O uso do Aço na Arquitetura 1 Aluízio Fontana Margarido

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Coberturas em Estruturas Treliçadas

Treliças

ObjetivoConceituar as treliças e mostrar suas aplicaçõesem estruturas, principalmente de cobertura.

12Treliças são estruturas constituídas por conjuntos de ele-mentos compostos de três barras articuladas nas extremi-dades, formando uma figura fechada; as forças aplicam-se nos nós. A estrutura formada por três barras articuladas é um elemento estável, deformando-se somente por solicita-ções axiais de compressão ou de tração.

A treliça é formada assim:

Solicitação nas Treliças

Uma barra articulada em uma das suas extremidades e solicitada por uma força que se aplica na extremidade ar-ticulada, tem solicitação axial obrigatoriamente na direção da barra.

Vamos admitir, por um instante, que possamos ter a força agindo em outra direção, que não seja a da própria bar-ra.

Partimos de um elemento triangular como, por exemplo, o triângulo 1 e vamos, a partir das vértices, articulando mais duas barras, formando novos triângulos.

O uso do Aço na Arquitetura 2 Aluízio Fontana Margarido

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Nas articulações, o momento é zero, pois a barra gira e não resiste a nenhum momento.

No caso, há um momento igual ao produto da multiplicação da força F pela distância d ao ponto A, que é a articula-ção.

Isto não condiz com a realidade; assim, a única maneira de termos momento nulo é a distância ‘d’ ser nula, o que exige que a força e a barra estejam alinhadas.

Aplicação das Treliças

São usadas em estruturas onde são permitidas grandes alturas das vigas. As treliças possuem altura maior do que as vigas de alma cheia, pois podem ser entendidas como vigas de alma cheia onde se fizeram grandes aberturas.

Alguns Exemplos de Treliças

Como já foi visto, as forças só se aplicam nos nós e não no meio das barras. Caso queiramos reduzir os espaçamen-tos das terças sem criar um número exagerado de barras, podemos dividir o espaço superior da treliça anterior em dois, e criamos uma nova treliça.

Estas treliças são usadas principalmente em pontes, quan-do queremos reduzir o espaçamento dos apoios das vigas longitudinais que sustentam o tabuleiro.

Treliça em galpão restaurado - Mangal das Garças - Belem / PA

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Cálculo das Treliças

As condições de equilíbrio correspondem a ter a soma das forças igual a zero.

Tomemos um nó de uma treliça e isolemos esse elemento, que também está em equilíbrio, pois o elemento isolado é parte de um todo que, por hipótese está em equilíbrio.

Como VA é a reação da estrutura, esse valor é conhe-cido; comporta-se como uma viga com articulação móvel e fixa. A soma dos momentos é zero, pois todos os es-forços passam pelo ponto A da articulação. Deveríamos recorrer, então, à soma das forças, que deve ser nula. Nota:Para o desenvolvimento de equilíbrio, ver a obra Fundamentos de Estruturas, de Aluízio Margarido, 2001.

Outras Formas de Treliça

A estrutura é o pórtico em treliça triarticulado em A, B e C.

Podemos fazer treliças compostas, nas quais uma das bar-ras da treliça básica é substituída por outra treliça, como no caso abaixo:

Neste caso, calculamos como se a barra em treliça fosse uma barra simples da treliça básica e, então, calculamos a ‘barra treliça’ como uma outra treliça com as reações cor-respondentes à ‘barra treliça’.

Arco em treliça espaçial - Aeroporto Pinto Martins - Fortaleza / CE

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Treliças para maior Apoio das Terças:

Podemos Proceder assim:

Treliças com Vãos Menores para Apoiar as Terças:

Treliça convencional de aço, muito utilizada em galpõesSão Paulo / SP

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Contraventamentos

De uma maneira geral as estruturas metálicas, quando concebidas no plano, necessitam ser contraventadas.

O contraventamento permite dar a estrutura condições de resistir a solicitações perpendiculares a esse plano.

A montagem deve começar pelos pórticos contraventados, para que a estrutura já tenha estabilidade de início. De-vemos lembrar que o contraventamento correspondente a ponto fixo para a temperatura. Ou seja: devido a dilatação da estrutura o travamento se comporta como um ponto fixo, dilatando-se a estrutura a partir deste ponto.

Treliças no Espaço

a) Desenvolvimento de uma superfície poliédrica.

b) formados por tetraedros:

Os tetraedros são associados para formarem uma treliça espacial. Os segundos tetraedros são agrupadosinvertidos para formarem a superfície.

São estruturas que permitem vencer grandes vãos (ver referência Fundamentos de Estruturas, de Aluízio Margari-do, 2001).

Estrutura Espacial - Estação Docas - Belém / PA