Atividade Concepção Estrutural e a Arquitetura

Resumo das págs. 98 a 116 do livro “Concepção Estrutural e a Arquitetura” de Yopanan C. P. Rebello

     As vigas, treliças e pilares fazem parte dos sistemas estruturais básicos das construções e possuem diferentes comportamentos, características e aplicações.

     A viga é um sistema estrutural sujeito a dois esforços: momento fletor e força cortante e que exige maior consumo de materiais e maior resistência, por sofrer predominantemente de momento fletor. A sua classificação diante da quantidade de apoios é de vigas em balanço, vigas biapoiadas e vigas contínuas. A viga biapoiada têm a característica de serem solicitadas por tensões de compressão nas fibras superiores, e de tração nas fibras inferiores, enquanto que nas vigas em balanço, essas tensões se invertem. Já as vigas contínuas, com mais de dois apoios, têm-se no vão, compressão acima e tração abaixo, ocorrendo o inverso nos apoios.

     Nas vigas, os matérias que respondem bem aos esforços de flexão são o aço, a madeira e o concreto armado, o último leva a desvantagem de necessitar de um segundo material, o aço, para possuir uma boa resistência. A seção ideal para uma viga é a I, o aço é um material que se adequa bem a esse formato, enquanto que para o uso do concreto armado recomenda-se usar o formato T, pois necessita-se de uma maior quantidade de materiais.

    A aplicação das vigas acontece frequentemente como elemento de sustentação de pisos, seus vãos vencidos pela viga de alma cheia são bem menores do que aqueles vencidos pelo cabo e pelo arco e seus limites ficam em torno de 20 metros com o uso do aço e do concreto armado, enquanto que o uso do concreto protendido permite vãos em torno de 200 metros. Além dos tipos de vigas já citados, existe também a viga balcão que se projeta além da fachada do edifício e apresenta também o esforço de torção, e a viga de transição, que apoiam pilares, distribuindo suas cargas entre outros pilares em posições distintas.

     A treliça é outro sistema estrutural formado por barras que se ligam em pontos denominados nós, representada por uma estrutura triangular, submetidas a tração e a compressão simples e as cargas sobre as treliças devem ser sempre aplicadas nos nós. As suas barras recebem denominações específicas: banzo superior (barra superior), banzo inferior (barra inferior), diagonal (barra diagonal) e montante (barra perpendicular). Nas barras diagonais recomenda-se que a sua inclinação fique entre 30º e 60º.

     Entre os matérias que resistem bem aos esforços de tração e de compressão simples, característicos da treliça, podemos citar o aço e a madeira. O aço ainda apresenta vantagens sobre a madeira, pois proporciona maior facilidade de execução de nós de ligação das barras e menor peso na estrutura final. No caso do aço, podem ser usados cabos para as barras tracionadas; tubos, principalmente de seção circular. Com a madeira, são usadas seções quadradas e retangulares cheias, tanto para as barras tracionadas como para as comprimidas.

     As treliças são geralmente empregadas em coberturas e pontes, também são usadas para a sustentação de pisos com grandes vãos, em substituição às vigas de alma cheia, pois resultará em peças mais leves. Os vãos na alma da treliça permitem a passagem das tubulações e benefícios da ventilação e de iluminação e os limites de vãos podem chegar a 120 metros, em coberturas, ou ainda a 30 metros, em pontes.

     Um sistema estrutural que também é formado por barras que se unem em pontos denominados nós, é a Viga Vierendeel, estrutura composta por montantes dentro de um quadro rígido, no qual permite o recebimento de carregamentos maiores ou vencer grandes vãos. Sua estrutura é composta por barras horizontais denominadas membruras, barras verticais, os montantes, e os nós rígidos.