Heino Engel. Sistemas Estruturais. 2003.GG, Notas de estudo de Cultura

Baixe Heino Engel. Sistemas Estruturais. 2003.GG e outras Notas de estudo em PDF para Cultura, somente na Docsity! Sistemas de estructuras Heino Engel Sistemas estruturais Dedicado a Nymphe Dedicado a Rose 1aedición, 1a tirada 2001 1aedición, 2a tirada 2002 1aedición, 3a tirada 2003 Título original Tragsysteme. Heino Engel Versión castellana de Jordi Siguan y Rafael Ayuso, arqtos. Revisión: Carme Muntané, arqto. Diseno de la cubierta: Toni Cabré/Editorial Gustavo Gili, SA Título original: Tragsysteme. Heino Engel Versão portuguesa de Esther Pereira da Silva, arqta. Revisão: Carla Zollinger, arqta. Desenho da capa: Toni Cabré/Editorial Gustavo Gili Ninguna parte de esta publicación, íncluido el diseno de la cubierta, puede reproducirse, almacenarse o transmitirse de ninguna forma, ni por ningún médio, sea este electrónico, químico, mecânico, óptico, de grabación o de fotocopia, sin la previa autorización escrita por parte de la Editorial. La Editorial no se pronuncia, ni expresa ni implicitamente, respecto a la exactitud de la información contenida en este libro, razón por la cual no puede asumir ningún tipo de responsabilidad en caso de error u omisión. Nenhuma parte desta publicação, incluído o desenho da capa, pode ser reproduzido, guardado ou transmitido de nenhuma forma, nem por nenhum meio, seja este eléctrico, químico, mecânico, óptico, de gravação ou de fotocópia, sem a prévia autorização escrita por parte da Editora. A Editora não se pronuncia, nem expressa nem implicitamente, respeito à exatidão da informação contida neste livro, razão pela qual não pode assumir nenhum tipo de responsabilidade em caso de erro ou omissão. © Heino Engel y Verlag Gerd Hatje, 1997 y para la edición castellana/portuguesa Editorial Gustavo Gili, SA, Barcelona, 2001 Printed in Spain ISBN: 84-252-1800-4 Depósito legal B. 16.111-2003 Fotocomposición: ORMOGRAF, Barcelona Impresión: Gráficas 92, SA, Rubi (Barcelona) 20 4. O mecanismo que efetua isso chama-se estru­ tura: A redistribuição de forças é causa e essên­ cia da estrutura. Isso, então, é a chave para revelar a total varie­ dade das existentes e potenciais estruturas, para uma aplicação criativa por parte do planejador, tanto o arquiteto como o engenheiro. Uma teoria de sistemas para estruturas, constru­ ída baixo sua função essencial de redistribuição de forças, analisada com ilustrações pelos siste­ mas característicos de: - comportamento mecânico - geometria de forma e espacial - potencial de projeto (4) Revelação do tema / articulação Na natureza e na técnica existem 4 mecanismos típicos para lidar com forças atuantes, isto é, para redistribui-las. Eles são básicos, possuem carac­ terísticas intrínsecas e são familiares ao homem com tudo relacionado aos esforços, como supor­ tá-los e como reagir. 1 AJUSTAMENTO para as forças Estruturas agindo principalmente através de forma material: • SISTEMAS ESTRUTURAIS DE FORMA-ATIVA Sistema em condição de tensão simples: Forças de compressão ou tração 2 SEPARAÇÃO de forças Estruturas agindo basicamente através de barras de compressão e de tração: * SISTEMAS ESTRUTURAIS DE VETOR-ATIVO Sistema baixo condição de tensão co-ativa: Forças de compressão e tração 3 CONFINAMENTO de forças Estruturas agindo basicamente através de corte transversal e continuidade de material: • SISTEMAS ESTRUTURAIS DE SEÇÃO-ATIVA Sistema baixo condições de flexão: Forças secionais 4 DISPERSÃO de forças Estruturas agindo principalmente através da extensão e forma da superfície • SISTEMAS ESTRUTURAIS DE SUPERFÍCIE-ATIVA Sistema baixo condição de tensão da superfície: Forças de membrana A estes quatro mecanismos, deve ser acrescen­ tado um quinto. Este tipo, que é caracterizado pela extensão vertical das construções e portan­ to diz respeito aos quatro sistemas de redistribui­ ção de forças antes mencionados, por causa de sua função especial classifica-se como um siste­ ma de estrutura próprio. 5 ABSORÇÃO e FUNDAMENTAÇÃO de forças em estruturas agindo principalmente como transmissoras de carga vertical: • SISTEMAS ESTRUTURAIS DE ALTURA-ATIVA (Sistemas sem condição típica de tensão ) O critério de distinção de sistemas é, portanto, em cada caso, a característica dominante de dis­ tribuição de forças. Além da característica domi­ nante, dentro de cada estrutura, distintas forças operacionais estarão em atividade sendo descri­ tivas de outros sistemas. No entanto, se a princi­ pal ação de extensão, que é o mecanismo domi­ nante para redistribuição de forças, for conside­ rada, cada estrutura pode ser facilmente classifi­ cada dentro de uma das cinco 'famílias' de siste­ mas estruturais. Tal simplificação dos sistemas tem ademais outra justificação. Forma e espaço na construção estão menos influenciados pelas estruturas por causa das cargas de transmissão secundárias, mas recebem caráter e qualidade, predominantemen­ te, do sistema que executa a principal ação de extensão. Por isso é legítimo ignorar essas fun­ ções secundárias, não somente no tratamento teórico da matéria, mas também ao desenvolver na prática um conceito de estrutura. Por outro lado, somente é compatível classificar as estrutu­ ras de arranha-céus na categoria separada de 'estruturas de altura-ativa'. A tarefa inicial destas construções é a transmissão de carga desde os pontos culminantes ao solo -em curta 'funda­ mentação' em analogia à engenharia eletrônica- consistindo em sistemas particulares de coleção de cargas, transmissão de cargas e estabilização lateral. Então é irrelevante, em formas não deter­ minantes, que estes sistemas tenham que utilizar para redistribuição de forças um mecanismo per­ tencente a um ou a vários dos quatro procedi­ mentos anteriores. (5) Tema de mediação / limitações A escolha de métodos e maneiras de como tornar o conhecimento do sistema de estruturas mais acessível ao uso no projeto arquitetônico ou estrutural seguem condições que são típicas para este objetivo: - O meio predominante da ilustração através do qual arquitetos e projetistas formulam ideias e comunicam-se - O físico, como um aparelho que represente a natureza dos sistemas estruturais e suas características de comportamento - Os méritos do desenho isométrico e da pers­ pectiva para explicar processos mecânicos e configurações espaciais. Estas circunstâncias são incentivos para apre­ sentar causas e consequências dos sistemas estruturais, suas sistemáticas e relacionamentos e, claro, suas formas estruturais, através da ilus­ tração gráfica, e ao mesmo tempo afastando -se bastante de explicações verbais. Isso até inclui matérias abstratas ou processos que -embora como tentativa- são aqui mostrados através de tabelas, gráficos e diagramas. Por outro lado a representação definitiva e a acentuação do essencial requer ainda algo mais: a exclusão do que não for essencial - Matemática Os cálculos matemáticos têm um pequeno signi­ ficado para o desenvolvimento dos conceitos de estruturas. Na verdade, não são necessários para a compreensão do complexo comportamen­ to dos sistemas estruturais, ou para inspirar o espírito criador para a invenção estrutural. A Matemática, na forma de simples álgebra, é útil para o entendimento de conceitos básicos das 21 estruturas e das condições mecânicas, como equilíbrio, resistência, braço de alavanca, momento de inércia, etc, mas não tem utilidade ao gerar conceitos. Somente depois da determi­ nação dos elementos essenciais do conceito é que a análise matemática realiza sua real função de checar e otimizar o sistema, dimensionando seus componentes e garantindo segurança e economia. - Material O comportamento básico de um sistema estrutu­ ral não depende do material, ressalvas feitas aos materiais não adequados à construção. É verda­ de que a propriedade de tensão da estrutura material é também necessariamente um critério de classificação para o sistema e duração da estrutura, mas o comportamento mecânico, sua compreensão, assim como a sua aplicação no projeto, não dependem do material. - Escala Para entender o mecanismo estrutural de certos sistemas, a consideração de escala absoluta não é necessária. As ações típicas para o sistema único para atingir estados de equilíbrio não dependem basicamente da categoria tamanho, a escala. No entanto é inquestionável que para desenvolver conceitos de estrutura, a escala é uma parte impor­ tante ou, pelo menos, mais importante que outros fatores de influência que por razão do perfil tópico foram excluídos. Como para desenvolver uma ima­ gem de estrutura se requer em cada caso uma visão concreta da forma e do espaço, assim, a consciência de uma dimensão definida varia pela duração. Por esta razão, na edição revisada, o amplo interesse do projetista de estruturas foi conside­ rado até agora como em contexto com a defini­ ção de famílias individuais dos sistemas estrutu­ rais, e um estudo da variação dos vãos razoá­ veis (económicos) para cada tipo de estrutura, enumerado para o bom uso dos materiais estru­ turais. Mas, além disso, a discussão básica sobre o tema 'vão' ou 'escala' não é aqui abordada. Também, as figuras humanas, delineadas em alguns desenhos, não servem para sugerir uma variação definida de escala, mas são maneiras de facilitar a imaginação do espaço e construção. - Estabilização Estabilização, no sentido de suportar carga lateral e assimétrica (vento, neve, terremoto, temperatu­ ra, etc.) ou para controlar estados instáveis de equilíbrio, são tratados somente no capítulo 'Sistemas estruturais de altura-ativa'. Predomi­ nantemente é a extensão da altura de uma cons­ trução que necessita estabilização. Isso torna-se tão influente que, de uma certa altura na redistri­ buição de forças horizontais e na fundamentação de cargas de altura, será o primeiro gerador da forma e do tipo. Para todos os outros sistemas estruturais, um tra­ tamento sobre o tema e uma apresentação de medidas de estabilização foram omitidos, na pro­ porção que eles ainda não são parte integral do próprio mecanismo de estrutura. Para alturas normais de construção, suas influências sobre as formas básicas de estruturas e sobre o desenvol­ vimento de um conceito estrutural continuam sem importância. Na verdade, é somente depois que o conceito é desenvolvido que, na maioria dos casos, torna-se possível a resolução dos proble­ mas de estabilização. (6) Projeto básico Os estudos aqui apresentados mostram o campo das estruturas arquitetônicas em sua total exten­ são baixo um único princípio direcional. Dada a deliberada 'unidimensão' da revelação do campo (acompanhada pelo descuido de preocupações secundárias) o conteúdo deste campo de conhe­ cimentos torna-se mais acessível em critério decisivo para o projetista de estruturas quando desenvolve ideias e conceitos sobre: - comportamento mecânico - geometria da forma e espacial - potencial de projeto Não sendo limitado pelas muitas considerações práticas, físicas ou analíticas, mas familiarizado com a lógica mecânica e as possibilidades e for­ mas surgidas a partir delas, dado importante no manuseio das verdadeiras formas de estruturas, pode o projetista submeter-se à sua intuição e ao poder da imaginação. Tal conhecimento também se qualificará para atentar além dos limites das estruturas bem testadas, em suas diversidades e deduções insólitas, em formas não convencio­ nais. Estas formas não representam ESTRUTURAS que sem futuros testes podem ser incorporadas no plano ou seção de um projeto, mas sim SISTEMAS estruturais. ESTRUTURAS são exemplos e portanto projetam IMPLEMENTOS; SISTEMAS estruturais são ordens e portanto pro­ jetam PRINCÍPIOS. Como sistemas, os mecanismos para redistribui­ ção de forças erguem-se acima da individualida­ de de uma estrutura desenhada somente para uma tarefa especial e tornam-se um princípio. Como sistemas, eles não são limites para o pre­ sente estado de conhecimento do material e da construção, nem para uma condição local parti­ cular, mas mantêm-se válidos independentemen­ te do tempo e do espaço. Como sistemas, finalmente eles são parte de um grande sistema de segurança que o homem pro- jetou para a sobrevivência de sua espécie. Sendo assim outra vez envolvido no próprio sistema que governa o movimento das estrelas, tanto quanto o movimento dos átomos. Fundamentos / Metodologia Bases / Sistemáticas Fundamentos f\ Metodologia \J \qjddades e diversidades das estmtwas matwdis e técviícas Estruturas ^L Função 2 Origem 3 Açáo 4 Relação com o obJeto NATWREZA - Proteção da forma do obJeto contra forças atlantes - (como consegwência) Preservação da função do obJeto - Componentes da origem integral do obJeto - Desempenho awtógeno - Diferentes rotas de processo de anulação dos estágios de operação - Redistribuição de forças atuantes sujeitas aos princípios da física mecâúca - Estabeleci mento de equilíbrio - Controle de fluxo de forças no obJeto até sua descarga - Componente do tecido do obJeto - Parte constituinte da função do obJeto, portanto, ingrediente da forma do obJeto - Existência somente como noção, não como entidade material defi nível TÉCNICA - idem - Processo separado swJeito ao proJeto da forma funcional - Desempenho instrumental heterogéneo - \Am processo de rota subdividido em estágios operacionais específicos - idem - Adição à matéria do obJeto - Consequência da função do obJeto, portanto, elemento subordinado na forma do obJeto - Sólido definível e independente Estruturas naturais e técnicas: igualdades As estruturas técnicas suprem analogias parale­ las e similares com as estruturas do domínio da natureza. Isso parece racional: na tentativa de modelar o meio para adequá-lo a seus propósi­ tos, o homem sempre usou a natureza como modelo. Ciência e tecnologia são resultados da exploração da natureza. No entanto, a correlação das estruturas naturais e técnicas está menos baseada na proximidade do homem à natureza, que em duas identidades básicas: Í - ambas as famílias de estruturas servem ao pro­pósito de salvaguardar as formas materiais em seu seguimento contra as forças atuantes. - ambas as famílias de estruturas cumprem esse propósito, baseado em idênticas leis físicas da p mecânica. i: I Em termos do processo mecânico: as estrutu­ras na natureza e na técnica afetam a redistri­buição das forças, que se aproximam a fim de I preservar uma forma definida que mantenha I uma relação definida com a função. Ambas exe- £ cutam isso identicamente baseadas em dois : princípios: o fluxo de força e o estado de equi­ líbrio. 27 Significado y función Por causa desta causa e identidade instrumen­ tal, as estruturas dos objetos naturais são modelos legitimados e comparativos no desen­ volvimento das estruturas técnicas. Elas são, antes de tudo, fontes importantes para a apren­ dizagem sobre a união da função, forma e estru­ tura. Estruturas naturais e técnicas: diversidades A causa essencial para discernir entre as duas famílias de estrutura, tanto em matéria como em conceito, é dada pela disparidade das suas ori­ gens: Natureza: crescimento - mutação - separação - fusão - evolução - deterioração = processo individual separado, ocorre externa­ mente a si mesmo, temporariamente contínuo ou periódico Técnica: projeto - análise - implementação - produção - demolição = indispensável processo de formação, ocorre instrumentalmente, interdependente, tempora­ riamente finito (momentâneo) As discrepâncias elementares das duas famílias de estruturas -não obstante intensificadas pela diferença do material constituinte- leva às seguintes conclusões: as formas estruturais na natureza, ainda que apresentando um exaustivo material de ilustração para a forma de comporta­ mento múltiplo das estruturas, e mostrando meios para a sua adequação e melhora, não estão aptas para serem 'literalmente' adotadas como estruturas técnicas. No entanto, como formas integradas entre ambas, a função do objeto e a administração das forças, as estruturas da natureza apresentam diretrizes clássicas e exemplos ideais para esfor­ ços no desenvolvimento da construção para resolver a existente separação dos sistemas téc­ nicos: estruturas de construção, espaço fecha­ do, serviços, comunicação. Primeiro eles mos­ tram o grande potencial do desenho contido no desenvolvimento das formas de estruturas sinér­ gicas. Bases Sistemáticas 28 Projeto arquitetônico e estrutural Significado de la arquitectura como parte dei médio ambiente Herpretação da arqvdtetwa como parte do meio amv\ev\\e Definícíón de La arquitectura es el ESPACIO TÉCNICO dei médio físico. Definição de arquitectura' 'Técnico', en este contexto, significa la capacidad de "ser 'arqi/lítefl/ira' modeiado por el hombre", es decir, "aquello-que-no-ha~ surgído-por-sí-mísmo" Arqwifefwra é o ESPAÇO TÉCNICO do meio físico, 'Técnico' neste contexto significa a qwalídade de 'ser modelado pelo homem', que consiste em 'não ter sido originado por si mesmo' Plantear un CONFLICTO HOMBRE/MEDIO es la causalidad dei diserto en general. En el campo de la arquitectura existe un conflicto cuando el entorno construído, e! "espacio técnico", no satisface, o solo parcialmente, determinadas necesidades dei hombre. A revelação do CONFLITO HOMEM / MEIO é a cawsalidade do planejamento em geral, No caso da arqwitetwra existe um conflito, se o meio construído, 'o espaço técnico', não for adequado, ou simplesmente incompleto para certos desejos do ííomem, Principales fases dei proyecto arquitectónico Principais fases do p\av\ehw\ev\\o em arq\Á\\e\wa El diserío arquitectónico se inicia fijando la TAREA A PROYECTAR. Se realiza en t rês fases consecutivas: 1 Fijar los OBJETIVOS 2 Diserío de SISTEMA Y CONFIGURACION FORMA/ESPACIO 3 Desarrollo de los SISTEMAS DE CONTROL TÉCNICO 0 planejamento em arqwitefwra é iniciado através da definição do PLANEJAMENTO DD PROJETO, Manífesta-se como a seqwénda de três fases principais: 11nterpretação dos MODELOS OBJETIVOS 2 ProJefo do SISTEMA e CONFIGURAÇÃO FORMA/ESPAÇO 3 Desenvolvimento dos SISTEMAS DE CONTROLE TÉCNICO 29 Proyecto arquitectónico y estructural Fundamentos f\ Metodologia U DeearroWo dei proceeo de proyecto er\ arquitectura Definición dei proyecto DisePíar en general = desarrollo de ideas con un doble contenido 1 Representación de un estado intencionado nuevo o modificado 2 Especificación de los médios y caminos para llevar a cabo dicho estado Definição do planejamento Planificação em geral = desenvolvendo conceitos com um contendo duplo 1 Representação de mudança de estado OM intenção de mudança 2 Especificações de maneiras e significados para efetwar este estado Poõición dei diseno de eõtructuras eu la proyectación arquitectónica Posição do prúeto de estrutura v\o processo de planeamento em arquitetura Sequência do processo de planejamento em construção Por regia general, el diseno de estructuras dentro dei proceso lineal dei proyecto arquitectónico solo se puede realizar despuás de haber concebido \a configuración forma/ espacio. Con la comprobaclón se garantiza que los impulsos formales de la estructura se incorporen de manera eficaz en la fase de configuración/formalización dei espacio D desenfio estrutural no planeamento linear do processo de arquitetura, como regra, pode funcionar somente depois qwe a configuração forma /espaço fcwver sido concebida, Está garantido através da verífi- caçao-qi^e os impulsos da forma do proJeto estrMfMralsèYãeJotal mente eficazes na fase de desenfio forTngK/espaço Bases Sistemáticas 32 Projeto arquitetônico e estrutural Frmcipioõ generales para e\ diseno de sistemas de estructuras Princípios gerais para o desev)(ho de sistemas estruturais Relaciones entre los princípales condicionantes en el proceso de projecto ARQUITECTURA IDEA FORMAL Sistema Espacio Forma IMAGEM ARQMITETÔNICA Sistema Espaço Forma PROYECTO DEL SISTEMA DE ESTRUCTURA PROMETO DO SISTEMA ESTRUTURAL PRINCÍPIOS yava el disefío de sistemas de estructuras PRINCÍPIOS para o proieto de sistemas estruturais Relação entre os principais determinantes no processo de proieto LEGISLACION / NORMATIVAS REGULACIONES Mecânica Tecnologia ôocledad Economia LEIS / REGRAS PADRÕES Mecânica Técnica Sociedade Economia Los princípios de validez universal para el diserto de los sistemas de estruc­ turas se basan en las relaciones entre los principales requisitos que deter- minan el sistema, la forma y la función de la estructura Da relação entre os principais agentes que determinam o sistema, a forma e a fun­ ção das estruturas, os princípios universalmente válidos para o proieto dos sistemas de estrutura podem ser derivados Princípios de diseno = critérios de cualidad de los sistemas de estructuras Princípios de projeto = critério para a qualidade dos sistemas estruturais princípios FORMALES Compatibilidad con la prlmera Idea arquitectóni- ca y vlabllldad para su desarrollo. a Compatibilidade e qualificação para a melfiora da Idéla inicial do proieto arquitetônico princípios da FORMA DO PROJETO Conformldad dei peso proplo en el marco de los qeneradores de forma arquitectónica a Adequação de classe dentro da união dos geradores da forma arquitetôníca Potencial de optimización y remodelación para \a caracterlzaclón de la forma construída 3 Potencial para mel fera OIÀ reavaliação v\o proieto da forma da construção princípios ESTÁTICOS Kealldad tridimensional dei comportamiento es t ruc tura ly dei diseno estructural 4 Realidade tridimensional do comportamento estrutu­ ral e proieto estrutural pfwiáplos ESTRMTURAIS Linealidad y lógica de la transmisión de carqas desde la recepclón de carqas hasta la descarga de esfuerzos 5 Retidão e lógica do fluxo de forças, desde recebimen­to até a descarga de esforços Identlflcaclón dei sistema para la estabilización frente a solicitaciones horizontales y asimátricas 6 Identificação de sistemas para estabilização covitra cargas assimétricas e horizontais Preferencia de sistemas estat icamente Indeter- minados {frente a sistemas determinados esta­ ticamente) T7 Preferência de sistemas estaticamente indeterminados (covitra sistemas determinados) princípios ECONÓMICOS Regularidad de \a artlculaclón estructural y sime­ tr ia de las funciones parciales de la estructura S Regularidade da articulação estrutural e simetria das funções dos componentes estruturais princípios ECONÓMICOS Equilíbrio de las carqas de los componentes estructurales con funciones Iguales o similares 3 Equilíbrio de cargas entre os elementos com funções estruturais iguais ou relacionadas Imposlclèn de dos o más funciones estructurales a los componentes de la estructura no Imposição de duas O\A mais funções estruturais para o único elemento componente 33 Temas / Conceptos / Relaciones / Fuerzas Fundamentos f\ Metodologia U Relación conceptual entre edifício y eetructura Relação conceptual entre edifício e estrwtwra la interpretación de \o que es un EDIFÍCIO en su globalidad no es sencilla. El motivo de ello es que la realidad de un edifício consiste en un complejo de 3 AGENTES CONSTITUYENTES: FUNCIÓN - FORMA - TÉCNICA Si bien los t rês pueden aislarse entre si, tambien es cierto que se condicionan mutuamente, ya que para su mate- rialización dependen unos de otros. Cada uno de ellos se manifiesta a través de contenidos concretos: DETERMINAN­ TES. Su total idad es la reaWdad dei edifício. Uno de los condicionantes es la ESTRUCTURA. Cada estructura se caracteriza por sus 3 COMPONENTES: Flujo de FUERZAS - GEOMETRÍA - MATERIAL ACDN5TRWÇÃ0 como uma noção absoluta ilude qualquer Interpretação simples, A razão para isso é que a realidade da construção consiste em um comp)exo de 3 AGENTES CONS­ TITUINTES: FUNÇÃO . FORMA , TÉCNICA Os 3 agentes constituintes, embora cada um tenfia a sua própria identidade, condicionam wm ao outro em que para sua materialização um depende dos outros dois, Cada agente constituinte atua através de wm conjunto de conteúdos concretos: DETERMI­ NANTES, Sua soma total é a realidade da construção, Mm dos determinantes é a ESTRMTl/IRA, Cada uma das estruturas é positivamente definida através de seus 3 COMPONENTES; Fluxo d e FORÇAS - GEOMETRIA - MATER^\L o Bases Sistemáticas 34 Temas / Conceitos / Relações / Forças Cor\ter\\doe y critérios para definir \ae> estructuras y los sistemas estructurales Critério de definição e conteúdo de estruturas e de sistemas estruturais El sistema estructural queda definido por dos componentes interrelacionados entre si: 1 FUERZAS: sistema dinâmico de la transmí- síón de cargas y control de fuerzas 2 GEOMETRIA: s istema descriptivo para determinar la forma de la estructura y el recorrido de las fuerzas En el caso de estructuras materiales se anade un tercer componente: 3 MATERIAL: sistema material para el control de las fuerzas y su traducción geométrica D sistema estrutural é definido por 2 componentes afetando-se mutuamente: 1 FORÇAS; sistema dinâmico de transmissão de carga e controle de forças 2 GEOMETRIA: sistema descritivo de forma de estru­ tura e traietoria de forças No caso de estrutura material um outro componen­ te de definição é adicionado: 3 MATERIAL: sistema material para o controle de forças e para a execução da geometria 37 Temas / Conceptos / Relaciones / Fuerzas Fundamentos Metodologia 1 Sistemas de FORMA activa Sistemas de FORMA-afiva 2 Sistemas de VECTOR activo Sistemas de VETDR-atívo 3 Sistemas de SECCION activa Sistemas de SEÇÃO-atíva A Sistemas de SUPERFÍCIE activa Sistemas de SUPERFÍCIE-afiva 5 Sistemas de ALTURA activa Sistemas de ALTURA-atíva Teoria de las estructuras: temas, relaciones, divisíones Teoria das estruturas: temas, referência, articulações GEOMETRÍA GEOMETRIA Voluimen dei espado Volume espacial Cerramiento dei espacio Forma do fechamento Forma de la cimentación Forma da base MECÂNICA MECÂNICA Cargas Cargas Equilíbrio Equilíbrio Flujo de fuerzas Fluxo de forças MATERIAL MATERIAL Material de construcción Material de construção Química de la construcción Química da construção ESTÁTICA ANÁLISE ESTRUTURAL Elementos estructurales Unidade estrutural Fartes estructurales Componentes estruturais CONSTRUCCIÓN CONSTRUÇÃO Elementos de unión Junta de conexão Física de la construcción Construção física Método de construcción Método construtivo (o) Sistema estructural (c) Estructura Niveles de conceptoe estructurales: definiciones (A) Primera idea estructural = Forma característica de la esencia dei edifí­ cio que garantiza la configuración y la con­ servador! de su perfil = Geometria determinante de la materializa- ción de la forma y el espado arquitectónicos = Esquema de operaciones y actuación para la transmisión y desviación de las fuerzas dei edifício = Geometria básica para la mecânica dei equilíbrio de fuerzas en el edifício = Totalidad de las partes de un edifício que cumplen una función estructural = Concreción dei sistema estructural (o pri­ mera idea estructural) = Parte de la esencia dei edifício que garanti­ za la conservación de la forma y que, con ello, asegura la satisfacción de la función = Realidad tecnológica de la estructura como construcción autónoma de ingeniería = Conjunto técnico para el control de las fuer­ zas que actúan sobre el edifício, como com- plejo de elementos individuales y como mecanismo conjunto = Articulación interna de la construcción estructural = Modelo de ordenación para la relación de los elementos de la estructura de un edifício (D) Construcción estructural (E) Modelo estructural Nível de conceitos de estrutura: definições (A) Imagem da estrutura ( B ) Sistema estrutural ( ç ) Estrutura (D) Tecido estrutural (E) Modelo estrutural = Forma característica daquela substância de cons­ trução, a qual, concede e preserva a forma da construção = Geometria determinante que materializa a forma arquítetônica / conceito de espaço = Esquema operacional e ilustrado para redistribui­ ção e transmissão de forças dentro da constru­ ção = Base geométrica para os mecanismos de equilí­ brio de forças dentro da constmção - Soma total de todas as partes da comtnAção que atuam como função de suporte = Sistema de estrutura substanciada (O\A \maqem de estrutura) = lÁm aqev\\e da essência da construção que con­ cede preservação da forma e cumprimento da função = Realidade tecnológica das estruturas de constru­ ção como engenharia de construção aiÂônoma = Tecido técnico de controle das forças a\Ae agem na construção, funcionando mutualmente como complexo das partes individuais e do mecaúsmo integral = Articulação interna do tecido da estrutura = Disposição ordenada para as interligações dos componentes estruturais individuais do edifício Bases Sistemáticas 38 Critérios para sistemas construtivos Causalidad y función âe las estructuras en la edificación como base para una clasificación sistemática y una ordenación formal de los sistemas de estructuras Causalidade e função de estruturas na construção como base para uma classificação mais apwaáa e para inspirar ordem nos sistemas estruturais Las actividades dei hombre se desarrollan fundamentalmente sobre un plano horizontal y nece- sitan que el espacio delimitado se extienda, sobre todo, en hori­ zontal As otividades do ítomem realizam-se essencialmente num plano fcrízon- tal, e por isso exigem predominante­ mente uma extensão fcrízontal no espaço fechado Las actividades dei hombre nece- sitan espacios altos no solo para mayor libertad de movimiento, sino, sobre todo, para multiplicar las superfícies útiles horizonta- les sobre el suelo As otividades do homem exigem altura espacial, não só pela liberda- de de movimentos, mas especial­ mente para incrementar a área útíí do planeta La sustancia de la envolvente espacial, debido a la atracción de la qravedad, desarrolla en caàa elemento una dinâmica vertical que tiende a anular el volumen espacial A substância do espaço fecfiado, por causa da gravidade, desenvolve dinâmicas verticais para cada parte componente com tendência a elimi­ nar a extensão espacial la extensión en vertical, debido a la creciente carga dei viento, expone la envolvente dei espacio a una dinâmica horizontal que tiende a deformar la geometria dei volumen espacial A extensão vertical devido ao aumento da carga do vento expõe o espaço fechado á dinâmicas hori­ zontais que tendem a mudar a geo­ metria do volume espacial El conflicto entre las dos direc­ ciones, la de la atracción gravita- toria y la de las actividades dei hombre, es la causa prímigenia de la necesldad de estructuras en la edificación 0 conflito de duas direções de força gravitaciona! e das otividades dinâ­ micas do homem é a primeiro cousa da necessidade das estruturas em construção Mediante las estructuras se redlriqen los pesos propios en dirección horizontal y, de acuerdo con los requisitos dei volumen espacial, se transmiten ai suelo Através das estruturas as forças gra- vitacíonais ativas serão redistribuídas em díreção fiorízontal e, de acordo com as exigências do volume de espaço, serão transmitidas ao sob El conflicto entre las dos direc- ciones, \a de \a carqa eólica y la debida ai crecimiento en altura dei edifício, es \a segunda causa de la necesidad de estructuras en la edificación 0 conflito de duas direções de carga do vento e extensão de altura do espaço fechado é a segunda causa da necessidade das estruturas em construção Mediante las estructuras se transforman las carqas de vien- to en esfuerzos vertlcales y se transmiten ai suelo según los requisitos dei volumen espacial Através das estruturas os forças atwantes do vento serão redistribuí­ das em díreção vertical e, de acordo com as exigências do volume de espaço, serão transmitidos ao solo 39 Critérios para la construcción dei sistema Fundamentos Metodologia Ideas básicas y critérios para la elaboración de una sistematizador! de las estructuras Vara hacer comprensíbles las especialida­ des complejas, lo mejor es llevar a cabo una: 5I5TEMATIZACIÓN de su contenido Sistematizar una especialidad es clave si se deriva de la verdadera ESENCIA DEL TEMA La esencia de la estructura es su función: TRANSMITIR CARGAS Ideia central e critérios para a formação de uma sistemática das estruturas Temas complexos tornam-se mais acessíveis através da classificação de seus contei/idos: SISTEMÁTICA A sistemática de um tema é racional se deriva­ da da pura ESSÊNCIA DD PRÓPRIO TEMA A essência da estrutura é sua função: REDISTRIBUIÇÃO DE FORÇAS Sistematización de las estructuras en la edificación Para la transmisión de las cargas actuantes a través de elementos materiales existen 4 mecanismos típicos en la naturaleza y en la técnica: 1 Adaptación a las fuerzas > acción de \a FORMA 2 Subdivisión de las fuerzas --> acción VECTORIAL 3 Confinamiento de las fuerzas -> acción de la SECCIÓN transv. 4 Dispersión de las fuerzas ->■ acción de las SUPERFÍCIES En la edificación se anade, adernas, un mecanismo atípico de orden superior: ; r y transmit i r las cargas a\ suelo ► acción en ALTURA Sistemática das estruturas em construção Para a redistribuição de forças afuantes através da substância natural e técnica observa-se 4 mecanismos diferentes: -► ação da FORMA - * ação VETORIAL ->• ação de 5EÇÃD CRUZADA -> ação da SUPERFÍCIE EKKI construção deve ser incluída como um mecanismo diametral atípico: 5 Coleta e captação de cargas -> ação em ALTl/IRA 1 Ajustamento de forças 2 Separação de forças 3 Confínamento de forças 4 Dispersão de forças El a\car\ce de \a teoria de estructuras, la aplicación creativa de sus formas y su lenguaje espacial en los proyectos de arquitectura requiere, por lo tan to : • conocimiento de los mecanismos que redirigen las fuerzas en otras direc­ ciones • conocimiento de las geometrias estructurales para generar formas y espacíos A apreensão do domínio das estruturas e da aplicação criativa de suas linguagens formais e espaciais dentro do proJeto arquitetônico exigem: • conhecimento do mecanismo que faz a força mudar suas direções • conhecimento de v\ma estrutura geométrica valida para a geração de forma e espaço o Bases Sistemáticas 42 Pesquisa / Esquema de organização / Classificação Directrices para clarificar las estructuras Princípios de orientação para a classificação de estruturas 1er nivel 5 FAMÍLIAS de estructuras Los mecanismos característicos de la desviación y transmisión de cargas son la base para clasificar las estructuras en 5 "famílias" de sistemas (con nuevas denominaciones para cada "família") 2o nivel 19 TIPOS de estructuras La siguiente subdivisión en t ipos de estructuras se apoya en el nombre usual de las estructuras, basado en su imagen, su construccíón o en el elemento estructural característico 3er nivel 70-&0 ELEMENTOS de estructuras La última diferenciación descansa en \a característica geométrica o cons- tructiva dei elemento portante. Froporciona una ordenación general de los modelos de estructuras que constituyen una disciplina de formas esencial para proyectar 1o nível 5 FAMÍLIAS de estrutura Os mecanismos característicos de redistribuição e transmissão de forças formam as bases para a principal subdivisão das estruturas em 5 famílias de sistema (com novas denominações para cada família) T nível 19 TIPOS de estrutura A divisão subsegiiente em tipos de estruturas utiliza as denominações convencionais de estruturas que são derivadas da configuração, da composição técnica ou do ele­ mento estrutural característico 3o nível 70 - 50 estruturas INDIVIDUAIS A diferenciação final baseía-se v\a característica geométrica ou de construção do corpo estrutural, Ela apresenta uma ordem extensa de modelo de estruturas gue constitui uma disciplina das formas essenciais no proieto Esquema de organizador) para clasificar las estructuras Quadro de organização para a classificação das estruturas FAMÍLIA estructural / FAMÍLIA de estrutura 1 - 5 TIFO estructural I TIPO de estrutura 1,1 - 5,4 ELEMENTO estructural / estrutura INDIVIDUAL 1,1.1 - 5,43 Estructuras de altura activa Estruturas de alfura-atíva Entre las "famílias" de estructuras, las de altura activa son una excepción, pues su diferencia no se basa en un mecanismo especial de transmisión de las cargas, como en el resto de las "famílias", sino en una función estructural especial: reco- gery transmitir a\ suelo las cargas de los forjados, estabilizar los elementos de la estructura frente a\ viento y otras acciones. Para cumplir esta función, la 5 a "família" utiliza los mecanismos de las otras 4 "famílias" Entre as 'famílias' de estruturas, as estruturas de altura-atíva consfifuem-se em uma exceçãO: Por isso sua distinção não está baseada em um organismo específico de redis- tribuição de torças, como é o caso de todas as outras 'famílias', mas na particular fun- ção estrutural: reagrupamento e fundação de cargas dos pavimentos; estabilização do corpo de estruturas contra o vento e outras cargas perturbadoras, Para a realização desta função a 5a 'família' utiliza mecanismos de todas as outras 4 'famílias' 43 Vision general / Esquema de ordenación / Clasificación Fundamentos Metodologia Sistemas estrueturales er\ comblnación: estrueturas híbridas Definición Las estrueturas híbridas son sistemas eu los que la desviación de las fuerzas se efectua a través de la acción conjunta de dos o más sistemas diferentes -pêro equi- parables en cuanto a su función por tan te - de distintas "famílias" estructurales La acción conjunta se consigue mediante dos maneras posibles de unión de sistemas: SUPERPOSICIÓN o ACOPLAMENTO Sistemas de estrutura em co-ação: sistemas de estruturas híbridas Definição Os sistemas híbridos são sistemas nos quais a redistribuição de forças é efefuada através da co-ação de dois ow vãrios sistemas diferentes -mas com sua efícãcia basicamente equípofen- te- de diferentes "famílias" de estruturas A união, ou trabalfc conjunto, é conseguida através de duas formas possíveis de união de sistemas: SOBREPOSIÇÃO OU WNIÃO Estrueturas mal denominadas "híbridas" No se han de entender como estrueturas híbridas aquellos sistemas en los que cada una de las funciones de la estruetura -como, p. e., recepción de cardas, t ransmi- síón de carqas y entrega de carqas, rígídí- zación frente ai viento y otras rigidizacío- nes dei edifício- las realizan diferentes "famílias" de estrueturas Denominação 'níbrido' íneorreta Os sistemas estruturais fóíbridos NÃO devem ser entendidos como sistemas nos quais as fun­ ções de componente de suporte, como recepção de carga transmissão de carga descarga de carga, suporte ao vento e outras estabiliza­ ções, são feitas através das edificações, cada v\m pertencendo a uma família' de estrutura diferente Estrueturas potencialmente híbridas A Compensación mútua o reducclón de I fuerzas críticas Ejemplo: fuerzas horizontales opuestas de arcos funiculares o cables suspendidos en el apoyo 2 Función estática doble o múJtiple de determinados elementos estructurales Ejemplo: función dei cordón superior o dei cablo como jácena portante y barra a com- presión Potencial das estruturas híbridas A Compensação mútua O\A redução de torças I críticas Exemplo: Forças horizontais opostas na base do arco funicular e cabo de suspensão 2 Função estrutural de duas dobras ou varias dobras de componentes de estrutura individual Exemplo - Função de corda de topo como viga e como barra de compressão Ejemplos de estrueturas híbridas / Exemplos de estruturas híbridas Viga at irantada: Superposición Membrana con celosía: Acoplamiento Pórtico de cabios amostrados: Superposición de sistemas de SECCION activa y de FORMA activa de sistemas de SUPERFÍCIE activa y de VECTOR activo de sistemas de SECCION activa y de VECTOR activo Viga de cabo sustentado: Sobreposição de sistemas de SEÇÃO-ativa e de FDRMA-ativa Casca com segmento entreliçado: de sistemas de SWPERFÍCIE-ativa e de VETOR-ativo Mnião Pórticos de viga autoportante: Sobreposição de sistemas de SEÇÃO-ativa e de VETOR-ativo Interpretación errónea de sistemas de estrueturas híbridas como TIPO autó­ nomo de estruetura Los sistemas de estrueturas híbridas NO pueden considerarse como una "FAMÍLIA" estructural independiente o como un "TIPO" estructural específico: 1. No poseen un mecanismo típico para desviar las cargas 2. No desarrollan un estado específico de fuerzas actuantes o tensiones 3. No presentan propiedades estructurales características Interpretação equivocada de sistemas estruturais fóíbrídos como pertencentes ã CLASSE de estruturas autónomas Sistemas estruturais híbridos NÃO se qualificam como wm "FAMÍLIA" de estrutwas sepa­ rada, m como um TIPO de estvutwa definido por características de estrutwas específicas: 1, Eles não possuem um mecanismo Inerente para a redistribuição de forças 2: Eles não desenvolvem uma condição específica de forças de ação O\A tensões 3, Eles não comandam traços estruturais característicos próprios Bases Sistemáticas 44 Pesquisa / Esquema de organização / Classificação 47 Vision general / Esquema de ordenación / Clasificación Fundamentos Metodologia Bases Sistemáticas 4 8 P e s q u i s a / E s q u e m a d e o r g a n i z a ç ã o / C lassi f icação 49 Vision general / Esquema de ordenación / Clasificación Fundamentos Metodologia Bases Sistemáticas 52 Pesquisa / Esquema de organização / Classificação Clasificación / Classificação 53 Vision general / Esquema de ordenación / Clasificación Fundamentos Metodologia o Bases Sistemáticas 54 Pesquisa / Esquema de organização / Classificação Clãõlflcaclón I Classificação Forma-ativa Sistemas estruturais de Um material não rígido, flexível, formado de modo definido e suportado por extremidades fixas, que pode suportar-se a si próprio e cobrir um vão: essa é a definição dos sistemas estrutu­ rais de forma-ativa. São antecessores dos sistemas estruturais de forma-ativa, o cabo de suspensão vertical, que transmite a carga diretamente ao ponto de sus­ pensão, e a coluna vertical, que, em direção reversa, transfere a carga diretamente ao ponto da base. A coluna vertical e o cabo de suspensão vertical são protótipos de sistemas estruturais de forma- ativa. Eles transmitem as cargas somente atra­ vés de esforços normais simples; isto é, através de compressão e de tração. Dois cabos com diferentes pontos de suspen­ são, ligados um ao outro, formam um sistema de suspensão que pode suportar seu peso próprio e transferir cargas lateralmente através de sim­ ples esforços elásticos. Um cabo de suspensão invertido para cima forma um arco funicular. A forma ideal de um arco para uma certa condição de carga é a linha de tração funicular correspondente a esta mesma carga. A característica dos sistemas estruturais de forma-ativa é, por tanto, desviar as forças exter­ nas por meio de esforços normais simples: o arco por compressão; e o cabo de suspensão, por tração. Os sistemas estruturais de forma-ativa desenvol­ vem em suas extremidades esforços horizontais. A absorção desses esforços constitui o maior problema do projeto desses sistemas. O mecanismo de suporte dos sistemas de forma-ativa reside essencialmente na forma material. O desvio da forma correta pode pôr em risco o funcionamento do sistema ou exigir mecanismos adicionais que compensem tal desvio. A forma dos sistemas estruturais de forma-ativa, em um exemplo ideal, coincide precisamente com o fluxo dos esforços. Os sistemas estrutu­ rais de forma-ativa são, portanto, a trajetória 'natural' das forças em questão. A linha 'natural' de esforços de um sistema de compressão de forma-ativa é a linha funicular de pressão, e a do sistema de tração de forma-ativa é a linha funicular de tração. A linha de pressão e a linha de tração são determinadas, por um lado, pelas forças que se encontram trabalhando no sistema e, por outro, pela flecha de distância entre as extremidades. A linha de pressão funicular e a linha de tração são a segunda característica dos sistemas estru­ turais de forma-ativa. Qualquer variação da carga ou das condições de apoio afeta a forma da curva funicular, e origina uma nova forma de estrutura. Enquanto o cabo de suspensão, como um 'sistema elástico' baixo novas cargas, assume por si uma nova linha de tração, o arco, como um 'sistema inelástico', deve compensar a linha de pressão transforma­ da através de sua rigidez (mecanismo de flexão). Dado que o cabo de suspensão, baixo diferen­ tes cargas, muda a sua forma, a curva funicular é sempre da carga atuante. Por outro lado, o arco, que não pode variar sua forma, pode ser funicular somente para uma certa condição de carga. Os sistemas estruturais de forma-ativa, em virtu­ de de sua dependência das condições de carga, são estritamente influenciados pela disciplina do fluxo 'natural' das forças, e por consequência, não podem estar sujeitos à forma livre e arbitrá­ ria do projeto. A forma e o espaço arquitetônicos são o resultado do mecanismo de flexão. A leveza do cabo flexível de suspensão e o peso do arco enrijecido contra uma variedade de car­ gas adicionais são os defeitos arquitetônicos dos sistemas estruturais de forma-ativa. Podem ser eliminados em grande parte por meio de siste­ mas de protensão. Assim como o cabo de suspensão pode ser estabilizado por protensão de modo que possa absorver forças adicionais que também podem ser dirigidas para cima, é igualmente possível pré-comprimir o arco até um grau que possa mudar a direção das cargas assimétricas sem flexões críticas O arco e o cabo de suspensão, em virtude de seus esforços apenas por simples compressão 58 Definição / Sinopse / Vãos ou tração, são, no que se refere à relação peso / vão, os sistemas mais económicos para cobrir um espaço Por causa de sua identificação com o fluxo 'natu­ ral' das forças, os sistemas estruturais de forma ativa são os mecanismos mais convenientes para cobrir grandes vãos e formar amplos espa­ ços. Visto que os sistemas estruturais de forma-ativa distribuem as cargas na direção da resultante, são com efeito, suportes lineares. Isso aplica-se também às redes de cabos, membranas ou cúpulas nas quais as cargas, através da disper­ são em mais de um eixo, são ainda transferidas de modo linear em virtude da ausência de meca­ nismo de cisalhamento. Os elementos estruturais de forma-ativa podem ser condensados para formar estruturas de superfície. Se a condição de esforços simples, característica desses sistemas, deve ser manti­ da, eles também estão sujeitos às regras da linha de pressão funicular e da linha de tração. O arco e o cabo de suspensão, entretanto, não são somente a essência material dos sistemas estruturais de forma-ativa, mas também a ideia elementar para qualquer mecanismo de supor­ te, e, consequentemente, são o verdadeiro sím­ bolo da exploração do espaço realizado pelo homem. As qualidades de forma-ativa podem ser produ­ zidas em todos os outros sistemas estruturais. Especialmente nos sistemas estruturais de superfície-ativa, onde constituem um elemento essencial para o funcionamento do mecanismo portante. Os sistemas estruturais de forma-ativa, em virtude de suas qualidades para cobrir gran­ des vãos, encerram um significado especial para a civilização, com suas demandas para amplos espaços livres e constituem um poten­ cial de formas estruturais para as futuras cons­ truções. O conhecimento das leis da redistribuição de forças em forma-ativa é o requisito para o proje­ to de qualquer sistema estrutural, e por conse­ quência, essencial para o arquiteto ou engenhei­ ro interessado no desenho estrutural. 59 Definición / Resumen / Luces Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Definición / Definição Fuerzas / Forças Características / CaracteÚ5t\caS ESTRUCTURAS DE FORMA ACTIVA son sistemas portantes de material flexible, no rígido, en los que la transmisión de cargas se efectua a través de una FORMA adecuada y una ESTABILIZACIÓN DE LA FORMA característica. Los componentes básicos de la estructura solo están sometidos a esfuerzos normales, es decir, a compresión o tracción: ESTRUCTURAS EN ESTADO DE TENSIONES SENCILLO Las características estructurales más típicas son: CATENARIA (LÍNEA DE SUSPENSIÓN) / ARCO FUNICU­ LAR / CÍRCULO 5I5TEMA5 DE E5TRWTWRA5 DE FORMA-ATIVA são sistemas estruturais flexíveis, de matéria não rígida nos quais a redistribuição de forças é efetuada através do particu­ lar PROJETO DA FORMA e da característica ESTABILIZAÇÃO DA FORMA, Seus componentes básicos são submetidos principalmente a um só tipo de tensão normal, isto é, O\A ã compressão ou à tensão; 5I5TEMA5 EM UiMA LÍNICA CONDIÇÃO DE TENSÃO As típicas características das estruturas são: CATENARIA / UNHA DE EMPUXO (UNHA DE PRESSÃO) / CÍRCULO Compor\ente5 y denominacionee I Componentes e denominações Partes dei sistema / Componentes dos sistemas (7) cable portante, cable de carqa (2) cable de estabilizacíón, cable at i rantado (5) cable de retencíón, cable de arriostramiento (?) cable de borde (5) cable de limahoya (6) cable de suspensíón (7) barra a tracción, anclaje a tracción (ô) barra a compresión, puntal (9) pilar, pilón, mástil (ío) cimiento, cimentación @ anclaje en tierra, anclaje de retencíón (g) estribo (Í3) articulacíón (Í4) articulacíón de cumbrera (15) articulacíón de base, articulacíón de Imposta (Í6) anillo de anclaje @ arco, arco funicular @ arco articulado (19) contrafuerte @) membrana portante (21) esclusa de aire (T) -(3) Cables funcionales / Cabos funcionais cabo de suspensão, cabo de carga cabo de estabilização, cabo de tensão cabo de retensão cabo de beira, cabo de borda cabo de vale suspensor barra de acoplamento, tirante barra de compressão, separador colma, torre, mastro, suporte fundação, equilíbrio ancoragem áe solo, ancoragem áe retensão estribo peça de união, articulação coroa de articulação, articulação superior, articulação cnave articulação base, articulação imposta anel de ancora arco, arco funicular arco encaixado, arco fixo contraforte membrana de apoio fechamento de ar Puntos topográficos dei sistema (A)punto de suspensíón (B) punto de base (ç) cúspide (D) punto de cumbrera (D punto de anclaje, punto âe retencíón (?) punto de apoyo (G) punto bajo Sistema topográfico de pontos poKito de suspensão ponto de base cume, ponto alto chave, topo, coroa, vértice, ápice ponto de ancora, ponto de retensão ponto de suporte, ponto de apoio ponto baixo Dimensiones dei sistema I Dimensões do sistema (a) luz (b) altura libre (?) flecha dei cable (2) altura dei arco (cable) (7) altura dei pilar (?) radio de curvatura (g) separación entre pórticos (h) separación entre los puntos de anclaje vão altura livre, espaço livre flecíia do cabo altura do arco (cabo) altura de coluna, altura do suporte raio de curvatura espaço, distância entre pórticos distância dos pontos de ancoragem 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 60 Definição / Sinopse / Vãos H.H Estructuras de cables I Sistemas de cabo Estructuras de cables paralelos Sistemas de cabos paralelos Estructuras de cables radiales Sistemas de cabos radiais Estructuras de cables biaxiales Sistemas de cabos bíaxiais Celosías de cables Treliças de cabo ^L.2 Estructuras en forma de tienda / Sistemas de tev\da Tiendas apuntadas Sistemas de tendas apontadas Tiendas onduladas Sistemas de tendas onduladas Tiendas apuntadas indirectas Tendas apontadas índiretas 63 Estructuras de cables Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Ke\ac'\ór\ entre \a dlrecclón àe \oe eefuerzoe y la forma ee>tructura\ àe\ cable Relação ev\\re a áreção dos esforços e a forma estrutural do cabo Según \a magnitud de las fuerzas horizontales se trasladará la carga desde su punto de actuación. Uniendo dos estructuras simétricas se equilibrar] los esfuerzos horizontales. El sistema de transmísión de fuerzas se cierra en si mismo De acordo com a grandeza da força horizontal a carga deslocar-se-á de seu ponto de suspensão, Através de i/iw acoplamento com um sistema simétrico as forças hori­ zontais manfer-se-ão em balanço, 0 sistema de redistribuição de esforço fecna-se em si mesmo Separando los puntos de sujeción la carga queda suspendida en el espacio intermédio. El cable transmite la carga hacia ambos extremos y cubre el espacio. La forma dei cable se ajusta a la distribución de los esfuerzos Separando os pontos de suspensão, a carga ficará suspensa no espaço assim obti­ do, 0 cabo transmite a carga a ambos os lados, cobrindo assim um espaço aberto, A forma do cabo segue a díreção dos esforços El cable, debido a su reducida relación entre sección y longitud, no puede absorber flexiones y modifica su forma cuando cambia el estado de cargas o su punto de aplícación Devido à swa pequena seção transversal com relação ao seu comprimento, o cabo v\ão pode resistir ã flexão, e assim modifica a sua forma em cada nova condição de carga 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 64 Sistemas de cabo Mecanismo de palanca àe\ cable suspendido Mecanismo de alavanca do cabo de suspensão Formas geométricas de un cable Formas geométricas funiculares Debido ai momento de la reacción hori­ zontal MH, se compensa la diferencia entre los momentos Mp y MA y se eli­ mina la flexión Por cansa do momento de reação hori­ zontal MH, a disparidade dos momentos Mp e MA é compensada e a flexão elimina­ da Influencia de la flecha en la distribución de esfuerzos Influência da cwva\wa v\a distribuição de esforços El esfuerzo S en el cable y el empuje horizontal H son inversamente proporcionales a su flecha. Si la flecha es igual a cero, el esfuerzo en el cable y el empuje horizontal se vuelven infinitamente grandes y el cable suspendido no puede absorber la carga Ds esforços 5 no cabo e o impulso norizontal H de wm cabo de suspensão são inversamen­ te proporcionais à flectia fí, 5e a flecha for zero, o esforço no cabo e o impulso norizontal tomar-se-ão infinitos, isto é, o cabo de suspensão não pode resistir ã carga 65 Estructuras de cables Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Deformaciones críticas dei cable suspendido Deformações críticas v\o cabo de s\Aspev\são El cable suspendido, debido a su escaso peso propio en rela- ción a la luz y a su flexibilidad, es muy sensible a la succión dei viento, las vibraciones y las cargas asimétricas y dinâmicas Devido ao pequem peso próprio em relação ao seu vão, e sua flexi­ bilidade, o cabo de suspensão é muito swscetível às elevações pelo vento, vibrações, cargas móveis e assimétricas, Estabilización dei cable suspendido Estabilização âo cabo de suspensão aumento dei peso propio aumento do peso próprio rigidización mediante construcción como arco Invertido (o membrana) enriiecimento pela construção em forma de arco invertido (ou casca) arríostramiento con un cable de curvatura opuesta evasão contra um cabo de curvatura oposta arriostramiento con cables transversales ancladoe a\ suelo reforço com cabos transversais ancorados no sob Sistemas de tensadc ^ara cablee suspendidos en para\e\o Sistemas de retenção para cabos de suspensão paralelos cable tensor cabo de retenção laminas en (os extremos painéis límítantes lamina resistente a flexión arcobotanfe viga horizontal viga fcrizontal 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 68 Sistemas de cabo Mecanismo portante y de estabilización de los sistemas pretensados Mecanismo portav\te e estabilizador de sistemas pretendidos Cable portante bajo el oab\e de estabilización Cabo de suspensão abaixo do cabo de estabilização Cable portante sobre el cable de estabilización Cabo de suspensão acima do cabo de estabilização Cable portante en parte sobre, y en parte bajo, dei cable de estabilización Cabo de suspensão parcialmente acima e parcialmente abaixo do cabo de estabilização Sistemas con cables portantes y cables de estabilización en una dirección Sistemas com suspensão e estabilização em wma áreção Sistema paralelo bidimensional Sistema paralelo plano Sistema paralelo tridimensional Sistema paralelo espacial Sistema de revolución plano Sistema rotativo plano 69 Estructuras de cables Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Sistemas paralelos planos con estabilización mediante cables de curvatura opuesta Cable de suspensión y cable de estabilización en un plano Sistemas paralelos planos com estabilização por meio de contracabos Cabo de suspensão e estabilização em wm plano Cable de estabilización sobre cable portante Cabo de estabilização acima do cabo de suspensão Cable de estabilización bajo cable portante Cabo de estabilização abaixo do cabo de suspensão Cable de estabilización en parte sobre, y en parte bajo, dei cable portante Cabo de estabilização parcialmente aàma e parcialmente abaixo do cabo de suspensão 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 70 Sistemas de cabo Sistemas paralelos espaciales estabilizados mediante cables de curvatura opuesta Cable portante y cable de estabilización en diferentes planos Sistemas paralelos espaciais com estabilização através de coKitracabos Cabo de suspensão e de estabilização em planos diferentes Cable de estabilización sobre cable portante Cabo de estabilização acima do cabo de suspensão Cable de estabilización en parte sobre, y en bajo, dei cable portante Cabo de estabilização parcialmente acima e parcialmente abaixo do cabo de suspensão 73 Estructuras de cables Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Sistemas de revo\uc\ór\ con diferentes técnicas de arriostramiento Estabilización combinada mediante puntal y tirantes Sistemas rotativos com técnicas alternadas de estabilização Combinação de barra de distribuição e barra de ancoragem Estabilización mediante un puntal central y tirantes de arriostramiento Estabilização de distribuidor central com barra de ancoragem Combinando tirantes y puntales para amostrar los dos cables se difumina la clara distinción entre cable portante y cable de estabilización. Ambos cables asumirán una función resistente, cualquie- ra que sea el estado de cargas Combinando os tirantes de ancoragem com as barras de distribuição, dissolve-se a clara diferença entre cabos de suspensão e de estabilização, Ambos os cabos funcionais serão ativos ao resistir a distintas con­ dições de carga Triple estabilización mediante puntales con arriostramiento de tirantes Estabilização de distribuidor triplo com tirantes de ancoragem 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 74 Sistemas de cabo Sistemas de arriostramiento para estabilizar los cables Comb'mac\or\ee de puntales y t i rantes Sistemas de swéção para estabilização de cabos funcionais Combinações de tirantes de ancoragem e barra de distribuição El arriostramiento mutuo (estabilización) de los cables puede realizarse tanto con puntales como con tirantes o combinando ambos A mútua amarração (estabilização) dos cabos funcionais pode ser conseguida tanto através das barras de amarre como através das barras de distribuição, ou pela combinação das duas Utilizando conjuntamente tirantes y puntales para amostrar los cables se difumina la clara distínción entre cable portante y cable de estabilización. Ambos cables asumen una función resistente cualquiera que sea el estado de cargas Através da aplicação mútua das barras de amarre e das barras de distribuição para a estabilização dos cabos funcionais desaparece a distinção de separação do cabo de suspensão e do cabo de estabilização, Ambos os cabos funcionais são ten- sionados com qualquer condição de carqa 75 Estructuras de cables Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Sistemas paralelos con diferentes técnicas de arriostramiento Estabilización combinada mediante puntal y tirantes Sistemas paralelos com técúcas alternativas de estabilização Combinação de barra de distribuição com tirante de ancoragem 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 78 Sistemas de cabo Sistemas radlalee de ce\oe\ae de cables con una elevaclón central Sistemas de cabos em treWças radiais com elevação em áreção ao centro 79 Estructuras de cables Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Sistemas pretensados cor\ cables de estabilización transversal es Evolución desde el cable simplemente suspendido hasta la malla de cables de curvatura en dos sentidos Sistemas protegidos com cabos de estabilização transversal Desenvolvimento de um cabo simples de suspensão até uma rede de cabos com curvatura oposta las cargas puntuales originan grandes deformaciones que solo afectan ai cable en el que actua dicha carga a carga bolada produz maior deformação, que permanece localizada v\o cabo suíeito a caraa el cable de estabilización transversal tensa el cable portante y evita una mayor deformación o cabo de estabilização transversal tensiona o cabo de suspensão e resiste à deformação ai aumentar el número de cables de estabilización se aumenta la resistência frente a las cargas puntuales o aumento dos cabos de estabilização reforça a resistência contra as cargas pontuais todos los cables participan en el mecanismo de resistência frente a las deformaciones todos os cabos participam do mecanismo de resistência ã deformação por carga concentrada 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 80 Sistemas de cabo Diferentes soluciones para resolver e\ perímetro de ma\\ae> de cables con curvatura en dos direcciones a partir de una planta de forma cuadrada Sistemas de desenho perlmetral para redes de cabos com curvaturas opostas derivação de planta de forma qwadrada Celosías inclinadas apoyadas sobre pilares Treliças inclinadas apoiadas em suportes Arcos inclinados apoyaàos sobre pórticos Arcos inclinados apoiados em pórticos 83 Estructuras de cables Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Sistemas âe arcoe de apoyo yara mallae de cab\ee de curvatura en doe> direcciones Transición dei arco de apoyo a viga anular Sistemas de arcos para redes de cabos com curvatura oposta Transição do arco para o apoio avwAar 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 84 Sistemas de cabo Combinación de mallas de ca\?\ee cou curvatura en doe d\recc\or\ee cor\ perímetro recto Combinação de redes de cabos de cvwva reversa com bordas retas 85 Estructuras de cables Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Comblnaclón de mallas de cables con curvatura en doe direcciones y arcos perlmetrales Combhação de redes de cabos de cwrva reversa com arcos de borda 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 88 Sistemas de tenda Sistemas en forma de tlenda con apoyo Interior mediante barras a compresión Sistemas con superfícies peraltadas Sistemas de fedida com apoio inferno por meio de barras de compressão Sistemas com superfícies em forma de corcova Derlvaclón de la superfície peraitada a partir de una malla de cables cónica colocando cables anulares horizontales se aumenta la capacidad de resis­ tência frente a carqae asimátricas. Aumentando la densídad de los cables anulares y meridianos se llega a la membrana en forma de tienda. Gradas a la concentración de las fuerzas en la cúspide, se ha de ampliar la superfície dei punto más alto. Surge la punta redondeada. Derivação das superfícies em corcova de uma rede conca de cabo por meio de contração com cabos em aviei horizontal, awmenfa-se a resistência às cargas assimétricas, A condensação de cabos circular e meridional conduz à mem­ brana da tenda, Devido à concentração de forças no ponto alto, o topo deve ser achatado para a ampliação da superfície, A forma torna-se corcovada Sistema con cúspide única Sistema com um ponto elevado Sistema con doe cúspides Sistema com dois pontos elevados 89 Estructuras en forma de tienda Si&temaô en forma de tienda con apoyo Interior mediante barrae> a compreelón Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Sistemas de \enda com apoio interno através de barras de compressão Puntos altos a diferentes alturas Pontos elevados com aferentes alturas 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 90 Sistemas de tenda Sistemas en forma de tlenda con un arco de apoyo interior para construir e\ punto alto Sistemas de fenda com arco \v\\emo para a construção do ponto elevado un punto de anclaje a cada \ado um ponto de ancoragem em cada lado 2 puntos de anclaje a cada \ado 2 pontos de ancoragem em cada lado 3 puntos de anclaje a cada lado 3 pontos de ancoragem em cada lac 93 Estructuras en forma de tienda Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Estructuras con punto alto para sistemas en forma de tienda Eslrwtwras de povtio elevado para sistemas de \ev\da Estructura con t rês pilares para el punto alto central Estrutura de três coluras para ponto elevado central Estructura suspendida para puntos altos alineados Estrutura suspendida para pontos ela/ados alínfíados 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 94 Sistemas de tenda Estructuras con punto alto para sistemas en forma de tienda Estruturas de ponto elevado para sistemas de tenda Pilones aislados hacia un solo lado para una serie de puntos altos situados en curva Torres individuais laterais para pontos elevados alinhados em cwrva 95 Estructuras en forma de tienda Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Sistemas en forma de X\er\da para cubrir construcciones macizas rectilíneas Estructuras atirantadas para apoyar los puntos altos Sistemas de fendas para vãos retílíneos em subesfruturas sólidas Construções de pontos elevados suportadas por cabos Puntos altos dispuestos en el centro de una planta cuadrada Pontos elevados posicionados centralmente sobre planta de base quadrada Alineación de puntos altos encima de una planta rectangular Disposição aliníiada de pontos elevados sobre planta de base retawgvúar 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 98 Sistemas pneumáticos Mecanismo portante de \ae estructuras neumáticaõ: comparación con la membrana envolvente Sistemas estructurales soportados por aire Mecanismo de estMwa pneumática; comparação com depósito em membram Sistemas estruturais suportados por ar Al aumentar \a presión interior dei aire, no solo se equilibra el peso propio de la membrana envolvente, sino que esta queda tan pretensada que las cargas asimétricas no la deforman. Por lo tanto, ia transmisión de cargas a través de la membrana afecta solo a las fuerzas resultantes orientadas hacia el exterior, de manera similar a un contenedor que solo está sometido a la pre­ sión de su contenido (líquido o áridos). Através do aumento da pressão do ar interno, não somente o peso próprio do envol­ tório espacial é equilibrado mas também a membrana é submetida a um esforço em mm ponto em que não pode ser deformada por cargas assimétricas, A redistribuição das forças pela membrana, por consequência, envolve apenas resultantes centrífu­ gas, analogamente á ação que sofre um reservatório, ay\e está exposto apenas à pressão do seu conteúdo (líquidos, sólidos granulados), La presión interior funciona como un soporte continuo y flexible de la mem­ brana en todos los puntos. De manera parecida, ia forma de un contenedor se estabiliza a part ir de la presión centrífuga de su contenido. La ventaja dei soporte neumático es que no condiciona ia libertad de uso dei espacio. A pressão interna funciona como um apoio flexível contínuo da membrana em qual- quer ponto, Analogamente, a forma de uma membrana de reservatório é estabiliza­ da pela pressão centrífuga do seu conteúdo, A vantagem do suporte pneumático é que ele não Impede o uso livre do espaço, La resistência frente a ia deformación queda garantízada por la estanquidad de la membrana y su resistência a las tracciones. La forma portante solo se modifica si se reduce el volumen o si aumenta la superfície envolvente, en opo- sición ai contenedor suspendido cuyo contenido puede desplazarse hacia el lado abierto {arriba) y acepta deformaciones. A resistência ás deformações acontece graças ao fechamento hermético doar eà forca tensora da membrana, A forma estrutural pode deformar-se apenas com a perda de volume ou aumento da superfície de forma contrária á membrana pendu- rada de reservatório, na qual o conteúdo pode escapar pela parte aberta (superior), permitindo assim a deformação, 99 Estructuras neumáticas Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Mecanismo de las figuras neumáticas frente a las deformaciones Mecânica de figuras pneumáticas contra deformações Dos mecanismos resistentes frente a las deformaciones 1 Efecto contrapuesto cie las fuerzas de presión interior en la envolvente: Mayor efecto ai disminuír la curvatura: elevación de la envolvente. Menor efecto ai aumentar \a curvatura: descenso de la envolvente. 2 Aumento de las tensiones en la membrana ai crecer su superfície debido ai desplazamiento dei volumen y, en consecuencia, movilización de esfuer- zos para recuperar la forma neumátlca Inicial. Dois mecanismos de resistência contra a deformação 1 Efeito contra ação de forças Internas compressoras v\o invólucro: Aumento do efeito ao retroceder a curvatura = arqueamento do invólucro, Diminuição do eleito ao a\Amev\tar a curvatura = rebaixamento do invólucro, 2 Aumento total da tensão da membrana em toda a extensão da superfície da membrana por causa do volume de deslocamento e consequentemente mobiliza­ ção de forças para recuperar a forma pneumática original, Acción conjunta dei aire bajo presión y la membrana envolvente Coação do volume de ar pressurizado e membravia do invólucro La membrana envolvente {peso propio) se aguanta y conserva su forma qraclas a \a diferencia entre la presión dei aire en el Interior y el exterior: -SISTEMAS DE ESTRUCTURAS SOPORTADOS POR AIRE- Si aumentan las acciones, la envolvente empieza a ceder provocando que el aire Interior se comprima y se desplace. Con ello aumenta la diferencia entre Interior y exterior, y se modifica la forma de la envolvente {curvatura). Ambos procesos refuerzan la resistência frente a las deformaciones. Es decir, solo despuás de expe­ rimentar una pequena deformación, se mobilizan las fuerzas para alcanzar e\ estado de equilíbrio. D invólucro de membrana (peso próprio) é carregado e establizado pela diferença da pressão do ar entre o Interior e o exterior: -5I5TEMA5 E5TRWTWRAI5 SUPORTADOS POR AR- 5ob cargas adicionais, primeiramente o invólucro cede e faz com que o volume de ar fedhado diminua e des- loque-se, portanto a diferença de pressão direcionada ao exterior aumenta, enquanto a forma {curvatura) do invólucro começa a mudar sua figura, Ambas as ações intensificam a resistência contra defor­ mações, isto quer dizer: somente através do desvio em processo as forças são mobilizadas a fim de alcançar um estado de equilíbrio, 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 100 Sistemas pneumáticos Geometria de las* formas portantee neumáticas Geometria das formas de es\r\A\was pv\e\Amá\\cas La forma de base de las estructuras neumáticas es la esfera en la que, bajo una presión interior uniforme, las tensiones en la membrana envolvente eon idênticas en todos los puntos. Mediante adición o fusión de superfícies esfé­ ricas, se pueden obtener otras formas portantes. A forma básica õle todas as estruturas pneumáticas é a esfera, Por essa/forma, sob uma pressão uniroicme dentro da membrana, os esforços são iguais^em qualquer ponto, Outras fbrmas^strwturais podem ser desenvolvidas pela adição ou fusão de superfícies esféricas, 103 Estructuras neumáticas Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Sistemas de naves neumáticas (presión interior) en los que la transmisión de cargas se realiza, sobre todo, mediante cables Sistema pneumático (interno) com transmissão principal de carga através de cabos La estabilización de la forma de la envol­ vente esférica se mejora considerable- mente anadiendo cables a tracción y dando mayor curvatura a los diferentes segmentos de cada uno de los casque­ tes esféricos de la membrana. De esta manera se pueden cubrir grandes luces. A estabilização da forma do invólucro esféri­ co será notavelmente melhorada ao introdw- zir-se cabos tensionados e prover as unida­ des segmentares com membranas de mais curvatura, Por este método, pavílnoes pneu­ máticos de vãos maiores podem ser viáveis, Disponiendo cables a tracción, la superfície esférica se puede subdividir en diferentes elementos con un radio de curvatura más pequeno, por lo que las tensiones en la membrana serán menores. Los cables se encarqan transmitir la mayor parte de la carqa, mientras que la membrana cumple la función de elemento estruetura intermédio de segundo orden. Atravessada por cabos tensionados, a superfície da esfera pode ser dividida em seções com raios de menor cmrvatwa e portanto menores tensões de membrana, Ds cabos transferem as principais forças enquanto a membrana funciona como estrutura secundária intermediária, 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 104 Sistemas pneumáticos Sistemas de presión interior con puntos bajos Sistemas de pressão \vftema com pontos âe ancoragem interiores Anelando la membrana no solo por su perímetro, sino también en la zona central, se redu- ce el radio de curvatura de la membrana y, con ello, las tensiones en su superfície. De esta manera, se pueden cubrir y delimitar espacios más grandes sin aumentar la altura de la construeción. Por meio da ancoragem da membrana, não apenas a borda, mas também a porção centrai o ralo de curvatura e, por consequência, os esforços na membrana são reduzidos, Desse modo, são pos­ síveis a cobertwa e o fechamento de amplos espaços sem aumento da altura da construção, 105 Estructuras neumáticas Forma activa Sistemas de estructuras de 1 nervios de la membrana Sistemas neumáticos de presión interior en los que la transmisión de cargas se realiza, sobre todo, a traves de nervios en la membrana Sistemas pneumáticos de pressão interna com maior transmissão de carga através das nervwras da membmm Las superfícies esféricas tambián se pueden subdividir en partes más pequenas con un radio de curvatura menor y, en consecuencia, con menores tensiones en su superfície, colocando pequenas membranas verticales aneladas por su extremo inferior (nervios). Dado que este sistema permite construir limahoyas de cubierta rectas, se pueden cubrir espacios muy grandes. Não apenas através de cabos isolados, mas também pelo uso de membranas verticais (ner­ vuras de membranas) ancoradas às fundações, a superfície esférica pode ser subdividida em seçoes menores com menor rato de curvatura, Assim obfém-se, consequentemente, menores esforços da membrana, uma vez que é possível formar desse modo ági/ias-fwrta- das planas e cobrir grandes áreas, Diseno de los nervios de la membrana / Desenfc das nervuras das membranas 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 108 Sistemas pneumáticos Evolución de la nave neumátlca en forma de cúpula plana atlrantada con una malla de cables, a partir dei e>'\5tema eetándar de navee neumátlcae eoportadae por a\re vlento I \iev\tO Carqa de vlento âe la cúpula semiesferica Es necesaria una presión Interior supe- rior para estabilizar la membrana frente a la PRESIÓN dei vlento Keducclón dei perfil hasta el segmento plano Sobre la membrana solo actua la SUC- CION dei vlento. Sin embargo, debldo a la menor curvatura de la membrana se necesita aumentar la presión Interior para estabilizar la forma de la membrana Transmisión de las cargas, sobre todo, a traves de cablee Deecarqa de la membrana mediante cablee atirantados / estabilización más eficaz gracias a la mayor curvatura de la membrana Elevaclón de la cúpula plana Se puede aumentar el espado interior elevando el plano de anclaje (en vez dei anclaje directo ai suelo, como en el caso de la típica nave neumática) Diserto de la viga perimetral de anclaje Forma funicular de la viga perimetral de soporte (arco horizontal) en relación con los esfuerzos en los cables para reducir las tensiones de flexión Densificación de la malla de cables de anclaje Aumento de la estabilización a conse- cuencia de la acción conjunta de la malla de cables y reducción simultânea de los segmentos de membrana mediante una subdivisión modular Desenvolvimento de pavilhões pKiewwáticos de baixo perfil com cabos de contenção a partir de sistema padrão de pavilhões pneumáticos succión dei viento / sucção de vento Cargas do vento em cúpula semi-esférica Pressão de ar inferna adicional necessária para a estabilização da membrana contra as forças COMPRESSORAS do vento Redução de perfil para segmento de baixa altura Membrana sendo tensionada somente pela 5MCÇÃ0 do vento; mas é necessária uma pressão interna adicional para a estabiliza- ção da membrana por causa da sua cur­ vatura reduzida Transmissão principal de carga através de cabos Descarga da membrana através de cabos de contenção / méíhora de estabilização graças ao menor raio de curvatura da membram Realce de cúpula baixa Aumento do espaço de ar interno através do posicionamento do plano de ancoragem sobre pilotis (em lugar de deixá-lo v\o nível do sob como o pavilhão pneumático padrão) Configuração da viga perimetral Delineação funicular da viga perimetral {arco íiorizonfal funicular) de acordo com as forças dos cabos para a redução da ten- são de curvatura Extensão restringida por redes de cabos Aumento em estabilidade por causa do comportamento coniunto da rede de cabo com a redução de tamanho e subdivisão modular em segmentos de membrana 109 Estructuras neumáticas Forma activa Sistemas de estructuras de Grandes naves neumáticas en forma de cúpula plana y atirantadas mediante cables 5wper-povilfte de ar de baixo perfil com cabos de retenção Membrana atlrantada con cables independíentes Membrana com cabos de retenção independentes Membrana atlrantada con una rnaWa áe cables Membrana com rede de cabos de retenção 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 110 Sistemas pneumáticos Sistemas de doble membrana Sistemas de retenção de colcíhão de ar Cerrando el espacio bajo presión con una segunda membrana (en vez de Wevarlo hasta el suelo) se puede cubrir espacio dejando los laterales abiertos hacia el exterior. Fará el correcto fun- cionamiento dei mecanismo portante es ímprescindible evitar el abombamiento excesivo de la zona central. Através do fechamento do espaço com ar comprimido com outra membrana embaixo (ao invés da incorporação do piso), os espaços podem ser cobertos, mesmo quando abertos lateralmente para o exterior, l/lm requisito prévio para o mecanismo portante é que a membrana não pode ficar abaulada no meio, adquirindo forma esférica, Sistemas de retención para los colchones de aire Sistemas de retenção com colchões de ar Fijación perimetral con anillo a compresión Fixação da borda com anel de compressão Fijación perimetral con barras a compresión y cables a tracción Fixação da borda com barras de compressão e cabos de suspensão Control de la altura mediante cables o nervios Internos Controle da altura com cabos ou newuras interna Sistema de câmara única con anillo de barras a compresión como mecanismo de retención Sistema de câmara simples com av\e\ de compressão poligonal Sistema de múltiples câmaras con nervios y arcos a compresión como mecanismo de retención Sistema de câmara múltipla com nervuras de membranas e arcos com mecanismos de retenção 113 Estructuras de arcos: arco funicular Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Mecanismo de ya\ar\ca dei arco funicular Mecanismo de alavanca do arco funicular Formas geométricas Formas geométricas en función dei estado de cargae Idependência da condição de carga 1 Forma-ativa Sistemas estruturais de 114 Sistemas de arco: arco funicular Influencia de la altura dei arco en las reacclonee en los puntos de apoyo iKiflwêncb da a\\wa do arco v\os esforços dos apoios El empuje horizontal de un arco funicular es inver­ samente proporcional a su altura. Vara reduclr el empuje horizontal en los apoyos, el arco debería ser lo más alto posíble 0 empuxo de wm arco é inversamente proporcional a sua altura, Para reduzir o empuxo, a altura do arco deve ser a maior possível Comparaclón entre el mecanismo de una viga y de un arco Comparação entre o mecaúsmo de viga e o mecaúsmo de arco 115 Estructuras de arcos: arco funicular Forma activa Sistemas de estructuras de 1 Relaciones entre cable suspendido y arco funicular Relações ev\\re cabo de suspensão e arco funicular