ENTENDENDO A TRELIÇA - PARTE 1

   Fala galera! Vou tentar passar a vocês agora, um pouco da funcionalidade das treliças, a fim de facilitar o entendimento sobre as suas aplicações no projeto da ponte. Bem, a treliça é uma estrutura de elementos ligados pelas extremidades comumente utilizadas em construções, com finalidade de desenvolver resistência a uma certa força resultante aplicada, funcionando como distribuidora de forças, sendo que em uma barra de treliça só pode existir dois tipos de forças: uma que comprime a barra e outra que traciona. De maneira geral, os materiais utilizados nas treliças devem possuir boa resistência mecânica e,  sua resistência a tração é maior do que a compressão, isso possibilita que as treliças tracionadas sejam delgadas, permitindo uma boa economia na construção. Existem inúmeras formas de treliças e de acordo com o modelo utilizado, a inversão da direção diagonal de uma treliça muda completamente a sua funcionalidade, podendo deixar de sofrer compressão e vim a sofrer tração. Um exemplo prático disso é se a treliça  estiver na diagonal e voltada para o centro, ela sofrerá compressão,  caso ela esteja na diagonal e voltada para as extremidade, ela sofrerá tração. Abaixo visualizaremos melhor:

Tipos de treliças

   Vejam que a treliça Pratt possui os elementos diagonais voltados para o centro da treliça e, com este tipo de estrutura os elementos diagonais sofrem tração e os verticais, compressão. Já a Treliça Howe é o oposto da Pratt; Os elementos diagonais neste caso,  passam a sofrer compressão;  enquanto os verticais passam a sofrer tração. Percebam que com uma simples mudança de posição,  muda-se completamente o funcionamento dos elementos da treliça. Por isso,  um bom entendimento sobre o assunto é de fundamental importância. Mostraremos abaixo o funcionamento de distribuição de forças em uma estrutura treliçada:

Distribuição de forças num sistema de treliça

   A Primeira Lei de Newton afirma que um objeto em repouso permanecerá em repouso desde que não seja submetido a uma força que provoque desequilíbrio. Em outras palavras, se um objeto não está se movendo, o total de forças agindo sobre ele deve ser zero. Então, quando você aplica uma força em uma treliça e ela não se move, a força  resultante sobre ela deve ser zero. Com base nesses conhecimentos rápidos passados, poderemos obter algumas estimativas de quanto a nossa ponte poderá suportar. Abaixo mostraremos uma estrutura montada no solidWorks para vocês terem uma melhor ideia de treliça, podendo ver as aplicações do que falamos acima sobre as divisões de forças e da estrutura treliçada.

Noção de uma ponte treliçada realizada no SolidWorks

Obs: Todo bom engenheiro deve, além de saber fazer cálculos corretos, ser capaz de identificar e apontar um bom material a ser utilizado nos seus projetos. Então para conhecermos o material que vamos utilizar, neste caso os palitos de picolé e a cola, realizaremos ensaios de tração, compressão e flexão com estes itens, afim de saber suas propriedades e prevermos onde será necessário ter mais atenção e adicionar reforços a nossa ponte. Estamos tentando organizar horários para a realização destes ensaios junto a instituição, e em breve postaremos os resultados. Realizaremos ainda uma análise estrutural computadorizada do projeto, prevendo possíveis pontos críticos, já estando disponíveis na próxima postagem. Estamos em fase de observar qual será a melhor estrutura a ser montada para que a ponte suporte, de maneira eficiente, o máximo de carga possível. Por se tratar de uma competição, estaremos postando todos os resultados principais e nossa forma estrutural escolhida, somente ao final do projeto. 

Fiquem ligados, ainda esta semana traremos mais notícias e resultados.

Fonte: R. C. Hibbeler, Estática – Mecânica para Engenheiros. 10ed ;
http://miliauskasarquitetura.wordpress.com/tag/pontes-trelicadas/ ;

http://www.ufjf.br/lrm/files/2009/06/concurso-de-estruturas-apostila.pdf ;