A Concepção Estrutural e a Qrquitetura - Resenha crítica do 2º capítulo

“A concepção estrutural e a arquitetura”

Yopanan Conrado Pereira Rebello – São Paulo: Zigurate Editora, 2000.

Resenha Crítica nº06

        A obra intitulada “A concepção estrutural e a arquitetura” escrita por Yopanan Rebello, doutor em arquitetura e urbanismo, e publicada em 2000, trata sobre a construção arquitetônica por meio das estruturas e sistemas estruturais, assunto com o qual o autor tem qualidades didáticas notórias. Dividido em sete capítulos, iniciados pela conceituação e análise de sistemas estruturais, passando pelos tipos e critérios para lançamento de vigas e pilares e indo até a história do conhecimento estrutural, o autor faz uso de uma linguagem didática possibilitando boa compreensão das quase trezentas páginas, utilizando ainda de ilustrações para complementar a apresentação do trabalho.

        O segundo capítulo do livro tratará das análises dos sistemas estruturais básicos: cabo, arco, vigas, treliça e pilar, por meio de seus aspectos físicos e de seus materiais, a partir dos quais por meio de associações se criam muitas possibilidades estruturais.

        Começando pelo cabo, que apresenta rigidez apenas a tração, esse tipo de esforço acaba favorecendo a leveza visual e física dos elementos, e as estruturas de cabos, vencem grandes vão com pouco material. Para exemplificar seu comportamento o autor utiliza de uma barra rígida e um cabo preso nas suas extremidades junto a cargas no cabo que modificadas a posição demonstram uma forma de equilíbrio diferente, as funiculares das forças.

        Existe ainda a relação do equilíbrio do cabo e o tamanho da flecha em determinado carregamento e vão, demonstrando que quanto menor a flecha, maior será a solicitação do cabo, impactando no volume de material necessário. A relação entre flecha e vão que resulta no menor volume de material é dada por 1/10 < f (flecha do cabo)/L (vão do cabo) < 1/5. Sendo assim o cabo pode estar submetido a frequências prejudiciais a sua integridade, podendo ser enrijecido ao estar associado a outros elementos, para ser o mais estável possível.

        Devido à suas características, o mais indicado é o aço com material constituinte e a seção circular plena. O cabo de aço pode vencer grandes vãos, mas necessita de estruturas de apoio, como pilares, para transmitir a força até a fundação, limitando assim o tamanho dos vãos vencidos. Seu pré-dimensionamento depende do tamanho do vão e da flecha.

        Os arcos, que tem seu comportamento demonstrado ao inverter simetricamente na horizontal os funiculares dos cabos, são favorecidos quando submetidos apenas a esforços de compressão simples, sendo que sua forma deve ser orientada para evitar a flexão. O arco apresenta reação horizontal aos apoios e quanto maior for a flecha menor é a solicitação do arco, e de forma semelhante ao cabo, sua relação entre flecha e vão é demonstrada pela mesma forma, impactando no volume de material.

        Para estabilização contra flambagem os arcos podem contar com travamentos perpendiculares ao seu plano e seu dimensionamento deve levar em conta os esforços submetidos. Podendo ter até três articulações, que são os vínculos, no topo e nos apoios, e tirantes, para depositar apenas cargas verticais nos apoios, os arcos de aço, madeira e concreto tem melhor desempenho resistivo e as secções retangulares são as mais utilizadas, sendo que cada material possui suas possibilidades e dificuldades. Usado para vencer vãos de médio e grande porte, seu pré-dimensionamento depende da sua altura, vão, espessura e material.

        Já as vigas de alma cheia, que não apresentam vazios na sua porção vertical, estão sujeitas a momento fletor predominantemente e força cortante e por isso exigem maior consumo de material e resistência. Divididas em vigas biapoiadas, em balanço ou contínuas, essa última tem mais de dois apoios sendo hiperestáticas e os balanços nas vigas e seus vãos influem no seu dimensionamento. Sua seção ideal é a I, porém as retangulares e em T são as mais usuais variando de acordo com o material da viga.

        Possibilitando a transmissão de cargas em eixo horizontal, os vãos sob a viga são livres e aproveitáveis, por isso é o sistema estrutural mais utilizado, mesmo consumindo mais material que outros e vencendo vãos menores, em torno de 20m. Existe ainda a viga balcão, que sofre esforço de torção e por isso quando de seção retangular devem largura e altura próximas, tendendo ao quadrado. O pré-dimensionamento depende da altura e do vão e também do seu material.

        A treliça é formada por barras unidas em pontos denominados nós, sempre submetidas a tração e compressão simples, formando triângulos. As cargas devem ser sempre aplicadas nos nós e caso não sejam fazem a treliça trabalhar à flexão e seus elementos diagonais devem ser inclinados entre 30 e 60º. O material mais indicado é o aço, mais vantajoso que a madeira, e suas secções variam de quadradas a circulares, dependendo do material e sua execução.

        Pode vencer grandes vãos, economizando em material, por isso é muito utilizada em coberturas e pontes e para sustentação de pisos com grandes vãos, caso das treliças de banzos paralelos. Seu pré-dimensionamento depende da altura e do tamanho do vão, assim como nas vigas, e também de sua forma espacial.

        O penúltimo sistema estrutural, a viga Vierendeel, é formado por barras que se encontram em nós rígidos, podendo ser verticais, os montantes, e horizontais, as membruras. Estando sujeita a todos os tipos de esforços, consome mais material e vence vãos semelhantes aos das treliças. O aço e o concreto armado in-loco são os mais indicados para esse tipo de viga, e as seções tubulares retangulares no caso do aço e as retangulares no concreto armado, são as mais indicadas. A Vierendeel é muito utilizada quando se exigem grandes vazios na alma, também para sustentar coberturas, pisos e em transição de pilares e seu pré-dimensionamento depende da altura e do tamanho do vão.