Estudo de viga metálica de alto desempenho com desvios de tensões (VADT).

Abstract

Neste trabalho, propõe-se pesquisar um modelo estrutural inovador para garantir a eficiência estrutural e resistência de uma viga de aço. Essa proposta é uma opção para as vigas de aço de alma cheia que pode absorver as cargas de lajes maciças ou semi-industrializadas mistas como as lajes com formas de aço incorporada, popularmente conhecidas como steel deck. Eventualmente, é uma alternativa para as diversas possibilidades arquitetônicas com o módulo de comprimento igual a 3,0m e seus múltiplos. Partindo de modelos estruturais conhecidos e consagrados como viga-vagão e viga Vierendeel, evoluiu-se como proposta desse trabalho para o desenvolvimento da “viga de aço com desvios de tensões” (VADT). A solução desta nova proposta é inspirada nos princípios de funcionamento dos arcos milenares, usando barras retas de perfis tubulares de aço de seção quadrada que acompanham tangencialmente um arco de geratriz circunferencial. A geometria de uma telha fôrma é a referência utilizada para definir algumas dimensões da viga VADT, como a flecha e a distância entre os banzos horizontais superiores e inferiores. Por exemplo, a flecha e a altura da viga são iguais à distância entre duas ondas consecutivas da chapa. Aplica-se o software SAP 2000 para as modelagens e análises estruturais comparativas. Conclui-se que o modelo criado proporciona alta rigidez às cargas rotineiras e relativamente altas e apresenta outras vantagens para soluções técnicas na Arquitetura e Engenharia. Além disso, mesmo não sendo uma solução treliçada, a viga proposta possibilita uma economia da ordem de 40% em peso e custo quando comparada com vigas de alma cheia. Essa é uma solução que não explora todas as potencialidades de resistências dos aços estruturais, mas explora principalmente da criatividade do modelo estrutural proposto, e assim, chega-se a um novo tipo de viga de aço com alto desempenho. Validações experimentais no futuro são necessárias para confirmações das hipóteses iniciais e comparações com as análises numéricas.