Escultura em Aço HSS em Forma de Árvore

Um projeto de Cobertura em Aço em Forma de Árvore 

O objetivo do projeto arquitetónico era construir uma escultura que se assemelhasse a uma árvore. O resultado estrutural foi um pavilhão/coreto em estrutura de aço com uma cobertura em degraus e um sistema de ramos. No entanto, o projeto passou por várias iterações com diferentes configurações, incluindo uma cúpula geodésica em vidro e folhas em chapa de aço, até culminar numa estrutura de perfis HSS e tubos de aço com deck em madeira.

Devido à geometria da estrutura pretendida, existiam ligações complexas de perfis HSS e tubos de aço, com vários casos em que múltiplos elementos convergiam num único ponto.  A natureza excêntrica da ação do vento na estrutura, especialmente dada a necessidade de deixar uma face sem pilares para funcionar como coreto, criou condições de carregamento complexas em locais congestionados. 

Desafio das ligações HSS

Ao projetar ligações HSS-para-HSS, a utilização das fórmulas normativas do AISC 360 é praticamente impossível porque as ligações têm de se enquadrar nos limites de aplicabilidade. Estes limites podem ser encontrados no Capítulo K da Especificação AISC 360 para Edifícios de Aço. Em resumo, os limites estão relacionados com o ângulo entre os elementos, a relação de larguras, a excentricidade da ligação, as folgas, a espessura da parede, etc. No entanto, a norma permite a utilização de análise por elementos finitos em alternativa. 

A Stability Engineering utilizou a aplicação IDEA StatiCa Connection para estas ligações, permitindo-lhes modelar todas as ligações do projeto, desde as mais simples às juntas mais complexas, sem limitações. 

Foi surpreendentemente fácil criar várias ligações, mesmo sem experiência prévia com o software neste projeto. Após um breve período a rever tutoriais e documentação, o processo decorreu com bastante rapidez.

Justin Downey

Engenheiro de Projeto – Engenharia de Estabilidade

Estados Unidos

Após integrar o software nos seus fluxos de trabalho, a Stability Engineering tem utilizado a aplicação IDEA StatiCa noutros projetos com uma grande variedade de condições. Em comparação com a execução inicial de cálculos manuais e a compilação de resultados de vários programas para tentar analisar completamente as ligações mais complexas, estima-se que tenha poupado até um dia de trabalho no projeto final. 

A utilização do IDEA StatiCa não só lhes poupou tempo, como também permitiu aos seus engenheiros criar projetos mais eficientes em comparação com as ligações resultantes de outras soluções de software e folhas de cálculo. A modelação por Método dos Elementos Finitos destas ligações conferiu-lhes também um nível de confiança mais elevado no projeto

Porquê o IDEA StatiCa?

A Stability Engineering tirou partido do IDEA StatiCa ao: 

• Modelar juntas com geometria complexa 
• Modelar ligações HSS fora dos limites de aplicabilidade da norma
• Múltiplos elementos num único nó
• Modelar excentricidades de carga 
• Nível mais elevado de confiança no projeto
• Poupança de tempo em comparação com cálculos manuais
• Curva de aprendizagem rápida, uma vez que utilizavam o IDEA pela primeira vez neste projeto