A concepção e o dimensionamento das estruturas requerem da parte do projectista uma avaliação da sua estabilidade. Na verificação da segurança, com base no método dos estados limites, hoje em dia adoptado pela grande generalidade da regulamentação, nomeadamente pelos Eurocódigos, a verificação da estabilidade enquadra-se nos chamados estados limites de encurvadura. A Teoria da Estabilidade Estrutural é apresentada no presente livro de um modo unificado, enquadrando numa só formulação “a teoria linear” (teoria clássica – cargas críticas e modos de instabilidade) e “a teoria não linear” (teoria da pós-encurvadura) da estabilidade, diferenciando-o por isso dos restantes livros disponíveis neste domínio. A teoria de pós-encurvadura permite a análise do comportamento pós-crítico e a avaliação do efeito das imperfeições geométricas na carga última da estrutura. O livro retoma o anterior livro publicado pelos autores, “Estabilidade Estrutural”, ampliando o seu âmbito ao Dimensionamento de Estruturas. Estabelece, no Capitulo 1, fundamentos e conceitos de Estabilidade, para as estruturas metálicas e de betão armado e pré-esforçado e métodos de análise e regras de dimensionamento nos Capítulos 2 a 6. Os capítulos finais do livro (Capítulos 7 e 8) são totalmente dedicados aos problemas da encurvadura local e ao dimensionamento de estruturas de aço constituídas por placas – painéis reforçados e vigas de alma cheia. O Eurocódigo 3, em particular as suas partes 1-1 e 1-5, já adoptadas como normas portuguesas (NP EN 1993-1-1 e EN 1993 1-5) para o projecto de estruturas metálicas, constitui a base da regulamentação adoptada. A utilização de programas de cálculo automático, nomeadamente de programas de elementos finitos, de utilização corrente na prática de projecto, é tratada, num Anexo, por intermédio de exemplos e aplicações à prática de projecto.
Como livro texto pode ser utilizado nos cursos de engenharia civil e engenharia mecânica. Constitui ainda um elemento de referência no domínio da investigação e da prática de projecto na engenharia de estruturas.
Capítulo 1 Conceitos e fundamentos
1.1 Introdução
1.2 Fenómenos de instabilidade estrutural
1.3 Análises lineares e não lineares
1.4 Critérios de estabilidade
1.5 Evolução histórica da teoria da estabilidade estrutural
1.6 A estabilidade no dimensionamento de estruturas
1.7 Modelos probabilísticos no dimensionamento e estabilidade de estruturas
1.8 Problemas propostos
Capítulo 2 Análise linear de estabilidade
2.1 Sistemas discretos
2.2 Sistemas contínuos
2.3 Métodos aproximados
2.4 Problemas propostos
Capítulo 3 Estabilidade de peças lineares e estruturas reticulares3.1 Colunas
3.2 Colunas-viga
3.3 Pórticos
3.4 Problemas propostos
Capítulo 4 Instabilidade por flexão-torção
4.1 Torção de barras com secção de parede fina aberta
4.2 Encurvadura de colunas
4.3 Instabilidade lateral de vigas
4.4 Comportamento de colunas-viga
Capítulo 5 Teoria da pós-encurvadura
5.1 Comportamento inicial de pós-encurvadura
5.2 Influência das imperfeições geométricas
5.3 Sistemas com estados não lineares de pré-encurvadura
5.4 Desenvolvimentos da teoria da pós-encurvadura
5.5 Problemas propostos
Capítulo 6 Estabilidade de estruturas laminares
6.1 Introdução
6.2 Estabilidade de placas
6.3 Estabilidade de cascas cilíndricas
6.4 Problemas propostos
Capítulo 7 Encurvadura local em elementos estruturais
7.1 Estruturas constituídas por placas
7.2 Análise estrutural. Efeitos de encurvadura local e de “shear lag”
7.3 Estabilidade elástica e comportamento pós-encurvadura
7.4 Efeito de tensões residuais e encurvadura local em regime plástico
7.5 Resistência última
7.6 Regras de dimensionamento: Eurocódigo 3
7.7 Problemas propostos
Capítulo 8 Estabilidade de painéis reforçados e vigas de alma cheia
8.1 Conceitos básicos de dimensionamento
8.2 Estabilidade elástica de painéis reforçados
8.3 Comportamento de pós-encurvadura e resistência última de painéis reforçados
8.4 Problemas de estabilidade em vigas de alma cheia
8.5 Interacção de esforços
8.6 Estabilidade e dimensionamento de reforços
8.7 Exemplo de aplicação
8.8 Problemas propostos
Anexo A Cálculo das variações
A.1 Conceito de funcional
A.2 Estacionariedade de funcionais
Anexo B Torção de barras com secção de parede fina aberta
B.1 torção uniforme
B.2 Torção não uniforme
B.3 Energia de deformação
B.4 Equação de equilíbrio e condições de fronteira
Anexo C A teoria DMV para placas e cascas
C.1 Relações cinemáticas
C.2 Relações constitutivas
C.3 Equilíbrio
C.4 Energia de deformação elástica
Anexo D Desenvolvimento em série de Taylor
Anexo E Cálculo automático
Anexo F Soluções dos problemas propostos
António Reis
Dinar Camotim