domingo, 13 de abril de 2014

RESENHAS  ESTRUTURAS MELÁLICAS

Aluno: Rossini Lino de Aquino Costa - 7º Período - Turma A


MEGA CONSTRUÇÕES: USINA HIDRELÉTRICA DE ITAIPÚ

Itaipú é um dos projetos mais ambiciosos, gerando mais energia do que qualquer outra do planeta. Para construí-la, o curso do rio sul americano teve que ser bloqueado inundando uma imensa área. 40000 trabalhadores enfrentaram as forças da natureza, temperaturas altíssimas, e constante ameaça de enchentes assassinas. E sua construção duraria longos 7 anos.
O rio Paraná é o segundo maior rio da América do Sul com 4000 km de comprimento superado apenas pelo Amazonas. Em parte de seu curso, marca a fronteira entre Brasil e Paraguai.
Com capacidade para gerar 90000 Giga Watts por ano, tem 7 km de comprimento e é 2,5 vezes maior que a ponte americana Golden Gate, e uma altura  equivalente a um prédio de 65 andares, sustenta um volume de água equivalente a 400 vezes o tamanho do Central Park em Nova York custando 20 bilhões de dólares para construí-la.
Nos anos 60 o Brasil da um salto no desenvolvimento, sua economia está crescendo em torno de 10% ao ano, e sua população soma mais de 70 milhões de habitantes e em 3 décadas chegará a mais de 170 milhões ficando entre os mais populosos do mundo.
O crescimento da população requer uma necessidade urgente de mais energia para o futuro, ou enfrentaria uma crise econômica.
Como o país não tem nem gás, nem petróleo suficientes e nem pode se dar ao luxo de gastar dinheiro em importação de combustível, a solução foi utilizar os recursos naturais que temos no Brasil, a água.
Porém, de acordo com pesquisas realizadas, o melhor local para a construção foi no Rio Paraná, justamente na divisa com o Paraguai, seu antigo inimigo do século IX, os quais já travaram uma batalha e o Paraguai perdeu metade de seu território e metade da população.
Em 1966 começam as negociações e o projeto fica suspenso por 7 anos, e em abril de 1973, finalmente assinam um tratado.
Uma vasta área de floresta deverá ser inundada, dezenas de milhares de pessoas perderão seus lares e o habitat de milhares de espécies de animais desaparecerá quando o projeto alcançar o ponto máximo.
Em maio de 1975 começa a construção. Um canal gigante com 2km de comprimento e 8m de profundidade deverá ser escavado nas margens do rio para desviar temporariamente o curso d’água durante o processo de construção da usina. Levará 3 anos de escavação com escavadeiras mecânicas e explosivos.
À medida que as escavações aumentam os consultores ambientais começam os trabalhos de pesquisa dos animais que poderão ser salvos antes da inundação.
Outras equipes fazem a avaliação das áreas e bens imobiliários das famílias que serão indenizadas, serão em torno de 8500 casas e fazendas custando cerca de 500 milhões de dólares, em um trabalho de 4 anos de duração.
Em outubro de 1978 termina a escavação do canal de desvio e o rio passa a descer em dois cursos e foi construída uma barreira no curso principal desviando completamente o rio.
Outras barragens são construídas para poder aumentar a altura da usina principal e poder gerar a energia prometida, sendo necessário recrutar mais trabalhadores. Foi necessário migrar uma grande quantidade de pessoas de São Paulo e outras cidades. Como a cidade mais próxima (Foz do Iguaçú) é uma cidade pequena, tiveram que ser construídas novas casas, escolas e hospitais para suprir a necessidade dos trabalhadores.
Como o leito ao redor da usina é muito largo, a usina não poderá se apoiar nas margens, portanto, terá que se sustentar com seu próprio peso. Esse tipo de usina é denominada Usina de Gravidade, às quais são muito pesadas de modo que a água não pode movê-las. Para funcionar, terá que pesar 61 milhões de toneladas.
Mas para resistir a esse grande peso, o solo abaixo também tem que ter uma resistência muito alta.
Para evitar gastos desnecessários, as paredes das usinas poderão ser ocas e mesmo assim ter o peso necessário, além de ter uma base mais larga possibilitando deixar os equipamentos geradores de energia dentro da usina.
Durante as escavações das fundações, os engenheiros e geólogos detectaram uma camada de rocha podre, que não suportaria o peso da usina. Foi necessário retirar essa camada e substituí-la com concreto super resistente demorando mais meses e ameaçando todo o prazo para construção da obra e adicionando 20 milhões de dólares ao orçamento.
Na usina principal, são 18 blocos de concreto, cada um deles da altura da Estátua da Liberdade. Enormes estruturas de aço são erguidas para receber o concreto.
Outro problema enfrentado foi a alta temperatura, em torno de 40ºc que faria com que o concreto trincasse. Portanto, a solução foi resfriar o concreto, chegando a 7º no momento da aplicação. Eram 140 toneladas de cimento a cada 20 min.
Depois de concluídas as obras da usina, o canal de desvio foi fechado, levando 14 dias para a água  do reservatório chegar aos 100m.
Para controlar o nível da água foram construídos vertedouros, os quais são comportas que se abrem liberando a passagem de água, caso o nível esteja muito alto.
Em outubro de 1982 os vertedouros foram abertos pela 1ª vez concluindo as obras das paredes da usina.
A partir daí começa a construção da usina geradora de energia. São 18 tubos gigantes da altura de prédios de 30 andares para afunilar a passagem da água pelas turbinas que pesam 800 toneladas.
O maior volume de eletricidade gerada pela usina será destinada às cidades de São Paulo e Rio de Janeiro e ambas estão a mais de 1000 km de distância. Portanto, uma enorme rede de torres é erguida no interior do Brasil.
Em maio de 1984 a uma a uma das turbinas começa a gerar energia e em abril de 1991 Itaipú se torna a Usina Hidrelétrica mais poderosa do Planeta gerando eletricidade suficiente para iluminar até 120 milhões de lâmpadas.
Referências Bibliográficas:


OBRAS INCRÍVEIS
CAPITAL GATE: A TORRE INCLINADA DE ABU DHABI

Dubai é muito conhecida por seus projetos audaciosos, mas na cidade visinha Abu Dhabi, está sendo construído um extraordinário arranha céus que irá superar todos os outros. Será o maior edifício inclinado já construído.
Suas curvas foram inspiradas nas dunas de areias e nas ondas do mar, e o maior desafio na construção dessa torre será a gravidade,  pois sua inclinação é 5 vezes maior que a Torre de Pisa na Itália, com uma altura de 160m do solo.
A torre será erguida em frente a um monumento onde são realizados importantes eventos nacionais, e ambos farão uma ligação do passado com o presente.
Após a descoberta do petóleo em 1958 a Abu Dhabi teve um grande progresso, e seu governante Sheikh Zayed tinha uma visão de unificar os territórios governados por Sheikhs e assegurar seu futuro financeiro longe do domínio ocidental. Utilizou o ouro negro para erguer uma cidade no deserto.
Hoje, o atual Sheikh Khalifa, filho de Zayed, quer deixar seu legado e transformar novamente Abu Dhabi. Ele planeja a construção de um centro comercial de 2 bilhões de dólares chamado Capital Center ao longo do maior eixo comercial do oriente médio, e a nova Torre se chamará Capital Gate.
Um grande problema é que ninguém tentou construir um arranha céus assim. Manter Capital Gate de pé é um grande desafio para a engenharia, são várias técnicas pioneiras, a começar com as fundações.
Em um lado ele desce para o chão, e no outro lado ele se ergue do chão, por causa da grande inclinação. A solução requer 400 estacas no chão que trabalham de dois modos diferentes. Do lado inclinado, metade das estacas empurram as forças para o chão, e do outro lado o restante das estacas se ancoram mais profundamente no leito de pedra, resistindo às forças que tentam puxar o prédio do chão.
O prazo para a execução da obra é muito apertado, apenas 24 meses.
Terminado a fundação, sua superestrutura começa a ser executada, mas o método de construção não é o convencional. Um arranha céus comum requer um núcleo sólido para ficar de pé, mas para Capital Gate os engenheiros teriam que inovar, e desenvolver um núcleo com uma leve inclinação voltada para o lado oposto da inclinação do prédio para manter o equilíbrio.
O núcleo é construído utilizando-se uma técnica chamada Jump Form.
Primeiro é montada uma densa malha de aço rodeada pelo molde para dar forma ao núcleo. A malha é preenchida com concreto e o molde é erguido para que o processo se repita.
O núcleo será fortalecido à medida que se endireitar, e para resistir às cargas extremas o concreto deve ser reforçado usando astes de aço que são instaladas durante o dia, mas o concreto é bombeado à noite por causa das altas temperaturas durante o dia.
Para reforçar sua estrutura, são passados 146 tendões de aço verticalmente pelo concreto que serão tensionados anulando a força de empucho criada pela forte inclinação.
O restante da estrutura do edifício também não poderia ser construído por métodos convencionais, pois o núcleo não suportaria o peso e tombaria. Portanto a solução encontrada foi utilizar vigas de aço que se conectam formando uma seção cruciforme. São 720 seções interligadas para formar uma rede uniforme distribuindo igualmente as forças sobre toda a estrutura com seções mais finas e menos peso.
Depois de toda a estrutura metálica construída, foram utilizadas 26000 vidraças triangulares para cobrir a fachada. Essas vidraças são instaladas uma sobre a outra formando painéis. Antes da instalação foram feitos testes simulando tempestades para verificar possíveis vazamentos.
Além de todos os problemas encontrados durante a execução do projeto, os engenheiros tiveram que construir uma piscina a 100m de altura com a estrutura sustentada por 22 escoras de aço voltando o peso para o edifício.
Uma solução inteligente para diminuir o peso foi deixar uma abertura no interior da estrutura metálica, uma espécie de funil onde a abertura é maior na parte superior e se fechando na parte inferior junto ao núcleo.
Há apenas 6 meses do término da obra, foi solicitado a construção de um Heliponto no topo do prédio, para o qual teveram que ser feitos testes com o vento para evitar fortes turbulências em pousos de helicópteros.
Os acabamentos internos ficarão prontos em mais 1 ano, e só então seu luxuoso hotel 5 estreles e o mais incomum endereço comercial começarão a funcioner.
Referências Bibliográficas:

OBRAS INCRÍVEIS: PONTE MILLAU

Nos anos 80 a França construiu uma via expressa ligando Paris diretamente à Espanha. Esta via foi construída em dois sentidos: um saindo do sul da França em sentido ao norte e o outro saindo de norte sentido ao sul até se encontrarem em um dos vales mais profundos da França na cidade de Millau, uma cidade onde havia o maior engarrafamento do país. A solução encontrada para desviar o tráfego foi a construção de uma grande ponte de 2,5 km e 4 pistas atravessando todo o vale.
Com um projeto ousado, é a ponte de cabo fixa mais alta do mundo, com uma via expressa de 36000 toneladas em envergaduras múltiplas sobre 7 pilares sendo sustentada por uma única linha de cabos presos em 7 torres de aço cada uma pesando 700 toneladas e chegando a 343m de altura.
Tendo início em outubro de 2001, com projeto de ponte de no mínimo 120 anos e um curto prazo de 4 anos de execução da obra, os engenheiros tiveram de enfrentar grandes problemas como deslizamentos de terra, ventos de 130 km/h e violentas tempestades, portanto, teria que ser bastante resistente para suportar esses obstáculos.
Tudo no projeto é exagerado, são 200000 toneladas de concreto, uma quantidade tão grande que foi construída uma fábrica de no local. Os enormes pilares foram construídos passo a passo derramando-se concreto sobre os moldes temporários. Para dar a resistência exigida os moldes são preenchidos com uma moldura de barras de aço de 16000 toneladas presas de uma extremidade à outra.
Outra preocupação dos engenheiros, além do prazo e do orçamento, era com a precisão dos pilares, pois uma diferença de mínima poderia causar a queda dos mesmos. Cada pilar teria que ficar bem alinhado uns com os outros, não havia margem para erros, e tudo isso foi possível através de aparelhos GPS com precisão de 4mm.
Em Novembro de 2003 todos os pilares alcançaram a altura total, e com 245m de altura o pilar 2 se torna o mais alto do mundo.
A 2ª fase do projeto foi a construção de uma rodovia pesando 36000 toneladas em cima dos pilares e 270m acima do solo.
Essa rodovia foi construída com enormes seções que formaram o passadiço de aço, as quais foram construídas nas usinas de empresa Eiffel. Foram 2200 seções separadas pesando até 90 toneladas cada e algumas com 22m de comprimento, e com precisão medida a laser com fração de 1mm.
Outro desafio, foi o transporte dessas enormes seções até o local da obra, o qual teve que ser muito bem planejado e envolveu 2000 comboios.
Depois de transportadas até o local, as peças foram soldadas, uma parte de um lado e uma do outro, formando dois passadiços. Foram construídas outras torres temporárias de estrutura metálica para diminuir o vão entre os pilares.
Um conjunto de soquetes hidráulicos foram utilizados para empurrar os passadiços em direção ao centro do vale até se encontrarem. Depois desse feito, notou-se que toda a estrutura do passadiço estava ondulada por causa da flexibilidade do aço. Posteriormente foram instaladas as torres de sustentação sobre cada pilar conectando cabos de aço corrigindo essas ondulações. Por último foi feito a pavimentação da via concluindo a execução da obra, e no dia 14 de dezembro de 2004 a ponte foi inaugurada.

Referências Bibliográficas:

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