fundamentos e aplicações

Transcrição

1 Cascas Folhas poliédricas Curvatura simples (superfície desenvolvível) Curvatura dupla (superfície não desenvolvível) Curvatura gaussiana nula Curvatura gaussiana positiva Curvatura gaussiana negativa Outros tipos Cascas de revolução Cascas cônicas 1 Cascas de translação Cascas cilíndricas incluindo as tipo shed e asas de gaivota 2 Superfícies regradas Cascas cônicas e cilíndricas Cascas de revolução Cúpulas circulares, paraboloides e elipsoides de revolução 3 Cascas de translação Paraboloides elípticos Cascas de revolução Hiperboloides de revolução 4 5 Cascas de translação Paraboloides hiperbolicos Superfícies regradas Hiperboloides de revolução, paraboloides hiperbólicos, conoides Cascas corrugadas 6 7 Prismáticas Não prismáticas Fig 9.1 Formas básicas das estruturas em cascas e folhas poliédricas

2 a) Casca cilíndrica b) Casca cônica c) Casca em forma de asa de gaivota d) Casca cilíndrica em cobertura tipo shed Fig 9.2 Exemplos de cascas com curvatura simples

3 mm 200 mm mm 40 mm 10,00 m 0,50-0,70 5,00 m Fig. 9.3 Exemplo de aplicação de cascas cilíndricas pré-moldadas Fonte: adaptado de Mokk (1969).

4 a) Vista 3,0 3,0 m A A 12,0 m 24,0 m CORTE A-A 3,0 m b) Seção transversal Armadura de protensão 6,0 m 6,0 m Fig. 9.4 Esquema de casca cilíndrica formada por aduelas pré -moldadas Fonte: adaptado de Baykov (1978).

5 12,0 m Mounir Kalil El Debs a) Vista 3,0 3,0 m A A CORTE A-A 3,0 m b) Seção transversal 12,0 m Fig. 9.5 Esquema de casca cilíndrica formada por elementos pré -moldados apoiados em viga de borda Fonte: adaptado de Baykov (1978).

6 CORTE A-A A A CML Vigas de borda de Aduelas pré-moldadas Fig. 9.6 Esquema de cobertura com casca cônica de elementos pré -moldados com apoio em viga de borda

7 DETALHE B 40 mm CML 330 Detalhe B CML DETALHE A 220 R = 22,00 m 3,00 Detalhe A 24,00-30,00 m 12,00 m 24,00 m Fig. 9.7 Esquema de cascas cilíndricas formadas por elementos de eixo reto Fonte: adaptado de Baykov (1978).

8 - n ϕ n θ Compressão Tração n ϕ + n θ n ϕ Solicitação ao longo do meridiano n θ Solicitação ao longo do paralelo Fig. 9.8 Forças normais resultantes do comportamento de membrana nas cúpulas

9 a) b) c) Fig. 9.9 Formas de divisão das cúpulas em elementos pré -moldados

10 VISTA Elipsoide de revolução Elementos s Elipse SEÇÃO TRANSVERSAL 75 mm 3,06 m 23,2 m Içamento do elemento Fig Esquema de cobertura formada com grandes elementos pré -moldados

11 a) Montagem b) Vista interna Elementos s Elemento Sequência de montagem Fig Exemplo de cúpula formada com pequenos elementos pré -moldados: Mercado de Sidi-Bel-Abbes, na Argélia Fonte: adaptado de Mokk (1969).

12 a) Vista b) Seção da cúpula com elemento típico Nervura na face interior Cobertura em Obs.: por clareza não está mostrada armadura saliente no elemento c) Principais medidas Tipos de elementos 4 Pilares em armado Elemento CML 25 mm Armadura saliente R = 46,0m ,6 m Fig Exemplo de cúpula formada com pequenos elementos pré -moldados: Palacete de Esportes de Roma Fonte: adaptado de Teixeira (1994).

13 a) b) Fig Formas de divisão de paraboloides elípticos em elementos pré -moldados

14 7,5-20 m 7,5-12,5 m m Fig Possibilidades de cobertura em casca conoidal Fonte: adaptado de Mokk (1969) m

15 a) Circular b) Tronco piramidal c) Piramidal invertida d) Segmento de circunferência CORTE A-A inclinada B B Pilar PLANTA CORTE B-B Elevação A A Fig Exemplos de coberturas com folhas poliédricas

16 a) Folhas prismáticas b) Folhas quase prismáticas (desenvolvimento em planta) Fig Folhas prismáticas e quase prismáticas apoiadas em estruturas de suporte

17 a) Forma e arranjo dos elementos b) Esquema da técnica da dobradura c) Esquema da protensão e posição da armadura Detalhe A Forma de moldagem Concretagem das juntas DETALHE A 120 mm 25 mm Armadura de protensão Conformação pós-moldagem Posição pós-conformação d) Indicações de dimensões dos elementos s e) Detalhes de ligações CML Tela de aço 6,0-30 m mm CPM CML ,47-1,56 1,03-2,15 m CPM 2,0-3,2 m Fig Detalhes e possibilidades das folhas prismáticas e quase prismáticas Fonte: adaptado de Zhenqiang e Arguello-Carasco (1991).

18 Fig Aplicação de CPM em folhas poliédricas em um ginásio de esportes na Suíça: a) içamento e rotação de elemento pré -moldado; b) finalização da montagem dos elementos; c) construção pronta; d) detalhe da construção pronta Fotos: cortesia de Fürst Laffranchi Bauingenieure GmbH, CH-Aarwangen.

19 Seção W Seção Y Shed Y Seção transversal Seção longitudinal Elemento HP Fig Exemplos de elementos lineares em forma de casca ou de folha poliédrica

20 Vista lateral Seção junto ao apoio Seção no meio do vão Fig Exemplo de elemento linear em forma de folha poliédrica com seção variável ao longo do vão

21 a) Esquema de cobertura com tirante apoiada em estrutura suporte b) Esquema de cobertura com arranque no nível do solo A A Detalhe A A A Tirante DETALHE A CML CORTE A-A Tirante Alternativas de seção transversal dos elementos Fig Esquemas de coberturas formadas por elementos lineares em forma de casca ou de folha poliédrica Fonte: a) adaptado de Baykov (1978).

22 a) Formas básicas Tirante Segmentos Dois segmentos curvos Dois segmentos retos Um segmento com pilares e tirantes tirante Vários segmentos curvos ou retos Arranque acima do nível do solo Dois segmentos com pilares e tirantes b) Estrutura bidimensional c) Estrutura tridimensional PLANTA Ligações Segmentos s Fig Formas básicas e esquemas de arcos e pórticos formando estruturas bidimensional e tridimensional

23 PLANTA VISTA A A CORTE A-A Elementos de casca Arcos CML Arco Elementos de casca Fig Esquema de cobertura com arcos e elementos de casca

24 PLANTA Elementos s Cabos Elementos s VISTA SUPERIOR Elementos s Anel externo Anel interno CORTE Pilares Fig Esquema de coberturas suspensas em planta circular com elementos pré -moldados Fonte: adaptado de Promyslov (1986).

25 VISTA CORTE Anel interno Anel externo Cabos de aço Viga perimetral Placa trapezoidal pré-moldada apoiada sobre os cabos Concretagem na direção circunferencial Concretagem na linha dos cabos Cabos Armadura saliente Esquema de uma parte de cobertura após concretagem das ligações Esquema de montagem dos elementos s sobre os cabos Fig Exemplo de cobertura suspensa em planta circular com elementos pré -moldados Fonte: adaptado de Barbato (1975).

26 VISTA SUPERIOR CORTE Elementos s Cabos PLANTA Elementos s Fig Esquema de coberturas suspensas em planta retangular com elementos pré -moldados Fonte: adaptado de Promyslov (1986).