estrutura da membrana
Introdução
Em geral
Estruturas de membrana são um tipo de estrutura espacial feita através do uso de membranas tensionadas. O uso estrutural de membranas pode ser dividido em cúpulas infláveis, arquitetura têxtil e cúpulas de cabos. Nestes três tipos de estruturas, as membranas trabalham em conjunto com cabos, colunas e outros elementos construtivos para definir diferentes formas e volumes.
As membranas também são utilizadas como revestimento não estrutural, como no Estádio Nacional de Pequim, onde os espaços entre os maciços elementos estruturais de aço são preenchidos com tecido de fibra de vidro revestido de PTFE e folhas de ETFE. Outro grande edifício localizado no mesmo complexo esportivo, construído para as Olimpíadas de Pequim de 2008, é o Centro Aquático Nacional de Pequim, também conhecido como Cubo de Água, que é completamente revestido com 100.000 metros quadrados de almofadas de ETFE infladas dispostas como uma estrutura celular aparentemente aleatória.
Por outro lado, do ponto de vista construtivo, uma membrana é um elemento estrutural ou envolvente, bidimensional, sem rigidez à flexão que suporta tensões e esforços normais. Por exemplo, a lona de um circo ou a vela de um navio funcionam estruturalmente como membranas.
Materiais
Os materiais comumente utilizados na fabricação de membranas em arquitetura incluem:
Fundamentação teórica. Teoria de Prandtl
A teoria de Prandtl" (1903) descreve como uma membrana esticada com formato inicialmente plano se curva sob o efeito de forças perpendiculares a ela, como o vento ou a pressão de um fluido. As velas dos navios são um exemplo de membranas desse tipo.
A teoria de Prandtl baseia-se na determinação da forma da membrana tomando como referência as coordenadas XY do plano em que a membrana estava originalmente. A aplicação das equações de equilíbrio ao caso de uma chapa leva ao fato de que quando uma pressão p [força/superfície] atua sobre ela e o contorno é mantido por uma tração uniformemente distribuída ao longo do contorno t [força/comprimento] a forma adotada é dada pela equação de Poisson com condições de contorno:.
Conferências
O Centro Internacional de Métodos Numéricos em Engenharia (CIMNE) em Barcelona realiza a conferência internacional Compósitos Têxteis e Estruturas Infláveis (Membranas Estruturais) a cada dois anos.[1]
A conferência foi realizada em Barcelona, Stuttgart e Munique. A décima edição da conferência estava programada para ser organizada em Munique em 2021.[2].
Referências
- [1] ↑ Conference Series, CIMNE Congress Bureau. Accessed in September 2020.: https://congress.cimne.com/web/vpage/1/0/ConferenceSeries
- [2] ↑ Structural Membranes 2021. In: Congress.Cimne.com.: https://congress.cimne.com/Membranes2021/frontal/default.asp