Dimensionamento e análise de estruturas de membranas num software com base de MEF

A construção de estruturas de membrana é uma das tendências atuais na arquitetura e na engenharia civil.

As formas não podem ser escolhidas livremente, pois têm de corresponder às condições físicas e o material utilizado para as estruturas de cabos não pode suportar flexão ou pressão. Por isso, tem de ser utilizadas formas tracionadas. No dimensionamento de estruturas de membranas, esta é a primeira tarefa a ser resolvida, também conhecida como determinação da forma. Aqui, os requisitos arquitetónicos e os princípios físicos têm de ser reunidos.

Após o processo de determinação da forma, a capacidade de carga e os requisitos específicos da norma, bem como as especificações do investidor têm de ser verificados num cálculo estático. A resposta estática para tais dimensionamentos é fortemente não linear - tanto em termos da influência das alterações geométricas como do comportamento do material.

Se todas as condições forem cumpridas, a construção pode ser fabricada. Para tornar esta etapa possível, é necessário criar padrões de corte como estruturas de membrana com curvatura dupla e, portanto, devem ser aproximados com um determinado número de cortes planos.

O presente trabalho foca-se em todas estas etapas. Na primeira parte de cada capítulo é feita uma introdução teórica, depois são apresentados exemplos práticos para provar as afirmações acima.