Edificios altos tecnologias que os tornaram possíveis

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Sistemas estruturais

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Não existem grandes obras de engenharia feitas isoladamente, sem que tenha havido grandes conquistas tecnológicas anteriores que tornaram possível as grandes obras em cada ciclo tecnológico. O Burj Dubai, com 168 pavimentos, foi um desafio para os melhores engenheiros que o tornaram possível, mas existem sete grandes e principais invenções ou conquistas tecnológicas que o fizeram factível. Vou enumerar as que são consideradas principais, como grandes inovações tecnológicas que foram utilizadas em edificações anteriores e que revolucionaram e tornaram possível a execução de prédios muito altos.

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1 – ELEVADORES Em 1854, um mecânico, antes desconhecido, deixou os frequentadores de uma Feira Mundial de Tecnologia, em New York, com os corações batendo em ritmo acelerado. Subindo em uma plataforma suspensa em um cabo, um homem bem vestido solicitou a um ajudante que cortasse o cabo. A plataforma começou a despencar, acelerando seu movimento de descida, mas bruscamente parou seu movimento e ficou milagrosamente parada. Elisha G. Otis, que estava sobre a plataforma, curvou- se para a plateia, retirou sua cartola e agradeceu os justos aplausos. Estava criado o primeiro sistema de segurança para elevadores. A plataforma, ao começar a despencar livremente, liberou duas molas fixadas em cima da mesma, que empurram pinos metálicos em trilhos fixados nas laterais do percurso vertical que a plataforma iria percorrer. Os trilhos eram feitos com superfície dentada onde os pinos, empurrados pelas molas, travaram o movimento descendente da plataforma antes que a velocidade de queda aumentasse muito. O primeiro edifício a utilizar os elevadores de segurança, criados por Otis, foi o Equitable Life Building, construído em New York City. Tinha somente sete pavimentos de altura, mas era o edifício comercial mais alto que existia. O Burj Dubai, com 168 pavimentos, utiliza 53 elevadores construídos pela Otis. Alguns chagam a transportar 46 passageiros e atingem uma velocidade de 56 quilômetros por hora e suportam um peso de até 50 toneladas. Seu sistema de segurança, fabricado pela Otis, é mecânico... Como o primeiro que foi idealizado e utilizado por Otis.

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2 – MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO DAS ESTRUTURAS Em 1873, em Chicago, EUA, um prédio de 16 pavimentos foi construído para ser o mais alto do mundo. Sua estrutura, mural, era feita de grossas paredes de alvenaria. Pesavam tanto que o prédio afundou cerca de 50 centímetros no solo, quando ficou pronto. Em New York City foi construído um edifício, na esquina da famosa Quinta Avenida com a Broadway, com uma curiosa forma triangular, e sua estrutura foi executada em aço e revestida com tijolos. Tinha (e tem) 22 pavimentos. Os turistas gostam de ser fotografados com o curioso e famoso edifício como pano de fundo. O moderníssimo Burj Dubai tem uma estrutura de aço (com 33000 toneladas de aço) revestida com concreto estrutural.

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3 – CALOR O prédio da ONU, em NYC, projetado por nosso Oscar Niemeyer, foi criado com paredes externas que eram verdadeiras cortinas de vidro. Ficaria uma verdadeira estufa... Se não tivesse sido inventado o sistema de ar condicionado, pela primeira vez utilizado em uma edificação de escritórios. Uma invenção maravilhosa que liberava os funcionários para que pudessem trabalhar em ambientes livres de calor, com iluminação natural e umidade controlada. O edifício tem 39 pavimentos e uma altura de 168 metros. Sua fachada principal é feita com o que se passou a chamar de “cortina de vidro”. O Burj Dubai foi feito com fachadas do tipo “cortina de vidro”, formadas com duas camadas de vidro. A camada interna tem um revestimento de partículas de prata que refletem os raios Ultra Violeta e a camada externa com partículas metálicas que refletem os raios Infra Vermelhos. Suas “cortinas de vidro” custaram o equivalente a US$ 100000000 (cem milhões de dólares americanos). O ar condicionado central pode trabalhar menos para evitar um calor externo que pode chegar facilmente a quarenta graus (à sombra) e com umidade de 90%.

4 – VELOCIDADE DE EXECUÇÃO NA CONSTRUÇÃO Quando o WTC ia ser construído, em NYC, existiam apenas guindastes que precisavam ser desmontados e montados constantemente na medida em que os pavimentos eram construídos. Surgiu, na Austrália, um novo tipo de guindaste que foi logo apelidado, mundialmente, de “Guindaste Canguru”. O citado guindaste se deslocava verticalmente com a construção das edificações, economizando um tempo precioso para os empreiteiros. Surgiram as paredes pré-moldadas. Cada seção de parede pré-moldada do WTC pesava cerca de 50 toneladas e era facilmente erguida e colocada em posição de montagem por guindastes do tipo “Canguru”. Eram quatro guindastes posicionados nos cantos de cada torre do WTC. Eram construídos dois pavimentos por semana e os andares inferiores eram imediatamente acabados e ocupados. Suas ocupações custeavam parte das obras de construção dos andares superiores. No Burj Dubai foram empregadas formas deslizantes e eram construídos novos pavimentos a cada três dias. A concretagem era feita no período noturno para evitar o imenso calor da reação química do concreto associado ao calor diurno. Eram bombeados 25000 toneladas de concreto por período diário.

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5 – EFEITO DE VENTO Na construção, em 1970, do prédio da Sears (Sears Tower), em Chicago, EUA, com mais de uma centena de pavimentos, o efeito de vento foi um grande desafio. Os engenheiros conseguiram diminuir o efeito de mudança de prumo (deslocamento horizontal) na parte superior da edificação, para meros 15 centímetros... Com ventos de 90 quilômetros por hora! Em prédios de grande altura, as pessoas mais sensíveis ficam enjoadas, como se estivessem em navios. A solução encontrada, e seguida em muitos projetos de edificações muito altas, foi o enrijecimento dos pilares centrais da edificação e a flexibilidade dos pilares próximos das áreas periféricas da edificação. No Burj Dubai, o efeito de vento foi combatido com formas que criaram alguns vórtices que anulavam a tendência de arrasto da estrutura. Eram formas cilíndricas com diâmetros e alturas diferentes e cuidadosamente estudadas em túneis de vento criados com grandes ventiladores e turbinas que sopravam em maquetes escalonadas da edificação.

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6 - MOVIMENTAÇÃO SÍSMICA No edifício asiático Taipei 101, foi utilizado um processo inédito. O chamado “Sistema Espaguete”. Pedaços de espaguete funcionam como estruturas metálicas, criando maquetes que recriam, em escala, o que acontece com as estruturas metálicas de uma edificação muito alta. A solução encontrada foi a de manter um núcleo estrutural tradicional e um sistema periférico de elásticos. Durante a construção do edifício ocorreu um terremoto que danificou vários edifícios próximos e o Taipei 101 ficou intacto. O Burj Dubai foi construído para resistir a terremotos de magnitude seis pontos. Suas fundações penetram 50 metros no solo e foram construídas com brocas que giravam para retirar o material escavado enquanto injetavam uma solução polimérica carinhosamente apelidada de “meleca”, que ocupava o espaço impedindo desmoronamento das paredes até que fosse injetado o concreto que expulsava a “meleca”. O Burj Dubai tem 200 pilares e, apesar de seu imenso peso, afundou apenas 30 milímetros no terreno em que foi construído.

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7 – EVACUAÇÃO EM CASO DE INCÊNDIO O incêndio nas torres do WTC foi transmitido, “ao vivo a cores”, em tempo real, para toda a humanidade. Muitas vidas foram sacrificadas pela dificuldade em se evacuar milhares de pessoas em um alto edifício em chamas. Helicópteros eram desviados de seus voos, pela intensidade das correntes eólicas ascendentes provocadas pelo imenso calor das chamas, e não conseguiam pousar nos helipontos das coberturas dos edifícios. Quem estava nos pavimentos acima dos pavimentos em chamas não podia escapar. O Burj Dubai foi feito com um sistema revolucionário. Em vez de tentarem escapar por pavimentos em chamas, os usuários da edificação vão se refugiar em nove grandes salões “à prova de incêndios e calor” até que as chamas sejam dominadas pelas brigadas de combate a incêndios. Vai funcionar? Vai ser uma inovação que terá de ser comprovada.

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LONDRES A construção utilizou painéis de pinho laminado, com até 15 cm de espessura e 9 metros de comprimento, fabricados na Áustria e parafusados no local para formar as paredes externas e internas, pisos e tetos. Até as escadas e os poços de elevadores são feitos com esses painéis sólidos, chamados madeira laminada cruzada, ou CLT, na sigla em inglês. Desenvolvida na Europa na década de 1990, a CLT está entre os últimos produtos de uma longa linhagem de madeira reconstruída, que são fortes e rígidos o suficiente para substituir o aço e o concreto como elementos estruturais. Popular na Europa, a CLT começa a ficar conhecida na América do Norte, onde seus defensores dizem que os edifícios feitos com os painéis poderiam ser uma forma de construção mais barata e ambientalmente amigável. Uma típica parede de CLT de 2,4 metros de altura pode conter seis vezes mais madeira que outra feita com madeira convencional. Mas, com o manejo adequado, as árvores são um recurso sustentável. Os painéis são construídos de tábuas estreitas com cerca de 2,5 cm de espessura, que são dispostas lado a lado, formando camadas. Cada camada sucessiva -pode haver até 11- é disposta perpendicularmente à anterior. As camadas são coladas, pressionadas e aparadas. Depois, o painel é cortado nas dimensões exatas do projeto, incluindo aberturas para janelas, portas, encanamento e ventilação. Os canais para fiação elétrica são recortados nos painéis. No local da construção, os painéis são parafusados com braçadeiras metálicas para erguer a estrutura andar por andar.

Na Europa, a madeira laminada cruzada é usada em construções baixas, em parte por causa dos rígidos códigos de construção no continente. Os códigos na Grã-Bretanha permitem maior flexibilidade, disse Thistleton. "No Reino Unido, estou convencido de que elas chegarão a 12, 13, 14, talvez 15 andares em alguns anos", disse Craig Liddell, que já trabalhou com a divisão britânica da companhia austríaca KLH, que fabricou os painéis do Graphite. Outros dizem que estruturas híbridas alcançarão 30 andares. No edifício Apartamentos Graphite, as paredes internas e todos os painéis externos são ligados, de modo que a carga do edifício se distribui pela maioria deles. Isso ajuda a proteger contra o colapso progressivo, quando a perda de um elemento estrutural faz os outros desmoronarem. O incêndio também é uma grande preocupação, mas os painéis sólidos de CLT não pegam fogo tão facilmente quanto pedaços de madeira convencionais. Mesmo que os painéis queimem, a parte carbonizada do lado exterior protege a madeira interna, deixando o painel estruturalmente sólido. Na Europa, os padrões para questões de segurança e acústica estão sendo incorporados aos códigos de construção. Nos EUA, há a necessidade de ampliar a compreensão do produto. "Arquitetos e engenheiros podem ser céticos no início", disse McCrone. "Mas em um tempo muito curto eles vão entender. É simples: são grandes painéis unidos por grandes parafusos."

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