Modelagem de uma passarela estaiada: análise comparativa da configuração dos estais

Abstract

É cada vez mais frequente a utilização de estruturas estaiadas no Brasil e no mundo, pois esta alternativa, além de eficiente, possibilita os mais diversos arranjos estruturais, os quais compreendem grande complexidade devido sua alta hiperestaticidade. Para tanto, é fundamental que se tenha um entendimento do seu comportamento estrutural e de como cada elemento influi no desempenho final da estrutura. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo analisar diferentes configurações de estais em uma passarela estaiada assimétrica. O estudo realizado foi dividido em três partes, primeiro verificou-se o desempenho estrutural, frente às cargas de peso próprio e de multidão, das três principais configurações adotadas aos cabos: Leque, Harpa e Semi-Harpa. Posteriormente, analisou-se a influência de estais de retaguarda no auxílio do equilíbrio global da estrutura. E por fim, uma análise verificando a possibilidade do aumento do espaçamento entre os estais no tabuleiro de 10 para 20 m foi realizada. Os modelos elaborados para este estudo foram gerados e processados com o auxílio da ferramenta SAP2000. Pela análise dos resultados apresentados, observou-se que o sistema tipo Semi-Harpa obtém melhores resultados por combinar vantagens das outras duas configurações. O uso de estais de retaguarda influiu consideravelmente no aumento da rigidez do sistema. E o aumento do espaçamento entre estais mostrou que esta alternativa pode não ser a mais econômica por resultar em seções mais robustas ao tabuleiro.

The use of stayed structures in Brazil and in the world is becoming more frequent, as this alternative, not only is effecient, but allows most diverse structural arrangements, which comprise great complexity due to its high hyperstatic. Therefore, it is fundamental having an understanding of its structural behavior and how each element influences the final performance of the structure. Taking that into consideration, this work has the objective of analyzing different layouts of stays in an asymmetric stayed footbridge. The study was divided into three parts. Firstly, the structural performance of the three main layouts adopted for the cables: Fan, Harp and Semi-Harp was verified. Secondly, the influence of back-stays was analyzed to aid in the overall balance of the structure. Finally, an analysis was made to verify the possibility of increasing the spacing between the stays in the deck from 10 to 20 meters. The models developed for this study were generated and processed using the SAP2000 tool. By analyzing the presented results, it was observed that the Semi-Harp type system obtains better results by combining advantages of the other two configurations. The use of back-stays has considerably influenced the increase in rigidity of the system. And the increase in spacing between stays has shown that this alternative may not be the most economical because it results in more robust sections to the board.