O uso do Aço na Arquitetura 1 Aluízio Fontana Margarido 11 · O uso do Aço na Arquitetura 2...
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O uso do Aço na Arquitetura 1 Aluízio Fontana Margarido Próximo Capítulo 12 - Coberturas em Estruturas Treliçadas Coberturas com Estruturas em Cabos Estruturas Pênseis Objetivo Conhecer as aplicações e a morfologia das estruturas em cabo. 11 Os cabos são estruturas que pela sua natureza apresen- tam momento nulo em qualquer ponto. Além disso, só apresentam rigidez quando submetidos a tração. A expressão que fornece a força horizontal é a seguinte: H = pl² / 8f E a que fornece o esforço vertical é: V = pl / 2 Como a força horizontal cresce com o quadrado do vão e, normalmente, as flechas são pequenas, os valores de H são altos. Arranjo dos Cabos Os cabos criam grandes esforços horizontais, exigindo das estruturas de suporte, resistência a momento fletor, caso não se equilibrem as forças horizontais. Os cabos devem ser postos de maneira a se equilibra- rem dentro do que a arquitetura permite. A solução ideal é que a estrutura seja auto-compensada, conforme será visto. Normalmente, temos que lançar mão de cabos que se fixem a grandes pesos, ou tirantes, que equilibrem os esforços.
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O uso do Aço na Arquitetura 1 Aluízio Fontana Margarido
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Coberturas com Estruturas em Cabos
Estruturas Pênseis
ObjetivoConhecer as aplicações e a morfologia das estruturasem cabo.
11Os cabos são estruturas que pela sua natureza apresen-tam momento nulo em qualquer ponto.
Além disso, só apresentam rigidez quando submetidosa tração.
A expressão que fornece a força horizontal é a seguinte:
H = pl² / 8f
E a que fornece o esforço vertical é:
V = pl / 2
Como a força horizontal cresce com o quadrado do vão e, normalmente, as flechas são pequenas, os valores de H são altos.
Arranjo dos Cabos
Os cabos criam grandes esforços horizontais, exigindo das estruturas de suporte, resistência a momento fletor, caso não se equilibrem as forças horizontais.
Os cabos devem ser postos de maneira a se equilibra-rem dentro do que a arquitetura permite. A solução ideal é que a estrutura seja auto-compensada, conforme será visto. Normalmente, temos que lançar mão de cabos que se fixem a grandes pesos, ou tirantes, que equilibrem os esforços.
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Muitas vezes a projeção dos cabos de equilíbrio são in-viáveis, e nesse caso podemos utilizar o seguinte arranjo dos cabos:
O grande desafio das estruturas pênseis é combater os esforços horizontais.
As estruturas pênseis apresentam, como inconveniente, o grande esforço horizontal que deve ser suportado pela estrutura. Uma das maneiras de fugir, desse inconveniente, é fazer a estrutura de modo que esses valores se com-pensem, como no caso da cobertura de forma circular, com anel de borda.
O anel externo é submetido a compressão e o esforço horizontal é compensado internamente.
Ação do Vento nas Estruturas Pênseis
Conforme sua geometria, as estruturas pênseis podem ser muito afetadas pelo vento, com forças verticais, de baixo para cima, devido ao fenômeno de sucção.
(fonte: Margarido, 2001)
As estruturas pênseis podem ser cobertas com membra-nas flexíveis, ligadas aos cabos. Havendo sucção superior ao peso próprio da cobertura haverá inversão dos esfor-ços, com mudança total de geometria, provocando inevi-tavelmente a ruptura da membrana. Para evitar a sucção, a estrutura deverá ter o peso próprio maior do que a força decorrente à sucção.
Ponte Akashi Kaikyo - a maior extensão em ponte pênsil - Japãofonte: Autor: João Marques em http://depedraecal.blogspot.com
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Coberturas com Cabos
fig. 1 - barra redonda utilizada como tirantefig. 2 - ponte supensa por cabos - Jacaraípe / ES
Os cabos representam uma boa opção para se vencer grandes vãos sem haver obs-trução do espaço interno. A ação do cabo normalmente é externa ao volume do es-paço da arquitetura.
Como o aço responde bem quando sob tra-ção, as seções das peças tracionadas po-dem ser bem esbeltas.
Para estas peças podem ser usados tiran-tes, como os cabos de aço, e também bar-ras e tubos de aço.
viga treliçada de cobertura
tirante
1 2
marquise atirantada,suspensa por cabos.
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Detalhes dos Estais para Grandes Cargas
Cabo formado por cordoalhas que podem ser substituídas sem afetar ou escorar a estrutura.
Tipos de Ancoragem para Cargas Médias
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Esticadores CIMAF
Soquetes Abertos CIMAF:
Fabricados com aço de alta resistência e submetidos a uma carga de prova de 40% da carga de ruptura mínima efetiva do cabo de aço, que corresponde a duas vezes a carga de trabalho.
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Soquetes de Cunha CIMAF:
Utilizados para fixação de cabos de aço, permitindoposterior regulagem no comprimento.
Grampos CIMAF - Aplicação Correta de Grampos em Laços:
