Cabos

Os cabos são de amplo uso na Engenharia, como por exemplo: teleféricos, cabos de fixação para torres elevadas e pontes suspensas.

São elementos lineares e flexíveis, devido às pequenas dimensões transversais em relação ao seu comprimento. São formados geralmente por uma cordoalha de aço ou corrente metálica, e capazes de resistir a carregamentos externos desenvolvendo somente esforços axiais de tração. Oferecem resistência nula a qualquer esforço de compressão ou flexão. Pela elevada resistência a tração, os cabos de aço são ideais para cobrir grandes vãos. Funcionam também como elementos construtivos de sistemas planos (pontes suspensas e treliças de cabo) ou sistemas espaciais (redes de cabo).

Os cabos são considerados sistemas estruturais de forma ativa. É uma estrutura flexível com alta resistência a tração. Eles transmitem cargas somente através de esforços normais simples, neste caso a tração.

Compressão:

A força de compressão é exercida para baixo sobre a plataforma da ponte suspensa, mas como é uma plataforma suspensa, os cabos transferem a compressão para as torres, que dissipam essa força diretamente sobre o solo em que estão fixadas.

Tração:

Os cabos de sustentação, indo de um ancoradouro ao outro, são os que têm de aguentar as forças de tração. Os cabos são literalmente esticados para suportar o peso da ponte e de seu tráfego.

É importante salientar que o cabo sempre adapta sua forma mediante as forças externas atuantes, ficando totalmente tensionado de acordo com a ação da carga aplicada. A forma que ele assume em resposta a essas forças denomina-se forma funicular, que de acordo com o número de cargas, assume a forma de um polígono funicular, e que se for uma carga uniformemente distribuída gera uma curva uniforme, convertendo-se em uma curva funicular, e consequentemente em uma parábola.

Em geral, apesar de ser um elemento básico e simples, os cabos possuem um comportamento estrutural complexo, exigindo um excelente embasamento para o estudo e cálculo de seus esforços.

O estudo dos cabos suspensos é feito de acordo com os tipos de carregamento:

Cabos com cargas concentradas;

Cabos com cargas distribuídas ao longo do seu vão (parábola);

Cabos com cargas distribuídas ao longo do seu comprimento (catenária).

Cabos com cargas concentradas

• Considere um cabo fixo em dois pontos A e B sustentando cargas verticais P1, P2 e P3;

• Supomos que o cabo é flexível e que o seu peso é desprezível;

• Supomos que a distância horizontal do apoio A até cada uma das cargas é conhecida e que as distâncias horizontal e vertical entre os apoios também são;

A proposta é determinar a distância do apoio A até cada um dos pontos C1, C2, C3, ou seja, a forma do cabo e também a tração em cada parte dele.

Fazendo o digrama de corpo livre: