Este trabalho apresenta um estudo sobre as estruturas metálicas espaciais abordando os seguintes aspectos: histórico e desenvolvimento, tipos, vantagens do sistema tridimensional e comportamento estrutural. Atenção especial é dispensada às tipologias de treliças espaciais mais comuns no Brasil, formadas por tubos circulares com variações de inércia nas extremidades. A influência da variação de inércia nas extremidades das barras no comportamento destes elementos isoladamente (resistência à compressão) e comportamento global da estrutura, foi estudada via elementos finitos. Descrevem-se vários sistemas de ligações patenteados utilizados em outros países e os comumente usados no Brasil. Apresentam-se resultados experimentais e teóricos de uma treliça espacial com dimensões em planta de 7,5 x 7,5 m. Na análise teórica foram considerados a variação de inércia nas barras e os efeitos da não linearidade geométrica. Analisou-se também, com as mesmas considerações anteriores, modelos de treliças espaciais de dimensões maiores que o modelo ensaiado. / This work presents a study of space steel structures including the following aspects: history and development, types, advantages of three-dimensional system and structural behaviour. It is given special attention to the most common types of space trusses in Brazil, composed of tubular sections bars with flattened ends. The influence of the variable stiffness on each element\'s behaviour (compressive strength) and on the global structural behaviour has been studied with the use of finite elements. Various patent connection systems used in other countries and those commonly used in Brazil are described. Experimental and theoretical results of a 7,5 m-long by 7,5 m-wide space truss are presented. In the theoretical analysis, variable stiffness and effects of geometrical non-linearity have been considered. Still applying the above considerations, larger space truss models have been also analysed.

As treliças espaciais vêm sendo freqüentemente utilizadas, de forma bastante diversificada, mas seu principal uso é como cobertura de grande vãos. Recentemente, vários acidentes com este tipo de estrutura têm acontecido, principalmente devido a uma série de considerações adotadas para dimensionamento, as quais não condizem com a realidade. Neste contexto, foi feito um estudo do comportamento seguido por estas estruturas. Este trabalho apresenta uma análise teórica, via método dos elementos finitos, de modelos de treliça espacial de seção tubular circular. Tem como objetivo verificar o comportamento de cada sistema de ligação, modelado tridimensionalmente com elementos de casca, associado à treliça espacial, modelada em elementos lineares. Foram estudadas as tipologias usuais de ligação deste tipo de estrutura abordando os problemas causados pelas peculiaridades de cada sistema. / Space trusses have been very frequently used in many applications, but its main employment is as roofs of great areas. Recently, many accidents have been occurring with this type of structure, mainly because of a series of adopted design assumptions, which does not fit reality. In this context, the behavior of this type of structure was studied. This study presents a theoretical analysis, using finite element method, of space trusses composed by circular tubular sections. It has as an objective to verify the behavior of each connection system, modeled in 3D by shell finite elements, associated to a space truss, modeled in linear finite elements. The usual typology of connections used in this kind of structure was studied, considering the problems caused by peculiarities of each system.

Este trabalho apresenta um estudo sobre as estruturas metálicas espaciais abordando os seguintes aspectos: histórico e desenvolvimento, tipos, vantagens do sistema tridimensional e comportamento estrutural. Atenção especial é dispensada às tipologias de treliças espaciais mais comuns no Brasil, formadas por tubos circulares com variações de inércia nas extremidades. A influência da variação de inércia nas extremidades das barras no comportamento destes elementos isoladamente (resistência à compressão) e comportamento global da estrutura, foi estudada via elementos finitos. Descrevem-se vários sistemas de ligações patenteados utilizados em outros países e os comumente usados no Brasil. Apresentam-se resultados experimentais e teóricos de uma treliça espacial com dimensões em planta de 7,5 x 7,5 m. Na análise teórica foram considerados a variação de inércia nas barras e os efeitos da não linearidade geométrica. Analisou-se também, com as mesmas considerações anteriores, modelos de treliças espaciais de dimensões maiores que o modelo ensaiado. / This work presents a study of space steel structures including the following aspects: history and development, types, advantages of three-dimensional system and structural behaviour. It is given special attention to the most common types of space trusses in Brazil, composed of tubular sections bars with flattened ends. The influence of the variable stiffness on each element\'s behaviour (compressive strength) and on the global structural behaviour has been studied with the use of finite elements. Various patent connection systems used in other countries and those commonly used in Brazil are described. Experimental and theoretical results of a 7,5 m-long by 7,5 m-wide space truss are presented. In the theoretical analysis, variable stiffness and effects of geometrical non-linearity have been considered. Still applying the above considerations, larger space truss models have been also analysed.

As treliças espaciais vêm sendo freqüentemente utilizadas, de forma bastante diversificada, mas seu principal uso é como cobertura de grande vãos. Recentemente, vários acidentes com este tipo de estrutura têm acontecido, principalmente devido a uma série de considerações adotadas para dimensionamento, as quais não condizem com a realidade. Neste contexto, foi feito um estudo do comportamento seguido por estas estruturas. Este trabalho apresenta uma análise teórica, via método dos elementos finitos, de modelos de treliça espacial de seção tubular circular. Tem como objetivo verificar o comportamento de cada sistema de ligação, modelado tridimensionalmente com elementos de casca, associado à treliça espacial, modelada em elementos lineares. Foram estudadas as tipologias usuais de ligação deste tipo de estrutura abordando os problemas causados pelas peculiaridades de cada sistema. / Space trusses have been very frequently used in many applications, but its main employment is as roofs of great areas. Recently, many accidents have been occurring with this type of structure, mainly because of a series of adopted design assumptions, which does not fit reality. In this context, the behavior of this type of structure was studied. This study presents a theoretical analysis, using finite element method, of space trusses composed by circular tubular sections. It has as an objective to verify the behavior of each connection system, modeled in 3D by shell finite elements, associated to a space truss, modeled in linear finite elements. The usual typology of connections used in this kind of structure was studied, considering the problems caused by peculiarities of each system.

Este trabalho apresenta um estudo sobre as estruturas espaciais em forma de cúpulas abordando os seguintes aspectos: histórico, desenvolvimento, descrição dos tipos mais utilizados, comportamento, análise e alguns aspectos de projeto e execução. Enfatizam-se as cúpulas constituídas por elementos tubulares com seção transversal circular e, em particular, as que necessitam da estampagem da extremidade de seus elementos para confecção do sistema de ligação. Descrevem-se vários sistemas de ligação utilizados em vários países e os utilizados no Brasil. A influência da variação de inércia causada pela estampagem das barras foi estudada via método dos elementos finitos com a devida modelagem da região afetada. A região modelada foi inserida em uma treliça espacial plana e seus resultados comparados com resultados experimentais desta estrutura. Apresentam-se também, os procedimentos básicos para elaboração do projeto de uma cúpula considerando as hipóteses utilizadas nos escritório de projeto, ou seja, comportamento elástico linear e nós rotulados. Para a mesma estrutura, um breve estudo sobre ruína progressiva, é apresentado. / This research presents a study about dome space structures about the following aspects: history, development, description of the more utilized types, behavior, analysis and some project and design aspects. It\'s emphasized the tubular element domes with circular section, particularly, those which need stamping at the end to wake the joint system. It\'s described many joint systems which are utilized in several countries and also in Brazil. The variable stiffness influence caused by the stamping on the bar ends was studied using the Finite Element Method by a suitable model of the affected region. The modeled region was inserted into a plane space truss and the analysis results were compared to the experimental values. It\'s also presented the basic procedures to dome project development, considering linear-static behavior. For the same model, a short study about failure downfall is presented.

Este trabalho apresenta um estudo sobre as estruturas espaciais em forma de cúpulas abordando os seguintes aspectos: histórico, desenvolvimento, descrição dos tipos mais utilizados, comportamento, análise e alguns aspectos de projeto e execução. Enfatizam-se as cúpulas constituídas por elementos tubulares com seção transversal circular e, em particular, as que necessitam da estampagem da extremidade de seus elementos para confecção do sistema de ligação. Descrevem-se vários sistemas de ligação utilizados em vários países e os utilizados no Brasil. A influência da variação de inércia causada pela estampagem das barras foi estudada via método dos elementos finitos com a devida modelagem da região afetada. A região modelada foi inserida em uma treliça espacial plana e seus resultados comparados com resultados experimentais desta estrutura. Apresentam-se também, os procedimentos básicos para elaboração do projeto de uma cúpula considerando as hipóteses utilizadas nos escritório de projeto, ou seja, comportamento elástico linear e nós rotulados. Para a mesma estrutura, um breve estudo sobre ruína progressiva, é apresentado. / This research presents a study about dome space structures about the following aspects: history, development, description of the more utilized types, behavior, analysis and some project and design aspects. It\'s emphasized the tubular element domes with circular section, particularly, those which need stamping at the end to wake the joint system. It\'s described many joint systems which are utilized in several countries and also in Brazil. The variable stiffness influence caused by the stamping on the bar ends was studied using the Finite Element Method by a suitable model of the affected region. The modeled region was inserted into a plane space truss and the analysis results were compared to the experimental values. It\'s also presented the basic procedures to dome project development, considering linear-static behavior. For the same model, a short study about failure downfall is presented.