Otimização de ligações na Dubai Expo COEX
Sobre o projeto
Com aproximadamente 240 metros de comprimento e 120 metros de largura, o Centro COEX é composto por múltiplos elementos estruturais, incluindo uma vasta sala de exposições, praça de chegada, átrio e uma cobertura em aço. O sistema estrutural é predominantemente em aço, concebido para alcançar um equilíbrio entre leveza e elevada capacidade de carga. Um dos principais focos do projeto foi a sustentabilidade, uma vez que vários componentes de aço tinham sido fabricados no âmbito de um contrato anterior e foram reutilizados para minimizar o desperdício de material. Tal exigiu uma avaliação cuidadosa dos elementos pré-fabricados existentes e a sua integração no novo projeto, garantindo a compatibilidade com os requisitos de engenharia modernos.
Dada a complexidade e a escala do projeto, o projeto estrutural teve de acomodar diversas restrições, incluindo o projeto e a otimização das ligações. O desafio não consistia apenas em projetar ligações estruturalmente sólidas, mas também em garantir que as ligações fossem simples de fabricar e montar, apoiando um calendário de construção acelerado.
Desafios de Engenharia
O projeto COEX apresentou múltiplos desafios de engenharia, particularmente no projeto das ligações de aço. A estrutura tinha de suportar forças axiais significativas, mantendo a eficiência no uso de materiais. Um dos aspetos mais exigentes foi o projeto das ligações da treliça principal aos pilares de suporte. Estas ligações tinham de atingir a capacidade total do elemento, permanecendo articuladas, impedindo a transferência de momentos fletores. Tal exigiu uma pormenorização precisa para garantir que as forças axiais fossem corretamente geridas sem introduzir rigidez indesejada na estrutura.
Outro desafio foi a integração de elementos de aço previamente fabricados no novo projeto. O âmbito de trabalho da Tony Gee and Partners estava principalmente focado na avaliação das ligações destes elementos pré-existentes, de modo a garantir a sua adequação estrutural para a nova intenção de projeto. Como estes componentes foram originalmente fabricados para uma finalidade diferente, exigiram uma avaliação aprofundada e, caso a sua capacidade se revelasse insuficiente para suportar as novas cargas de cálculo, as ligações tinham de ser reprojetadas de forma economicamente eficiente, retendo o máximo possível dos elementos de ligação existentes. A variabilidade destes elementos acrescentou complexidade à tarefa, exigindo métodos de análise avançados para confirmar o desempenho estrutural global.
As ligações de contraventamento da cobertura e as ligações de extremidade de treliça da praça de chegada também exigiram atenção cuidadosa. Estes elementos tinham de acomodar condições de carregamento dinâmico, mantendo-se eficientes de fabricar. O projeto teve de encontrar um equilíbrio entre resistência, durabilidade e facilidade de montagem, alinhando-se simultaneamente com a visão arquitetónica do projeto.
Soluções e Resultados
Para responder aos desafios de projeto e otimização das ligações de aço, a Tony Gee and Partners utilizou o IDEA StatiCa Connection. A sua capacidade de realizar avaliações detalhadas de tensões e modelar interações complexas entre componentes de aço permitiu à equipa de engenharia aperfeiçoar os projetos de ligações com um elevado grau de precisão. Ao simular condições de carregamento reais, foi possível identificar potenciais fragilidades e otimizar a geometria para máxima eficiência.
As ligações da treliça principal aos pilares foram alguns dos elementos mais críticos analisados com a aplicação Connection. Estas ligações foram modeladas em 3D para avaliar a sua capacidade de suportar forças axiais, mantendo o comportamento articulado requerido. O software permitiu à equipa realizar análises geometricamente lineares com não linearidades de material e de contacto, proporcionando uma compreensão clara da distribuição de tensões e das deformações. Adicionalmente, foi realizada uma análise de valores próprios para avaliar potenciais riscos de encurvadura, garantindo que as ligações cumpriam todos os critérios de desempenho.
Para os elementos de aço previamente fabricados, o Connection foi utilizado para avaliar diferentes configurações de ligação, garantindo que podiam ser eficazmente integrados no novo projeto. A análise ajudou a determinar se eram necessárias modificações e de que forma os elementos reutilizados podiam ser otimizados para se alinharem com os requisitos estruturais do projeto. Esta abordagem minimizou o desperdício de material, mantendo a fiabilidade estrutural.
O processo de projeto foi ainda simplificado através da integração do IDEA StatiCa com software CAD. A capacidade de exportar modelos 3D e gerar esquissos 2D facilitou a comunicação clara entre as equipas de engenharia e de desenho, reduzindo o risco de erros e melhorando a eficiência da construção. Esta integração garantiu que os projetos finais das ligações fossem simultaneamente práticos de fabricar e fáceis de montar em obra.
A utilização de ferramentas de análise avançadas permitiu, em última análise, a execução bem-sucedida da estrutura de aço do Centro COEX. Os projetos de ligações otimizados não só cumpriram os requisitos de desempenho estrutural, como também contribuíram para uma estética arquitetónica visualmente coerente. A poderosa integração entre engenharia e projeto garantiu que o Centro COEX permanecesse uma estrutura simultaneamente funcional e icónica, demonstrando excelência na construção moderna em aço.
Conclusão
Através de uma combinação de competência em engenharia e ferramentas de software de última geração, a Tony Gee and Partners entregou com sucesso uma estrutura de aço que cumpriu os mais elevados padrões de segurança, eficiência e refinamento arquitetónico. O Centro COEX é um testemunho do poder da engenharia de precisão e do papel das soluções digitais inovadoras no projeto estrutural moderno.
Sobre a Tony Gee and Partners
Há mais de 50 anos, a Tony Gee tem vindo a desenvolver soluções de engenharia inovadoras orientadas para a construção, especializando-se no projeto de obras definitivas e temporárias. A sua competência reside na integração do projeto com a construção, trabalhando em estreita colaboração com clientes, empreiteiros e projetistas para desenvolver soluções eficientes, construtíveis e economicamente eficazes. Com um forte enfoque nas técnicas de construção modernas e na eficiência de materiais, prestam verificações de projeto independentes, verificações de soluções complexas e avaliações de metodologia construtiva, garantindo uma robusta integridade de engenharia.
Atuando no mercado do Reino Unido e em mercados internacionais, compreendem os desafios logísticos e técnicos dos grandes projetos de infraestrutura. Os seus profissionais altamente qualificados, apoiados por software avançado de projeto e BIM, impulsionam a qualidade, a inovação e a entrega atempada dos projetos. Com capacidades internas em projeto civil, geotécnico e de via permanente, complementadas por uma cadeia de fornecimento de confiança de especialistas, oferecem serviços de engenharia abrangentes que se adaptam às necessidades em evolução dos clientes, garantindo soluções práticas e económicas.
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