Treliças

2. TRELIÇAS

As treliças ou sistemas triangulados são estruturas formadas por elementos resistentes, aos quais se dá o nome de barras. Estes elementos encontram-se ligados entre si por articulações (nós) sob forma geométrica triangular, através de pinos, soldas, rebites, parafusos que visam formar uma estrutura rígida, com a finalidade de resistir a esforços normais apenas. Sendo que se consideram, no cálculo estrutural, perfeitas (sem qualquer consideração de atrito ou outras forças que impedem a livre rotação das barras em relação ao nó).

Na definição comum de treliça as cargas são aplicadas somente nos nós, não havendo qualquer transmissão de momento fletor entre os seus elementos, ficando assim as barras sujeitas apenas a esforços normais, axiais e uniaxiais (alinhados segundo o eixo da barra) de tração ou compressão.

A definição de treliça tem, então, como base as seguintes simplificações:

1. Articulações perfeitas;

2. Articulações de rotação livre (rótulas);

3. Ausência de forças aplicadas nas barras.

A utilização das treliças na prática pode ser observada em pontes, viadutos, coberturas, guindastes, torres, etc.

Há dois tipos de treliças: planas e espaciais.

2.1. Treliças Planas

Designa-se treliça plana quando todos os elementos da mesma são dispostos essencialmente num plano, geralmente são utilizadas em estruturas de telhados e pontes.

Os membros de uma treliça são esbeltos e não são capazes de suportar cargas laterais.

O bom desempenho de uma treliça é garantido se as cargas são aplicadas nas juntas ou nós.

As treliças planas isostáticas se dividem em três categorias: simples, compostas e completas, conforme Pfeil (1980, p.174-175):

• SIMPLES - formadas a partir de três barras ligadas em triângulo, juntando-se a estas duas novas barras para cada novo nó rotulado.

• COMPOSTAS - formadas pela ligação de duas ou mais treliças simples, por meio de rótulas ou barras bi rotuladas.

• COMPLETAS - treliças isostáticas que não obedecem às regras de formação de treliças simples ou compostas.

As treliças mais empregadas na prática são as simples e compostas.

Para o cálculo de esforços neste tipo de estrutura (quando a treliça apresenta isoestaticidade interna e externa) utilizam-se essencialmente 2 métodos:

• Método do equilíbrio dos nós ou Método de Cremona.

• Método de Ritter ou Método das Seções.

Treliça Esquemática:

• Banzo Inferior = conjunto de elementos que forma a parte inferior;

• Banzo Superior = conjunto de elementos que forma a parte superior;

• Montantes = barra verticais;

• Diagonais = barras inclinadas.

2.1.1. Treliça Pratt (simples)

A treliça Pratt é facilmente identificada pelos seus elementos diagonais que, com exceção dos extremos, todos eles descem e apontam para o centro do vão. Exceto aqueles elementos diagonais do meio, todos os outros elementos diagonais estão sujeitos somente à tração, enquanto os elementos verticais suportam as forças de compressão. Isto contribui para que os elementos diagonais possam ser delgados, fazendo com que o projeto fique mais barato. É considerada vantajosa em estruturas metálicas devido aos montantes, que são os elementos mais curtos da alma, estarem em compressão ao invés das diagonais mais longas. Esta vantagem é em parte anulada pelo fato de o banzo central comprimido ser mais fortemente carregado que o central tracionado.

2.1.1.1. Com apoio no banzo inferior

Diagonais externas e montantes comprimidos; diagonais internas tracionadas.

2.1.1.2. Com apoio no banzo superior

Diagonais tracionadas e montantes comprimidos.

2.1.2. Treliça Warren (simples)

A treliça Warren é talvez a mais comum quando se necessita de uma estrutura simples e contínua. Para pequenos vãos, não há a necessidade de se usar elementos verticais para amarrar a estrutura, onde em vãos maiores, elementos verticais seriam necessários para dar maior resistência. As treliças do tipo Warren são usadas para vencer vãos entre 50 e 100 metros.

2.1.2.1. Com apoio no banzo inferior

Algumas diagonais comprimidas e outras tracionadas; alguns montantes comprimidos e outros tracionados.

2.1.2.2. Com apoio no banzo superior

Não têm montantes; algumas diagonais comprimidas e outras tracionadas. Triângulos isósceles.

2.1.3. Treliça Howe (simples)

A treliça Howe é o oposto da treliça Pratt. Os