Centro Universitário Católica de Santa Catarina – Campus Joinville

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BURJ KHALIFA

Bruna Aparecida Melo

Centro Universitário Católica de Santa Catarina – Campus Joinville

Curso de Engenharia Civil – 6 Período

1 INTRODUÇÃO

Dia 4 de janeiro de 2010, foi inaugurado nos Emirados Árabes Unidos na cidade de  Dubai, o edifício Burj Khalifa, o maior edifício do mundo, até a presente data, com 828 metros de altura. Superando em mais de 300 metros o edifício Taipei 101, em Taiwan, que foi o mais alto do mundo no período de 2003 a 2010.

 

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Figura 1.1: Burj Khalifa, edifício mais alto do mundo.

Para combater a movimentação da estrutura é necessária alta rigidez, ou uso de sistemas mecânicos de controle de oscilação ou de elementos de contraventamento e/ou aumento de seu peso global. O aumento do peso global e o aumento da inércia geram aumento das dimensões dos elementos estruturais, levando à necessidade de maior volume construído a fim de preservar o volume livre da construção. Resulta, assim, em maior área de obstrução, o que leva a maior esforço a ser absorvido pela estrutura, exigindo aumento do peso global e da inércia. Surge então a necessidade de quantificar os limites que tornam vantajoso aumentar as dimensões da edificação e, por conseqüência, o peso global e a inércia, para obter uma estrutura mais estável aos esforços oriundos do vento, sem que tal aumento resulte em significativo aumento dos esforços.

A velocidade do vento varia com a distância do ponto analisado ao solo; quanto maior a distância, maior a velocidade. Uma solução comumente adotada para combater os esforços mais intensos nas regiões mais altas da edificação, é a redução da área de obstrução do vento por meio de redução da seção transversal da edificação em pontos mais altos. Surge novamente a necessidade de quantificar a que altura tal redução deve ser feita, em que proporção e em quantos segmentos.

 

2 CONTEXTUALIZAÇÃO

Um dos problemas no projeto de edifícios altos é a necessidade de limitar o descolamento horizontal no topo da edificação, como mostra a Figura 1.2 abaixo.

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Figura 1.2 – Edifício e deformação sob carregamento horizontal: (a) em vista; (b) em plana.

A concepção da estrutura, desde a definição dos volumes do edifício, é um processo complexo, envolvendo muitas variáveis. O deslocamento relaciona-se de forma direta com o carregamento, o qual é diretamente proporcional à área de obstrução e aumenta exponencialmente com a distância do solo. Em muitas estruturas, é feita então a redução da seção, que por sua vez reduz a inércia e aumenta o deslocamento.

Os elementos de contraventamento, são elementos estruturais, normalmente inclinados, que se conectam aos demais elementos estruturais (vigas e pilares) com o intuito de impedir a movimentação dos seus nós, trabalhando unicamente com esforços axiais. Por possuir uma imensa gama de possibilidades de disposição e se tratar de inserção de novos membros, o sistema de contraventamento deve ser pensado de forma que trabalhe com eficiência, não utilizando material em excesso, com controle da espessura máxima do elemento e de espaçamento mínimo entre elementos; estes dois últimos quesitos advêm da necessidade de preservação das fachadas, com seus espaços para janelas, uma necessidade arquitetônica; e os dois primeiros quesitos se devem a fatores estruturais e econômicos.

2.1 PROJETO DO BURJ KHALIFA

O Burj Khalifa, em Dubai, é atualmente o prédio mais alto do mundo, com 160 andares e 828 metros de altura. Seu formato projetado em forma de Y combatem de maneira aerodinâmica o vento, como ilustrado na figura abaixo:

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Figura 1.3: Projeção do edifício Burj Khalifa

O formato dos andares, com três pontas para os lados e uma base mais larga (como a figura acima mostra), é bastante aerodinâmico e serve para “enganar o vento”.

O sistema da torre utiliza núcleos de concreto armado de alta resistência reforçada em cada coluna, que estão alinhados com os condutores de todas as colunas para se obter uma estrutura, sem o tempo e com uma maior resistência à torção da força do vento poderia causar. A partir do andar 156 é apenas a estrutura de aço. A fundação ou base deste edifício é o maior já construído, porque tem um sistema de hastes de 1,5 metros de diâmetro em sua base é a 50 metros de altura.