Estrutura de betão armado de um edifício multifuncional
Sobre o projeto
Um novo edifício multifuncional, cuja estrutura é de betão armado, está a ser erguido em Brno. O edifício irá dominar o distrito de Kralovo Pole da cidade e combinará espaço comercial no rés do chão com um hotel nos pisos superiores. O edifício incluirá também um grande parque de estacionamento subterrâneo.
A estrutura de suporte é inteiramente projetada em betão armado. Um sistema de pilares verticais será utilizado nos pisos inferiores e nas garagens subterrâneas. Do ponto de vista estrutural, as lajes de piso são suportadas por pontos.
Toda a estrutura do edifício é suportada por estacas moldadas de grande comprimento em combinação com uma laje de fundação robusta. Esta última é projetada para transferir os efeitos causados pela interação da laje com o solo e a interação com as estacas. Isto criou as chamadas 'regiões de descontinuidade' na estrutura, que são as partes mais críticas desta construção em betão.
Como o edifício está rodeado por outros edifícios, a escavação das fundações foi projetada com muito cuidado.
Desafios de engenharia
Embora o edifício pareça relativamente simples do exterior, existiram inúmeros desafios técnicos a resolver.
Particularmente desafiante foi a transferência de cargas dos pisos acima do solo para os pisos subterrâneos, devido às grandes diferenças na planta com diferentes sistemas estruturais e aos requisitos funcionais de cada espaço (cave: rampa e vias; pisos acima das garagens: comercial). Por este motivo, algumas partes da estrutura estão sujeitas a tensões muito elevadas.
Como solução, os engenheiros projetaram vigas-parede de grande altura que percorrem dois pisos nos pontos onde o sistema estrutural muda de parede para pilar.
Soluções e Resultados
A STATIKON utilizou a IDEA StatiCa para projetar e efetuar a verificação normativa do contacto entre as paredes perimetrais na parte subterrânea do edifício, as lajes de fundação e as estacas. Não foi possível posicionar as estacas centralmente sob as paredes. A razão para tal foi a necessidade de manter a distância prescrita em relação ao pé da escavação da fundação.
Em casos semelhantes, é possível projetar uma nervura de distribuição maciça ao longo do perímetro da laje de fundação, mas isso causará um aumento nos custos de material (betão e armadura, escavação, aprofundamento da estrutura de fundação).
Outra opção para resolver a situação é utilizar a análise detalhada na IDEA StatiCa. Com a sua ajuda, é possível examinar o detalhe do contacto da cabeça da estaca com a laje de fundação sob a parede perimetral. Desta forma, os engenheiros verificaram que não era necessária uma nervura perimetral. As únicas exceções foram as duas zonas mais solicitadas, que não podiam ser resolvidas sem um capitel de distribuição local.
Graças a esta abordagem, os engenheiros da STATIKON Solutions s.r.o. conseguiram obter um projeto fiável e preciso que também garantiu a utilização mais económica do material, mantendo uma estabilidade suficiente.
Outro problema que a IDEA StatiCa ajudou a resolver foi o ponto em que o pilar termina na laje de fundação no espaço entre as duas estacas. Esta situação ocorre quando a capacidade de carga de uma única estaca já não é suficiente e é necessário um 'conjunto' de estacas.
Neste caso, trata-se de duas estacas com uma distância axial mútua igual a dois diâmetros de uma estaca. Isto remete-nos de volta à região de descontinuidades, onde as forças do pilar são transferidas para as estacas através de uma diagonal comprimida com forças de tração.
Mais um desafio que os engenheiros resolveram com a ajuda da IDEA StatiCa foram as já mencionadas vigas-parede de grande altura e alguns pilares esbeltos que são carregados de forma muito excêntrica devido às suas dimensões excessivas.
No caso de pilares carregados excentricamente, os engenheiros não tiveram de adotar uma abordagem conservadora e consideraram simplificadamente a força vertical à distância excêntrica do eixo do pilar como um momento fletor. Puderam tratar a situação em termos da distribuição de tensões de compressão e forças de tração para as partes a jusante da estrutura.
Se tivessem optado por uma abordagem conservadora no projeto e verificação de um pilar carregado excentricamente, não teria sido possível produzir qualquer projeto. O projeto, com a ajuda da IDEA StatiCa, conduziu à quantidade ótima de armadura necessária e à sua distribuição.
Ao aplicar a IDEA StatiCa Detail, alguns desafios foram superados de forma mais rápida e com menos esforço do que teria sido possível utilizando procedimentos convencionais.
Czech Republic
Sobre a STATIKON Solutions s.r.o.
STATIKON Solutions s.r.o., sediada em Praga, está ativa no mercado desde 2010. A empresa dedica-se à elaboração de avaliações estruturais desde estudos e projetos para procedimentos de licenciamento urbanístico, passando por documentação para licenças de construção ou comunicações prévias até à documentação de execução.
A empresa colabora com os melhores arquitetos, gabinetes de projeto de renome, promotores e empresas de construção.
Contribuiu com o seu know-how para mais de duzentos projetos de grande envergadura.
A STATIKON Solutions s.r.o. ganhou o IDEA StatiCa Excellence Awards 2021 na categoria de Edifícios de grande escala com este projeto de edifício multifuncional.
Ouça o engenheiro Tomas Krivka a explicar os principais desafios do projeto
Galeria do edifício multifuncional em Brno
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