Bruno Fantini; Cainã Nascimento; Ivan Chufi; Rafael Alves; Rafael Gabarron; Renan Vieira

Como funcionam? Por que e como surgiram?

Quais são as suas principais vantagens e desvantagens, quando 

comparadas a outros sistemas estruturais?

Em geral os arcos hiperestáticos são mais econômicos que os arcos isostáticos, porém os esforços solicitantes dos arcos hiperestáticos são bastante sensíveis a recalques de apoio e à variação de temperatura, podendo sofrer alterações significativas.

Dentre os arcos hiperestáticos o mais econômico é o engastado. Entretanto os arcos engastados são aconselháveis quando não são previstos recalques de apoios. Quando há recalques de apoio os arcos triarticulados ou atirantados são os recomendáveis. A presença de recalques de apoio provocam podem provocar grandes alterações na distribuição dos esforços interno ao longo da estrutura do arco.

Quando são previstos pequenos recalques é aconselhável o emprego de arcos biarticulados ou atirantados. O arco atirantado é bastante empregado devido ao fato de possuir as vantagens das estruturas isostáticas e hiperestáticas simultaneamente, pois comporta-se como uma estrutura hiperestática internamente, e apresenta um comportamento similar ao de estruturas isostáticas em relação aos recalques de apoio.

A escolha entre arco atirantado e triarticulado, normalmente é atribuída a opção de ocorrer ou não a presença de vão livre. Os arcos com uma articulação não são utilizados nas construções por possuírem as desvantagens dos arcos isostáticos e hiperestáticos.

O uso do arco surge com as civilizações da Antiguidade embora o Antigo Egito, a Babilónia, a Grécia Antiga e a Assíria o tenham restrito a construções no subsolo, nomeadamente em estruturas de drenagem e abóbadas. Por outro lado a sua arquitetura exterior é sobretudo caracterizada por uma tipologia onde se conjuga o uso da coluna com a viga horizontal. Assim, pela necessidade de minorar o impulso vertical sobre os lenteis de pedra, propaga-se o uso de colunas sucessivas de colocação próxima e que têm como função suportar a tal carga.

São mais tarde os romanos os responsáveis pela utilização do arco em grande escala, erigindo, pelo alcance de maiores vãos, edifícios de dimensões monumentais. É nesta altura que se propaga o arco de volta perfeita, semicircular e assente em pilares, e que será também uma das características do estilo românico e do Renascimento.

Por altura do estilo gótico difunde-se um novo género de arco que se crê já ter sido anteriormente utilizado pelos assírios, o arco quebrado. Este arco é composto por dois segmentos de circunferência com centros distintos dando lugar a uma forma cristalina que faculta ao arco uma maior força e possibilita vãos mais altos. Este arco provoca, no entanto, um maior impulso oblíquo que será inicialmente recebido por espessos contrafortes e mais tarde por arcobotantes.

Também na arquitetura islâmica é comum o uso do arco especialmente por motivações decorativas onde sobressaem o arco de ferradura e diversos arcos decorativos com a inserção de lóbulos rendilhados. Mais a Oriente, a China usava já desde dinastias antigas o arco aplicado à construção de pontes. Ao longo do tempo vão sendo adaptadas e fundidas diversas tipologias formais do arco nos diversos movimentos ecléticos da arquitetura.

Podemos caracterizar arcos como resultado do sucessivo dobramento da viga de um pórtico, até a formação de uma concavidade de aspecto curvo voltada para dentro do vão, coberto pela estrutura. Nos pórticos, esse dobramento aumenta gradativamente os esforços de compressão e diminui os de flexão, sendo o arco uma estrutura hiperestática que funciona somente atendendo aos esforços de compressão, transmitindo-os peça a peça desde a aduela de topo a de nascença e enfim a peça estrutural que o sustenta (pilares ou fundação).

Os arcos mais comuns são os redondos, como o arco romano (semi-circular) e os pórticos de viga abaulada, os apontados, que possibilitam vãos mais elevados muito utilizados no período gótico, e os arcos em forma de catenária e parábola, que apresentam uma eficiência maior quando submetidos a cargas uniformemente distribuídas sobre seu eixo e projeção respectivamente.

Tradicionalmente, por funcionarem por compressão, os arcos foram e continuam sendo feitos com pedras, blocos de alvenaria e outros materiais similares, mas hoje são comuns arcos feitos de madeira, concreto e treliçados de metal por exemplo.

Já utilizado pelos egípcios, babilônicos, gregos e assírios em construções subterrâneas, e pelos chineses em pontes, principalmente, é mérito dos romanos a aplicação do arco para se vencer grandes vãos. Associaram-os lado a lado nos aquedutos, os empilharam nos coliseus e hipódromos dando a essa estrutura diversas novas funções. Desde aquela época o arco nunca mais deixou de ser utilizado: nos castelos e igrejas na idade média, na retomada da cultura clássica no renascimento, no gótico, quando se difundiu o arco apontado (já utilizado antes pelos assírios), e depois da revolução industrial, associado a novos materiais (pontes de ferro-gusa, abóbadas de estufas e estações ferroviárias, etc) novamente provou-se ótima estrutura para superar longos vãos.

Com diversas aplicações na construção civil, o próprio arco ou seu conceito é amplamente utilizado até hoje, concluímos, portanto, que sua aplicação é uma boa solução para cobrir grandes distâncias sem obstáculos no meio do vão.

Arco Remanescente Presídio Tiradentes

 Em 1825 foi criada a Casa de Correção (mais tarde Presídio Tiradentes) e inaugurada em 1852 quando São Paulo possuía apenas uma cadeia pública, sediada no Paço Municipal, responsável pela prisão de arruaceiros e escravos fugitivos. Durante o Estado Novo (1937-1945), recebeu presos políticos, entre eles Monteiro Lobato, que ocupou a cela n°1. Com a mudança ocorrida no país a partir de 1964, o presídio testemunhou outra etapa de nossa história, quando se tornou lugar de detenção e repressão aos primeiros opositores do regime militar, entre eles a atual presidente da república Dilma Rousseff. No final de 1972, o edifício foi demolido, em função das obras do Metrô, mas o Arco da entrada foi mantido e tombado como bem cultural de interesse histórico, pelo valor simbólico que representa na luta contra o arbítrio e a violência institucionalizadas em nosso país durante os períodos da escravidão e ditadura.

 

 Local:

Avenida Tiradentes, esquina com a Praça Fernando Prestes.

  

Viaduto estaiado Padre Adelino

O viaduto estaiado Padre Adelino, na zona Leste de São Paulo, tem como principal diferencial o uso de tecnologia de selas passíveis de manutenção. Executado pela Construbase, sob a coordenação da Siurb (Secretaria Municipal de Infraestrutura e Obras), o viaduto cruza a avenida Salim Farah Maluf e liga os bairros Tatuapé e Anália Franco ao Belém e à Mooca, resultando até então numa melhora do fluxo da Radial Leste, uma das principais vias de São Paulo. O viaduto tem 122 m de comprimento, 20,30 m de largura, além de dois passeios laterais de 2 m cada um. Ao todo, são quatro faixas para veículos, sendo duas em cada sentido.

Segundo Antonio Fernando C. Sampaio, engenheiro da Siurb, o método estaiado foi escolhido por possibilitar a execução da obra sem grandes modificações no fluxo da avenida Salim Farah Maluf. "Um pilar central permite a execução das lajes sem que se faça uma intervenção muito grande no movimento da avenida", explicou. A prefeitura chegou a estudar a utilização de sistemas convencionais como vigas pré-moldadas, caixão cimbrado e balanço sucessivo, mas nenhum dos três conseguiu, ao mesmo tempo, vencer o vão pré-definido, de 61 m, e o gabarito (distância entre o solo e a superfície inferior da laje) ideal para a passagem de grandes caminhões. Os engenheiros optaram pela tecnologia de selas passíveis de manutenção."O principal diferencial desse viaduto estaiado é que ele não tem travamento, o pilar é maciço, em forma de arco, e possui selas, que são peças especiais que permitem a passagem dos estais. Com isso, ao invés dos estais serem travados no mastro, eles vão de ponta a ponta no viaduto. Com as selas, os estais têm as mesmas possibilidades de manutenção dos sistemas convencionais, seja em caso de acidente ou qualquer outro tipo de acontecimento. Por isso, falamos que é passível de manutenção. Ao todo, 40 estais foram instalados na estrutura, sendo cada um formado por 48 cordoalhas de aço.

Local:

Rua Padre Adelino, passando sobre a Avenida Salim Farah Maluf.