIDOS DE LINHO É UM MATERIAL QUE SÓ PERMITE SER
UTILIZADO EM TRACÇÃO, E É BASTANTE
DETERIORÁVEL, PELO QUE TEVE UTILIZAÇÕES MUITO ESPECIFICAS
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
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COMO CABOS, NAS PRIMEIRAS PONTES
SUSPENSAS, DE QUE NOS CHEGARAM ALGUNS EXEMPLOS DOS ANDES E DOS HIMALAIS
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC A UTILIZAÇÃO DAS FIBRAS EM TECIDOS DEU
ORIGEM À SUA UTILIZAÇÃO EM TENDAS E COBERTURAS LEVES
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
DECivil
GESTEC AS FIBRAS VEGETAIS FORAM AINDA
UTILIZADAS COMO REVESTIMENTOS DE COBERTURAS, COLOCADAS SOBRE UMA ESTRUTURA DE SUPORTE DE MADEIRA
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
Casa no Mali
DECivil
GESTEC INFELIZMENTE SÃO RAROS OS EXEMPLOS QUE
NOS CHEGARAM DA ANTIGUIDADE JÁ QUE A DURABILIDADE DESTE MATERIAL É MUITO PEQUENA.
2. OS PRIMEIROS MATERIAIS
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3. AS PRIMEIRAS
CONSTRUÇÕES
DECivil
GESTEC AS GRUTAS NATURAIS FORMAM AS PRIMEIRAS
HABITAÇÕES NA PRÉ-HISTÓRIA.
O MATERIAL PEDRA, COM A FORMA DE ARCO ERA ESTÁVEL E CONFERIA SEGURANÇA AOS SEUS HABITANTES
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
DECivil GESTEC
AS GRUTAS ARTIFICIAIS SURGIRAM POR ANALOGIA , ESCAVADAS EM TERRA, MANTENDO-SE A FORMA DO ARCO COMO
SOLUÇÃO ESTÁVEL
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
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EVOLU
DECivil
GESTEC NAS REGIÕES COM PEDRA ESTA ERA
UTILIZADA PARA REALIZAR OS ELEMENTOS VERTICAIS
BLOCOS DE PEDRA SOBREPOSTOS SEM ARGAMASSA (JUNTA SECA).
A COBERTURA ERA HABITUALMENTE FEITA COM UM VIGAMENTO DE MADEIRA E COLMO A SERVIR DE REVESTIMENTO
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
DECivil GESTEC
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
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Minho / Citânia de Briteiros
DECivil
GESTEC NAS REGIÕES COM FLORESTA AS PAREDES
FORAM TAMBÉM REALIZADAS COM PRUMOS E VIGAS DE MADEIRA SENDO A COBERTURA COM VIGAMENTO DE MADEIRA E COLMO NA
COBERTURA
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
DECivil GESTEC
MAS O MATERIAL MAIS UTILIZADO FOI A TERRA. ESTA ERA AMASSADA E POSTA ENTRE TAIPAIS DE MADEIRA QUE IAM CONSTRUINDO AS
PAREDES EM ALTURA (CONSTRUÇÃO EM
TAIPA), SENDO A COBERTURA REALIZADA COM VIGAMENTO DE MADEIRA FORRADO A COLMO OU TERRA
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
DECivil
GESTEC EM ALTERNATIVA A TERRA ERA MOLDADA EM
BLOCOS PARALELEPIPÉDICOS, POSTOS A SECAR AO SOL PARA ADQUIRIR RIGIDEZ.
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
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ESTES BLOCOS (ADOBE) ERAM ENTÃO UTILIZADOS PARA REALIZAR AS
PAREDES COM O CONCEITO CORRESPONDENTE AO DOS TIJOLOS (DESDE CERCA DE 4000 ac).
DECivil GESTEC
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
3. AS PRIMEIRAS CONSTRU
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EGIPTO, ~2000 AC
Arco fabricado com duna de areia (arcos baixos e de pequeno vão)
DECivil GESTEC
DECivil GESTEC
A CIVILIZAÇÃO EGÍPCIA, QUE APARECEU
CERCA DE 3000 AC, É A PRIMEIRA CIVILIZAÇÃO QUE NOS DEIXOU GRANDES CONSTRUÇÕES
4. O EGIPTO
4. O EGIPTO
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4. O EGIPTO
4. O EGIPTO
Kéops, Gizé Djoser, Saqqara Snefru, DahshurDECivil GESTEC
4. O EGIPTO
4. O EGIPTO
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4. O EGIPTO
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4. O EGIPTO
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4. O EGIPTO
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A CONSTRUÇÃO EM BLOCOS DE TERRA SECOS AO SOL FOI DESENVOLVIDA DE MODO A
MELHORAR AS SUAS PROPRIEDADES, ORIGINANDO A APARECIMENTO DO TIJOLO OS EGIPCIOS MISTURARAM PALHA NA ARGILA,
O QUE PERMITIU QUE OS TIJOLOS AO SECAR NÃO FISSURASSEM COM TANTA FACILIDADE ESTAVA DESCOBERTO O PRIMEIRO MATERIAL
DE CONSTRUÇÃO COMPÓSITO
4. O EGIPTO
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4. O EGIPTO
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4. O EGIPTO
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4. O EGIPTO
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5. A GR
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5. A GR
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5. A GR
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5. A GR
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5. A GR
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5. A GR
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6. ROMA
6. ROMA
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6. ROMA
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6. ROMA
6. ROMA
ARCO ROMANO (ABANDONO DAS VIGAS) ARCO CIRCULAR. CAMBOTA.
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6. ROMA
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6. ROMA
6. ROMA
CONSTRUÇÃO CIRCULAR: EQUILÍBRIO DE IMPULSOS LATERAIS DOS ARCOS
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6. ROMA
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6. ROMA
6. ROMA
CONSTRUÇÃO CIRCULAR (TUNÍSIA): DESEQUILÍBRIO SUCESSIVO DE IMPULSOS LATERAIS DOS ARCOS
DECivil GESTEC
6. ROMA
6. ROMA
COLISEU NA TUNÍSIA – PAVIMENTO EM VIGAS EM VEZ DE ARCOS
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6. ROMA
6. ROMA
ARGAMASSA HIDRÁULICA = POZOLANA (TERRA VULCÂNICA) + CAL
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6. ROMA
6. ROMA
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6. ROMA
6. ROMA
FUNDAÇÕES DE PONTES – ENSECADEIRA COM MADEIRA DE JUNTA BETUMADA
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6. ROMA
6. ROMA
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6. ROMA
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6. ROMA
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6. ROMA
6. ROMA
PANTEÃO DE ROMA (COBERTURA EM CÚPULA) “ARCO 3D”
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7. MÉDIO ORIENTE E
ÁRABES
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7. M
7. M
É
É
DIO ORIENTE E
DIO ORIENTE E
Á
Á
RABES
RABES
Idade média
Ocidente:
Igrejas com abóbada de berço, nave rectangular Castelos
Oriente: (Constantinopla, turcos)
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7. M
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7. M
7. M
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É
DIO ORIENTE E
DIO ORIENTE E
Á
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RABES
RABES
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7. M
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7. M
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DIO ORIENTE E
DIO ORIENTE E
Á
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RABES
RABES
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8. IDADE MÉDIA E
ROMÂNICO
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8. IDADE M
8. IDADE M
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DIA E ROMÂNICO
DIA E ROMÂNICO
Estilo românico: Séc. XI a XIII
Construções militares: Fortes, castelos, etc.
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8. IDADE M
8. IDADE M
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É
DIA E ROMÂNICO
DIA E ROMÂNICO
Sé de Lisboa Construções religiosas:
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8. IDADE M
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9. G
9. G
Ó
Ó
TICO
TICO
GÓTICO – Séc. XII a XVI.
Abóbadas construídas com nervura de pedra e enchimento de tijolo (abóbada de aresta) – maior leveza, descarga directa nos pilares
Arco quebrado ou ogival em vez de arco pleno (romano) – menores impulsos Arcobotante em vez de contraforte (possível por haver menores impulsos) Aligeiramento das paredes - vitrais
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9. G
9. G
Ó
Ó
TICO
TICO
Arco ogival Gótico – menores impulsos laterais para o mesmo vão
DECivil GESTEC
9. G
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9. G
9. G
Ó
Ó
TICO
TICO
Abóbada – arcos em ogiva, descarga directa nos pilares
Impulsos laterais – Arcobotante – aligeiramento das paredes Paredes menos espessas – aberturas, vitrais
DECivil GESTEC
DECivil GESTEC
10. RENASCIMENTO
10. RENASCIMENTO
DECivil GESTEC
10. RENASCIMENTO
10. RENASCIMENTO
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10. RENASCIMENTO
10. RENASCIMENTO
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11. O ORIENTE
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11. O ORIENTE
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11. O ORIENTE
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11. O ORIENTE
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11. O ORIENTE
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11. O ORIENTE
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11. O ORIENTE
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12. A AMÉRICA
CENTRAL
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12. A AM
12. A AM
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RICA CENTRAL
RICA CENTRAL
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12. A AM
12. A AM
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RICA CENTRAL
RICA CENTRAL
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12. A AM
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RICA CENTRAL
RICA CENTRAL
Vão em V invertido.
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RICA CENTRAL
RICA CENTRAL
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12. A AM
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RICA CENTRAL
RICA CENTRAL
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13. O SÉCULO DO
FERRO-AÇO
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13. O S
13. O S
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CULO DO FERRO
CULO DO FERRO
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Séc. XVI – Fortes marítimos (expansão marítima) Séc. XVII – Fortes terrestres, ensino da Engenharia
militar (após restauração, 1640)
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13. O S
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CULO DO FERRO
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Desde início séc. XVIII – Engenharia Civil (caminhos de ferro)
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Quebeque
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14. O SÉCULO DO
BETÃO
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14. O S
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15. OS PR
15. OS PR
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DIOS
DIOS
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15. OS PR
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15. OS PR
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DIOS
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15. OS PR
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DIOS
DIOS
Torre Sears (Chicago)
DECivil GESTEC
15. OS PR
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16. AS PONTES
DECivil GESTEC
16. AS PONTES
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16. AS PONTES
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16. AS PONTES
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16. AS PONTES
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16. AS PONTES
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17. LISBOA
17. LISBOA
PRÉ POMBALINA (< 1755) POMBALINA (1755 - 1880) GAIOLEIRA (1880 - 1940) BETÃO ARMADO (APÓS 1960) MISTA (1940 - 1960) PRINCIPAIS FASES DA EVOLUÇÃO DA CONSTRUÇÃO EM LISBOADECivil GESTEC
17. LISBOA
17. LISBOA
CONSTRUÇÃO PRÉ-POMBALINA (ANTES DE 1755)
- Paredes de alvenaria de pedra (tb restos de madeira, telhas, etc)
- Pavimentos de madeira
- Arcadas nos andares inferiores - Estrutura de madeira nas paredes divisórias
- Bairros históricos (bairro alto, alfama, etc)
- Pedra argamassada com material argiloso como barro, etc
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17 . LISBOA
17 . LISBOA
CONSTRUÇÃO POMBALINA (1755 - 1880)
- Fachadas rasgadas em alvenaria - Gaiola de madeira no interior (paredes interiores principais em frontal - cruzes de Santo André) - Pisos em madeira, ligados às estruturas dos frontais (malha 3D) - Paredes divisórias em tabique - Empenas servindo de corta-fogo - Presença de águas-furtadas
- Esticadores ligando os pavimentos às paredes exteriores
- Regulamento anti-sísmico baseado na estrutura em gaiola (1º do mundo)
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17 . LISBOA
17 . LISBOA
águas furtadas paredes interiores de frontalCruzes de Santo André
com várias geometrias possíveis
Número máximo de pisos: 3 + piso térreo
Fundações indirectas através de estacas curtas de pequeno diâmetro Abóbadas de alvenaria de blocos cerâmicos e arcos de pedra pavimentos de madeira Parede corta-fogo [Mascarenhas, 1997]
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17. LISBOA
17. LISBOA
CONSTRUÇÃO GAIOLEIRA (1880-1940)
- Paredes exteriores de alvenaria
- Algumas paredes interiores em alvenaria com estrutura de madeira
- Algumas paredes interiores em alvenaria simples ou em tabique
- Pavimentos em madeira ou abobadilha, (tijolo em camada dupla e perfis
metálicos) nas zonas húmidas - Escada de serviço nas traseiras - Marquises em ferro fundido
- Grandes dimensões em planta e altura - Existência de saguão
- Adulteração das regras construtivas
pombalinas (pior comportamento sísmico) - Redução da espessura das paredes
- Mais recentemente: supressão de paredes, substituídas por vigas de aço.
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17. LISBOA
17. LISBOA
Tabiques
- Parte das paredes interiores (frontais pombalinos)
substituídas por tabiques de madeira ou por alvenaria simples, ou suprimidas para aumento de áreas úteis
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17. LISBOA
17. LISBOA
CONSTRUÇÃO MISTA (1940-1960)
- Paredes resistentes de alvenaria e pavimentos em betão
- Maior número de andares
- Primeiros elementos de betão armado - Alvenarias de tijolo
- Intervenções recentes com supressão de paredes resistentes: resistência sísmica
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17. LISBOA
17. LISBOA
- Paredes interiores de alvenaria. - Pavimentos de madeira substituídos por lajes finas de betão. - Marquises e varandas em B.A. Lajes finas de betão [Mascarenhas, 1997] Paredes de alvenariaDECivil GESTEC
17. LISBOA
17. LISBOA
CONSTRUÇÃO EM BETÃO ARMADO (DESDE 1960)
- Estrutura porticada (pilares e vigas) - Lajes maciças em betão armado - Varandas salientes
- Paredes resistentes em b. a. (núcleos) nos edifícios de maior altura (sismos) - Paredes divisórias em tijolo de barro vermelho
- Nos primeiros edifícios a falta de
experiência levou a que a sua aplicação não fosse a mais adequada
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Trabalho realizado com o apoio do Programa Operacional Sociedade da Informação - POSI