Quando se pretende dimensionar uma estrutura o primeiro problema que se põe é quais as forças a considerar e como as quantificar! Mesmo para quem não é da área, facilmente se compreende que o tipo de forças a considerar depende obviamente da finalidade da estrutura a dimensionar. De forma a quantificar estas forças o actual regulamento de segurança e acções para estruturas de edifícios e pontes (conhecido como R.S.A. e que brevemente será substituido pelo Eurocódigo 1 como forma de uniformização das leis a nível europeu) propõe valores para os diferentes tipos de acções.
Com recurso a estas cargas e baseado nos princípios da análise estática (onde cargas não são variáveis com o tempo) é possível prever esforços ao longo da estrutura e a partir daí dimensionar as secções bem como a quantidade de armadura necessária. De uma forma simplista este é o procedimento a seguir! Porém há casos em que esta análise estática não tem em conta certos fenómenos que podem ser importantes para o bom funcionamento da estrutura sendo necessária uma análise dinâmica bem mais complexa.
Imagine-se um trampolim. Quando começamos a saltar não conseguimos saltar tão alto do que quando, passado algum tempo, a frequência do nosso salto está sincronizada com a do trampolim. Ora, uma acção variável numa estrutura (como o vento sobre uma estrutura, a passada de um peão sobre uma ponte, um sismo, etc.) também tem uma determinada frequência. Por exemplo, a frequência da passada humana ronda os 2Hz e tal como o trampolim também as estruturas também têm uma frequência própria de vibração (chamada frequência natural de vibração). Quando a frequência de uma dada acção sobre as estruturas (frequência de excitação) anda próxima da frequência natural de vibração da estrutura pode ocorrer um fenómeno denominado de ressonância. Quando tal acontece, os deslocamentos previstos com cargas supostas estáticas são bastante amplificados podendo levar a problemas adicionais na estrutura.
Para combater este fenómeno é necessário fornecer rigidez à estrutura (por exemplo aumentando secções). Acontece que por vezes as questões arquitectónicas não permitem o aumento das dimensões da estrutura, ou partes dela, e são necessários outros caminhos para a resolução deste problema. Nesses casos são dimensionados amortecedores que podem ser de diferentes tipos: por exemplo amortecedores de massas sintonizadas (TMD´S) ou amortecedores viscoelásticos. São fenómenos como este, em que a solução nem sempre é facil de obter, que estimulam o engenheiro estrutural e que põem a prova as suas capacidades.
Mostro um vídeo do dia de abertura da ponte "Millenium" em Londres. Trata-se de uma ponte pedonal cuja frequência natural de vibração se aproxima dos 2Hz. Vejam o que aconteceu em pleno dia de inauguração!
Com recurso a estas cargas e baseado nos princípios da análise estática (onde cargas não são variáveis com o tempo) é possível prever esforços ao longo da estrutura e a partir daí dimensionar as secções bem como a quantidade de armadura necessária. De uma forma simplista este é o procedimento a seguir! Porém há casos em que esta análise estática não tem em conta certos fenómenos que podem ser importantes para o bom funcionamento da estrutura sendo necessária uma análise dinâmica bem mais complexa.
Imagine-se um trampolim. Quando começamos a saltar não conseguimos saltar tão alto do que quando, passado algum tempo, a frequência do nosso salto está sincronizada com a do trampolim. Ora, uma acção variável numa estrutura (como o vento sobre uma estrutura, a passada de um peão sobre uma ponte, um sismo, etc.) também tem uma determinada frequência. Por exemplo, a frequência da passada humana ronda os 2Hz e tal como o trampolim também as estruturas também têm uma frequência própria de vibração (chamada frequência natural de vibração). Quando a frequência de uma dada acção sobre as estruturas (frequência de excitação) anda próxima da frequência natural de vibração da estrutura pode ocorrer um fenómeno denominado de ressonância. Quando tal acontece, os deslocamentos previstos com cargas supostas estáticas são bastante amplificados podendo levar a problemas adicionais na estrutura.
Para combater este fenómeno é necessário fornecer rigidez à estrutura (por exemplo aumentando secções). Acontece que por vezes as questões arquitectónicas não permitem o aumento das dimensões da estrutura, ou partes dela, e são necessários outros caminhos para a resolução deste problema. Nesses casos são dimensionados amortecedores que podem ser de diferentes tipos: por exemplo amortecedores de massas sintonizadas (TMD´S) ou amortecedores viscoelásticos. São fenómenos como este, em que a solução nem sempre é facil de obter, que estimulam o engenheiro estrutural e que põem a prova as suas capacidades.
Mostro um vídeo do dia de abertura da ponte "Millenium" em Londres. Trata-se de uma ponte pedonal cuja frequência natural de vibração se aproxima dos 2Hz. Vejam o que aconteceu em pleno dia de inauguração!
André Ferreira
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