Investigação qualitativa da eficiência de um projeto de cobertura em membrana estrutural.

Abstract

Por meio deste trabalho investigou-se qualitativamente o desempenho das membranas estruturais, estruturas de superfície (em dupla curvatura em direções opostas) com espessura e peso mínimos, que absorvem apenas os esforços na forma de tensões de tração no seu próprio plano, considerando-se dois aspectos: estrutural e de procedimento de projeto. Abrangeu, inicialmente, a análise de estruturas leves construídas e o acompanhamento dos procedimentos construtivos de coberturas em membrana. Estas investigações possibilitaram identificar as estratégias que contribuem para alcançar o ótimo desempenho do sistema e os desafios das etapas de projeto e construção, e balizaram a análise qualitativa do desempenho de um projeto de cobertura em membrana estrutural, ou seja, de uma situação em particular, como exemplo. Essa análise qualitativa desenvolveu-se em duas etapas, guiada por dados numéricos e experimentais. A primeira etapa envolveu a processo de otimização do conjunto estrutural sob a ação de cargas. As análises evidenciaram que o desempenho desse sistema flexível resulta da estabilidade espacial do conjunto estrutural (arranjo e geometria de todos os componentes), da rigidez da superfície da membrana (geometria da membrana), bem como a organização e cooperação de todos os componentes em estado de tensão. A segunda etapa abrangeu a investigação experimental do comportamento do material da membrana no contexto da estrutura para a análise da geometria da superfície da membrana planificada. Tal avaliação possibilitou verificar as diferenças entre o modelo teórico (forma de equilíbrio contínua) e a forma real (composta de painéis planos), e propor ajustes na geometria dos painéis planos, para que a forma final possa revelar não só o caminho das forças, mas também o melhor uso do material. As investigações, análises realizadas e o procedimento de trabalho adotado ampliaram a compreensão desse sistema apontando possibilidades para aumentar o desempenho do mesmo e minimizar as falhas da etapa preliminar de projeto.