modelagem dos sistemas estruturais aula 08:...

Universidade Federal do Rio de Janeiro

Faculdade de Arquitetura e Urbanismo

Departamento de Estruturas

MODELAGEM DOS SISTEMAS ESTRUTURAIS

Aula 08: Modelagem de Treliças

Profa. Dra. Maria Betânia de Oliveira

[email protected]

mboufrj.weebly.com

http://lattes.cnpq.br/4788291761473700

Modelagem dos Sistemas Estruturais

Objetivos

Entendimento dos conteúdos apresentados na aula.

Metodologia Apresentação e discussões sobre o tema da aula.

Aula 8

Modelagem de treliças.

Atividade Discente Participar da aula e estudar os assuntos abordados. Elaborar os modelos propostos.

Maria Betânia de Oliveira 2014.2


Comportamento Estrutural

Deformação axial

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.

Eliminando a ação

horizontal no topo dos

pilares, tem-se como

solução a colocação

do tirante horizontal.



Comportamento Estrutural

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.

F F F F

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.


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.


Banzo superior

Banzo inferior

Montante

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


Esquema Estrutural


Treliça de banzos não paralelos para suportar coberturas

Tesoura trapezoidal em duas águas

Tesoura triangular em duas águas


Esquema Estrutural



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.

Tesouras de Madeira

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.


Treliça simples constituída por linha e

pernas.

Treliça simples constituída por linha,

pernas e pendural.

Treliça simples constituída por linha, pernas

e pendural apoiado na linha.

Treliça simples constituída por linha,

pernas e pendural fixados por elementos

metálicos à linha.

Variantes da geometria da treliça simples



"Quattro libri dell´architettura", prima

edizione 1570 - Ponte di Bassano.

Palladio (1508-1580)




Barras Tracionadas e Comprimidas

Análise Qualitativa


Cobertura de duas águas



Teatro Olímpico, Vicenza, 1580

Palladio



Sheldonian Theatre, Oxford, England,1668.

Arquitetura: Christopher Wren

Treliça de suporte da

cobertura do auditório



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.



Casa de campo de Antonio Bernardo Herrmann, em Itaipava.

Erguida nos anos 1970 por Zanine Caldas (1919-2001).



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.



Os elementos estruturais treliçados

possuem pequeno peso próprio em

comparação com outros elementos

estruturais maciços de mesma função.

De um modo geral, todos os elementos

estruturais podem ser fabricados

maciços ou treliçados:

vigas treliçadas,

pontes em treliça, pilares treliçados,

pórticos treliçados, etc.

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



O Mercado de Santarém – Portugal

Arq. Cassiano Branco

1928



Torre à margem da Via Dutra: componente de linha de

transmissão de energia elétrica.



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.



Ginásio de Esportes de Blumenau, conhecido como Galegão.

Inaugurado em 2008.

A foto acima mostra uma viga treliçada circular apoiada em quatro pilares de concreto.



Estádio Governador Plácido

Castelo ou Arena Castelão,

Fortaleza, Ceará.

Pórticos treliçados.



Pavilhão de Exposições do Anhembi Parque, São Paulo.

Treliça Espacial e Pilares

Disponível em: http://www.anhembi.com.br/espaco/pavilhao-norte-sul/



Treliça e Pilares do Anhembi

Fotos 2012



Pavilhão de Exposições do Rio Centro

Rio de Janeiro



Companhia Cervejaria Brahma

Rio de Janeiro



Aeroporto Governador André Franco Montoro ou

Aeroporto Internacional de Guarulhos, conhecido também como

Aeroporto de Cumbica, em Guarulhos, São Paulo.




Aeroporto de Lisboa


Formadas por triângulos

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


Treliças



Exercícios de Modelagem

Explicar o comportamento estrutural através da análise de modelos físicos das

seguintes treliças.

1. Treliças do Teatro 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



Bibliografia da aula 8

REBELLO, Y.C.P. A Concepção Estrutural e a Arquitetura. Zigurate Editora, 2001.

RODRIGUES, P.F.N. Modelagem dos Sistemas Estruturais: notas de aula.

DE/FAU/UFRJ, 2008.

SÁLES, J.J. et al . Sistemas Estruturais: teoria e exemplos. São Carlos:

SET/EESC/USP, 2005. ISBN: 85-85205-54-7.

SALVADORI, M. Por que os edifícios ficam de pé. Ed. Martins Fontes, 2006. ISBN:

97-88533622-97-5.


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