ATENÇÃO! O conteúdo deste post é meramente ilustrativo e contém dicas importantes de casos que necessitam do trabalho de especialistas como Engenheiros e Geólogos, assim como de casos em que se deve chamar o Corpo de Bombeiros e a Defesa Civil .
| Treliça, Estrutura em Treliça ou Estrutura Treliçada é a estrutura cuja montagem é baseada no triângulo. A treliça pode ser feita com qualquer material que ofereça alguma resistência mecânica como o aço, o alumínio, a madeira, o plástico rígido. Até com tubo de papelão é possível construir uma treliça. Encontramos a treliça nas coisas mais simples da vida como num suporte de parede para vasos de flores. |  |
Veja outras aplicações de treliça (nas fotos, observe atentamente que a estrutura é toda formada por triângulos):
Tesoura em telhados:
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Arco atirantado em telhados:
 | Torre para antena de telecomunicações: |
Torre de Linha de Transmissão de Energia elétrica:
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Ponte como a famosa Golden Gate:
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Casos como do Pavilhão de Exposições do Anhembi, ficaram famosas por que foram montadas inteiramente no chão e depois erguidas com um conjunto de guindastes:
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Veja o Anhembi no dia de feiras e exposições:
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A famosa Torre Eiffel, em Paris, é totalmente feita de treliças:
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Aeroporto de Kansai, no Japão:
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Outra vista de Kansai:
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O gigantesco hangar onde é fabricado o gigantesco Airbus de 2 andares:
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Estádio de Futebol:
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Montanha Russa:
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Painel Publicitário em beira de estrada:
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Palco para Shows e Espetáculos:
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Sinalização Rodoviária:
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Catedral de Brasília:
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Hotel em Dubai:
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Roda Gigante em Londres:
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Guindaste:
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PRINCÍPIO BÁSICO DA TRELIÇA
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O princípio básico de funcionamento de uma treliça é o triângulo. Imaginando que o suporte para plantas é um triângulo pendurado na parede, teremos um diagrama parecido com o seguinte:
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Ao se preocupar com a treliça, a engenharia não se preocupa se é vaso ou outro objeto qualquer. A engenharia vê, no lugar o objeto, uma força que puxa a treliça para baixo. Vamos chamar essa força de Fapois é uma força atuante. Ora, para equilibrar essa força, a engenharia, pelo princípio da Ação e Reação, imagina no lugar o prego na parede, uma força que segura a treliça junto à parede. Vamos chamar essa força de força resistente Fr, pois é ela que resiste e não deixa o vaso cair.
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A treliça é formada por 3 barras que vamos identificar como barra horizontal B1, barra vertical B2 e barra inclinada B3. Como veremos mais adiante, cada uma das barras da treliça estará submetido a esforços individuais.
Numa barra de treliça só pode existir dois tipos de forças: Uma força que comprime a barra e outra que traciona a barra.
Outros tipos de força como o Momento Fletor que tende a envergar a barra ou o Momento de Torsão que tende a torcer a barra não existem numa barra de uma treliça.
Separando cada uma das barras da treliça, teremos o desenho seguinte:
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No próximo capítulo veremos como se determina o sentido da força em cada barra e também como se calcula o valor dessa força.
SENTIDO E VALOR DA FORÇA
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Toda e qualquer treliça é formada por barras retas que formam triângulos.
| Figura N0 1: |
As barras de uma treliça são unidas entre si pelas extremidades. As extremidades de uma barra de treliça é chamada de NÓ.
Figura N0 2: |
Numa barra de treliça só pode existir dois tipos de forças: Uma força que comprime a barra e outra que traciona a barra.
Outros tipos de força como o Momento Fletor que tende a envergar a barra ou o Momento de Torsão que tende a torcer a barra não existem numa barra de uma treliça.
Vejamos, agora, como podemos determinar o sentido e o valor de cada uma das forças que atua em cada uma das barras da treliça.
| Figura N0 3: |
Sempre partimos de um ponto onde o valor da força é conhecido. No caso do nosso exemplo do suporte para vaso de flores, vamos supor que o vaso pesa 10 quilogramas-força.
Isto significa que uma das forças já é conhecida, isto é, Fa = 10 quilogramas. Devemos representar o "quilograma" pela sigla kgf que significa "quilograma-força".
NOTA EXPLICATIVA: Qual é a diferença entre kg e kgf? É a diferença entre massa e pêso. Uma pessoa que tem a massa M = 70 kg tem pesos diferentes em diferentes locais da terra pois a aceleração da gravidade é diferente de local para local. Só para você ter uma idéia, uma pessoa de massa M= 70 kg pode ter os seguintes pesos conforme o local onde é feita a pesagem. Veja a tabela seguinte:
| LOCAL | MASSA (kg) | ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE | PESO | |
| em Newtons (N) | em quilograma-força (kgf) | |||
| Equador | 70 | 9,789 | 685 | 68,5 |
| Polo | 70 | 9,823 | 688 | 68,8 |
| Valor Médio | 70 | 9,8 | 686 | 68,6 |
| Na Lua | 70 | 1,6 | 112 | 11,2 |
Na engenharia, não se usa o kfg, preferindo-se usar o Newton que se representa por N. Parece que é mais "chic", mas no fundo é a mesma coisa, exceto que o Newton equivale a 0,1 kgf.
Então, para nós aqui, Fa = 10 kgf e para o engenheiro Fa = 100 N.
Chama-se NÓ a extremidade da barra onde é feita a ligação de uma barra com a outra. A determinação (cálculo) do sentido e valor da força em uma barra é feita pelo estudo de equilíbrio do nó.
Figura N0 4: |
Primeiramente vamos analisar o equilíbrio do nó N1:
Figura N0 5: |
No nó N1 atua a força Fa e pelo nó N1 passam as barras B1 e B3. A força na barra B1,obrigatoriamente deve estar na direção da barra B1 o mesmo acontecendo na barra B3. O sentido e o valor dessas forças F1 e F3 devem ser de tal forma que na composição com a força Fa mantenha o nó N1 em equilibrio.
Podemos determinar o valor das forças F1 e F2 de duas maneiras:
1 - Determinação das forças pelo método gráfico:
No métido gráfico, traçamos na extremidade da força, linhas paralelas às barras:
Figura N0 6: |
A força conhecida Fa deve ser decomposta em duas forças na direção das barras B1 e B2:
Figura N0 7: |
Com o auxílio de uma escala, você vai descobrir que as forças valem Fa1 = 10 kgf e Fa3 = 14 kgf.
Figura N0 8: |
2 - Determinação das forças pelo método analítico:
Na alternativa de calcular as forças analiticamente, você vai precisar conhecer um pouco de trigonometria, isto é, seno, cosseno e tangente.
Figura N0 9: |
No caso, Fa1 = Fa.tan(45) e Fa3 = Fa/cos(45).
Sendo tan(45) = 1 e cos(45) = 0,71, temos: Fa1 = 10 kgf e Fa3 = 14 kgf.
Agora que você já tem as forças nas barra B1 e B3, basta aplicar o mesmo raciocíio para os nós N2 e N3 para se ter a força na barra B2.
Observe que a força Fa1 é uma força de tração, isto é, a barra B1 vai ficar tracionada (puxada) e a força Fa3 é uma força de compressão, isto é, a barra B3 vai ficar comprimida (apertada).
Nos casos de barra submetida à força de compressão, é necessário calcular o efeito da flambagem. Veja no próximo capítulo o que é Flambagem e de como de calcula esse efeito.
Continuamos amanhã.
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