ANÁLISE VIA ELEMENTOS FINITOS DE UMA COBERTURA DO TIPO PARABOLOIDE HIPERBÓLICO LIMITADO POR LINHAS RETAS

Resumo

As coberturas do tipo paraboloide hiperbólico apresentam grande versatilidade, uma vez que superam grandes vãos com uma quantidade pequena de material. Devido à sua forma, possuem ainda forte apelo estético, e permitem a utilização de diferentes materiais, como concreto, aço e madeira em sua execução. A análise estrutural e o dimensionamento podem ser feitas seguindo um procedimento analítico em que na cobertura são considerados apenas os efeitos de membrana, ou seja, tensões tangenciais de tração e compressão. No entanto, a disseminação de ferramentas numéricas permite a consideração de todos os esforços atuantes na cobertura quando ela é simulada como casca. O objetivo deste trabalho é avaliar as diferenças nas considerações de um paraboloide hiperbólico limitado por linhas retas como membrana e como casca. Para isto, foi feita a simulação de membrana e sua validação a partir da comparação com resultados analíticos. Foi feita ainda a simulação da mesma cobertura considerando os efeitos de casca, ou seja, a flexão, o cisalhamento e a torção além das tensões tangenciais. Foi observado que a consideração da casca leva a uma redução dos esforços na vigas que sustentam a cobertura, uma vez que esta passa a contribuir ativamente na absorção destes esforços. Além disto, existem regiões na cobertura em que ocorrem concentrações de tensões que devem ser consideradas no dimensionamento destas estruturas. De forma geral, pode-se recomendar a substituição do método analítico da membrana por métodos computacionais que consideram o comportamento de casca, uma vez que esta abordagem leva a estruturas mais seguras e econômicas e atualmente existem diversas ferramentas computacionais para este fim.