Treliças Espaciais

ÍNDICE

INTRODUÇÃO_______________________________________________PÁG. 05

DEFINIÇÕES_______________________________________________PÁG. 06

TIPOLOGIA________________________________________________PÁG. 08

APLICAÇÃO EM PROJETOS________________________________PÁG. 14

BIBLIOGRAFIA______________________________________________PÁG. 16

 

INTRODUÇÃO

Neste trabalho serão apresentadas informações sobre treliças espaciais e suas principais utilizações no meio da construção no Brasil e no mundo, através de textos e imagens explicativas.

 

DEFINIÇÕES

Estruturas metálicas de aço ou alumínio que utilizam como base para a sua forma o triangulo por ser a única forma geométrica que não se deforma, criando assim uma figura tridimensional constituída por formações triangulares.

As treliças espaciais mais comuns são formadas por malhas planas, podendo, também ser formadas por malhas curvas cilíndricas (arqueadas) ou malhas curvas esféricas (cúpulas).

Figura 1-TRELIÇA MALHA PLANA

Figura 3 - TRELIÇA CURVA ESFÉRICA

Estruturalmente, uma treliça tem que seguir três condições:

1) As barras que constituem a estrutura ligam-se entre si por meio de articulações sem atrito;

2) As cargas e as reações aplicam-se somente nos nós da estrutura;

3) O eixo de cada uma das barras coincide com a reta que une os centros das articulações de suas extremidades.

Quando atendidas essas condições, as diversas barras da treliça são solicitadas apenas por forças normais. Porém, não é isso o que se vê na prática, já que as articulações sempre vão oferecer uma resistência ao giro das barras, introduzindo momentos fletores nelas. Contudo, essa resistência é muito menor se comparada às forças normais aplicadas nos nós.

Quanto ao peso próprio desse tipo de estrutura, a flexão por ela causada é muito pequena. Desse modo, costuma-se desprezar essa flexão e substituir essa carga distribuída ao longo da barra por duas cargas concentradas e de mesma intensidade nas extremidades da barra.

A escolha do sistema estrutural em treliça espacial deve-se a algumas de suas características, que resultam em vantagens estruturais e construtivas em relação aos sistemas planos convencionais.

As principais vantagens da utilização de treliças espaciais são apontadas por MAKOWSKI (1981):

 Comportamento tridimensional permite uma distribuição de esforços bastantehomogêneo entre as barras que compõem a estrutura, permitindo a padronização das seções e redução de peso próprio da estrutura;

 Possuemgrande rigidez a flexão, alto grau de indeterminação estática e podem apresentar grande número de barras redundantes, o que segundo o autor pode representar uma reserva de segurança do sistema;

 Podem ser fabricadas em pequenas partes ou elementos de peso próprio reduzido facilitando o transporte e a montagem, resultando na redução de custos;

 O espaço entre os banzos superiores einferiores pode ser utilizado para passagem de instalações diversas;

No Brasil, o desenvolvimento e a utilização de treliças espaciais teve grande impulso com a construção, na cidade de São Paulo, do Centro de Exposições do Anhembi no final da década de 60. A treliça espacial, projetada pelo engenheiro canadense Cedric Marsh, é composta por cerca de 48.000 barras tubulares de alumínio para uma área coberta de 62.500m2 sendo, até hoje, a maior estrutura em alumínio do mundo. Nas décadas seguintes, as estruturas espaciais se multiplicaram no Brasil, com obras de relevante importância e repercussão internacional como, por exemplo: a estrutura da cobertura da Cervejaria Brahma, no Rio de Janeiro, que é a maior treliça espacial do mundo com 132.000 m2 de área coberta (vãos livres de 30m e 60m) e o Pavilhão de Feiras e Exposições de Brasília com 57.000 m2 de área coberta, montada em apenas 100 dias.

Os elementos ou unidades básicas que formam as treliças espaciais são as barrase os nós que, pelas suas dimensões e peso próprio, facilitam o transporte e a montagem da estrutura. Em alguns sistemas, a estrutura é transportada para a obra em unidades piramidais pré–fabricadas. Medidas como restrição de comprimentos e proteção das peças devem ser previstas na definição do tipo de transporte destes elementos.

Caso sejam utilizadas barras com seções laminadas, o processo de fabricação destes elementos resume-se ao corte, nos comprimentos adequados, e preparação das extremidades das barras para a conexão.

Para seções formadas a frio, além do corte e preparação das extremidades, é necessário um processo de conformação da seção que pode ser por dobramento, perfilagem ou calandragem.

A preparação da extremidade da barra depende do tipo de ligação que se vai utilizar, podendo envolver: execução de furos, soldas e redução de seção por corte ou amassamento (estampagem) das extremidades.

A estampagem de extremidade é feita em uma prensa com duas ferramentas, sendo uma fixa, onde a extremidade do tubo é posicionada e uma móvel, que produz o impacto para a estampagem e executa, ao mesmo tempo, os furos necessários. Não é recomendável a utilização de extremidades estampadas em tubos com diâmetro superior a 127mm pois, além de exigir equipamentos de grande capacidade para executar a estampagem, a redução de seção pode comprometer o desempenho estrutural do elemento e da estrutura como um todo. Neste caso, normalmente utilizam-se chapas de ponteira nas extremidades das barras.

 

TIPOLOGIA

Comportamento estrutural das treliças espaciais é função do arranjo dos elementos que a compõem. Para se obter uma treliça espacial é possível distribuir de diferentes formas os elementos ou barras, tanto em planta como em elevação. A seguir são apresentadas e discutidas as formas de arranjo mais comuns.

 Classificação