Vigas Vagão

Bruno Ribeiro Fantini - 20174964

Cainã Toledo Nascimento - 20163567

Ivan Chufi Gallo - 20151482

Juliana Fascina Valim - 20170308

Rafael Alves - 20166275

Rafael Antonialli Gabarron - 20158332

Vigas vagão

A viga vagão é basicamente um sistema composto por barra horizontal, montantes e cabos.

Tendo como princípio vencer esse vão pela utilização desses cabos. O nome se dá ao fato de que esse tipo de viga serviu durante muito tempo como elemento estrutural de sustentação de vagões de trens. Nesse caso, o empuxo horizontal que todo cabo aplica aos apoios é absorvido pela própria viga, resultando em apenas cargas verticais nos apoios.

A viga vagão pode ter um ou mais montantes. E conforme aumenta o número de montantes, varia a forma do cabo. Com um único montante, a forma do cabo é triangular, com dois é trapézio, tendendo no limite à forma de uma parábola.

               

Cobertura Terrase Jardim

É uma estrutura vagonada em aço utilizada para a área de eventos e trata-se de uma cobertura leve e econômica. 

A modulagem de pilares apropriada para a cobertura é a retangular, na qual conduz a um vagonamento unidirecional com apenas um montante em uma direção porque o vão resultante é relativamente pequeno, pois existe a necessidade de uma proteção adicional contra as intempéries no lado aposto à edificação. Os efeitos de sucção do vento são combatidos através de um tirante auxiliar, que resulta em um montante na viga vagonada com apenas um sentido.

Perfis formados a frio, tirantes com barras maciças e cobertura em policarbonato alveolar são as melhores opções devido à translucidade requerida e a possibilidade de inclinação maior do que 10%.

Coberta Terrasse Jardim (Fonte: arquivo Projectaço)

       Detalhe do montante da viga vagonada  (Fonte: arquivo Projectaço)

Os perfis utilizados de acordo com o pré-dimensionamento das 6 vigas vagonadas são:

Montantes: 2U75x37.5 ch3mm

Tirantes: Barra ø5/8”

Vigas principais: 2U150x50x30 ch3mm 

As cargas utilizadas são:                                                                                                               Sobrecarga: 0,25 kN/m²

Peso do policarbonato: 0,008 kN/m² 

Densidade do aço ASTM A36: 78,5 kN/m3

Resistência do aço: fy=250 MPa  

Mercedez Benz Design Center

É uma obra do arquiteto Renzo Piano, executada em Sindelfingen na Alemanha entre 1993 à 1998. Possui uma cobertura em chapas metálicas, concebidas a partir de uma superfície de toróide, é aliada a barras e cabos que compõem o sistema denominado viga vagão, na qual os montantes centrais compostos de pequenas barras rígidas interconectadas por um único nó, formam os módulos em triângulos que se repetem ao longo do eixo central da cobertura; esses nós são tensionados através dos cabos que saem das articulações dos seus extremos.

De um lado articulado em uma treliça de banzos paralelos, sendo o banzo superior dessa treliça interconectado na chapa da cobertura e do outro articulado na própria alvenaria de vedação, fechando a poligonal desse sistema onde a cobertura também se encontra interconectada.

Pirâmide do Louvre

Através do uso de uma grelha de treliças e viga vagão, foi desenvolvida a Pirâmide do Louvre.

Cada uma das quatro faces da pirâmide é composta por uma espécie de grelha que se apóiam nos cantos. A grelha é formada por diversas treliças, que estão dispostas paralelamente às arestas superiores da pirâmide.

Os esforços de flexão são os menos desejados nas barras, sob qualquer influencia de carregamento, pois exigem dimensões maiores em suas seções. Uma forma simples de diminuir e até evitar esses esforços é atirantar a barra, transformando-a em um elemento estrutural denominado viga vagão.

Dessa forma, passam a predominar os esforços de tração e compressão simples. Com o acréscimo de diagonais, além dos montantes, a viga vagão pode ser transformada em uma treliça como são as treliças da face dessa pirâmide (vide imagem adiante).

A barra do banzo superior, bastante esbelta, apresenta problemas de flambagem, enfrentado com o travamento propiciado pelos demais banzos das treliças da grelha e pelos cabos de pré- tensionamento.

Um conjunto de cabos paralelos à base da pirâmide perpassa as treliças, provocando a pré-tensão. Esses cabos, quando solicitados, aumentam os esforços de tração nas barras compostas por cabos, impedindo assim, a inversão dos esforços provocados pela sucção do vento e assegurando ao conjunto, estabilidade.