Treliça
Treliça
O uso de treliças na construção civil Rodrigo Pereira dos Reis Arquitetura e Urbanismo - UFSJ 3º período - Semestre letivo 2013/2 Orientadora Marcella Franco de Andrade fevereiro, 2014
Índice page 1_________________________objetivo introdução Esse trabalho tem por objetivo analisar o sistema estrutural de treliças na construção civil. O trabalho é composto pela definição de treliça, a apresentaçãode de treliça seus diferentes tipos e o estudo de sua aplicação 3_________________________tipos na cobertura do projeto realizado para o estúdio Edifícios Híbridos, com os alunos Gustavo Tavares e 4_________________________treliça Letícia Nunes, no semestre 2013/2 do curso de Arquitetura e Urbanismo da UFSJ.
page page page 5_________________________exemplos/King Cross page 6_________________________exemplos/Tarasy Centre page 7_________________________projeto page 8_________________________projeto
Treliça
Treliça
Objetivo Introdução trabalho tem por objetivo sistemanoestrutural de treliças na construção OEsse sistema construtivo de treliças estáanalisar bastanteopresente cenário arquitetônico atual, sendo empregado com frequência na cobertura de edifícios industriais, terentes tipos e o estudo de sua aplicação cobertura do projeto minais rodoviários e metroviários. O uso dasna treliças é bastante popular, realizado portanto, para o estúdiovencer Edifícios Híbridos, com os alunos Gustavo e Letícia Nunes, no semestre por grandes vãos, sem a necessidade de pilaresTavares ou apoios frequentes. do curso Arquitetura e Urbanismo da de UFSJ. O2013/2 uso desse sistemadevêm sendo, ultimamente, utilizado diferentes formas em grandes projetos e por renomados arquitetos contemporâneos. Atualmente, as treliças não são vistas apenas em grandes coberturas, geralmente planas ou Introdução em curvas simples. Até não muito tempo atrás, as treliças, quando usadas, não exploravam potencial estético do sistema. O potencial desse sistema vem sendo O sistema construtivo de treliças bastante presente cenário arquitetônico explorado com frequência resultado emestá projetos arrojados, com no infindas formas atual, sendo empregado com frequência na cobertura de edifícios industriais, termiresultantes. nais rodoviários e metroviários. O uso das treliças é bastante popular, portanto, por vencer grandes vãos, sem a necessidade de pilares ou apoios frequentes. O uso desse sistema vêm sendo, ultimamente, utilizado de diferentes formas em grandes projetos e por renomados arquitetos contemporâneos. Atualmente, as treliças não são vistas apenas em grandes coberturas, geralmente planas ou em curvas simples. Até não muito tempo atrás, as treliças, quando usadas, não exploravam potencial estético do sistema. O potencial desse sistema vem sendo explorado com
Definição
Graham Bell e sua treliça espacial
As treliças, estruturas trianguladas, são formadas por elementos rígidos, chamados de barras. Tais As elementos são ligados por nós (articulações), treliças, estruturas trianguladas, são formadas por elementos rígidos, chamados de barras. Tais elementos são ligados por nós (articulações), As treliças ou “sistemas triangulados” são estruturas formadas porseelementos São estruturas formadas por elementos rígidos, aos quais dá o nome rígide bardos, aos quais se dá o nome de barras. Estes elementos encontram-se ligados entre ras. Estes elementos encontram-se ligados entre si por articulações/nós que sesi por articulações/nós que se no cálculo é, sem consideram, noconsideram, cálculo estrutural, perfeitasestrutural, (isto é, semperfeitas qualquer (isto consideração qualquer consideração deoutras atritoforças ou outras forças que impedem a livre rotação das de atrito ou que impedem a livre rotação das barras em relação barras em relação ao nó). Nas treliças as cargas são aplicadas noshavendo nós, não ao nó). Nas treliças as cargas são aplicadas somente somente nos nós, não qualquer transmissão de momento flector entre os seus elementos, ficando assim assim as barrasassujeitas apenasapenas a esforços normais/axiais/uniaxias (alinhados barras sujeitas a esforços normais/axiais/uniaxias (alinhados segunsegundo do o eixo da barra) de tração ou compressão. o eixo da barra) de tração ou compressão. Designa-se treliça plana quando todos os elementos da mesma são dispostos essen-só0s sistemas estruturais de vetor-ativo são sistemas de estrutura de elementos cialmente numlidos plano. e em linha reta (barras, bastes), nos quais a redistribuição de forças faz-se Terminologias efetiva arquitetônicas, Prof. Pinhal vetorial isto é, através da divisão multidirecional através da decomposição http://www.colegiodearquitetos.com.br/dicionario/15/02/2009/o-que-e-trelica/ de forças. As características típicas desta estrutura são: triangulação e ponto de conexão. 0s sistemas estruturais de vetor-ativo são sistemas de estrutura de elementos sólidos e em linha reta (barras, bastes), nos quais a redistribuição de forças faz-se efetiva através da decomposição vetorial isto é, através da divisão multidirecional de forças.
Treliça
Treliça
O uso na contrução
Objetivo
Esse trabalho tem por objetivo analisar o sistema estrutural de treliças na construção Por comporem o sistema de vetor-ativo, as treliças são muito eficientes enfrentando cargas variáveis, uma vez que a carga é distribuída pelas pequenas entes tipos e o estudo de sua aplicação na cobertura do projeto realizado para o estúbarras que compõem o componente treliçado. Por tal característica, as treliças dio Edifícios Híbridos, com os alunos Gustavo Tavares e Letícia Nunes, no semestre são altamente apropriadas para os sistemas estruturais grandes edifícios 2013/2 do curso de Arquitetura e Urbanismo da de UFSJ. verticais, chamados de arranha-céus. Além de sua resistência normal, inerente ao triângulo, os sistemas de vetor-ativo possibilitam uma junção de sistemas estruturais, podendo compor desde arcos, Introdução pórticos e lajes de treliça. Essa ampla utilização faz com que esse sistema venha sendo, cadaconstrutivo vez mais, aplicado. O sistema de treliças está bastante presente no cenário arquitetônico Outro ponto para a disseminação do uso de é seudefácil transporte e atual, sendoforte empregado com frequência na treliças cobertura edifícios industriais, termimontagem, considerando que o sistema seja composto por partes moduladas, nais rodoviários e metroviários. O uso das treliças é bastante popular, portanto, por que podem expandir-se retrair-se de acordodecom a necessidade usuário. vencer grandes vãos, ou sem a necessidade pilares ou apoiosdofrequentes. Diz-se o sistema vetor-ativo o mais adequado às cidades O uso que desse sistemadevêm sendo,é ultimamente, utilizado dedinâmicas diferentes formas em do futuro,projetos onde priorizam-se facilidade, arquitetos com elementos padronizados, pouca grandes e por renomados contemporâneos. Atualmente, as treobstrução resistência de formas inovadoras. liças não do sãoespaço vistaseapenas em capaz grandes coberturas, geralmente planas ou em curvas Por tais fatos, HENGEL, Henio acredita que o conhecimento dosusadas, sistemasnão exploravam simples. Até não muito tempo atrás, as treliças, quando estruturais de vetor-ativo seja imprescindível, nãodesse só para grandes projetistas de potencial estético do sistema. O potencial sistema vem sendo explorado com arranha-céus, mas como a todo planejados tridimensional das futuras cidades. O sistema de vetor-ativo, com seu esqueleto transparente, é uma expressão intensa do gênio inventivo do homem para manipular as forças e dominar a gravidade. Pelo tratamento puramente técnico dado às treliças, porém, não vêm-se explorando todo o potencial estético presente nos sistemas de vetor-ativo. Essa característica apenas técnica da treliça metálicas já podia ser vista durante a
As treliças, estruturas trianguladas, são formadas por elementos rígidos, chamados de barras. Tais conhecida elementos“Arquitetura são ligados nós (articulações), depor Engenheiros”, bastante vista em estações de trem,
onde podemos ver o uso exuberante das trelia vencendo grandes vãos no interior As treliças ou “sistemas são estruturas formadas por elementos rígida estação,triangulados” enquanto o exterior do prédio continha características ecléticas ou dos, aos quais se dá o nome de barras. Estes elementos encontram-se ligados entre neoclássica, com o intuito de “esconder” as estruturas metálicas do interior. si por articulações/nós que se consideram, no cálculo sem e Com o desenvolvimento de juntas limpas eestrutural, salientes, eperfeitas seções de(isto barrasé,leves qualquer consideração atrito ou outrasdeforças rotação das simples, ade estrutura, e seções barrasque levesimpedem e simples,aalivre estrutura triangulada barras em relação nó). Nas treliças cargas são do aplicadas somente nos nós, não e osao sistemas em treliça nasasconstruções futuro serão também dirigidas
Treliça espacial
Pórtico em treliça
esteticamente e desempenharão esse papel formal que o potencial estético e assim as barrasestrutural sujeitas do apenas a esforços projeto merece. normais/axiais/uniaxias (alinhados segundo o eixo da barra) de tração ou compressão. Ultimamente podemos ver alguns exemplos muito interessantes da adoção de Designa-se treliça plana quando todos os elementos da mesma sãonão dispostos essentreliças como componente estético do edifício, mas ainda e a prática mais cialmente numcomum. plano. Terminologias arquitetônicas, Prof. Pinhal http://www.colegiodearquitetos.com.br/dicionario/15/02/2009/o-que-e-trelica/ As características típicas desta estrutura são: triangulação e ponto de conexão. 0s sistemas estruturais de vetor-ativo são sistemas de estrutura de elementos sólidos e em linha reta (barras, bastes), nos quais a redistribuição de forças faz-se efetiva através da decomposição vetorial isto é, através da divisão multidirecional de forças.
Treliça espacial em arco
Laje treliçada
Treliça
Treliça
Geral
Tipologia
As treliças são divididas em alguns tipos, de acordo com sua composição, derivada da organização de suas peças (triângulos). Heino Hengel divide as treliças em 4 tipos: planas, planas combinadas, espaciais e curvas. As estruturas tridimensionais, por sua vez, também chamadas de treliças espaciais, abandonam os planos, de certo modo, e trabalha as treliças ocupando As treliças planas as mais vistasOs emoutros construções civis, –sendo compostas, basicaum são volume no espaço. tipo de treliças curvas, planas e combinadas mente, por um–arranjo decom barras um únicosós plano. As tesouras telhados, vista trabalham comem superfícies, ou combinadas, paradeestruturar-se, na maioria dasenquanto casas, são estruturais de planas. as sistemas espaciais compõem-se porvetor-ativo vários planos em um único componente tridimensional. As treliças planas combinadas... Tal característica aumenta o numero de nós – pontos de conexão- da estrutura, aumentando sua rigidez e a capacidade de receber cargas mais variadas.As As estruturas tridimensionais (treliças espaciais), porresistência, sua vez, compõe um volume estruturas espaciais, pela sua característica possibilitam um lequeno espaço. São compostas por mais plano, sendodeinterligados absolutamente maiorde deum formas possíveis estruturação.por barras, formando um único plano tridimensional. Esse sistemade tridimensional permitetreliçadas a estruturAs treliças curvas, também chamadas malhas, são superfícies que ação atingem formas curvas. Por sua estrutura geralmente leve e rígida, podem vencer As treliças curvas, de malhas, sãopor superfícies treliçadas vãostambém de até 190chamadas metros, quando composta aço. As treliças curvas,que tais como atingem formasascurvas. Por sua estrutura geralmente e rígida, pode vencer vãos espaciais, permitem uma grande gama de leve possibilidades formais, adaptandode até 190 metros, quando por aço. curvos, esféricos ou demais. se muito bem acomposta projetos orgânicos, Apesar de sua resistência sobre cargas variáveis não seja tão grande quanto as treliças espaciais, sua capacidade de vencer grandes vãos faz com que esse tipo de treliça seja utilizada em vários projetos audaciosos, inclusive em intervenções patrimoniais, adequando-se ao contexto.
Por serem constituídas por elementos em linha reta de pequeno porte, o sistema de para os sistemas estruturais verticais, muito encontrado em arranha-céus. As treliças divididas em alguns tipos, de estruturaus acordo com sua As treliçassão podem combinar as funçoes de composição, agrupamento linear de cargas. derivada da organização de suasepeças (triângulos). lateral ao vento. de transmissão direta destas de estabilidade Heino Hengel divide as treliças em 4 tipos: planas, planas combinadas, espaciais e curvas. Os sistemas estruturais de vetor-ativo, devido à sua possibilidade ilimitada de expansão tridimensional com elementos padronizados, com um mínimo de obstrução do As treliças são as mais vistas em construções civis,dinâmica sendo compostas, espaço, sãoplanas a forma estrutural adequada às cidades do futuro. basicamente, por um arranjo de barras em um único plano. As tesouras de telhados, vista na maioria das casas, são sistemas estruturais deé,vetor-ativo O conhecimento dos sistemas estruturais de vetor-ativo portanto, imprescindível, planas. Designa-se treliça plana quando todos os elementos da mesma são o planejador de não só para o projetista de grandes arranha-céus mas também para dispostos essencialmente numde plano. Dentre os tipos de treliça, as planas estruturas tridimensionais futuras cidades. nãosistemas são as mais eficientes de tratando-se de vencer grandes vãos, mas suas Os estruturais vetor-ativo, em seu esqueleto transparente, são uma expropriedades são capazes atender projetosdo de homem médio porte, vãosas deforças e domipressão convincente dode gênio inventivo paraatingindo manipular até 80 metros, dependendo de sua composição formal. nar a gravidade.
Treliças planas combinadas Treliças curvas
As treliças combinadas, ao contrário, nãodesão dispostos em um único Devido aoplanas tratamento puramente técnico treliças, o potencial estético dos sistemas plano, e sim a combinação de vários planos triangulados, por isso o nome – de vetor-ativo permanece sem uso. O emprego dos sistemas estruturais de vetor-ativo combinadas. A combinação de vários planos, alémportanto, de dar umapelo maiordesempenho abertura de estrutural nas construções de edifícios e caracterizado, possibilidades formais, desse tipopor de treliças de alto nível, por um pode lado,aumentar e por uma capacidade descuido estético, outro. vencer grandes vãos. Considerando que sua forma não é tão presa quanto as treliças planas,o as combinadas representam umlimpas maior potencial estético a ser explorado Com desenvolvimento de juntas e salientes, e seções de barras leves e simpelos arquitetos. A combinação desses diferentes planos permitem que, de ples, a estrutura, e seções de barras leves e simples, a estrutura triangulada e os sisacordo em comtreliça a composição, que esse sistema seja serão capaz também de vencer dirigidas vãos de 100m, temas nas construções do futuro esteticamente sendo equivalente à treliça espacial. e desempenharão esse papel formal que o potencial estético e estrutural do projeto merece.
O mecanismo de redistribuição de forças dos sistemas de vetor-ativo pode ser aplicado também em outros tipos de sistemas estruturais, especialmente se estes, devido ao aumento do peso próprio, tenham atingido os limites de possibilidade de execução. Assim, arcos, pórticos ou cascas também podem ser projetados como sistemas em treliça.
Treliças espaciaiss Treliças planas
Treliça Projetada pelos arquitetos e planejadores John McAslan + Partners’ King Cross Station (JMP’s), a transformação da King’s Cross Station é uma lição de fusão
Projetada por John MacAslas + Partners, a nova cobertura da estação King Cross, em Londres mostra a contemporaneidade aliada ao tradicionalismo. A tradicional inglesa recebeu essa audaciosa intervenção curva adaptadosestação e reutilizados; a obscura fachada de Grau I(atreliçada categoria Grau que vence um vâo de 150 metros de comprimento. A cobertura é, segundo Archdaly, o maior vão livre estrutural dentre as estações deEuropa. graus de importância hierárquicas e relevantes para oatingir contexto da Segundo HENGEL, Heino, as treliças curvas podem 190 histórico do Reino estação foi restaurada minuciosamente e metros de vão, quandoUnido) feitas deda aço. Entre o espaço de 7500m², observa-se 16 colunas de foi aço,projetado em forma de arvores, um novo e altamente expressivo Saguão Oeste como peça que conferem maior estabilidade a estrutura. central e coração pulsante do projeto. A estação transformada e o novo É interessante o modo que essa estrutura, nova e orgânica, compõe o cenário e memorável Saguãoingesa. OesteTal assumirão o papel um novo e icônico junto da antiga estação intervenção mostrade o quão e possíve intervir portal arquitetônico para a com cidade nas Olimpíadas de Londres de 2012. no patrimônio, ou no passado, tecnologias contemporâneaas, de estrutura aparente e ousada. OEssa esqueleto treliçado possibilita a visãopara da fachada dacriando King Cross por entre as estrutura reorienta a estação o oeste, melhoramenferragens. principal da estação. A fachada original de Lewis Cubitt’s, de 1852, é uma obra prima que está escondida atrás de uma cobertura desde 1972. Embora o Saguão Oeste seja provavelmente a mudança mais notável na estação, o trabalho dos arquitetos também envolve uma série de intervenções e restaurações que começaram com uma restauração vir, a revitalização dos prédios do Galpão Principal de Trem, O Galpão de Trem Suburbano e a Extensão Oeste. Tros, que está próximo de atingir 50 milhões no ano de 2012.
Treliça Z lote Tarasy foi inspirado nos parques urbanos históricos de Varsóvia, Zlote Tarasy Centre poupados da destruição total da cidade durante a Segunda Guerra
Mundial. Os parques históricos preservados foram durante séculos áreas verdes em torno cidade. do Zlote Tarasy Opreciosas centro comercial de Varsovia, Zlote da Tarasy CentreAévisão um grande complexo de adicionou metaforicamente outra “preciosidade” à sequência, a Jerde estabelecimentos comerciais, tanto nas torrer existentes quando no subsolo. A reinterpretou os parques históricos ao desenvolver um projecto vivo, estrutura de treliça encontrada nesse projeto, também, é uma estrutura curva usada tantocobertura. no interior como no exterior, com generosos espaços ao ar livre como que cobertura lembramcurva estesproteje grandes parques Essa o grande patiodadecidade. lojas, que compreendem 3 pavimentos no subsolo do complexo. A estrutura vence cobre uma distância de Zlote Tarasy forma divisão de gradeamento que 120 metros, sendo que um entreparquet cada 30 de metros sempre existe uma basebaixo em formato seárvore, abre para uma praça dinâmica, de comércio e entretenimento. Conde que ajuda a estabiizar a estrutura. comotreliçado uma extensão a praça composta é fechadabasicamente por um inoOcebida componente assume do umaparquet forma orgânica, pela vadorde telhado de vidro e aço, com uma ondulante, inspirado junção 5 semiesferas, com as colunas entresuperfície elas. nas três canopias que coroam os parques históricos da cidade. Englobando 120 metros, com intervalos individuais de mais de 30 metros, o telhado cria a sensação de se estar no exterior, ao mesmo tempo em que estamos protegidos do tempo durante o Inverno. O ambiente no interior da praça, um centro de três andares com comércio e entretenimento, está organizado em terraços, tal como é Os terraços, que contêm lojas locais e internacionais, restaurantes e um cinema com várias salas, dão para o pátio interior e para o parquet ao ar livre. Torres de pequena e média dimensão elevam-se acima dos três pesos de comércio e entretenimento para albergar o espaço de escritórios, incluindo a sede da Europa do Leste da ING Real Estate’s Eastern European headquarters.
Treliça
Treliça Referências Bibliograficas
Projeto
O programa dado ao prédio de uso misto inclui estacionamento , espaços comerciais , escritórios e habitação , dispostos na seguinte seqüência : atreliçada adega defoi 6 andares de estacionamento , lojas e galerias A estrutura incorporada ao projeto do Estúdio “Edifícios de metade pelos de umalunos nível abaixo doTavares, nível daLetícia rua , sobreposta por restauHíbridos” Gustavo Nunes e Rodrigo Reis. rantes , lojascomposto de metade umedifico andar de acima nívelprograma da rua ladeada O projeto, pordeum um do amplo – lojas,por um e dois níveiscreche de habitação no topo. café,andar salas de de escritórios dança, cultura e lazer, e residências – adotou uma O piso térreo possui curva, grandeque acessibilidade. suaprédio. posição escobertura de treliça incorpora a Devido fachadaàdo tratégica, local para a construção de uso misto deve sercom idealmente O uso do osistema garantiu que a cobertura não contasse pilares um vazio : permitir conectar doisa pólos importantes bairro obstruindo o espaçopara e proporcionou proteção da chuva do e dos raios ,solares a praçadiretos. AVDE Library e o cruzamento de Megalou Alexandrou & Kolonthynthous . Devido à equação difícil de uso da terra maximiA estrutura é como um esqueleto transparente, o qual temebase no zação substância de construção , é quase impossível de se juntar a térreoda e tem o topo no terceiro pavimento. As treliças curvas são como malhas, leves e vencedoras de grandes que as extremidades. Abaixo, imagens explicando vãos,liga porambas isso também sua escolha. Sua composição orgânica a composição do uma edifício. possibilita forma inovadora ao edifício, contrapondo-se a sua forma geométrica. Na do hibridismo x cidade”, e interessante As relação barras das treliças tem entre 0,07m“edifício de largura, e cobrem um vão de ob25 servar metros.o projeto EuropaCity, do escritório BIG, às margens de Paris. O projeto, ainda não construído, propõe um complexo de 800.000m² que reúne as atividades gerais encontradas em um bairro: hotéis, restaurante, zonas culturais, parques temáticos, estacionamentos, centros o comum, sobre o hibridismo. O complexo não nos permite distinguir “edifício” de “cidade”, sendo que é um hìbrido entre os dois, aliando ainda a natureza, sendo que sobre os prédios existem campos verdes. O projeto, além de contar com entradas independentes, conta com ciclovias, vias largas e transporte interno (tipo de bondes) integrado ao edifício.
ENGEL, Henio. Sistemas Estruturais. Barcelona: Gustavo Gili, 2009; junção de componentes, animais ou funções, resultante em um novo equipamento. http://www.archdaily.com.br/br/01-47630/kings-cross-station-slash-johnEm arquitetura, aplica-se a terminologia de edifício híbrido àquele mcaslan-plus-partners que compões funções distintas e interdependentes. O edifício hibrido caracteriza-se por ter uma complexidade e riqueza funcional, tratandose de prédios diversos, cosmopolitas. “Os híbridos têm o caráter de super edifícios, super-quadras, megciados), onde, mesmo com acessos individuais, tudo acontecerá no mesmo quarteirão: morar, consumir, trabalhar e se divertir. A capacidade de edifícios híbridos para gerar cidades vêm de seu talento para negociar congestionamentos, empilhar funções complementares e para criar conexão contra a segregação. A inclusão de habitação em empreendimentos mistos garante intensidade funcional contínua. No entanto, a função de vida é o mais difícil de inserir em programas híbridos, devido às solicitações crescentes recentes dos usuários em termos de privacidade e segurança. O equilíbrio entre a privacidade e a comunidade exige um consenso de interesses compartilhados, regras que permitem a diversidade sem pôr em perigo a individualidade. A relação híbrida entre edifício e cidade começa pelo conceito de que a rua também é uma área de convivência, segundo Hertzberger. “um lugar onde o contato social entre os moradores pode ser estabelecido: como uma sala de estar comunitária.” Do mesmo modo, o edifício é possuidor de um sistema urbano, seja formal ou conceitualmente. O hibridismo, nesse caso, consiste na setorização formal desse sistema, com estruturas, programas, funções e espaços.