O site de arquitetura mais visitado do mundo
i

Inscreva-se agora e organize a sua biblioteca de projetos e artigos de arquitetura do seu jeito!

Inscreva-se agora para salvar e organizar seus projetos de arquitetura

i

Encontre os melhores produtos para o seu projeto em nosso Catálogo de Produtos

Encontre os produtos mais inspiradores do nosso Catálogo de Produtos

i

Instale o ArchDaily Chrome Extension e inspire-se a cada nova aba que abrir no seu navegador. Instale aqui »

i

En todo el mundo, arquitectos están encontrando maneras geniales para reutilizar edificios antiguos. Haz clic aquí para ver las mejores remodelaciones.

Quer ver os melhores projetos de remodelação? Clique aqui.

i

Mergulhe em edifícios inspiradores com nossa seleção de 360 ​​vídeos. Clique aqui.

Veja nossos vídeos imersivos e inspiradores de 360. Clique aqui.

Tudo
Projetos
Produtos
Eventos
Concursos
Navegue entre os artigos utilizando o teclado
  1. ArchDaily
  2. Notícias
  3. Estruturas tensionadas: Racionalidade e leveza

Estruturas tensionadas: Racionalidade e leveza

Estruturas tensionadas: Racionalidade e leveza
Estruturas tensionadas: Racionalidade e leveza, <a href='https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Munich_-_Frei_Otto_Tensed_structures_-_5244.jpg'>© Jorge Royan via Wikimedia </a> Licença CC BY-SA 3.0. ImageEstádio Olímpico de Munique / Gunther Behnisch
© Jorge Royan via Wikimedia Licença CC BY-SA 3.0. ImageEstádio Olímpico de Munique / Gunther Behnisch

Historicamente inspirada pelos primeiros abrigos concebidos pelo Homem – as tendas, a exemplo das black tents, desenvolvidas utilizando couro de camelo pelos nômades do deserto do Saara, Arábia Saudita e Irã, e ainda, as barracas das tribos nativas americanas, pela possibilidade de transporte, as estruturas tensionadas oferecem uma gama de pontos positivos se comparadas a outros modelos estruturais.

Tensoestrutura é o termo usualmente empregado às estruturas que utilizam membranas trabalhando junto a cabos de aço na construção de coberturas, cujas principais características detêm-se na trabalhabilidade dos esforços de tração, pré-fabricação, grandes vãos e maleabilidade formal. Este tipo estrutural permite menor quantidade material, graças à utilização de lonas com espessuras delgadas, que quando esticadas por meio da utilização de cabos de aço, criam superfícies capazes de vencer os esforços dominantes – tração, que pela leveza e espessura, não trabalham os esforços de flexão e compressão.

Predominantemente utilizadas em coberturas de centros esportivos, de espetáculos, arenas culturais e comerciais, construções industriais e agroindustriais, são baseadas nos antigos sistemas empregados às coberturas do império romano, que se apropriavam de tecidos em linho com grandes dimensões junto a cordas de cânhamo cobrindo os estádios, como é o caso do Coliseu romano, por exemplo. No entanto, do período histórico romano até meados do século XX, em decorrência da baixa demanda, usabilidade e carência por manufaturas (cabos, lonas e conexões) capazes de resistir aos esforços predominantes, denota-se poucos avanços tecnológicos, que somente após a Revolução Industrial e desencadeamento da era fordista, permitiu desenvolvimento capaz de atender às necessidades intrínsecas do sistema construtivo. O baixo custo propiciado pela produção em massa e demanda por sistemas desmontáveis capazes de adaptarem-se aos mais variados terrenos com grandes vãos, como as tendas circenses, por exemplo, incentivou o desenvolvimento da técnica.

<a href='https://www.flickr.com/photos/57511216@N04/6583372233/in/photolist-b2KvcP-fNXihy-eaJSyu-YQkWig-bE1kPw-ba442a-4m1sDv-au5xNt-4m1skM-68LXjD-aj9U5Q-n9ZTpc-4m5uM7-bznKaE-au5xr4-bznTV3-gZSr4m-4m5ubJ-8u7nfP-dmEfVr-c2a12N-egdCtn-8u7nFk-c29YVS-7hyuu4-c29Zmm-4JEdFN-8uat85-egdA1r-8u7nKV-c29ZKQ-6TYUQX-4JEdoh-8ToTH9-fNXinW-4JEdMN-c29Z1d-5aidgt-c29ZgU-4JzZ8k-c29ZaW-8L5a2w-egjnE1-ddkoy7-8ToVhE-4V3vNm-4JEet3-8uash9-8L5b2f-zBusmf'>© Daniel via Flickr </a> Licença CC BY 2.0. ImageEstádio Olímpico de Munique / Gunther Behnisch
© Daniel via Flickr Licença CC BY 2.0. ImageEstádio Olímpico de Munique / Gunther Behnisch

Vale pontuar que nos modelos anteriores a instabilidade acarretada pela aplicação de cabos entrelaçados e coberturas muito leves, convergindo em deficiências estruturais, foi solucionada a partir da metade do século passado graças a um sistema de cabos de aço com um conjunto de fios metálicos trançados e membranas de fibra com alto grau de resistência junto a camadas de revestimentos impermeabilizantes, conferindo proteção aos raios ultravioletas, fungos, não propagação de chamas, maior ou menor translucidez e refletividade. Em relação aos esforços, também permitem vencer forças intrínsecas próprias e ainda agentes externos, como contraventamento e chuvas.

Tal progresso só foi permitido graças aos estudos físico-estruturais iniciados pelo arquiteto e engenheiro alemão Frei Otto, que a partir da década de 1950, constituiu os primeiros estudos científicos e as primeiras obras de coberturas usando elementos tensionados (cabo de aço) junto às membranas.

Enquanto estudante, Otto visitou o escritório de Fred Severud, onde tomou contato com o projeto da Arena de Raleigh, na Carolina do Norte, impressionando-se com a estética arrojada e conforto propício. De volta à Alemanha, começou a explorar modelos físicos em escala reduzida, gerando empiricamente uma série de superfícies, a priori por meio de correntes, cabos tracionados e membranas elásticas.

Expoente no uso de coberturas tensionadas desenvolveu o primeiro projeto de grande escala apropriando-se do sistema, que posteriormente viabilizou projetos a estádios olímpicos, clubes, zoológico, instituições e pavilhões. Em 1957 fundou o Centro de Desenvolvimento de Construções Leves em Berlim. Sete anos depois, em 1964 criou o Instituto de Estruturas Leves em Berlim na Universidade de Stuttgart, na Alemanha.

<a href='https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cattle_judging_event_at_Dorton_Arena_(Cow_Palace)_before_roof_was_installed._October_15th_1952_(21981642200).jpg'>© Fæ via Wikimedia </a>. ImageArena de Raleigh / Fred Severud
© Fæ via Wikimedia . ImageArena de Raleigh / Fred Severud

Autor de notáveis projetos passados por experimentos e refinamento técnico, como é o caso o Pavilhão Alemão para a Expo de 1967, em Montreal, e o Estádio Olímpico de Munique, em 1972, o arquiteto é reconhecido pelo intenso trabalho em pesquisas, homenageado com a RIBA Royal Gold Medal em 2006 e vencedor do Prêmio Pritzker em 2015. Frei Otto ainda é responsável pelo primeiro livro integralmente sobre as estruturas tensionadas – “Das Hangende Dach” (1958) e intensificou a ideia de racionalidade material reinventada, pré-fabricação, flexibilidade e luminosidade sobre o espaço interno, e ainda, sustentabilidade, mesmo quando o termo ainda não era empregado na Arquitetura.

Há três diferentes classificações principais no sistema construtivo: estruturas tensionadas por membrana, tensionadas por malha e pneumáticas. O primeiro caso diz respeito à forma assumida pela membrana trabalhada junto ao cabo, permitindo distribuição dos esforços de tração pela própria forma, enquanto que no segundo caso, condiz à malha estrutural auxiliando nos esforços intrínsecos, transmitindo-os a elementos separados, como por exemplo, laminas de vidro ou madeira. Já no terceiro caso, uma membrana de proteção é sustentada por meio da pressão do ar.

Estruturalmente, o sistema é formalizado pela combinação de três elementos: membranas – tecido ou PTFE, estruturas metálicas – mastros e masteletes, e cabos de borda.

As membranas em fibras de poliéster revestido de PVC têm maior facilidade na produção em fabrica e instalação in loco; apresentam menor custo; média durabilidade – em torno de 10 anos; e o PCV é colocado em forma de pasta sobre a superfície. Já a membrana em fibra de vidro revestido com polímero à base de flúor (PTFE), dispõe de durabilidade superior – em torno de 30 anos; maior resistência às intempéries (sol, chuva e ventos); porém, requer mão-de-obra especializada.

<a href='https://www.flickr.com/photos/eager/17094374255/in/album-72157651280449886/'>© 準建築人手札網站 Forgemind ArchiMedia via Flickr </a> Licença CC BY 2.0. ImageEstádio Olímpico de Munique / Gunther Behnisch
© 準建築人手札網站 Forgemind ArchiMedia via Flickr Licença CC BY 2.0. ImageEstádio Olímpico de Munique / Gunther Behnisch

Entre os inúmeros revestimentos que a compõe há revestimentos superior, preliminar e principal, camada de adesão, tecido base, revestimento principal e por fim, outra camada de revestimento superior.

Estádio Nacional de Brasília “Mané Garrincha” / Castro Mello Arquitetos. Image © Bento Viana
Estádio Nacional de Brasília “Mané Garrincha” / Castro Mello Arquitetos. Image © Bento Viana

Ainda ao sistema, há dois tipos de apoios: direto e indireto. Os apoios diretos são aqueles em que a construção é disposta direto sobre a estrutura, enquanto que o segundo caso é aquele disposto a partir de um ponto elevado (mastro).

Os cabos, responsáveis pela distribuição dos esforços tracionados e ainda enrijecimento da lona, apresentam duas diferentes nomenclaturas de acordo com a ação a qual é exposto: sustentante e estabilizante. Ambos os cabos são cruzados ortogonalmente, garantindo o enrijecimento em duas direções e evitando deformações. Os cabos sustentantes são aqueles que recebem diretamente as cargas externas, fixados nos pontos mais altos. Já os casos estabilizantes são responsáveis por enrijecer o cabo sustentante e dispõe-se nos pontos mais baixos, cruzando ortogonalmente os sustentantes. Contudo, por uma questão de espaço, pode-se evitar que o cabo estabilizante tenha seu ponto de fixação junto ao solo, gerando um cabo periférico de fixação.

Pela associação dos cabos, algumas nomenclaturas são geradas de acordo com o posicionamento: Crista cabos estabilizantes do cabo superior); Vale (fixados inferiormente em outros cabos); e Radial (centro mais alto que as extremidades junto a cabos radiais estabilizados por cabos anelares). Os cabos de crista suportam as cargas gravitacionais e os cabos de vale suportam as cargas de sucção dos ventos.

Nomenclaturas de cabos. Image © Matheus Pereira
Nomenclaturas de cabos. Image © Matheus Pereira

Veja a seguir alguns projetos já publicados no Archdaily utilizando coberturas tensionadas:

Estádio Olímpico de Munique / Gunther Behnisch

<a href='https://www.flickr.com/photos/schmollmolch/8233735185/in/photolist-dxA3Bt-dmE3Mb-RTcdSo-8DrTEN-8DoPvF-8DrSj9-he3HK7-bPTqfe-8L2uf6-dmE7mB-dmE8BP-nxca-dmEguU-bSV5te-zBFNnF-5jEmzd-VTKoGs-bE1kPw-68LXjD-8DoP3K-FdLXBz-atK7FP-5r1pJ-6EY13j-5jA5BK-8DoL9X-schro-oQEgnF-6DJhGS-TwB171-nxas-bAYL81-4Ub8vS-MUZiQM-eBxph8-PKeJTX-5ccQsd-5c8yLx-5c8Aqp-eBAxPN-FdLXB4-mjH4XK-NdSKj-mjJUz1-mjKdsq-ZZev1T-5c8zkF-bPTppp-7afCkh-5ccRvU'>© Christian Scheja via Flickr </a> Licença CC BY 2.0. ImageEstádio Olímpico de Munique / Gunther Behnisch
© Christian Scheja via Flickr Licença CC BY 2.0. ImageEstádio Olímpico de Munique / Gunther Behnisch

Pavilhão Alemão da Expo 67 / Frei Otto e Rolf Gutbrod

<a href='https://www.flickr.com/photos/mcgill-library/34022056762/in/photolist-UDi76k-UDi79X-98ECYH-TQpWay-UDi7dz-TQpWbW-s3runy'>© McGill Library via Flickr </a> Licença Public Domain Mark 1.0. ImagePavilhão Alemão da Expo 67 / Rolf Gutbrod
© McGill Library via Flickr Licença Public Domain Mark 1.0. ImagePavilhão Alemão da Expo 67 / Rolf Gutbrod

Millennium Dome / Richard Rogers (RSHP)

<a href='https://www.flickr.com/photos/jamesjin/58712717/'>© James Jin via Flickr </a> Licença CC BY-SA 2.0. ImageMillennium Dome / Richard Rogers (RSHP)
© James Jin via Flickr Licença CC BY-SA 2.0. ImageMillennium Dome / Richard Rogers (RSHP)

Estação Denver Union / SOM

Estação Denver Union / SOM. Image Cortesia de Robert Polidori
Estação Denver Union / SOM. Image Cortesia de Robert Polidori

Pavilhão de São Cristóvão / Sérgio Bernardes

Pavilhão de São Cristovão / Sérgio Bernardes. Image via Bernardes Arquitetura
Pavilhão de São Cristovão / Sérgio Bernardes. Image via Bernardes Arquitetura

Cobertura do Estádio Maracanã / schlaich bergermann partner

Cobertura do Estádio Maracanã / schlaich bergermann partner. Image © Marcus Bredt cortesia de schlaich bergermann partner
Cobertura do Estádio Maracanã / schlaich bergermann partner. Image © Marcus Bredt cortesia de schlaich bergermann partner

Estádio Nacional de Brasília “Mané Garrincha” / Castro Mello Arquitetos

Estádio Nacional de Brasília “Mané Garrincha” / Castro Mello Arquitetos. Image © Bento Viana
Estádio Nacional de Brasília “Mané Garrincha” / Castro Mello Arquitetos. Image © Bento Viana

Referências

ARCOLINI, Tatiana; BARRADAS, Paula. Coberturas tensionadas são soluções eficientes e econômicas. Disponível em: <https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/coberturas-tensionadas-sao-solucoes-eficientes-e-economicas_7990_10_0>. Acesso em 24 Dez 2017.
Tensoestruturas: Cabos e Membranas. Disponível em: http://wwwo.metalica.com.br/tensoestruturas-cabos-e-membranas. Acesso em: 24 Dez 2017.
Tensoestruturas: Cobertura de Estruturas de Membrana Tensionada. Disponível em: <http://wwwo.metalica.com.br/tensoestrutura-cobertura-de-estruturas-de-membrana-tensionada>. Acesso em 24 Dez 2017.

Cita: Matheus Pereira. "Estruturas tensionadas: Racionalidade e leveza" 01 Jan 2018. ArchDaily Brasil. Acessado . <https://www.archdaily.com.br/br/886270/estruturas-tensionadas-racionalidade-e-leveza> ISSN 0719-8906