Obra & Arte

Sistemas estruturais e concepção arquitetônica

Dentre os desafios que a engenharia de estruturas enfrenta, um dos maiores relaciona-se à concepção de sistemas seguros e economicamente viáveis para estabilizar grandes vãos projetados pela arquitetura. A maior aplicação dos grandes vãos acontece nas estruturas de pontes ou "obras-de-arte". Aparecem então estruturas caras e monumentais, aplicando o que há de mais atual em tecnologia dos materiais, modelos de análise e técnicas de execução.

Porém, grandes vãos são também exigidos para estruturas de coberturas, pela necessidade de abrigar um elevado número de pessoas em ambiente sem divisórias, em teatros, auditórios e ginásios, podendo aqui serem aplicados sistemas leves, como as membranas tensionadas têxteis, as treliças tridimensionais de alumínio ou aço, e as cascas curvas finas de concreto armado ou argamassa armada, entre outros.

A busca por grandes espaços em edificações está inserida em uma das mais importantes tendências que vêm orientando a evolução das técnicas de edificação dos últimos cem anos: a busca por maior flexibilidade. Havendo a necessidade de criar grandes vãos em pisos, possibilitando espaços com o mínimo de pilares ou outros elementos verticais, torna-se necessária a concepção de sistemas suficientemente rígidos à flexão, aplicando-se materiais como o aço e o concreto protendido, procurando a otimização das seções das peças compostas destes materiais, visando continuar obtendo soluções as mais leves possíveis. Isso porque a palavra chave, quando tratamos de grandes vãos, é deformação.

Materiais estruturais para grandes vãos em pisos

O progresso da engenharia está intimamente ligado ao progresso da ciência dos materiais, e o que vê-se é um incremento das resistência do aço e concreto ao longo dos anos, o que possibilita a diminuição das seções das peças estruturais, e a possibilidade de aplicação a vãos cada vez maiores.

Antigamente tinha-se o uso da pedra, nas construções egípcias e na Idade Média, e da madeira, no século XVIII, onde os vãos foram sendo incrementados. A partir da revolução industrial começaram a ser aplicadas as estruturas metálicas, com vantagens ao uso da madeira, devido a relação entre peso próprio e dimensões das peças estruturais, escassez da madeira, e pela suposição de que o ferro fundido fosse mais resistente a incêndios, elevando a segurança das edificações industriais. Com o advento do uso do ferro e posteriormente do aço, com a revolução industrial, até a invenção do concreto, estes materiais foram tendo suas propriedades melhoradas (resistência e elasticidade), e uso cada vez mais difundido.

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