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2026-06-29

Desenvolvimento de uma Junta Sem Excentricidade para Estruturas Desdobráveis do Tipo Tesoura

Um dos aspectos mais críticos no dimensionamento e análise de estruturas desdobráveis é a configuração das suas ligações. No dimensionamento de elementos tipo tesoura que formam estruturas desdobráveis, como abrigos ou cúpulas, o desenvolvimento de ligações que conectam os membros individuais tipicamente introduz excentricidades dos eixos dos membros em relação ao centroide das ligações.

Autor
Emmanouil-Ioannis Daktylidis
Universidade

Estas excentricidades frequentemente influenciam o comportamento estrutural sob condições de carga, como vento ou neve. O presente estudo visa desenvolver uma junta capaz de acomodar as barras conectadas sem introduzir excentricidades. Isto é conseguido através da adoção de elementos duplos do tipo tesoura, envolvendo a adição de uma barra extra à configuração convencional de tesoura de duas barras. Desta forma, as excentricidades são eliminadas durante a configuração geométrica da junta.

A geometria da junta é diretamente dependente da geometria da secção transversal das barras conectadas. Portanto, é seguida uma metodologia para determinar as secções transversais ocas ótimas em alumínio a serem utilizadas na estrutura. Inicialmente, consideram-se elementos rígidos para as juntas e elementos finitos de barra lineares para as barras. São então realizadas análises lineares aplicando as cargas assumidas nas juntas, bem como as cargas de neve e vento, de acordo com as normas de dimensionamento relevantes.

A definição final das secções transversais é alcançada através de duas abordagens. Primeiro, realizam-se análises geometricamente não lineares (AGN) para comparar os esforços internos com os obtidos da análise linear. Subsequentemente, conduzem-se análises geometricamente não lineares com imperfeições (AGNI), utilizando formas de imperfeição iniciais derivadas dos modos de encurvadura obtidos através de análises lineares de encurvadura anteriores. As secções transversais finais são determinadas através da comparação dos resultados e verificação de acordo com as disposições do Eurocódigo 9 para estruturas de alumínio. Uma vez definidas as secções transversais, a geometria da junta é também determinada, e as cargas correspondentes nas juntas da estrutura são revistas em conformidade.

Finalmente, é realizada uma simulação da junta e das barras utilizando elementos finitos sólidos. Esta análise permite tirar conclusões sobre as tensões desenvolvidas na junta e nos elementos, fornecendo informações valiosas para o projeto de uma potencial montagem experimental.


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