Estruturas Metálicas - Resenha

O estádio nacional de Pequim - National Geographic Channel

No centro de Pequim surgiu um projeto inovador com 42.000 toneladas de aço trançado, no formato de um ninho de pássaro para sediar as Olimpíadas 2008. A rede metálica com 320m de comprimento e quase 300m de largura, envolve e cobre o Estádio de concreto. Um projeto que utiliza peças gigantescas, formando um padrão complexo de vigas e treliças metálicas contínuas e entrelaçadas. Com desing aparentemente frágil foi preciso ser bem forte para suportar terremotos violentos. O teto de aço recebeu membranas de alta tecnologia que deixa passar a luz do sol para conservar energia manter o barulho do lado de dentro e a chuva e o vento do lado de fora. Sistemas de última geração conservam água e energia e controlam a temperatura. A fachada aberta permite a ventilação natural.

A estrutura de aço foi construída separada do anel de concreto. Caso sofra com o terremoto a estrutura de aço não será afetada. O Anel de concreto foi dividido em seis áreas isoladas, independentes uma da outra. O que faz que absorvam a energia do terremoto sem destruição. No projeto arquitetônico foi previsto vigas metálicas contínuas e entrelaçadas em torno do estádio de 300m de largura, ao mesmo tempo as vigas deviam se sustentar mutuamente e oferecer segurança para que a obra permaneça em pé. Foi preciso recorrer a programas aeroespaciais para construir uma figura em três dimensões e organizar as vigas.

O primeiro conjunto de vigas fica no lado externo, 24 colunas treliçadas disposta em volta da base de concreto, essas colunas são os ossos da estrutura, como esqueleto humano elas evitam que tudo desabe. Nessa obra o esqueleto fica no lado externo e compões a fachada. O segundo conjunto de vigas preenchem o espaço vazio entre as colunas do primeiro, elas fazem um interligação que formam uma estrutura trançada. O terceiro conjunto sustentam as escadas que conectam os vários andares, e formam uma estrutura para a membrana que irá cobrir o teto. Foi produzido um aço especial, forte o bastante para suportar a tensão das curvas e flexível para resistir a terremotos. Testes sísmicos foram feitos para aprimorar o aço, melhorar a capacidade de força, a espessura das placas e o tamanho das juntas de solda.

O Aço é o material perfeito para os arquitetos, pois podem ser adaptados para qualquer necessidade, basta acrescentar ferro para dar força ou carbono para flexibilidade. O novo tipo de aço nunca usado antes, Q-460, foi criado na China. Esse novo tipo de aço consegue resistir aos terremotos em Pequim. Não há nenhuma única viga reta. Quatro placas de aço com um 1,20m são dobradas no formato desejado e soldados para formar a seção de uma caixa. Guindaste de 800 toneladas ergueu as vigas até o topo. É preciso soldar em temperatura relativamente constante, pois o aço se expande e contrai. Após 6 anos de cronogramas apertados, toneladas de concreto e aço foram projetadas, produzidas, montadas e soldadas.

Ponte Millau - National Geographic Channel

Esse triunfo da engenharia e da arquitetura fica nas montanhas do maciço central do sul da França e foi criada para acabar com o congestionamento, filas de carros de três horas e 29 quilômetros de extensão a demora. Um vão de 150 metros a 240 metros de altura. Uma rodovia de seis pistas, quase três quilômetro de aço em pleno ar, sobre sete pilares de concreto maciço reforçado por sete torres com cabo de aço. Pesando 400.000 toneladas, resiste a ventos de 210 quilômetros por hora. A ponte foi feita para durar 120 anos. O desenho da obra é do arquiteto britânico Sir Norman Foster. Após três décadas de caos, a Ponte Millau foi inaugurada em 2004 como a maior ponte viária do mundo. Engenheiros espanhóis finalizaram a ponte sem erguer um único barrote ou viga de aço. Foi tudo feito de uma cabine pequena de controle. Debaixo da ponte 64 robôs de issamento, cada um deles carregavam a sua parte de peso da ponte e a empurrava na direção do vão, a força dos macacos hidráulicos tornou isso possível.

A obra final em aço leve foi o equivalente da engenharia a uma bola curva, descrevia um arco ao atravessar o vale. A curva projetada para manter os motoristas atentos dificultou a vida dos engenheiros. Era preciso montar um complexo esqueleto com mais de 2.000 partes distintas. Para cortar tanto aço rapidamente e com precisão foi necessário dominar uma das maiores forças da natureza. Cada uma das peças de aço foram feitas individualmente e em tempo recorde. Era um desafio cortar 2.078 peças gigantes de aço moldado com precisão absoluta e absurdamente rápido. A solução para o desafio dos cortes foi encontrada na energia do raio. que geraria uma corrente elétrica que pode chegar a 300.000 ampere, quando atravessa à atmosfera o raio produz um novo estado da matéria. O corte com plasma é ótimo para construção com metais porque corta mais rápido que o oxiacetileno, faz um corte muito mais regular, que requer menos acabamento, acelerando muito mais a produção. O corte a plasma em grande escala foi o segredo para fazer a base da ponte de Millau.

Uma vez construído o tabuleiro, surgiu um novo desafio, colocar no lugar sem derrubar as gigantescas torres erguidas para suporta-lo. Por causa da profundidade do vale os pilares eram bem altos, e depois de instalados com 240 metros de altura os gastos se tornam altos. Os engenheiros levaram a orientação por GPS, posicionaram em um ponto fixo no vale, que servia como um ponto de referencia para todos receptores no vale. O tabuleiro de aço precisava ser sustentado por cima, e isso seria feito por cabos. Quando o tabuleiro estava sendo empurrado sobre o topo dos pilares, uma serie de cabos foram usados para sustentar a extremidade dele e eles o mantinham no lugar, mesmo quando o vento castigava o vale, pois ao torcer os fios metálicos como de uma corda, o cabo fica mais extremamente forte, e quando arrebenta avisa claramente assim como faz a corda.

Gigante da Engenharia - Plataforma de Petróleo - National Geographic Channel

Perdido Spar no Golfo do México é uma obra prima tecnológica, 45000 toneladas de aço foram transformados na plataforma petrolífera mais avançada no mundo. Plataforma que introduzirá suas perfuratrizes a quase 3km de profundidade no solo marinho. No centro de todas as plataformas, existe uma inovação tecnológica que permitiu que os engenheiros extraíssem petróleo em águas cada vez mais profundas.

Foi utilizado um tubo, que ajuda a ultrapassar a barreira de água no ritmo constante até chegar ao petróleo para perfurar a água. Construir uma plataforma no raso é uma operação relativamente simples, mas introduzir seus pilares em águas profundas é o mais complicado. Afundar de maneira precisa e na precisão correta enquanto está balançando em alto mar não é possível. A solução era construir grandes estruturas de aço de cerca 22m de altura e 3m² com pernas ocas que foram levadas até o local sendo usadas como guia bem preciso para introduzir os pilares de aço dentro do solo macio. As âncoras de sucção são a forma perfeita para se fixar plataforma em águas profundas.

No raso de uma plataforma de petróleo o aço é forte o bastante para resistir ao ataque de ondas, mas em águas profundas onde as pernas de aço são mais longas, enfrentam um problema. Os engenheiros imaginaram um novo conceito: uma plataforma de petróleo feito de concreto. Com uma base maciça que o travará no leito marinho, suas pernas de concreto seriam tão fortes que não se quebrariam com o poder das ondas. O concreto disposto em camadas não é forte o suficiente para suportar a força do mar, a nova maneira de se fazer estrutura de concreto seria em uma peça única. À medida que preenchem o concreto nos moldes, eles empurram debaixo usando macacos hidráulicos, não parando de derramar concreto, até que finalizam sem nenhuma emenda. Para o problema das correntes circulares fortes foi utilizado um aparelho que lida com as correntes; uma fina tira de aço espiralando para baixo e pelas laterais. Na montagem foi levantado um deque de nove mil toneladas. O guindaste levanta a parte de cima e a coloca sobre a balsa, colocando o deque precisamente na base da plataforma.

As Plataformas flutuantes é a melhor maneira de explorar profundidades cada vez maiores. Então abandonam as pernas e as substitui por um casco de aço gigante e oco, o que fará flutuar. O maior perigo para uma estrutura de aço é um incêndio, porque o calor enfraquece o aço. Para evitar que foi utilizada uma tinta intumescente evitando que o aço enfraquece. Os engenheiros aplicaram uma camada à prova de fogo em todas as partes mais importantes da estrutura. Garantido que os funcionários sobrevivem ao calor por mais tempo.

Perdido alcançou o mais fundo no oceano, utilizou da tecnologia para tentar que os profissionais não arrisquem suas vidas e para reduzir impactos no meio ambiente.

Jessica de Oliveira Rosa - Engenharia Civil 7º A