TRELIÇA
Uma treliça é uma estrutura de membros esbeltos conectados entre si em suas extremidades.(HIBBELER,2011,p.195)
O nome treliça plana deve-se ao fato de que todos os elementos do conjunto pertence apenas a um plano. Sua utilização na prática pode ser evidenciada através de telhados, pontes, viadutos, guindastes, etc.
Segundo HIBBELER,2011 para se projetar os membros e conexões de uma treliça, é necessário delimitar quais as forças que será desenvolvidas por cada membro quando a treliça for submetida a um determinado esforço. Hibbeler em sua análise considerou duas hipóteses muito importantes para o entendimento das forças que atua sobre o sistema: "todas as cargas são aplicadas nos nós" e "os membros são conectados entre si por pinos lisos", baseado nessas duas hipóteses concluiu-se que cada membro da treliça agirá como um membro de duas forças, logo se a força tende a alongar o membro será uma força de tração(Figura 1a), se ela tende a encurtar o membro será uma força de compressão(Figura 1b).
Figura 1. Membros de tração e compressão
Fonte: Hibbleler,2011,p.197
- Tipos de métodos para o dimensionamento:
Método dos nós: partindo do principio de que a treliça inteira está em equilíbrio, conclui-se então que cada um dos seus nós também estão em condição de equilíbrio. Para isso é necessário seguir alguns passos: determinação das reações de apoio, identificação do tipo de força existente em cada membro (tração ou compressão), e por fim a verificação da condição de equilíbrio em cada nó. Os cálculos devem começar a partir do nó que tenha pelo menos uma força conhecida e no máximo duas forças desconhecidas.
Método das Seções: considerando também que a treliça esteja em condição de equilíbrio e que cada um dos seus nós também estejam em equilíbrio, para determinar as cargas atuantes no sistema é necessário "cortar" a treliça em duas partes, com uma parte verifica-se a condição de equilíbrio e com a outra os cálculos dos membros. Esse tipo de método geralmente é empregado quando se quer calcular a força em apenas um membro da treliça.
- Membros de Força Zero
A análise da treliça utilizando o método de nós geralmente é simplificada quando for possível identificar os membros que não suportam carregamento algum. Esse membros são chamados de membros de força zero, e são empregados na maioria das vezes para dar estabilidade a treliça na sua confecção, fornecendo assim um apoio adicional. (HIBBELER,2011,p. 202)
- Tipos de Treliça
Segundo Moraes(2007), a escolha do tipo de treliça a ser utilizada em um projeto é determinada de acordo com a necessidade de se reduzir, na medida do possível, o comprimento das peças proposta a compressão, além disso o número de nós deve ser o menor possível, a fim de reduzir a deformação total da estrutura, facilitando assim sua construção e elevação. As treliças possuem diferentes geometrias, dentre as mais utilizadas estão as:
1. Treliça Pratt
A treliça Pratt (figura 2.1) é facilmente identificada pelos seus elementos diagonais que, com exceção dos extremos, todos eles descem e apontam para o centro do vão. Quando carregada com um peso apresenta esforços de tração nas diagonais e compressão nos montantes. Isto contribui para que os elementos possam ser delgados, fazendo com que o projeto fique mais barato.
2. Treliça Howe
A treliça Howe(figura 2.1) quando carregada com peso, depara-se com um comportamento contrário ao da Treliça Pratt, pois apresenta esforços de compressão nas diagonais e tração nos montantes. Isso faz com que os perfis metálicos necessitem ser maiores, tornando assim a ponte mais cara quando contruída em aço por exemplo.
Figura 2.1 - Treliça Pratt
Fonte: www.engenhariacimatec.blogspot.com.br
3. Treliça Warren
A treliça Warren (figura2.2) é considerada uma treliça mais comum quando se necessita de uma estrutura simples e contínua. Os sinais de tensões se alterna entre as diagonais. A presença de montantes na maioria das vezes se torna desnecessária, porém existem alguns casos que se utiliza para aumentar a estabilidade dos superiores ou diminuir o comprimento dos banzos inferiores(MORAES,2007).
Figura 2.2 - Treliça Warren
Fonte:www.area1pontedemacarrao.blogspot.com.br
4. Treliça Bowstring
A Treliça Bowstring (figura 2.3) funciona como uma treliça ou como um arco. Possui um carregamento uniformemente distribuidos, o "banzo curvo" superior trabalha como arco(comprido) e o banzo inferior trabalha como um tirante, mantendo suas extremidades juntas.
Figura 2.3 - Treliça Bowstring
Fonte: www.pinterest.pt/tipos de treliça
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