Relatório maquete - Estrutura Abóboda Pênsil

ESTRUTURA PENSIL E ABÓBODA

Profª: Maria Regina

   

Cauê Resina – RA 20150371

Camila Oliveira – RA 20149698

Daniely Périco – RA 20148641

Karina Rejowski – RA 20394312

São Paulo, junho de 2014

1.     ESTRUTURA PÊNSIL

1.1  RESUMO

Em síntese, segundo CHING 2006, estrutura suspensa “é aquela estruturada por cabos suspenso e pré-tensionados locados entre elementos de compressão com a finalidade de sustentar diretamente as cargas aplicadas”. O autor também define ponte pênsil como uma plataforma suspensa a partir de cabos erguidos em torres e firmemente ancorados em escoras localizadas nas extremidades da estrutura.

Diferentes componentes fazem parte de uma ponte pênsil, sendo os principais:

·         Cabo de estai - que é responsável por absorver o componente horizontal da tração e transmiti-la para a fundação no solo.

·         Mastro - que é o elemento vertical ou até mesmo inclinado de compressão, que sustenta a soma dos componentes verticais, a inclinação do mastro lhe permite absorver parte da tração horizontal do cabo e consequentemente reduzir a força nos cabos de estai.

·         Cabo principal - é o cabo principal da estrutura horizontal, sendo pré-tensionado e responsável por sustentar diretamente a carga de uma estrutura suspensa.

·         Cabo secundário - são cabos pré-tensionados utilizados para estabilizar a estrutura suspensa das oscilações aerodinâmicas.

·         Cabo de ancoragem - estrutura de cabos, onde se ancora um conjunto de cabos secundários de uma estrutura suspensa.

Figura 1

Disponível em: http://dicioilustradoestruturas.blogspot.com.br/2012/05/portico-estrutura-linear-plana-com.html

1.2 PONTE PÊNSIL
          

Também chamada pendente, a ponte pênsil ou suspensa pode vencer distâncias ainda maiores que as em arco ou em viga, de até 2.100m. Seu tabuleiro é sustentado por cabos de aço cujas forças de tração tendem a aproximar os suportes das fundações. Os cabos são fixos em torres situadas nas extremidades da ponte.

As primeiras versões foram feitas em madeira e corda. Com o desenvolvimento tecnológico, os tirantes de corda transformaram-se em enormes cabos de aço. A ponte pênsil é apropriada para grandes vãos livres, pois ela permite máxima leveza e um “peso morto” mínimo. Um exemplo é a Golden Gate Bridge, com um vão livre de 1280m.

Em pontes suspensas com grande vão, a sobrecarga é quase desprezível em relação ao peso próprio. A viga de rigidez portanto, pode ser relativamente esbelta, já que precisa resistir somente às flexões produzidas pelas possíveis desigualdades da sobrecarga ao largo do vão; a viga precisa não ser absolutamente rígida, para poder flexionar juntamente com o alargamento dos cabos. A “torre”, ao contrário, deve possuir um pouco de rigidez para poder resistir aos efeitos dinâmicos do vento.

Estruturalmente, a ponte pênsil funciona como um arco invertido, formado por um cabo, que resiste à tração, ao invés de compressão. À medida que o vão diminui e, consequentemente, as secções e o peso próprio também, a importância da sobrecarga vai aumentando.

Figura 2

Disponível em: http://www.timbo.sc.gov.br/upload/noticias/pontepencil.jpg

1.3 EXEMPLOS

1.3.1    PONTE HERCÍLIO LUZ

Localizada em Florianópolis, é a maior Ponte Pênsil do mundo e maior do Brasil. Foi construída com o objetivo de ligar a parte insular da capital do estado, á sua parte continental, com a intenção de substituir o serviço de balsas da região. A construção iniciou em 1922 e terminou em 1926. Ela tem 821,005 m de comprimento total.

A estrutura de aço tem o peso aproximado de cinco mil toneladas, e os alicerces e pilares consumiram 14.250 m³ de concreto. As duas torres principais têm 74,21 m de altura. O vão pênsil tem a altura média de 30,86m em relação ao nível da maré e a carga total nas cadeias de barras de olhal é de 4000 toneladas-força. Na construção da mesma, foram utilizados como material, aço, que eram sustentados por barras de olhal.

A ponte foi projetada durante o governo de Hercílio Luz, com intuito de ser a primeira ligação terrestre entre a ilha e o continente. O projeto é de autoria de engenheiros Norte-Americanos, e todo material nela empregado foi trazido dos Estados Unidos.

   Figura 3

Disponível em: http://www.eniopadilha.com.br/imagens/ponte_hercilioluz.jpg

Em 1982, a ponte foi fechada por medida de segurança, e passou a servir apenas como cartão postal, e ponto de referência para a cidade. Depois em 1988, a mesma foi reaberta somente ao tráfego de pedestres, bicicletas, motocicletas e veículos de tração animal, mas logo, em 1991, foi fechada novamente, depois de um relatório de análise de viabilidade de reabertura do tráfego da ponte.

O pesadelo do desabamento tornou-se constante na vida das pessoas, mas quando a ponte completou 71 anos de idade, a obra foi tombada como patrimônio histórico e artístico.

1.3.2    GOLDEN GATE

Localizada no estado da Califórnia, a ponte é o principal cartão postal da cidade, e considerada uma das Sete maravilhas do Mundo Moderno.

Ela tem 2737 metros de comprimento total, incluindo os acessos, e 1966 metros de comprimento suspenso, sendo a distância entre as duas torres de 1280 metros. Estas torres de suspensão, por sua vez, erguem-se a 227 metros acima do nível do mar, suportando os cabos que, nas pontes com esta arquitetura, suportam o tabuleiro suspenso. Isto significa que os dois cabos principais que a suportam têm de estar preparados para suportar todo o peso do tabuleiro e dos cabos que aportem dos cabos principais. Cada um destes possui um diâmetro de 92 centímetros, sendo formado por 27572 cabos menores.

Figura 4

Disponível em: http://images.forwallpaper.com/files/images/9/9db4/9db43652/313828/bridge-evening-lights-golden-gate-san-francisco.jpg

1.3.3    PONTE AFFONSO PENNA

Começou a ser construída em 1908, no então povoado de Santa Rita do Paranaíba, atraindo pessoas de várias pontos da região para acompanhar sua instalação, e foi inaugurada no dia 15 de novembro de 1909, recebeu o nome em homenagem ao Presidente Afonso Augusto Moreira Pena.  

Após a construção da Rodovia BR-153, no decorrer da década de 1960, o movimento passou para a ponte constituída para atender a rodovia.

A estrutura de ferro da Ponte Affonso Penna veio da Alemanha até Rio de Janeiro de navio, depois seguiu até Uberlândia de trem e, de lá para Itumbiara, em carro de boi. A construção da ponte significou a ligação do Centro Oeste brasileiro com outras regiões do País, já que unia as regiões Sul e Sudeste ai Sul Goiano e Mato Grosso.

Figura 5

Disponível em: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhdMCH3U5tg_Ch_DA48vg07znx2lbS5rMbFjEOtgVppNkszVQNbsNhqKOrENwrYElxLI6qcyKKeFgLs0o5K1cYfWM6TUkYZ6jpLHP_oHiTLMOrpxHyBlrB8rPcI_KwlDZx5Amz0V7-YARgv/s1600/afonso+pena+7.JPG

2        ABÓBADAS

2.1 RESUMO

Abóbada é uma construção em forma de arco com a qual se cobrem espaços compreendidos entre muros, colunas ou pilares. Compõe-se de peças lavradas em pedra especialmente para esse fim, denominadas aduelas, ou de tijolos apoiados sobre uma estrutura provisória de madeira, o cimbre.

Os povos mesopotâmicos foram os primeiros a empregar abóbadas, que faziam de tijolos. No Egito e na Grécia a cobertura dos edifícios era feita mediante estruturas horizontais, as arquitraves, mas entre os cretenses e micenas já se encontravam algumas falsas abóbadas feitas de fileiras contíguas de tijolos ou pedras. Os romanos recuperaram as técnicas originárias dos povos mesopotâmicos, retomadas depois no Ocidente e também em Bizâncio, de onde se transmitiram ao mundo muçulmano. O período românico usou principalmente a abóbada de berço, que evoluiu para a de aresta e a de cruzeta até chegar à abóbada ogival característica do estilo gótico. O Renascimento recuperou os valores estéticos do passado clássico e, com eles, a abóbada.

O emprego da abóbada como elemento arquitetônico pressupõe elevado grau de desenvolvimento das técnicas de construção. As abóbadas se compõem de múltiplas peças que transferem para as laterais a força vertical do peso da estrutura. Cria-se assim um complexo jogo de forças que devem ser corretamente distribuídas entre os pontos de apoio. A verdadeira abóbada desempenha uma função estrutural, enquanto a falsa abóbada apoia-se em paredes e não sustenta nenhum peso.

As partes principais de uma abóbada são:

·         Arranque - ou linha de união entre a abóbada e o muro onde se apoia.

·         Intradorso e o Extradorso - respectivamente a superfície interna e externa da abóbada.

·         Duelas - cada uma das peças que compõem sua superfície, e o fecho, aduela central e mais elevada.

·         Nervos - são as linhas estruturais que ligam os diversos suportes da abóbada.

·         Braçadeira - é o anel que circunda o perímetro da abóbada, com a função de absorver forças laterais.

Resultante da junção do tipo dos eixos, como no caso das abóbadas ogivais, onde o espinhaço é a linha formada pela união dos pontos mais altos. As abóbadas podem ser simples ou compostas.

                                      Figura 6                                                     

Abóbada de aresta      

Figura 7

Abóbada de cúpula

Figura 8

  Abóbada de claustro   

                                                  

As primeiras se formam por uma única superfície geométrica e seu tipo mais característico é a abóbada de berço, originada por um arco semicircular prolongado ao longo de um eixo longitudinal.

As abóbadas compostas são resultado da intersecção de duas ou mais abóbadas simples. As mais comuns são a abóbada de aresta, formada por duas abóbadas de berço que se cruzam de modo a que as arestas salientes no intradorso formem um "x"; a abóbada de cruzeta, composta por arcos que se cruzam na diagonal, seguindo a linha das arestas, com um fecho central comum; a abóbada ogival, semelhante à anterior, mas composta por arcos em forma de ogiva; e a abóbada de barrete de clérigo, produto da intersecção de duas abóbadas de berço que formam um ângulo com as arestas reentrantes no intradorso.

Existem muitos outros tipos de abóbadas compostas, que dependem do espaço a cobrir e das propriedades dos materiais empregados. A cúpula é uma abóbada semi-esférica que teve desenvolvimento particular devido a sua complexidade.

No século XX, o concreto armado, as vigas metálicas e as novas técnicas de edificação permitiriam a execução de revolucionários projetos arquitetônicos com emprego de abóbadas. São exemplos as cúpulas geodésicas de mercados; as conchas acústicas de concreto destinadas a concertos musicais; e as abóbadas empenadas de hangares.

2.2 EXEMPLOS

2.2.1 CAPELA SISTINA

Famosa pela sua arquitetura, inspirada no Templo de Salomão do Antigo Testamento, e sua decoração em afrescos, pintada pelos maiores artistas da Renascença, incluindo Michelangelo, Rafael, Bernini e Sandro Botticelli.

Baccio Pontelli foi o autor do projeto arquitetônico para a construção da capela. Este florentino era um dos responsáveis pela reformulação e revitalização urbanística.
As dimensões do projeto de Baccio Pontelli tiveram como inspiração as descrições contidas no Antigo Testamento relativas ao Templo de Salomão. A sua forma é retangular medindo 40,93 m de longitude, 13,41 m de largura e 20,70 m de altura.

Os numerosos artistas vestiram o seu interior, esculpindo e pintando as suas paredes, transformando-a em um estupendo e célebre lugar conhecido em todo o mundo pelas maravilhosas obras de arte que encerra. Uma finíssima transenna de mármore, em que trabalharam Mino de Fiesole, Giovanni Dálmata e Andréa Bregno, divide a capela em duas partes desiguais.

Os mesmos artistas levaram a cabo a construção do coro. Internamente, as paredes, divididas por cornijas horizontais, apresentam 3 níveis: o primeiro nível, junto ao chão em mármore - que, em alguns setores, apresenta o característico marchetado cosmatesco - simula refinadas tapeçarias. No lado direito, próximo à transenna está o coro;

·         o intermediário é onde figuram os afrescos narrando os episódios da vida de Cristo e de Moisés. A cronologia inicia-se a partir da parede do altar, onde se encontravam, antes da feitura do Juízo Final de Michelangelo, as primeiras cenas e um retábulo de Perugino representando a Virgem da Assunção, a quem foi dedicada a capela.

·         o nível mais alto, onde estão as pilastras que sustentam os pendentes do teto. Acima da cornija estão situadas as lunettes, entre as quais foram alocadas as imagens dos primeiros papas.

                                                                                       Figura 9                                                        

Disponível em: http://arquiteturadosagrado.blogspot.com.br/2013_07_01_archive.html

Figura 10

Disponível em: http://arquiteturadosagrado.blogspot.com.br/2013_07_01_archive.html

2.2.2 PANTEÃO

O Panteão um templo dedicado aos Deuses Romanos e depois da cristianização de Roma um altar cristão foi incluído na construção. Hoje o prédio funciona como uma das igrejas mais importantes de Roma e abriga os túmulos de italianos de altíssima importância como os antigos Reis da Itália e o artista mundialmente reconhecido Raphael.

Construído originalmente na época greco-romana, mais precisamente em 27 a.C. o Panteão passou por um incêndio e teve de ser reformado entre os anos 119 e 128. Desde então o prédio se mantém o mesmo e é um dos mais bem conservados de toda a Itália.

Figura 11

Disponível em:

A arquitetura do Panteão em Roma foi criada por Vitruvius e é inspirada nas inúmeras construções da época que exibiam grandes colunas que apontam para os céus além de oferecer um interior amplo e enorme. Suas portas de bronze, ainda originais, abrigam uma das partes mais importantes de todo o Panteão, a cúpula.

A cúpula do Panteão é uma atração em si, com um diâmetro do mesmo tamanho que todo o prédio ela se tornou uma das mais famosas de todo o globo. A parte mais bela fica por conta dos detalhes entalhados em forma de caixote que ficam ainda mais visíveis pela iluminação que vem do óculo de mais de 8 metros em seu centro.

Figura 12

Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%BApula#mediaviewer/Ficheiro:Pantheon.drawing.jpg

3        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

·         CHING, Francis D. K. Dicionário visual de arquitetura. Editora Martins Fontes, São Paulo 2006. 4ª edição.

·         BARCELOS, Valdo. Livro: Ponte Pênsil. Disponível em: http://www.engenhariacivil.com/dicionario/tag/abobada/page/2. Acessado em 04/06/2014.

·         http://www.optimaintercambio.com.br/o-panteao-em-roma-italia. Acessado em 04/06/20104.

·         http://www.pt.josemariaescriva.info/opus_dei/Panteonpt.pdf. Acessado em 04/06/2014.

·         http://jteotoniosilva.blogspot.com.br/2009/08/voce-sabe-o-que-e-panteao-bem-panteao-e.html. Acessado em 04/06/2014.

·         http://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_Golden_Gate. Acessado em 04/06/2014.

·         http://www.es.iff.edu.br/poliedros/esferas_domosgeodesios.html. Acessado em 04/06/2014.

·         http://historiadaarte.pbworks.com/w/page/18413911/Pante%C3%A3o. Acessado em 04/06/2014.