Incendio

ESTUDO DOS FIOS E CABOS

1. Definições
Fios são elementos estruturais capazes de transmitir apenas esforços de tração. São flexíveis devido à pequena dimensão da seção transversal, quando comparada com o comprimento. Flexibilidade indica limitada resistência à flexão. Cabos são um conjunto de fios mantidos juntos de modo que todos resistam igualmente ao esforço de tração. Para entender o mecanismo por meio do qual um cabo resiste a forças verticais, vamos considerar um cabo esticado entre dois pontos fixos e carregando uma carga no meio do vão.

Fig 1 Cabo simétrico

Sob a ação da carga, o cabo assume uma forma simétrica, triangular, de modo que metade da carga é encaminhada para cada suporte, por tração ao longo das duas metades do cabo.
O formato triangular adquirido pelo cabo é caracterizado pela flecha (“sag”), que é a distância vertical entre os apoios e o ponto mais baixo do cabo. Essa é a forma que o cabo adquire para carregar a carga. Sem a flecha o cabo não poderia suportar a carga pois as forças de tração nele desenvolvidas seriam horizontais e não poderiam ser equilibradas por força vertical.
Em cada um dos apoios, a ação do cabo pode ser decomposta em duas componentes: uma vertical igual à metade da carga e uma horizontal dirigida para dentro denominada empuxo (“thrust”). Porisso os suportes devem ser apropriados a fim de evitar seu movimento na horizontal. Se isso não acontecer, o empuxo horizontal fará com que o suporte se mova e as duas metades do cabo se tornam verticais.

Fig. 2 Esforços nos apoios e tensão de tração no cabo
Pode-se notar que a tração no cabo é inversamente proporcional à flecha. À metade da flecha corresponde o dobro do da tensão no cabo e, conseqüentemente o dobro do valor do empuxo.

Pode-se provar também que, a mais econômica flecha para um dado vão, é aquela igual à metade do mesmo vão, o que corresponde a uma