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CCC de Castelo Branco - O verdadeiro espírito da Estrutura Metálica e Mista

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CCC de Castelo Branco - O verdadeiro espírito da Estrutura Metálica e Mista
May 13, 2014
Portugal Steel - Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014

Publié dans : Ingénierie
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CCC de Castelo Branco - O verdadeiro espírito da Estrutura Metálica e Mista

  1. 1. 1/32 O verdadeiro espírito da Estrutura Metálica e Mista Centro de Cultura Contemporânea de Castelo Branco Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
  2. 2. O CCCCB, concluído em 2013, é um dos inúmeros equipamentos culturais da CMCB que visa promover a cultura na cidade de Castelo Branco e, também, no interior do país. A empresa construtora Constrope-Congevia convidou o gabinete de projectos DX2 Engenharia para desenvolver o projecto de execução de estabilidade, no intuito de complementar o projecto base, adaptar determinadas soluções às características reais da obra e optimizar a estrutura, sempre que possível. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 2/32 1. Enquadramento
  3. 3. O edifício está situado mesmo no Centro da Cidade de Castelo Branco e o projecto arquitectónico é da autoria do arquitecto catalão Josep Lluis Mateo, em colaboração com o arquitecto português Carlos Reis de Figueiredo, tendo representado um investimento de cerca de cinco milhões de euros. O edifício é vazado, revestido a chapa metálica e madeira, com 4 pisos: Piso -1: Entrada / Recepção / Área Expositiva / Serviços de Apoio, Piso 0: Pista de Patinagem Gelo Sintético, Piso 1: Área Expositiva / Auditório Música de Câmara, Piso 2: Área Expositiva /Auditório Música Câmara / Cafetaria. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 3/32 1. Enquadramento (cont.)
  4. 4. A estrutura do edifício, além de conter várias soluções metálicas e mistas em alguns elementos resistentes (vigas e lajes), é, ela própria, uma solução mista aço- betão (consolas metálicas – núcleo de betão). Ao contrário do que possa parecer para alguns observadores, a estrutura principal é muito simples, baseando-se no princípio do equilíbrio entre dois corpos balançados, sendo o desequilíbrio remanescente (provocado pelas diferentes dimensões das consolas) absorvido pelo corpo central, em betão armado. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 4/32 2. Solução estrutural
  5. 5. Equilíbrio entre dois corpos balançados Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 5/32 2. Solução estrutural (cont.)
  6. 6. Corte esquemático da estrutura – corpos balançados Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 6/32 2. Solução estrutural (cont.)
  7. 7. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 As duas consolas do edifício, de 21 e 16 metros, são conseguidas através de duas grandes vigas trianguladas metálicas (vigas trianguladas principais), de cada um dos lados, e que ficam integradas nas fachadas laterais do edifício. Além das vigas trianguladas principais, existem vigas trianguladas secundárias, transversais, de forma a fornecer à estrutura alguma rigidez na direcção transversal do edifício. 7/32 2. Solução estrutural (cont.)
  8. 8. Consola frontal do edifício: Vigas trianguladas principais e viga triangulada secundária Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 8/32 2. Solução estrutural (cont.)
  9. 9. Consolas frontal e traseira do edifício – vigas trianguladas Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 9/32 2. Solução estrutural (cont.)
  10. 10. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 A ligação das consolas ao núcleo central de betão é realizada em toda a zona de contacto, através de pernos deixados à betonagem, sendo os elementos de betão armado, nessas zonas, altamente reforçados com a introdução de varões e chapas metálicas. Além de se garantir a resistência aos ELU das ligações, houve uma grande preocupação em tentar garantir que o betão à vista não abra fendas nas zonas de contacto com tensões muito elevadas. 10/32 3. Ligações estrutura metálica – betão armado
  11. 11. Ligações utilizadas na união entre a estrutura metálica e os elementos de betão armado Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 11/32 3. Ligações estrutura metálica – betão armado (cont.)
  12. 12. Pormenores de algumas ligações entre a estrutura metálica e o betão armado Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 12/32 3. Ligações estrutura metálica – betão armado (cont.)
  13. 13. Alguns tipos de ligações utilizadas na união entre elementos metálicos Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 As ligações entre elementos metálicos são aparafusadas e soldadas. 13/32 4. Ligações entre elementos metálicos
  14. 14. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 Pormenores de algumas ligações metálicas 14/32 4. Ligações entre elementos metálicos (cont.)
  15. 15. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 A grande mais-valia desta obra está na solução das estruturas de suporte dos pavimentos do piso 1 e da cobertura, tendo-se conseguido vencer vãos de 18 metros, equilibrando o peso com a deformação da estrutura. A solução encontrada passa pela introdução de vigas e lajes mistas (ligadas por conectores metálicos), que é, sem dúvida, a solução económica ideal em situações deste género. As vigas dos pisos são calculadas como secções mistas, o que permite um aumento considerável na rigidez do piso e possibilita a utilização de menores secções de perfis metálicos, traduzindo-se numa grande redução de peso do aço empregue na obra. 15/32 5. Vigas e lajes mistas
  16. 16. Vistas superior (ainda sem chapa colaborante) e inferior (já com chapa colaborante) das vigas mistas da cobertura Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 16/32 5. Vigas e lajes mistas (cont.)
  17. 17. Cortes esquemáticos das vigas e lajes mistas Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 17/32 5. Vigas e lajes mistas (cont.)
  18. 18. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 As lajes dos pisos são, também, mistas, constituídas por chapas metálicas colaborantes e betão armado. A chapa perfilada colaborante, além de ser um elemento resistente (substituindo grande parte da armadura inferior), é ela própria uma cofragem autoportante, deixando de ser necessária a fase de descofragem do betão e sendo reduzida (ou mesmo dispensada) a utilização de escoramentos verticais. 18/32 5. Vigas e lajes mistas (cont.)
  19. 19. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 Uma vez que as lajes são nervuradas, existe ainda uma redução do volume e peso de betão, por comparação com uma laje maciça da mesma espessura. Outra grande vantagem das lajes mistas, pelos motivos atrás expostos, é a velocidade de execução dos trabalhos, o que se traduz em excelentes rendimentos em obra. Em caso de incêndio, as lajes estão dimensionadas para resistirem aos ELU apenas como lajes de betão armado. 19/32 5. Vigas e lajes mistas (cont.)
  20. 20. Vista inferior da solução mista (vigas e lajes) do Piso 1 Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 20/32 5. Vigas e lajes mistas (cont.)
  21. 21. Planta estrutural da cobertura Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 21/32 5. Vigas e lajes mistas (cont.)
  22. 22. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 A estrutura foi estudada através de um modelo tridimensional global. Neste modelo foram tidas em conta as acções do vento e do sismo, além das cargas permanentes e sobrecargas, de modo a estudar o comportamento geral da estrutura, quer em relação aos estados limites últimos de rotura, quer em relação aos estados limites de serviço. 22/32 6. Modelo global
  23. 23. Esquema do modelo tridimensional Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 23/32 6. Modelo global (cont.)
  24. 24. Estrutura de betão armado Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 24/32 7. Desenvolvimento da obra
  25. 25. Estrutura metálica Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 25/32 7. Desenvolvimento da obra (cont.)
  26. 26. Cobertura Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 26/32 7. Desenvolvimento da obra (cont.)
  27. 27. Revestimentos Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 27/32 7. Desenvolvimento da obra (cont.)
  28. 28. Obra concluída Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 28/32 7. Desenvolvimento da obra (cont.)
  29. 29. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 O verdadeiro espírito da solução metálica e mista: - Concepção mista (consolas metálicas / núcleo de betão) - Lajes mistas (chapa metálica / lâmina de betão) - Vigas mistas (perfis metálicos / laje mista) 29/32 8. Conclusão
  30. 30. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 Podia então o CCCCB ser projectado de outra forma e com outros materiais? 30/32 8. Conclusão (cont.)
  31. 31. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 Podia! Mas não era a mesma coisa! 31/32 8. Conclusão (cont.)
  32. 32. Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 Para questões relacionadas com o projecto de execução: Eng. José Colen geral@dx2.pt www.dx2.pt 32/32 Obrigado!

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