Deformação em cascas
Introdução
Em geral
As cascas de concreto também chamadas de caixões de concreto são estruturas laminares resistentes pela forma, finas o suficiente para não desenvolver momentos apreciáveis, mas com espessura suficiente para suportar cargas axiais e de cisalhamento; por isso são ideais para construção em concreto armado.
História
O desenvolvimento das cascas ocorreu com o surgimento do concreto armado e o desenvolvimento dos métodos de análise: em 1874 Aron publicou a primeira teoria a esse respeito e, como consequência disso, exemplos de cascas começaram a aparecer a partir desta época.
Apesar disso, é na década de 1920 que se verifica um aumento real no número de estruturas do tipo casca construídas. Isso ocorre porque a formulação da teoria das cascas foi simplificada: para formas esféricas por Geckeler, para formas cilíndricas por Finsterwalder, etc. Além disso, surgem novas formas: os parabolóides elípticos (Freyssinet) e o parabolóide hiperbólico, magnificamente desenvolvido por Candela. Por outro lado, nesta altura surgiram também novas técnicas construtivas que permitiram este desenvolvimento: gunite e reforço rígido (semelhante ao planetário de Jena), elementos pré-fabricados (Nervi), utilização de cabos de reforço e aparecimento de protensão.
É importante notar que apenas as formas anticlásticas, como o parabolóide hiperbólico, pertencem verdadeiramente à era moderna. Seu sucesso inicial se deveu à necessidade de cobrir grandes áreas com métodos eficientes e baratos, sem a necessidade de construir grandes estruturas de andaimes. A eficiência dessas estruturas pode ser verificada com a relação espessura dos raios das cúpulas construídas na história:
Na tabela anterior verifica-se que as espessuras são limitadas por considerações construtivas: colocação de armadura, etc.
Ação da casca
Com a ação casca, as principais forças internas que se desenvolvem em resposta às cargas estão no plano da superfície, sendo na forma de forças axiais e sem formar momentos significativos. Este é o tipo de tensão que ocorre, por exemplo, numa bolha de sabão, e é o que lhe permite ter espessuras tão reduzidas.