MODELAGEM DOS SISTEMAS ESTRUTURAIS Aula 07

Transcrição

1 Universidade Federal do Rio de Janeiro Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Departamento de Estruturas Disciplina: MODELAGEM DOS SISTEMAS ESTRUTURAIS Aula 07 Professora : Maria Betânia de Oliveira betania@fau.ufrj.br mboufrj.weebly.com

2 Aula 7 Modelagem de treliças. Objetivos Entendimento dos conteúdos apresentados na aula. Metodologia Apresentação e discussões sobre o tema da aula. Atividade Discente Participar da aula e estudar os assuntos abordados.

3 Comportamento Estrutural Cabo livremente suspenso submetido à força concentrada. Modelo como um arco funicular da carga concentrada. As barras estão submetidas apenas a esforços de compressão simples. As barras aplicam forças horizontais (empuxos) aos apoios. Deformação axial Eliminando a ação horizontal no topo dos pilares, tem-se como solução a colocação do tirante horizontal.

4 Comportamento Estrutural F F F F Para vencer dois vãos, a solução mais imediata é o uso de duas estruturas iguais às anteriores apoiadas entre pilares. Para liberar o espaço interno, se retira o pilar central. A estrutura ficará instável e girará sobre seus apoios extremos. Para restabelecer o equilíbrio será necessário a colocação de uma barra rígida na parte superior, a qual ficará submetida à compressão simples. A estrutura assim originada é uma treliça.

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6 Treliças são estruturas lineares constituídas por barras retas, dispostas de modo a formar painéis triangulares, e solicitadas predominantemente por tração ou compressão simples. Treliça simples ou treliça de Palladio (com escoras) As treliças são utilizadas há muito tempo nas construções. O arquiteto Palladio, por volta de 1540, organizou o conhecimento existente sobre essa alternativa construtiva.

7 Esquema Estrutural Modelagem dos Sistemas Estruturais Montante Banzo superior Banzo inferior Diagonal Corda ou Banzo conjunto de barras que limitam superiormente e inferiormente a treliça Montante barra vertical Diagonal barra diagonal ao painel Nó junção das extremidades das barras de uma estrutura linear Viga treliçada treliça de banzos paralelos Tesoura treliça de banzos não paralelos destinada ao suporte de uma cobertura

8 Esquema Estrutural Modelagem dos Sistemas Estruturais Tesoura triangular em duas águas Tesoura trapezoidal em duas águas Treliça de banzos não paralelos para suportar coberturas

9 Tesouras de Madeira Modelagem dos Sistemas Estruturais Linha de uma tesoura: conjunto de barras que limitam inferiormente uma tesoura. Perna de uma tesoura: conjunto de barras de cada um dos alinhamentos retos que limitam superiormente a tesoura de duas águas. Mão-francesa: barra inclinada, de treliça ou pórtico, solicitada predominantemente por força normal de compressão. Pendural de uma tesoura: barra vertical central de uma tesoura de duas águas.

10 Caminhamento das forças nas barras de uma tesoura de madeira

11 Variantes da geometria da treliça simples Modelagem dos Sistemas Estruturais Treliça simples constituída por linha e pernas. Treliça simples constituída por linha, pernas e pendural apoiado na linha. Treliça simples constituída por linha, pernas e pendural. Treliça simples constituída por linha, pernas e pendural fixados por elementos metálicos à linha.

12 "Quattro libri dell architettura", prima edizione Ponte di Bassano. Palladio ( )

13 Diversos tipos de treliças Modelagem dos Sistemas Estruturais Los quatto libros de arquitectura, Andres Paladio Traduzido para o espanhol

14 Análise Qualitativa Barras Tracionadas e Comprimidas

15 Cobertura de duas águas

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19 Teatro Olímpico, Vicenza, 1580 Palladio

20 Sheldonian Theatre, Oxford, England,1668. Arquitetura: Christopher Wren Treliça de suporte da cobertura do auditório

21 Praça do Comércio ou Terreiro do Paço Praça da Baixa Lisboa situada na margem do rio Tejo Reconstruída na direção do Marquês de Pombal Treliças de coberturas encontradas em edifícios pombalinos.

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23 Casa de campo de Antonio Bernardo Herrmann, em Itaipava. Erguida nos anos 1970 por Zanine Caldas ( ).

24 Considerando o peso próprio da tesoura e o peso do telhado, têm-se: 1- Flexo-tração 2 - Compressão 3 - Flexão 4 - Tração 5 Compressão Adaptação do ENC2003.

25 De um modo geral, todos os elementos estruturais podem ser fabricados maciços ou treliçados: vigas treliçadas, pontes em treliça, pilares treliçados, pórticos treliçados, etc. Os elementos estruturais treliçados possuem pequeno peso próprio em comparação com outros elementos estruturais maciços de mesma função. Barras de aço cruzadas em forma de treliça na cobertura semicircular de uma das plataformas embarque da estação King s Cross, Londres. John McAslan + Partners

26 O Mercado de Santarém Portugal Arq. Cassiano Branco 1928

27 Torre à margem da Via Dutra: componente de linha de transmissão de energia elétrica.

28 Ponte Luís I ou Ponte D. Luís, em arco treliçado, construída entre os anos 1881 e 1888, ligando as cidades do Porto e Vila Nova de Gaia separadas pelo rio Douro, Portugal.

29 Ginásio de Esportes de Blumenau, conhecido como Galegão. Inaugurado em A foto acima mostra uma viga treliçada circular apoiada em quatro pilares de concreto.

30 Estádio Governador Plácido Castelo ou Arena Castelão, Fortaleza, Ceará. Pórticos treliçados.

31 Pavilhão de Exposições do Anhembi Parque, São Paulo. Treliça Espacial e Pilares Disponível em:

32 Treliça e Pilares do Anhembi Fotos 2012

33 Pavilhão de Exposições do Rio Centro Rio de Janeiro

34 Companhia Cervejaria Brahma Rio de Janeiro

35 Aeroporto Governador André Franco Montoro ou Aeroporto Internacional de Guarulhos, conhecido também como Aeroporto de Cumbica, em Guarulhos, São Paulo.

36 Aeroporto de Lisboa

37 Formadas por triângulos Treliças Modelagem dos Sistemas Estruturais Barras comprimidas rígidas, em alguns casos, as barras tracionadas podem ser substituídas por cabos Elementos esbeltos Leves Nós articulados Quando as cargas são aplicadas apenas nos seus nós, as barras estão sujeitas somente à tração, à compressão, ou não estão tensionadas. Caso contrário, ocorre flexão Vencem grandes vãos Utilizadas principalmente em coberturas e pontes Usualmente, as treliças são feitas em aço ou madeira

38 Exercícios de Modelagem Modelagem dos Sistemas Estruturais Explicar o comportamento estrutural através da análise de modelos físicos dos seguintes arcos. 1. Treliças doteatro Olímpico, Vicenza, Palladio 2. Treliça com três triângulos 3. Treliça da casa de campo de Antonio Bernardo Herrmann, em Itaipava. 4. Treliça do Mercado de Santarém em Portugal 5. Treliça do Pavilhão de Exposições do Rio Centro 6. Treliça do Aeroporto de Guarulhos

39 Bibliografia Modelagem dos Sistemas Estruturais REBELLO, Y.C.P. A Concepção Estrutural e a Arquitetura. Zigurate Editora, RODRIGUES, P.F.N. Modelagem dos Sistemas Estruturais: notas de aula. DE/FAU/UFRJ, SÁLES, J.J. et al. Sistemas Estruturais: teoria e exemplos. São Carlos: SET/EESC/USP, ISBN: SALVADORI, M. Por que os edifícios ficam de pé. Ed. Martins Fontes, ISBN: