A SIMPLIFIED ANALYTICAL-NUMERICAL STRUCTURAL ANALYSIS OF THE DOME OF THE ROMAN PANTHEON
O interesse pela recuperação e manutenção do património histórico exige o domínio do comportamento estrutural dos edifícios antigos. A curiosidade histórica dos estudiosos contemporâneos pelos construtores do passado e pelos métodos construtivos adotados na antiguidade têm impulsionado atualmente o desenvolvimento de conhecimentos, ferramentas e abordagens teóricas inovadoras, que permitem a compreensão de obras monumentais de interesse arquitetônico e histórico, que resistiu ao tempo, como é o caso do Panteão Romano. Para entender como esses monumentos foram construídos, é necessário entender sua resposta estrutural (deslocamentos, esforços, tensões, etc.), que se caracteriza por um problema complexo. As ferramentas computacionais atuais fornecem abordagens mais realistas, que por sua vez também oferecem a oportunidade de testes robustos de teorias analíticas mais consistentes, que permitem, de forma simplificada, investigar o comportamento de tais estruturas, visando esclarecer o entendimento dessa “arte de construção". Assim, neste trabalho, investiga-se a resposta estrutural estática da cúpula hemisférica do Panteão Romano com geometria simplificada. Uma metodologia analítica progressiva através das teorias de membrana e de flexão de cascas esféricas, bem como o método dos elementos finitos (MEF) utilizando o software SAP2000, são utilizados e comparados para modelar o problema. Os resultados obtidos apresentam boa correlação entre si, o que corrobora com a metodologia utilizada. Além disso, com a análise de membrana e esforços de flexão da cúpula semiesférica, foi possível discuti-los e relacioná-los com a concepção estrutural e arquitetônica adotada na época, e também discutir as sutilezas que diferentes tipos de apoios podem fazer com as tensões em estruturas de casca.
A SIMPLIFIED ANALYTICAL-NUMERICAL STRUCTURAL ANALYSIS OF THE DOME OF THE ROMAN PANTHEON
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DOI: 10.22533/at.ed.5862227063
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Palavras-chave: Panteão romano, cúpulas, teoria de membrana, teoria flexional, método dos elementos finitos
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Keywords: Roman Pantheon, domes, membrane theory, bending theory, finite element method
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Abstract:
The interest in the recovery and maintenance of historical heritage requires mastery of the structural behavior of old buildings. The historical curiosity of contemporary scholars in the builders of the past, and in the construction methods adopted in ancient times, has currently sparked the development of knowledge, tools and innovative theoretical approaches, which allow the understanding of monumental works of architectural and historical interest, which has resisted time, as is the case with the Roman Pantheon. In order to understand how these monuments were built, it is necessary to understand their structural response (displacements, efforts, tensions, etc.), which is characterized by a complex problem. Current computational tools provide more realistic approaches, which in turn also provide the opportunity for robust testing of more consistent analytical theories, which allow in a simplified way to investigate the behavior of these structures, aiming to shed light on the understanding of this “art of construction”. Thus, in this work, the static structural response of the hemispherical dome of the Roman Pantheon with simplified geometry is investigated. A progressive analytical methodology through the membrane and bending theory of spherical shells, as well as the finite element method (FEM) using the SAP2000 software are used and compared to model the problem. The results obtained have a good correlation with each other, which corroborates with the methodology used. In addition, with the analysis of the membrane and bending efforts of the hemispherical dome, it was possible to discuss and relate them to the structural and architectural conception adopted at the time, and also to discuss the subtleties that different kind of supports can make in the stresses of shell structures.
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Número de páginas: 14
- Davidson de Oliveira França Júnior
- Lineu José Pedroso
- Fillipe Marinho Faria
