Viga-madre de betão pré-fabricado do pavilhão logístico CTPark Blučina

Sobre o projeto

O pavilhão de grande capacidade BLU3 faz parte do hub logístico CTPark Blučina. O edifício tem uma área de implantação de 264,0 x 192,0 metros. A estrutura resistente do pavilhão é constituída por uma montagem pré-fabricada de elementos de betão armado atípicos. Na direção longitudinal, o edifício é composto por 11 naves, com um vão modular das vigas de cobertura principais em forma de cunha de 24,0 metros. Na direção transversal, a distância entre pórticos é de 12 metros. Perpendicularmente às vigas de cobertura principais em forma de cunha encontram-se vigas-madre pré-fabricadas, e a cobertura é realizada em chapa trapezoidal. A estrutura está fundada em estacas moldadas no local de perfil largo com maciços de encabeçamento, onde foram formados colarinhos.

O promotor da construção do parque logístico é a empresa CTP Invest, spol. s r.o., e o CTPark Blučina faz parte de uma extensa rede de parques empresariais por toda a Europa, do Mar do Norte ao Mar Negro.

Desafios de engenharia

Embora o sistema estático básico da estrutura resistente represente, em geral, uma solução bastante tradicional, foi necessário resolver um conjunto de desafios técnicos. Um requisito padrão nos dias de hoje é a maximização do espaço útil, o que conduz a estruturas verticais muito esbeltas e grandes vãos dos elementos horizontais resistentes na estrutura de cobertura. Os projetistas de construções pré-fabricadas estão também sob pressão para alcançar a máxima otimização do consumo de materiais. Adicionalmente, do ponto de vista do transporte dos elementos pré-fabricados individuais, é necessário projetar vigas de cobertura, vigas-madre, etc., esbeltas e o mais leves possível. Tudo isto, naturalmente, mantendo uma elevada capacidade resistente e durabilidade a longo prazo da estrutura. Por isso, devem ser utilizadas ferramentas de cálculo modernas para o dimensionamento e verificação destes elementos esbeltos e otimizados, que descrevem a resposta da estrutura com maior precisão do que era anteriormente possível.

Qual foi o papel do IDEA StatiCa?

O espaçamento modular das vigas de cobertura em forma de cunha é de 12,0 metros. As vigas-madre com este comprimento de montagem são apoiadas no banzo superior das vigas através de ligação com extremidade rebaixada. A secção transversal da viga-madre tem a forma de T com uma espessura de alma de apenas 130 mm. A extremidade rebaixada da viga-madre é uma zona típica de descontinuidade (denominada região D).

A extremidade rebaixada pode tipicamente ser analisada recorrendo à analogia Escora-e-tirante, descrita na literatura para esta região D. No entanto, uma solução adequada utilizando o modelo EeT pode ser um processo iterativo moroso. A geometria exata da treliça necessita frequentemente de ser determinada através de várias iterações, dependendo do dimensionamento real da armadura. Adicionalmente, a verificação da ancoragem da armadura nos nós da treliça é uma tarefa complexa. Além disso, o modelo EeT é utilizado exclusivamente para a avaliação do estado limite último, e não para o estado limite de utilização (fendilhação, deformações, limitações de tensão).

Para uma verificação detalhada do apoio da viga-madre, foi utilizada a aplicação IDEA StatiCa Detail, uma vez que elimina as desvantagens acima mencionadas dos modelos EeT. O método CSFM, implementado na aplicação Detail, baseia-se em pressupostos conservadores standard para o dimensionamento de estruturas de betão armado (o betão não resiste à tração). Permite a verificação não só do estado limite último (incluindo a ancoragem da armadura), mas também do estado limite de utilização, incluindo a avaliação das larguras de fenda e das deformações na região D.

Na aplicação Detail, é possível analisar detalhes quer como partes recortadas da estrutura global, quer, preferencialmente, avaliando o modelo do elemento completo. Os engenheiros da DUPROCON decidiram avaliar todos os estados limite utilizando um modelo da viga-madre completa em vez de um modelo local da extremidade rebaixada. Esta abordagem é particularmente eficaz para elementos onde ocorrem simultaneamente múltiplas regiões D (extremidades rebaixadas, aberturas na alma, mísulas), e também nos casos em que é necessária a otimização de materiais, especialmente da armadura.

Sobre a DUPROCON

A empresa DUPROCON, s.r.o., sediada em Zlín, é um gabinete de projeto estrutural especializado no dimensionamento de estruturas de betão armado para todos os tipos de edifícios na engenharia civil. Foca-se principalmente em estruturas pré-fabricadas, nas quais possui vasta experiência. Atualmente, trata-se principalmente de edifícios para produção industrial, logística e comércio.