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SISTEMAS ESTRUTURAIS II
TRELIÇA
Treliça
Treliça é um componente estrutural formado da disposição de barras que formam um triângulo , ao unir-se em pontos articulados que chamamos de nós, permite vencer grandes vãos.
Guindaste de Plataforma Oceânica
Treliça
a outros elementos estruturais que desempenham a mesma função. Devido às pequenas seções transvesais torna-se um componente leve.
Empregamos em pontes, passarelas e coberturas , por exemplo.
Treliça Plana e Espaciais
Os sistemas estruturais treliçados se dividem em:
Treliça plana – todas as barras estão contidas num único plano;
Treliça Plana e Espaciais
Treliças espaciais (estrutura reticulada tridimensional)– as barras são associadas de maneira que geram sólidos como pirâmides e paralelepódedos
Aeroporto de Brasília
Ponte: Treliça plana
Contraventamento
Suportam as ações que não incidem no plano das treliças e garantem a estabilidade da treliça fora do seu plano
As treliças são elementos estruturais capazes de vencer grandes vãos, só perdem para os cabos e arcos.
Devido a sua elevada resistência mecânica como o aço e o alumínio, ao utilizarmos podemos vencer vãos de até 120metros em cobertura ou de 300metros, em pontes.
Classificação das treliças Planas
As treliças devem possuir a característica de indeslocabilidade geométrica : todos os pontos devem se fixos, uma vez não considerando a s deformações dos elementos estruturais.
Logo a estrutura deve ser constituída por elementos e por vínculos internos (ligações entre os elementos) e externos (apoios), de tal maneia que seja indeslocável.
A treliça plana é formada por um triângulo base, indeformável que tem 3 barras e 3 nós (ligações entre barras).
Um triângulo é uma estrutura rígida 
Um polígono com número de lados maior ou igual a quatro é uma estrutura não-rígida 
... formando uma estrutura rígida. 
Comportamento da treliça
Simulação do comportamento de uma treliça
1- ao entendermos o modelo como arco funicular da carga concentrada, as barras são submetidas apenas a esforços de compressão simples e aplicam aos apoios forças horizontais (empuxos)
Se os pilares forem articulados em uma base, tombarão sob a ação dos empuxos. Para evitar o tombamento dos pilares, colocamos um tirante nele
Logo as barras inclinadas submetidas a compressão simples e o tirante a tração simples.
Resultamos em um estrutura estável formada por um triangulo e com barras submetidas apenas a esforços de tração e de compressão axiais (estrutura econômica)
2- Hipótese de 2 vãos:
Podemos propor a utilização de duas estruturas iguais a anterior apoiada entre pilares. Mas no caso do pilar central não ser permitido, a retirada do mesmo torna a estrutura instável e girará sobre seus apoios externos.
Como equilibrar?
É necessário a colocação de uma barra rígida na parte superior ficando sob compressão simples, desta forma originamos a treliça.
Tipos de treliças
As treliças podem adquirir as mais diversas formas.
Lembrando: para um sistema se comportar como treliça, suas barras devem formas triângulos e serem articulados nos nós.
Os nós dificilmente são executados perfeitamente articulados, por isso, as ligações entre as barras da treliça devem ser projetadas de maneira que se tornem menos rígidas.
As treliças Pratt e Hower denominadas treliças de banzos paralelos são usadas como vigas tanto para coberturas como para piso.
A direção de inclinação das diagonais é importante na economia e no bom desempenho da treliça.
No caso de estruturas de aço, é recomendável que as diagonais trabalhem sempre a tração. Isso acontece devido ao fato de serem as diagonais as barras mais longas da treliça e, se submetida a compressão, apresentam a tendência de flambar, devido principalmente a esbeltes da peça.
Cargas fora dos nós
Est prática não é aconselhável uma vez que aplicando as cargas fora dos nós da treliça ocorre o aumento fletor nas barras, ruim do ponto de vista econômico.
Pré dimensionamento – treliça plana
Quanto mais alta for a treliça, menores serão os esforços nas barras, porém mais longas elas serão, resultando em um peso maior.
Em coberturas com estrutura metálicas, o espaçamento mais econômico entre treliças é de 5m (6m eventualmente)
As treliças mais econômicas apresentam a relação entre altura da treliça e vão compreendida entre 1/7 e 1/10, em casos extremos utilizamos valores entre 1/5 e 1/15 (não são consideradas tão econômicas)
Exercício 1
Dado o vão calcule empiricamente a altura das treliças na situação mais econômica e menos econômica.
Exercício 2
Inclinação das diagonais das barras
O ângulo de inclinação mais adequado, para a diagonais, deverá estar entre 30° e 60°, sendo ideal 45°.
As treliças planas de aço tem seu intervalo de aplicação para vãos entre 10 e 100m.
Treliças espaciais
O modelo espacial considera o comportamento em conjunto da estrutura, ele é mais próximo da realidade e mais complexo.
Em uma cobertura, as treliças são os elementos estruturais principais que recebem a carga da cobertura, vencem o vão principal e depositam essa carga nos pilares.
Entre as treliças existem outra vigas, as terças, que apoiam as telhas e transmitem suas cargas para as treliças, Neste caso o modelo é o plano (terças em um plano e treliças principais em outro).
Quando por alguma razão, as distâncias entre treliças aumentam, aumentam também as dimensões das terças, neste caso passa a ser mais econômico o uso de terças treliçadas. Torna-se mais adequada o modelo espacial: treliça espacial.
comportamento
A treliça espacial pode ser entendida como uma placa discreta, composta de barras e apoiada diretamente em pilares.
Uma placa maciça apoiada em pilares nas suas bordas sofre flexão e apresentam compressão na face superior e tração na inferior, com este cenário temos o surgimento do escorregamento de suas fatias horizontais (cisalhamento)
Na treliça espacial, as barras dispostas nos planos superiores e inferiores absorvem compressão e tração respectivamente. As barras inclinadas, por sua vez, ao absorverem o efeito de cisalhamento ficam sujeitas a tração ou compressão. Este cisalhamento é evitado quando as barra forma o triângulo, característica peculiar deste tipo de treliça.
Tipos de treliça
Devemos nos preocupar em usar o mínimo de barras diferentes para facilitar o aspecto construtivo, por isso usamos módulos compostos por prismas triangulares, tetraedro e pirâmide de base quadrada.
Os nós são a grande preocupação, alguns exemplo mais utilizados são:
Tipos de apoio
Os perfis mais utilizados são os tubulares, ideais para esforços de compressão e tração, Mas podemos encontrar cantoneiras duplas.
As treliças espaciais de aço são comumente usadas para vãos de até 100m.
Pré-dimensionamento
A altura da treliça deve ser adotada seguindo a seguinte proporção:
L= espaçamento maior entre pilares
l= espaçamento menor entre pilares
H= 5% x ((L+l)/2)