O que é monocoque
monocoqueEm construção, monocoque é o método de usar a estrutura externa para suportar a carga. O nome significa literalmente “concha única” e refere-se a fabricação de um quadro externo em uma única unidade. Os nomes alternativos para este método incluem corpo unitário e pele estrutural. É útil para reduzir significativamente o peso de um objeto, mantendo a sua resistência. A concepção de unidade única é amplamente utilizada em automóveis chassis, cascos de barcos, aviões e fuselagens.
Monocoques foram utilizados pela primeira vez em automóveis, mas foram desenvolvidos extensivamente pela indústria aeronáutica. Antes de 1930, a maioria dos aviões foi construída com uma estrutura interna completa. Isto resultou numa forte fuselagem. Avanços na tecnologia permitiram o uso de materiais mais leves e mais fortes para que o avião pudesse carregar uma carga ainda maior. O exterior mais durável, eventualmente, substituía a estrutura pesada.
A adaptação do compartimento monocoque foi ainda influenciada pelo desenvolvimento de motores de alto desempenho. Estes motores eram capazes de atingir maiores velocidades e altitudes mais elevadas. Isso criou uma necessidade de aviões que pudessem suportar o aumento da velocidade e da pressão da cabine. Verificou-se que a pele estrutural feita de alumínio era mais adequada para as condições já referidas, sendo incorporada na maioria dos modelos de aeronaves.
Os materiais, tais como fibra de vidro e fibra de carbono, são componentes típicos em quadros monocoque. Os materiais têm alta relação resistência-peso, tornando-se adequados para veículos leves como bicicletas, planadores, barcos e carros de corrida. Sua capacidade de obedecer a formas sofisticadas também os torna ideais para a construção de monocoque.
Estrutura de um monocoque
Estrutura de um monocoque
Edifícios podem integrar vários princípios da arquitetura monocoque em seu design. Ele oferece mais espaço no interior da estrutura através da remoção de pilares de suporte de carga. As estruturas podem também ser construídas com materiais relativamente menores. Cúpulas e outras estruturas complexas são construídas aplicando-se as mesmas técnicas.
Conchas monocoque oferecem um benefício adicional em termos de aumentar o grau de segurança em veículos automóveis. A construção da unidade de forma eficiente absorve o impacto e distribui a energia ao redor do chassi. Em corridas de Fórmula 1™, o cockpit dos carros de corrida têm a função de uma forte estrutura monocoque. Ele fornece ao motorista maior proteção e mais chances de sobreviver a falhas que podem ocorrer em uma corrida.
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Uma vez que um corpo monobloco baseia-se principalmente na superfície contínua para transportar a carga, qualquer dano na parte externa pode comprometer a integridade da estrutura. Reparos e modificações são muitas vezes difíceis, já que o corpo não é geralmente feito de peças de reposição. Alguns aviões compensam isso usando uma fuselagem semi-monocoque e reforçando as partes mais vulneráveis.