Abece e Gerdau anunciam os vencedores do 8º Prêmio Talento Engenharia Estrutural

A Abece (Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural (Abece) e a Gerdau premiaram, no dia 27 de outubro, os vencedores do 8º Prêmio Talento Engenharia Estrutural, destinado às obras de engenharia mais criativas nas categorias Pequeno Porte, Obras Especiais, Edificações e Infraestrutura.

Realizado anualmente, o concurso tem o objetivo de divulgar no meio técnico os trabalhos de engenharia de estruturas realizados nos últimos cinco anos que se destaquem quanto à concepção estrutural, processos construtivos, uso adequado de materiais, originalidade, monumentalidade, implantação no ambiente, esbeltez/deformabilidade e estética/economicidade.

Na categoria infraestrutura concorreram obras de pontes, viadutos, passarelas, monumentos, obras de saneamento, portos e barragens, entre outras. Já a modalidade de edificações era aberta a estruturas verticais e ou horizontais destinadas à utilização residencial, comercial e de ensino. Na categoria pequeno porte, a comissão julgadora avaliou projetos de estruturas de residências, de pequenos edifícios, esculturas, escadas e de reforços estruturais. Finalmente, em obras especiais, foram inscritos projetos de galpões, indústrias, hangares, antenas de telecomunicações, bases de equipamentos etc. Conheça as obras vencedoras e menções honrosas do 8º Prêmio Talento Engenharia Estrutural.

Categoria Infraestrutura

Vencedor: Catão Francisco Ribeiro
Projeto: Ponte João Isidoro França sobre o Rio Poty
Localização: Teresina (PI)

 

O trecho convencional, que possui três vãos, sendo um de 46,5 m e outros dois de 31 m, tem o mesmo corte transversal do trecho estaiado. Na seção estaiada, os três vãos têm comprimentos de 160 m (vão principal), 54 m e 49,5 m (seções de retaguarda). Há, ainda, um trecho de balanço, com 7 m.

Todo o tabuleiro da obra foi construído com caixões, treliças e entrelajes. Os caixões são unicelulares, de concreto armado e protendido, e foram moldados in loco. Têm 3,55 m de largura e 9,7 m de altura. Já as treliças, de concreto armado, são pré-moldadas.

Ponto alto da obra, o mastro retangular de 95 m de altura (80 m a partir do tabuleiro) comporta dois elevadores panorâmicos, além de uma escada de emergência interna com portas a cada 11 m. Está apoiado em um bloco (pilar 5) fundado em 88 estacas escavadas com auxílio de lama bentonítica, a qual permitiu o escavamento sem que a terra desmoronasse. As estacas do pilar 5, de concreto armado, têm 100 cm de diâmetro e carga máxima de 470 tf.

Para o estaiamento, foram adotadas duas linhas de cabos em cada lado do mastro. Ao todo são 21 pares de estais puxados até o vão principal e 14 pares de estais puxados até o vão de retaguarda. O espaçamento dos estais tem exatamente a mesma medida das aduelas: 6,25 m no tabuleiro do trecho principal e 6,5 m no trecho de retaguarda.

Menção Honrosa: Raphael Faria de Mendonça
Projeto: Estação e Passarela Cidade Nova do MetrÎ do Rio de Janeiro
Localização: Rio de Janeiro (RJ)
Co-autores: Moema Pará Noronha, Bernardo Golebiowski e Frederico Kangassu Donagemma.

 

A estação e passarela Cidade Nova do MetrÎ do Rio de Janeiro ficam na superfície, junto à avenida Presidente Vargas. O corpo principal da estação é formado por uma sequência de arcos metálicos estruturais e contará com dois pavimentos: plataforma e mezanino. O mezanino será suspenso por pendurais em seção tubular circular até os arcos de forma elíptica que vencem os 15,4 m de plataforma de embarque e as duas vias metroviárias.

Já a passarela, de 228 m de comprimento, possui dois arcos com vãos de 90 m e 20,7 m de altura, com seção tubular circular de 1.200 mm de diâmetro. O mezanino está 6 m acima da avenida Presidente Vargas para atender ao gabarito dos carros alegóricos do carnaval da cidade. Um terceiro arco de 40,7 m de vão completa a complexa estrutura suspensa por pendurais inclinados.

A estabilidade longitudinal da estrutura da estação e passarela Cidade Nova é dada pelos arcos tubulares principais, por vigas longitudinais em perfil laminado tipo "WF" e pela rigidez horizontal do conjunto proporcionada pelo efeito diafragma da laje steel-deck. A estabilidade transversal da estrutura é dada pelas transversinas principais constituídas por perfis soldados de seção tipo caixão, sustentados por pendurais em seção tubular circular, ligados diretamente nos arcos principais, além de travamentos em cantoneira formando um "X" abaixo da laje, responsáveis pela estabilidade durante o processo de montagem da estrutura. A estrutura da cobertura será realizada sobre pórticos em perfis soldados tipo "I" e em perfis laminados tipo "WF", locados sobre as transversinas principais, cujo espaçamento padrão é de 4,08 m.

A fundação foi feita com grandes blocos sobre estacas metálicas inclinadas de grande comprimento, variando de 30 m a 50 m. Devido à magnitude dos esforços oriundos da superestrutura, houve a necessidade de atirantar os blocos para minimizar a tração nas estacas.

Categoria Edificações

Vencedor: Carlos Alberto Fragelli
Projeto: Cidade da Música
Localização: Rio de Janeiro (RJ)

Projetada pelo arquiteto francês Cristian Portzamparc, a Cidade da Música possui estrutura de concreto protendido em forma de losango, que mede 85 m por 200 m. O edifício é composto por quatro pisos principais: dois pisos elevados (Laje Esplanada e Cobertura), um piso térreo e um subsolo.

Localizadas na cota 10 m e 30 m, a Laje Esplanada e a Cobertura, respectivamente, são constituídas por um reticulado de vigas em concreto protendido, suportados por um conjunto de pilares, alguns tirantes e por extensas paredes curvas (ou cascas) em concreto armado. Grande parte dos pilares tem seção variável ou são inclinados. Já a maioria das paredes possui uma geometria que resulta em balanços assimétricos de até 100 m.

Para suportar essa carga, foi projetada uma fundação com estacas escavadas de diâmetros variando de 1,20 m a 1,80 m e estacas-barrete, similares a paredes diafragma, de grande capacidade de carga, detalhadas com até 40 m de profundidade. Com isso, os blocos suportam até 8 mil toneladas de estrutura.

A Cidade da Música abriga cinemas, salas de ensaio, escritórios da administração, a sede da Orquestra SinfÎnica Brasileira, e a Grande Sala, que pode ser utilizada como um anfiteatro com plateia e 10 torres com camarotes, num total de 1.800 lugares, ou ser transformada em uma sala de espetáculos de ópera com a retirada de quatro torres de camarotes, diminuindo para 1.300 lugares.

Menção Honrosa: João José Asfura Nassar
Projeto: Brennand Plaza
Localização: Recife (PE)

O cálculo estrutural do edifício Brennand Plaza, localizado na Praia de Boa Viagem, em Recife, teve pelo menos dois dificultadores. Em primeiro lugar, o edifício é revestido por vidro na fachada e por granito nos pisos dos apartamentos, o que gerou uma sobrecarga na estrutura. A delicadeza da fachada vitrificada, inclusive, solicitou novas soluções para a resistência à ação do vento, que na região tem velocidade básica de 30 m/s e é um importante elemento de interferência da estabilidade da obra.

O segundo ponto crítico foi a esbeltez da estrutura de concreto moldada ín sítu. A edificação possui 124 m de altura, incluindo o reservatório superior em concreto no topo da edificação. Em um dos lados, a relação entre altura total e largura tem valor próximo de 10, tornado o edifício mais sujeito a deslocamentos significativos devido à ação do vento.

Para resolver tais problemas, os pisos foram concebidos em lajes nervuradas de 20 cm e 23 cm de altura apoiadas em vigas com vão até 7,0 m e altura da ordem de 0,70 m. Na periferia, as vigas da estrutura tinham a altura uniforme, condição fundamental para a instalação adequada no mesmo nível das juntas de movimentação horizontais nas alvenarias. Esta estrutura utilizou concretos de resistências características variáveis, sendo 70 MPa para alguns pilares e para o restante 40 MPa.

Categoria Pequeno Porte

Vencedor: Rafael Lino Calixto
Projeto: Sede da Construtora Consciente
Localização: Goiânia (GO)
Co-autor: Walid Joseph Esper

 

O projeto arquitetÎnico de �rico Naves Rosa para a sede administrativa da Construtora Consciente solicitou uma estruturação limpa e uniforme, que criasse uma união entre as acentuadas curvaturas, inclinações e vãos dos pavimentos. Todo em concreto armado e em concreto protendido, o prédio comercial possui lajes de no máximo 75 cm, que atendem vãos de até 20 m de comprimento.

Com o escasso uso de pilares e inércia limitada das peças horizontais, o uso da protensão não aderente (monocordoalhas engraxadas) foi amplamente aplicado nas vigas e na laje inclinada do pavimento cobertura para evitar o aparecimento de deformações. Assim o resultado esperado para os aspectos finais de esbeltez e volumetria puderam ser atendidos.

A área estruturada, incluindo as lajes curvas, representa 4.256,70 m² do empreendimento e consumiu concreto classe 40 MPa e aço CA50, CA60 e CP190 RB-EP.

Menção Honrosa: Otávio Pedreira de Freitas
Projeto: Edifícios Residenciais Viver Ananindeua
Localização: Ananindeua (PA)

Construído sob incentivo do Programa Minha Casa, Minha Vida, o Complexo Viver Ananindeua conta com 920 unidades habitacionais, em um terreno de 91 mil m². O diferencial da obra é a utilização do sistema construtivo de painéis pré-moldados, que utiliza placas de concreto maciço com apenas 10 cm de espessura, ganhando espaço em relação à alvenaria estrutural e ao concreto pré-moldado.

Segundo Otávio Pedreira de Freitas, a economia de painéis pré-moldados está na redução das espessuras das peças, painéis e lajes, e no uso da armação mínima necessária. Em comparação com outras tecnologias, o sistema também apresentou maior velocidade de execução, possibilidade de treinamento e uso da mão de obra local e consumo de matéria-prima farta na região.

No empreendimento Viver Ananindeua, as paredes foram dimensionadas pavimento a pavimento de acordo com a tensão atuante. Além dos esforços provenientes das ações verticais e horizontais, também foram verificados os esforços provenientes de situações transitórias, como içamento, transporte e armazenamento das peças.

As lajes, por sua vez, foram executadas em duas etapas. A primeira delas, com 4 cm de espessura, é a fase pré-moldada, a pré-laje. Os 6 cm restantes foram concretados "in loco", tendo a pré-laje como fÎrma. As lajes são dimensionadas pelo método de grelha, conforme se faz com o sistema convencional em concreto armado.

O concreto usado tanto nas peças pré-moldadas como nas etapas moldadas "in loco" é o C25, mas com traços específicos para cada aplicação. Para agilidade na produção, cada peça deve ser desformada no dia seguinte de sua concretagem, assim é exigido um ganho de resistência inicial maior, mínimo de 5 MPa ao final das primeiras 20 horas. Além disso, o concreto das peças tem a característica de ser autoadensável para melhoria da produtividade, com a eliminação do uso de vibradores e garantia do acabamento.

Categoria Obras Especiais

Vencedor: Augusto Cláudio Paiva e Silva
Projeto: Prédio da Aciaria da TKCSA
Localização: Santa Cruz (RJ)
Co-autores: Oswaldo Marques Horta Barbosa e Daniel Carlos Taissum Cardoso

O Prédio da Aciaria da ThyssenKrupp é um edifício industrial com 78 m de altura e área em planta de cerca de 40 mil m². A estrutura suporta nove pontes rolantes com vãos de 25 m e com capacidade útil de içamento de até 6.000 kN (600 tf). A massa total da estrutura de aço chega a 38.000 t.

O sistema estrutural principal do Prédio da Aciaria é composto por 12 pórticos transversais formados por até seis pares de colunas treliçadas sobre a qual estão apoiadas as vigas de rolamento principais do prédio. Acima das vigas de rolamento, baionetas ligadas por treliças e vigas de cobertura fazem o fechamento do pórtico. Na direção perpendicular ao plano dos pórticos (sentido longitudinal), a estrutura é travada por contraventamentos verticais.

Cada coluna treliçada é composta por dois montantes. Uma seção típica de uma coluna treliçada tem dimensões externas de 1,5 m x 5,0 m e uma seção típica de um montante destas colunas tem mesas de 1.200 mm x 75 mm e alma de 1.500 mm x 44 mm de espessura. As vigas de rolamento têm 4,0 m de altura.

A estrutura metálica do prédio da Aciaria está construída sobre mais de 1.100 estacas de 80 cm de diâmetro com capacidade de carga de cada estaca em serviço de mais de 3.000 kN e que atravessam um terreno com camada de até 15 m de argila mole. Devido à magnitude das cargas envolvidas e da qualidade do solo, foram adotados critérios para definição do estaqueamento, como utilização apenas de estacas verticais para evitar a flexão oriunda do adensamento da camada de argila e a redução de até 20% da capacidade de carga útil das estacas devido ao atrito negativo.

Vale ressaltar que toda a análise estrutural foi feita através de um modelo tridimensional que considera a estrutura metálica, as estacas e o solo. O uso de estruturas de aço, além de ser uma solução econÎmica, segundo os autores, também se mostrou o mais adequado para suportar as cargas elevadas nas pequenas áreas da Aciaria.

Menção Honrosa: Bruno Contarini
Projeto: Ampliação do Shopping Tijuca
Localização: Rio de Janeiro (RJ)

A ampliação do Shopping Tijuca, no Rio de Janeiro, previu a construção de três pavimentos superiores e de um subsolo de 9 m de altura, que deveriam ser executados sem interferir no andamento e funcionamento das lojas já existentes. Considerado o ponto crítico da obra, o subsolo foi executado em duas fases.

Na primeira foi feito um reforço nas fundações de estacas franki existentes. Segundo Bruno Contarini, autor do projeto da ampliação, a medida foi necessária porque se as equipes escavassem os 9 m de uma única vez, as fundações originais ficariam sem apoio. Para fazer o reforço, o subsolo foi escavado até a profundidade de 3 m, que já permitiu a entrada de equipamento para a construção de uma fundação temporária do tipo estacas raiz.

Após a conclusão dessa etapa, com o bloco na cota 3 m abaixo do térreo, iniciou-se a segunda fase de obras com a escavação do subsolo até a cota 9 m. Na medida em que as equipes avançavam na escavação, as estacas franki perdiam a capacidade de carga e as novas estacas raiz com o bloco absorviam estes esforços. Na cota 9 m, por fim, foi escavado o novo bloco, definitivo, que suporta todo o esforço proveniente dos pilares do Shopping.

Para finalizar o trabalho, o projeto ainda previu a construção de uma laje de sub-pressão para evitar a entrada da água no subsolo. Assim, garantiu-se uma região seca nas lajes. Os blocos superiores, após executados os blocos inferiores, foram cortados com fio adiamantado por não ser possível a utilização de meios barulhentos para demolição de qualquer concreto.

As fundações de reforço foram executadas com estacas raiz sem a utilização de água, pois poderiam descalçar as estacas franki originais. O novo subsolo do Shopping Tijuca abriga lojas com mezaninos e salas de ginásticas com piscinas, entre outros ambientes.