Modelos de campos de tensões para a conceção de estruturas
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Miguel Sério Lourenço, Engenheiro de Estruturas, Diretor Técnico e Sócio-Gerente da JSJ, Professor Convidado no IST e IPS
Pretende-se mostrar que os modelos de campos de tensões podem ser muito úteis para a compreensão do funcionamento estrutural nas primeiras fases da elaboração de um projeto de estrutura, nomeadamente na fase da conceção estrutural. O entendimento do comportamento da estrutura surge frequentemente quando os engenheiros adquirem uma compreensão visual ou conceptual do caminho da carga através de uma estrutura. Esta perspetiva tem muita relevância na engenharia moderna, pois com o avanço das ferramentas de cálculo informáticas e da inteligência artificial, é muito importante que o engenheiro mantenha essa compreensão.
Os modelos de campos de tensões, com a sua forte componente gráfica, em conjunto com a ligação direta ao caminho da carga, é uma técnica essencial para o entendimento do comportamento estrutural. A sua aplicação a fases de estudo iniciais de um projeto, onde se avaliam diversos sistemas estruturais distintos, é muito útil para a definição de uma estrutura eficiente, ecomómica e racional. Em simultâneo, permitem a elaboração de cálculos manuais simples para estimar com bastante precisão as dimensões de secções transversais, as estimativas de pré-esforço, os rácios de armaduras e, principalmente, servem de base para a validação de modelos mais complexos elaborados em fases posteriores de projeto. São apresentados de seguida três exemplos reais de aplicação de modelos simples de equilíbrio para a definição dos sistemas estruturais em fases preliminares do projeto.
Art’s Centre: Construído em 2005 no Parque das Nações, com uma área bruta de cerca de 80 000 m2 para escritórios, comércio e hotelaria, constituiu um desafio de engenharia muito interessante. As condicionantes impostas impediam que o alinhamento de alguns pilares tivesse continuidades ao nível do piso térreo. Não sendo possível conceber vigas de transição ao nível do primeiro piso, implementou-se várias estruturas de transição nos últimos pisos, que vencem um vão de 24 m e uma consola de 11 m.
O sistema estrutural tinha de permitir o maior número possível de
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