Vinicius Maia Barreto de Oliveira
Resumo
No presente trabalho apresentam-se todas as etapas do desenvolvimento de uma ferramenta computacional especialmente feita para auxiliar a análise e o projeto de tenso-estruturas têxteis. O programa resultante, denominado TENSOTEX, foi desenvolvido com base numa formulação não-linear utilizando-se o método dos elementos finitos, sendo capaz de realizar de maneira integrada todas as etapas da análise estrutural e de projeto. Apresenta-se, passo a passo, o desenvolvimento completo de um projeto de uma tenso-estrutura têxtil típica, de maneira a exemplificar a utilização do TENSOTEX e analisar e discutir todas as etapas realizadas. A primeira etapa consiste em determinar a geometria espacial da superfície que o tecido deve ter para que fique todo tracionado, além de atender aos requisitos arquitetônicos. A segunda etapa consiste na definição da geometria planificada dos moldes para o corte do tecido. Na terceira etapa, as peças de tecido cortadas num plano são montadas para formar a tenso-estrutura e, finalmente, são analisadas as tensões no tecido e os esforços nos cabos e estais de ancoragem. Como não foram encontrados na literatura técnica dados geométricos e resultados numéricos ou experimentais completos de uma tenso-estrutura têxtil para a validação do programa, são feitas comparações com os resultados numéricos obtidos com outros métodos de cálculo, os quais, para isto, também tiveram que ser implementados computacionalmente.
Abstract
This work presents all the development stages of a computational tool, especially tailored to aid the textile tensostructures design. This program, called TENSOTEX, was developed on the basis of a nonlinear formulation for the finite element method, and makes is possible to do in an integrated manner all the stages of the structural anlysis and design. The complete development of a typical tensile structure design is presented step by step, in order to make an application example of TENSOTEX, as well as to analyze and discuss all design stages. The first stage consists in determinig the spatial geometry of the fabric surface, reaching a state of overall stretching, and moreover fulfiling the architectural requirements. The second stage consists in the definition of the fabric cutting pattern. In the third stage, the pieces of fabric are assembled to form the tensostructure and finally, the stresses in the fabric and the forces in the cables and anchorage stays are analyzed. Because complete geometric data and numerical or experimental results for a typical textile tensile structure has not been found in the technical literature, other methods of calculations were also implemented to compare results and validate the developed tool.
