Kapittel 6 Vivaha i Sanatan Mandir
6.3 Tilpasninger og forståelse av vivaha i Norge
A cobertura envidraçada tem uma configuração em forma de T, correspondente a dois rectângulos de dimensões aproximadas 25,00 × 14,50m2 e 14,50 × 14,50m2, incluídos num elemento único rectangular com 30,50 × 25,00m2; a inclinação adoptada para escoamento de águas é de 1,50% (ver planta geral da cobertura, cortes e vista, indicados no DESENHO Nº50 do Anexo 1).
Considerando o arranque dos pilares da cobertura à cota de 26,00 metros (tosco da obra), a altura total desde a última laje de piso (em betão armado) até à superfície exterior do envidraçado é de 4,20 metros, a qual proporciona um pé-direito de 2,90 metros (ver DESENHO Nº54 e DESENHO Nº50 do Anexo 1).
A estrutura metálica é suportada principalmente por seis pilares metálicos de secção tubular quadrada 160x160x10 mm, com espaçamento variável entre 8.50 m e 12.50 m na maior dimensão e 12.50 m na menor dimensão. Existem ainda outros apoios, nomeadamente, no núcleo do elevador e na viga-parede onde se situa a casa das máquinas, ambos em betão armado (ver DESENHO Nº54 e DESENHO Nº50 do Anexo 1).
A base dos pilares indicada no DESENHO Nº54 (ver Anexo 1) é constituída por uma placa soldada e disposta simetricamente em relação ao pilar. Os chumbadouros estão também dispostos em alinhamentos simétricos relativamente ao eixo do pilar. A solução de base de pilar “encastrada” é conveniente porque os momentos a transmitir à laje do piso inferior são adequados à sua resistência, e porque, caso se efectuasse uma ligação articulada na base do pilar, a cobertura seria menos estável. Ao longo da periferia da cobertura colocam-se vigas de bordadura, por forma a conferir estabilidade à estrutura por impedimento de deslocamentos laterais, o que melhora a rigidez global lateral, como se pode comprovar na determinação da frequência própria (ver DESENHO Nº50 do Anexo 1). Pretende- se assim que a estrutura adquira melhor comportamento quando sujeita às acções horizontais, em função da rigidez à flexão das vigas de bordadura e dos pilares que compõem os pórticos. Espera-se também que as vigas de bordadura absorvam as grandes pressões locais do vento existentes na periferia da estrutura, cujos valores podem ser muito superiores às pressões actuantes nas restantes superfícies.
O modelo estrutural da treliça Vierendeel idealizada tem altura constante e múltiplos painéis definidos pelo cruzamento entre elementos verticais (montantes ou pendurais) e horizontais (cordas), que se mantêm contínuos. Existem dois painéis entre cada dois alinhamentos verticais, perfazendo ao todo vinte painéis em cada treliça Vierendeel. Esta estrutura plana é disposta com um espaçamento médio de aproximadamente 2.0m (entre 1888 e 2064 mm) e serve para suportar o peso próprio do vidro e as acções do vento actuantes nas suas superfícies (ver DESENHO Nº50 do Anexo 1).
Figura 2.7 – Hotel da Ilha: antevisão 3D no interior do restaurante panorâmico (Atelier Fernando Jorge Correia - Sociedade de Arquitectura de Interiores SA, 2008)
Na direcção horizontal, o sistema estrutural da treliça é constituído por um elemento central (tubo circular fechado com 168.3 mm de diâmetro) e duas cordas, uma superior e outra inferior (varões de 50e 40 mm de diâmetro, respectivamente). Cada alinhamento vertical contém dois elementos que são constituídos por duas chapas rectangulares dispostas perpendicularmente – designados montantes –, perfazendo uma secção cruciforme com inércia variável no seu eixo (apenas a espessura das chapas é mantida, variando a sua largura). O espaçamento adoptado entre montantes varia de 1.50 m a 1.30m dependendo da área exposta que é aproximadamente 15.00x12.00m2 e 13.00x24.00m2, respectivamente.
Para impedir deslocamentos laterais na corda superior, que se encontra à compressão sob a acção das cargas gravíticas, foram colocados varões de 25mm espaçados aproximadamente de 3.00m e 2.60m, coincidindo com uma disposição intercalada de montantes. Estes varões, apesar de esbeltos,
asseguram o travamento lateral e a resistência às forças de atrito devidas ao vento, impedindo os deslocamentos na direcção em que estão dispostos.
Para suavizar a transição de formas geométricas entre as cordas e os montantes, em cada alinhamento vertical utilizou-se uma manga envolvendo a corda inferior para a ligação com o montante e uma peça de forma irregular para a ligação entre a corda superior, o montante e o varão de travamento.
Estas peças estão concebidas de forma a permitir que as cordas sigam interruptamente, que os montantes sejam terminados e os varões de travamento interrompidos (estes últimos possuem extremidades roscadas, podendo ser considerados tirantes para efeitos de modelação).
Nas extremidades da viga Vierendeel, as cordas superior e inferior da viga associam-se à corda intermédia numa ligação conjunta às peças de betão armado ou perfis metálicos. Esta ligação é considerada rotulada, apesar de poder absorver um pequeno momento devido à disposição dos parafusos (ligação rígida e compacta somente para considerações de contraventamento).
Figura 2.8 – Apresentação do modelo de treliça Vierendeel (vista extrudida do programa SAP2000)
A cobertura é revestida por placas de vidro com espessura de 22 mm, apoiadas nos cantos por um tripé que é colocado de forma idêntica em todos os montantes. Atendendo à utilização e disposição dos tripés, o peso do vidro pode ser assimilado a cargas pontuais equivalentes, aplicadas localmente nos montantes (ver DESENHO Nº50 e DESENHO Nº51 do Anexo 1).
No dimensionamento da estrutura considerou-se que o vidro actua como um diafragma horizontal que estabiliza a cobertura. Esta hipótese é sustentada pela qualidade do vidro e pelo recurso a fixações adequadas para essa função (Cima Gomes; Biscaia, N., 2008). Na realidade, a estabilidade da estrutura durante a sua vida útil é garantida pelo vidro e pelos varões de contraventamento, com excepção do período de colocação do vidro em que apenas os varões garantem a estabilidade da estrutura.
No contorno da estrutura existe um caixote que contém uma conduta de AVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado) e complementa o sistema de drenagem, o qual possui altura constante, inclinação de 1,35%, e tem remates na viga-parede de betão onde se situa a casa das máquinas (ver
DESENHO Nº50 do Anexo 1).
O caixote possui configuração rectangular, é constituído por tubos longitudinais quadrados de secção 50x50x3,2 mm, dispostos nos cantos e ligados à viga-parede de betão por apoios simples devido à utilização de cantoneiras. Para cobrir esta estrutura, utiliza-se uma chapa de revestimento que permite materializar a conduta de AVAC. As cantoneiras colocadas no banzo inferior esquerdo dos perfis IPE 600 são apenas construtivas e servem para fecho do revestimento.
As ligações dos tubos (suportando o caixote) com a peça de betão é considerada como apoiada pois, caso essa ligação absorvesse momentos, os parafusos estariam traccionados e produziriam flexão nas abas da cantoneira, e estas, sendo finas, provavelmente não conseguiriam absorver as tensões de flexão.
Para suportar o peso próprio do caixote (revestimento e estrutura), é utilizado um tubo circular fechado de diâmetro 114,3mm ligado à viga de bordo (IPE600) (ver DESENHO Nº51 do Anexo 1). Na direcção transversal o tubo circular de suporte é disposto com um espaçamento de aproximadamente 2.00m em todo o comprimento do caixote. Na direcção longitudinal, o tubo é disposto com um espaçamento entre 2.50m e 3.00m consoante a área exposta, próxima de 13.00x24.00m2 e 15.00x12.00m2, respectivamente.
Para limitar a elevada flexibilidade do caixote, existem outros tubos quadrangulares dispostos transversalmente com espaçamento idêntico ao deste elemento de suporte. Devido à altura do caixote, existe ainda um tubo quadrangular longitudinal segundo o alinhamento dos tubos de suporte, o qual fortalece a geometria do caixote e melhora a ligação do caixote ao suporte.
Para impedir que o tubo de suporte transfira o peso do caixote à viga de bordo sob a forma de torção, adoptaram-se modelos estruturais distintos para as diferentes direcções.
O sistema estrutural definido nos CORTES LONGITUDINAIS X1-X1 e X2-X2 (ver DESENHO Nº51 do Anexo 1) consiste numa barra de apoios múltiplos com uma consola, em que o peso próprio do caixote (constituído pela sua estrutura e revestimento) funciona como carga pontual na extremidade, ver Figura 2.9.
Figura 2.9 – Modelo estrutural, CORTE TRANSVERSAL X1.X1 e X2.X2 – DESENHO Nº51 do Anexo 1 (Cima Gomes; Biscaia, N., 2008)
Por não se pretender que a viga de bordo suporte esforços torsionais, foi concebido um apoio móvel na ligação contínua entre tubos de diâmetro distinto (elemento central da viga Vierendeel e tubo de suporte do caixote). Esta solução apenas pode ser adoptada porque as ligações do elemento central da viga Vierendeel são rígidas e porque este contraventa a estrutura. Os apoios fixos são as ligações internas (soldaduras) entre montantes e o elemento central da treliça Vierendeel.
O sistema estrutural definido no CORTE TRANSVERSAL Y-Y (ver DESENHO Nº51 do Anexo 1) consiste numa barra bi-apoiada com uma consola, em que o peso próprio do caixote funciona como carga pontual na sua extremidade, ver Figura 2.10.
Pelas mesmas razões expostas para o sistema estrutural anterior, o apoio móvel significa que a viga de bordo apenas absorve esforço transverso vertical (as disposição construtivas estão concebidas para que tal ocorra). O apoio fixo corresponde à entrega do tubo de suporte do caixote com a ligação (soldada) do montante e o elemento central da viga Vierendeel (nó interno).
Figura 2.10 – Modelo estrutural, CORTE TRANSVERSAL Y.Y – DESENHO Nº51 do Anexo 1 (Cima Gomes; Biscaia, N., 2008)
Embora o caixote seja de natureza não estrutural, para a actuação do vento considerou-se, para efeitos de cálculo, a força resultante proveniente da integração da pressão do vento sobre a superfície do caixote (considerando a distância entre o centro de acção da carga e a posição do tubo de suporte).