[en] CONSTRUCTION AND MECHANICAL BEHAVIOR OF A TENSEGRITY PEDESTRIAN BRIDGE BUILT WITH NATURAL MATERIALS

[pt] CONSTRUÇÃO E COMPORTAMENTO MECÂNICO DE UM MÓDULO DE PONTE TENSÉGRITA UTILIZANDO MATERIAIS NATURAIS

[pt] NATHALIA BURGER DE ALBUQUERQUE

[pt] BAMBU

[pt] TENSEGRITY

[pt] METODO CONSTRUTIVO

[pt] PONTE

[pt] SISAL

[en] BAMBOO

[en] TENSEGRITY

[en] CONSTRUCTION METHOD

[en] BRIDGE

[en] SISAL

[pt] Neste trabalho, apresenta-se um estudo numérico e experimental sobre o comportamento estrutural de um módulo de ponte tensegrity para pedestres com materiais naturais. Inicialmente é apresentado o conceito de estruturas tensegrity, destacando-se seu surgimento e atual contexto, aplicações e estudos relacionados a este sistema estrutural. Também é apresentada a importância e os benefícios da utlização de materiais naturais na construção civil. Um projeto de ponte tensegrity para pedestres realizado previamente é selecionado como objeto de estudo. Com base em suas principais características, realiza-se um protótipo do módulo da ponte em escala 1:25. Propõe-se um método construtivo considerando técnicas ajustáveis para montagem e desmontagem. Posteriormente, um protótipo em escala de aproximadamente 1:6 é construído utilizando colmos de bambu da família Phyllostachys aurea para as estroncas e cordas de sisal para os cabos. O módulo é instrumentado e ensaiado estatica e dinamicamente a fim de avaliar a influência das perdas de pretensão por fluência e relaxação sobre o comportamento da estrutura. Os resultados obtidos dos ensaios experimentais são comparados com as previsões numéricas obtidas com auxílio de modelo computacional quanto às tensões atuantes e os modos de vibração. Através do cruzamento dos dados foi possível determinar indiretamente o nível de pretensão aplicado no módulo tensegrity e avaliar a perda de pretensão ao longo do tempo. As investigações estática e dinâmica apresentaram considerável afinidade.

[en] In this work, a theoretical and practical study of the behavior of a tensegrity based pedestrian bridge constructed with natural materials is presented. Initially it is shown the concept of tensegrity structures, highlighting its emergence and current context, applications within civil engineering and studies related to this structural system. The importance and benefits of using natural materials in civil construction are also presented. A pedestrian bridge design made using tensegrity structure is designated as study object and a prototype of the bridge s module is built in 1:25 scale. A constructive method is proposed considering deployable techniques for assembly and disassembly. Subsequently, a prototype on a 1: 6 scale is built using Phyllostachys aurea bamboo culms for the struts and sisal ropes for the cables. The module is instrumented and tested statically and dynamically in order to understand the processes of loss of prestress and creep on the structure s behavior. The results obtained from the experimental tests are compared with the numerical predictions obtained with the aid of a computational model regarding the stresses and the vibration modes. Through the crossing of the data it was possible to indirectly determine the level of prestress applied in the tensegrity module and to evaluate the loss of prestress over time. The static and dynamic investigations showed considerable affinity.

DANIEL CARLOS TAISSUM CARDOSO

CASSIO MARQUES RODRIGUES GASPAR

PAULO BATISTA GONCALVES

LUIS EUSTAQUIO MOREIRA

DANIEL CARLOS TAISSUM CARDOSO

MURILLO VINICIUS BENTO SANTANA

CASSIO MARQUES RODRIGUES GASPAR

2020-12-14

2020-05-15

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.50792