análise do projeto de estruturas metálicas espaciais - SET - USP

Análise do projeto de estruturas metálicas espaciais: ênfase em coberturas
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A estrutura espacial em alumínio cobre uma área de 260m x 260m, e está
apoiada em 25 pilares que formam vãos de 53,33m e 60m. Cada pilar possui 2 pernas
de aço articuladas nas bases, que vencem altura de 5,36m. Da junção das
extremidades superiores das pernas partem 4 braços de aço que alcançam a altura
de 8,64m, perfazendo um pé direito de 14m (Figuras 2.52 e 2.53). Estas articulações
permitem deslocamentos radiais, diminuindo os esforços horizontais provocados por
efeitos de variação de temperatura.
Nas extremidades superiores dos braços está ligada a treliça espacial, por
meio de conexões articuladas. A treliça é formada por um arranjo geométrico do tipo
quadrado sobre quadrado. A modulação é 3,333m x 3,333m com altura de 2,357m, e
conseqüentemente as diagonais também possuem um comprimento teórico de
3,333m. Existe ainda uma estrutura espacial adicional, no perímetro da estrutura
principal de cobertura, responsável pela sustentação do fechamento vertical da
platibanda. As estruturas principal e secundária apresentam um total de cerca de 60
mil barras de seção tranversal tubular circular e um peso total de cerca de 360
toneladas.
Figura 8 – Centro de Exposições Anhembi.
8.2 Hangar de manutenção – Beijing / China
Este hangar, construído em 1995, apresenta dois vãos livres de 153m, e é
considerado um dos maiores hangares do mundo, com capacidade para manutenção
de até 4 aviões B747-400 (Figura 9).
O hangar apresenta pontes rolantes fixadas na cobertura e está localizado
numa região sujeita a abalos sísmicos de alta intensidade. Segundo SHUTUN (1999),
a cobertura é formada por uma treliça espacial com três camadas de banzo e 6,00m
de altura. As camadas superior e inferior apresentam arranjo quadrado com
orientação diagonal em relação ao contorno, com dimensão de módulo de 4,22m x
4,22m. A camada intermediária apresenta arranjo quadrado com orientação ortogonal
em relação ao contorno, com dimensão de módulo de 6,00m x 6,00m. Todos as
barras de seção tranversal tubular circular são conectadas por solda a nós esféricos,
totalizando 16.800 perfis tubulares e 4.000 nós esféricos. Os perfis tubulares
apresentam seções que variam de Ø 102mm x 5mm até Ø 273 x 16mm, sendo que o
aço possui tensão de escoamento de 400 MPa e tensão última de 540 MPa. Os nós
esféricos são ocos e variam de Ø 500mm x 6mm até Ø 800mm x 22mm. O fato das
conexões serem soldadas exigiu um elevado controle de qualidade e exames de
ultrasom em todas as conexões. O arranjo com três camadas de banzo foi
selecionado porque, para este vão, a rigidez do arranjo com duas camadas é muito
baixa, não satisfazendo as exigências quanto aos deslocamentos. Comparada com o
arranjo de duas camadas, a altura do arranjo com três camadas pode ser reduzida em
Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 27, p. 27-58, 2005