Extracting the scissors resonance

A verificação da segurança dos elementos estruturais foi verificada para todos os elementos, no ANEXO II encontram-se os cálculos efetuados. Refere-se que os esforços axiais por vezes são acompanhados de esforços de corte e flexão, pelo que outras verificações de segurança foram efetuadas pelo programa de cálculo. Segue-se uma análise à capacidade resistente do conjunto dos elementos estruturais, no Tramo A e Tramo B.

4.5.3.1 Tramo A

 Banzo superior

Estes elementos caracterizam-se por apresentarem elevados esforços de natureza axial. A verificação à tração foi garantida, contudo os esforços de compressão a meio vão provocam a instabilidade dos elementos, nomeadamente do módulo 2 ao 8. Os esforços transversos e de flexão não apresentam problemas para nenhuma secção. Conclui-se que 70% dos banzos superiores pertencentes ao Tramo A necessitam de reforço.

 Banzo inferior

Tal como nos banzos superiores, os banzos inferiores caracterizam-se pela existência de esforço axial. O esforço de tração provoca a instabilidade apenas num elemento estrutural, pertencente ao módulo 13. Os esforços de compressão provocam instabilidade em 4 elementos, pertencentes aos módulos junto ao pilar P2, nomeadamente no 7, 8 9 e 10. Verificou-se para o elemento mais solicitado um rácio entre o esforço atuante e o esforço resistente de 208 %.

 Longarinas

Estes elementos estruturais pertencem à grelha que recebe a solicitação da sobrecarga, logo estão sujeitos a momentos fletores segundo y (My) e a esforço transverso segundo z (Vz). Para

além destes esforços verifica-se ainda a existência de esforços axiais provocados pela ação do vento.

Os esforços máximos de tração (417,70 kN) e compressão (-496,89 kN) ocorrem junto ao pilar, na longarina 70 e 80. No que diz respeito ao esforço transverso (231,56 kN) e momento fletor (231,56 kN) verifica-se que são constantes em todos os elementos.

No conjunto das longarinas, a sua capacidade resistente está longe de ser excedida, verificando-se um rácio máximo de 16% para a tração, 57% para a compressão, 38 % para o esforço transverso e 41 % para a flexão.

 Carlingas

As carlingas estão sujeitas a cargas concentradas transmitidas pelas longarinas. Para os esforços axiais a sua capacidade resistente é garantida, verificando-se o maior esforço de compressão no elemento nº 91, sobre o pilar P2. No que diz respeito à flexão (MzEd), os três elementos junto

à extremidade do vão não verificam a sua capacidade resistente, verificando-se o maior rácio entre o esforço atuante e esforço resistente de 1,29. Desta forma, os elementos nº 81, 82 e 83 necessitam de ser reforçados.

 Montantes

Os montantes correntes apresentam esforços axiais da mesma ordem de grandeza, verificando-se um elevado aumento de compressão nos banzos sobre os pilares (elemento nº92 e nº102). Dado que os referidos montantes se caracterizam pela sua robustez, ainda que o cálculo fosse efetuado para os elementos de classe 1, verificou-se a sua resistência aos esforços atuantes. No que diz respeito aos montantes correntes, o elemento mais solicitado a esforços de compressão apresenta um rácio de 93%. Conclui-se que todos os elementos verificam a sua capacidade resistente.

 Bielas transversais a meia altura

Estes elementos são solicitados apenas a esforços axiais de tração, caracterizando-se pela sua esbelteza. Todas as bielas resistem aos esforços de tração, sendo que a mais esforçada (71,17 kN) localiza-se sobre o pilar e apresenta um rácio de 34% entre o esforço atuante e esforço resistente.

 Bielas na base

As bielas na base apresentam apenas esforços axiais de tração e compressão. Sobre os pilares estes elementos não apresentam qualquer esforço, uma vez que as cargas são encaminhadas diretamente para os apoios. Verifica-se que o esforço máximo de compressão ocorre a meio

vão, mais precisamente nos elementos 130 e 131. Todas as bielas resistem aos esforços quer de tração, quer de compressão, apresentando um rácio máximo de 21% e 83%, respetivamente.

 Diagonais

Os elementos que compõem as vigas principais caracterizam-se por apresentarem esforços axiais elevados. De modo a elucidar quais os esforços axiais com maior relevância para cada diagonal, observa-se na Figura 4.53 um diagrama de solicitações axiais, em que os elementos a verde correspondem a esforços de tração e a vermelho a esforços de compressão.

Relativamente ao esforço de tração verifica-se que nenhuma diagonal excede a sua capacidade resistente, sendo que os elementos mais tracionados (152 e 172), pertencentes ao 9º módulo, apresentam um rácio de 99%. Em contrapartida apenas quatro diagonais (137, 139, 157 e 159), pertencentes ao primeiro e segundo módulo verificam a segurança em relação ao esforço de compressão, uma vez que nessa zona os esforços de compressão não são elevados. Ainda a respeito deste esforço, verifica-se que as diagonais mais solicitadas se situam no 10º módulo, junto ao pilar, e apresentam um rácio entre esforço atuante e esforço resistente de 679%. Conclui-se que 90% das diagonais pertencentes ao primeiro tramo, necessitam de reforço.

 Contraventamento longitudinal horizontal superior e inferior

Em termos globais os contraventamentos longitudinais horizontais superiores apresentam esforços axiais menores comparativamente aos contraventamentos longitudinais horizontais inferiores. Os primeiros elementos apresentam os esforços de tração mais elevados nos extremos do tramo, já nos contraventamentos horizontais inferiores é a meio vão que se verificam os maiores esforços de tração. Verifica-se que os esforços de compressão nos contraventamentos inferiores com maior relevância ocorrem junto ao pilar (-185,2 kN). Nenhum contraventamento excede a sua capacidade resistente relativamente aos esforços de tração, sendo que a situação mais gravosa ocorre nos elementos 210 e 211, tendo um rácio de 45%. Para os referidos contraventamentos desprezou-se os efeitos de compressão, admitindo que em cada emparelhamento o respetivo elemento verifica o esforço de compressão juntamente com o de tração, ou seja, mesmo que o elemento comprimido não verifique a segurança o respetivo elemento emparelhado resiste ao esforço de tração.

 Contraventamento transversal

O contraventamento transversal, materializado por duas secções em T emparelhadas, apenas apresenta esforços axiais de tração e compressão. Verifica-se que somente os dois elementos

emparelhados sobre o apoio (236 e 237) excedem a sua capacidade resistente relativamente ao esforço de compressão, apresentando um rácio entre esforço atuante e esforço resistente de 122%.

4.5.3.2 Tramo B

 Banzo superior

O esforço crítico verificado para os banzos superiores é o de compressão, sendo que os elementos pertencentes aos módulos a meio vão não verificam a sua capacidade resistente. O esforço máximo verificado apresenta o valor de 3186, 23 kN. Apenas os dois banzos, dos módulos junto a cada pilar (P1 e P2) não necessitam de intervenção.

 Banzo inferior

De forma inversa, comparativamente aos banzos inferiores, verifica-se que é nos módulos junto aos pilares P1 e P2 que os banzos inferiores não garantem a sua segurança ao esforço de compressão. Apenas os elementos pertencentes aos módulos de 15 a 18 garantem a sua capacidade resistente, sendo no elemento nº286 a meio vão, onde se verifica o menor esforço de compressão (1141,16 kN).

 Longarinas

Tal como no Tramo A as longarinas apresentam esforços axiais, esforços de corte e de flexão. Os maiores esforços de tração e compressão ocorrem nas longarinas próximas do pilar central com valor de 555,63 kN e 538,13 kN, respetivamente. No que diz respeito aos esforços de corte e flexão apresentam-se constantes em todas as longarinas e com o mesmo valor do que no Tramo A. Conclui-se que todos os elementos verificam a segurança para os esforços existentes.

 Carlingas

Os principais esforços que estes elementos estão sujeitos, dizem respeito a esforços de flexão e esforço transverso, verificando-se o valor máximo de 399,25 kN e 467,59 kN, respetivamente. O rácio entre esforço atuante e resistente para o esforço transverso na maioria dos elementos é de 73%. A instabilidade ocorre para o momento fletor segundo z, nos dois elementos junto ao pilar P1, ou seja, no presente Tramo, cerca de 80% das carlingas verificam que a sua capacidade resistente não é excedida.

 Montantes

Os montantes estão sujeitos essencialmente a esforços de tração e compressão. Tal como no Tramo A, verifica-se que o mais solicitado diz respeito ao montante sobre o pilar P3 (nº365). A capacidade resistente dos montantes não é excedida, verificando-se o rácio máximo entre esforço atuante esforço resistente de 48% e 91% para esforços de tração e compressão, respetivamente.

 Bielas transversais a meia altura

As bielas transversais a meia altura verificam a segurança aos esforços de tração. O aumento dos esforços ocorre nas duas extremidades do vão, encontrando-se a biela mais esforçada sobre o pilar central (P3), com um rácio entre esforço atuante e esforço resistente de 34%.

 Bielas na base

Estes elementos encontram-se sujeitos unicamente a esforços axiais, sendo que o maior esforço de tração ocorre na biela nº 399 e o maior esforço de compressão na biela nº 393. Todos os elementos encontram-se folgados e verificam a segurança face aos esforços existentes.

 Diagonais

Tal como no Tramo A, as diagonais que compõem as vigas principais caracterizam-se por apresentarem esforços axiais elevados. Os esforços com maior relevância para cada diagonal, são apresentados na Figura 4.54 com um diagrama de solicitações axiais, em que os elementos a verde correspondem a esforços de tração e a vermelho a esforços de compressão.

Os esforços de tração máximos verificam-se nas diagonais que se situam nos módulos 21 e 22, os referidos elementos (422, 424, 446 e 448) são os únicos que excedem a sua capacidade resistente relativamente ao esforço de tração. No que diz respeito aos esforços de compressão, as diagonais mais solicitadas localizam-se nas extremidades do vão (402, 425, 426 e 449), não verificando a sua capacidade resistente. Para este esforço as diagonais do módulo 11 ao 14 e do módulo 15 ao 22 verificam a segurança. Em suma 70,8% destes elementos necessitam de intervenção.

 Contraventamento longitudinal horizontal superior e inferior

Tal como no Tramo A, os contraventamentos longitudinais horizontais superiores apresentam os esforços de tração mais elevados nas extremidades do vão, contrariamente ao que se verifica para os contraventamentos longitudinais horizontais inferiores. No que se refere aos esforços de compressão nos contraventamentos inferiores ocorrem nas extremidades do vão, tendo-se verificado o valor máximo de -196,66 kN. Nenhum contraventamento excede a sua capacidade resistente relativamente aos esforços de tração, sendo que a situação mais gravosa ocorre nos elementos 480 e 481, tendo um rácio de 53%.

Tal como referido para o Tramo A, as compressões nestes elementos são garantidas pelo contraventamento emparelhado, ficando este submetido a um esforço de tração superior. Uma vez que o esforço de tração é verificando ainda haverá uma folga para o elemento resistir.