Analogia entre estruturas da natureza e edificações PDF

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Trabalho onde realizei analogias entre estruturas da natureza e edificações....

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UNICESUMAR CURITIBA ARQUITETURA E URBANISMO

MERILYN BRUNA DOS SANTOS

ANALOGIA ENTRE SISTEMAS ESTRUTURAIS DA NATUREZA E DAS EDIFICAÇÕES Sistemas Estruturais II – Alex Barbosa

CURITIBA/PR 2019

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 01

MODELO TIPO OSSOS DOS VERTEBRADOS 

Museu Do Amanhã – Santiago Calatrava ................................................................... 02 1. Arquiteto 2. Projeto 3. Imagens

MODELO TIPO CONCHAS MARINHAS 

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Flor de Lótus – Fariborz Sahba ................................................................................... 11 1. Arquiteto 2. Projeto 3. Imagens Sydney Opera House – Jorn Utzon ............................................................................. 16 1. Arquiteto 2. Projeto 3. Imagens

MODELO TIPO TEIA DE ARANHA Praça de Alimentação (Shopping Iguatemi de Fortaleza) – La Guarda Low, Carpinteria Estruturas de Madeira e Moretti Interholz .............................................................................. 21

CONCLUSÃO ........................................................................................................................ 27 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................... 28

INTRODUÇÃO

Trabalho acadêmico de pesquisa para estudo de analogia dos sistemas estruturais da natureza e edificações, com o objetivo de comparar as estruturas e entender os benefícios de projetar conforme a natureza. Como já dizia Lavosier: “na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”, e com isso, deve-se enxergar a arquitetura como segmento da natureza, buscando ao máximo a otimização dos processos construtivos a integrar a paisagem e a edificação. A observação da natureza pode ser uma ótima fonte de aprendizado na arquitetura. Neste estudo será abordado 3 obras arquitetônicas + 1 estrutura superinteressante de madeira (a maior do Brasil), com fotos, projetos, entre outros julgados importantes para a conclusão do tema.

MUSEU DO AMANHÃ – SANTIAGO CALATRAVA

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ARQUITETO Santiago nasceu em Valência, Espanha, em 1951. Formou-se em Arquitetura no ano de 1974 na Universidade de Valência. Em 1979 formou-se engenheiro civil pela Universidade de Zurique. Em 1981 abriu seu escritório em Zurique; em 1989, em Paris; 1991 em Valência; 2004, em Nova York. Calatrava não abre mão da liberdade em seus projetos. Empenha-se em unir estrutura e movimento. Suas obras de vidro

e de aço lembram verdadeiras esculturas gigantes. Santiago é considerado mestre em pontes, além de seus edifícios-esculturas, como são conhecidos. Foi responsável por mais de 40 pontes ao redor do mundo (Ponte da Paz, em Alberta, no Canadá; Ponte Del Alamillo, em Sevilha, na Espanha; Ponte da Mulher, sobre o Rio da Prata, em Buenos Aires, na Argentina; entre outras) idealizadas com o toque de beleza formal e orgânica que ele tanto valoriza em suas idealizações. Calatrava utilizava de soluções móveis e dinâmicas, frequentemente assimétricas. Seus trabalhos eram inspirados por formas orgânicas, seres da natureza, que formavam “esqueletos” de animais marinhos (antropomórficos, harmonias e equilíbrios dos esqueletos, articulações-rótulas, curvas como elementos estruturais) – como alguns dizem – estruturas quase “ósseas”, aparentes, das suas obras.

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PROJETO

(FONTE: Flickr)

O Museu do Amanhã foi inaugurado no final de 2015, no Rio de Janeiro, projeto de Santiago Calatrava com parceria local do escritório Ruy Rezende Arquitetura. O Museu se relaciona com a remodelação urbana entorno da Praça Mauá, revitalização da região portuária, construção do Museu da Arte Do Rio (MAR), entre outros. Santiago quis atender ao programa, integrar o edifício ao entorno e aperfeiçoar a área útil do terreno, dando, assim, origem a um edifício de geometria icônica. Suas características seguem sustentabilidade que se valem de iluminação natural, captação de luz solar, climatização a partir da geração de calor, reutilização de água e outros recursos importantes. O Museu soma 15 mil metros quadrados de área construída e 340 metros de comprimento e 18 metros de altura, para não prejudicar a visibilidade dos imóveis tombados da área, as duas extremidades da cobertura somam 150 metros de balanço. Como ele está implantado parte sobre o mar e parte sobre o aterro, sua construção demandou o reforço da fundação do píer com estacas metálicas e estacas-raíz para atingir grandes profundidades. 03

O grande destaque construtivo e a cobertura. A estrutura metálica é ancorada somente em dois pontos fixos – os demais apoios permitem deslocamentos horizontais, evitando a introdução de esforços devido ao trabalho de dilatação do conjunto, como explica o projetista Flavio D’Alambert, da Projeto Alpha Engenharia e Estruturas. O projetista conquistou o Prêmio Talento Engenharia Estrutural 2015, na categoria Obras Especiais, organizado pela Abece.

(Fonte: Arco Web)

A estrutura principal da cobertura metálica é o veio central, que contém 48 peças (asas). Cada asa tem de 20 a 30 aletas móveis, que carregam na sua parte superior 5.492 unidades de painéis de células fotovoltaicas e produzem 247,9 MWh/ano. Elas se movimentam conforme a orientação solar para otimizar a geração de energia. Suas laterais são compostas por treliças inclinadas de altura variável, e o conjunto forma um monobloco treliçado.

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(Fonte: Arco Web)

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(Fonte: Arco Web)

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(Fonte: Arco Web)

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(Fonte: Arco Web)

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IMAGENS

Maquete eletrônica (Fonte: Santiago Calatrava)

Maquete física (Fonte: Merilyn Bruna)

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(Fonte: Viajar Verde)

(Fonte: Infraestrutura Engenharia)

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FLOR DE LÓTUS – FARIBORZ SAHBA

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ARQUITETO

Fariborz Sahba nasceu em 1948 em Mashhad - Irã, mas hoje tem nacionalidade americana, e vive entre o Canadá e os Estados Unidos. Em 1972 se formou em arquitetura pela Faculdade de Belas Artes da Universidade de Teerã e após isso recebeu muitos prêmios internacionais, entre eles o Primeiro Prêmio de Honra em 1987 por “Excelência em Arquitetura” e no mesmo ano, a Instituição de Engenheiros do Reino Unido o premiou pelo Edifício Lótus – Uns dos 8 Templos Bahá’í na Índia.

Fariborz ganhou vários prêmios por superar as barreiras religiosas e promover união e harmonia de todas as pessoas de todas as nações e camadas sociais, em uma extensão insuperável por qualquer outro monumento arquitetônico mundial.

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PROJETO

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O terreno onde fora construído o Edifício Lótus foi escolhido em 1953, em Nova Deli – Índia, porém apenas em 1976 Fariborz Sabah foi selecionado para projetá-lo e apenas foi construído em 1986, contendo 105.000m². O templo de Lótus é organizado como uma estrutura circular de nove lados que é composto por vinte e sete "folhas" (lajes de concreto revestidas em mármore grego). Estas folhas internas se aproximam, mas não se encontram na ponta do espaço de adoração e são cobertas com uma dramática clarabóia de vidro e aço. O templo é uma das oito instalações de Casa da Culto Bahá'í no mundo, tornando-se um dos locais arquitetônicos mais frequentados. O templo de Lótus está aberto a todos os praticantes, independentemente da religi ão e funciona mais como um local de convívio para os visitantes. A estrutura é inspirada pela flor de lótus e, sem dúvida, é uma das instâncias mais visíveis de biomimética na arquitetura contemporânea.

Desenho Maria Augusta Justi Pisani

Implantação: 1. 2. 3. 4.

Portão de entrada; Estacionamento; Utilidades para o público; Anexo de apoio.

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Desenho Maria Augusta Justi Pisani

Planta do templo: 1. 2. 3. 4.

Patamar de entrada; Lâmina de água; Pontes de acesso; Nave.

Desenho Maria Augusta Justi Pisani

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Fotos da construção [acervo Fariborz Sahba]

Arquiteto Fariborz Sahba [acervo Fariborz Sahba]

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IMAGENS

Fonte: ArchDaily

Fonte: MUNDOPASS

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SYDNEY OPERA HOUSE – JORN UTZON

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ARQUITETO Jørn Utzon nasceu em Copenhague em 9 de abril de 1918. Tornou-se conhecido pelo projeto do Sydney Opera House, na Austrália e seu maior prêmio foi o Prêmio Pritzker de 2003. Jorn tinha uma marca registrada em seu trabalho com a frase “abrir-se para a essência das coisas, ao invés de lutar pela forma e estilo”. Sua carreira atingiu o ápice em 1957, aos 38 anos, quando venceu o concurso de arquitetura para a criação do Sydney Opera House.

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PROJETO

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A obra começou a ser construída em 1959, com 10.000 empregados, mas a obra só foi concluída, 14 anos depois, em 20 de outubro de 1973. A Opera é construído sobre uma pequena península, em Bennelong Point, Sydney, Austrália. Ele está localizado próximo ao Sydney Central Business District (CBD), cercada em três lados pelo porto (Sydney Cove e Farm Cove) e até o Jardim Botânico Real. O monumento tem cinco teatros, cinco estúdios de ensaio, dois salões principais, quatro restaurantes, seis bares e numerosas lojas de recordações. A estrutura do edifício é de concreto reforçado , o interior do edifício é composto de granito rosa, madeira e contraplacado, os telhados de teatro são cobertos com mais de um milhão de azulejos branco brilhante e cremes fosco fabricados na Suécia, o ponto mais alto do telhado é de 67 metros acima do nível do mar, altura de um edifício de 22 andares. A estrutura foi moldada geometricamente definida logo no início, foram concebidos como uma série de parábolas suportadas por uma estrutura pré-fabricada de nervuras. O trabalho de design sobre as conchas envolvido um dos primeiros usos de computadores na análise estrutural para entender o sistema de forças receberia as conchas. Em 1961, metade da equipe de projeto encontrou uma solução para o problema: todas as conchas são criados como seções de uma esfera. Deste modo, a forma esférica acabou por ser utilizado no desenho final. O edifício foi listado como Patrimônio Mundial da UNESCO em 2007.

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IMAGENS

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SHOPPING IGUATEMI (Praça de Alimentação) – LA GUARDA LOW Architects

Considerada a maior cobertura de madeira do Brasil, a estrutura que cobre a Praça de Alimentação do Shopping Iguatemi de Fortaleza se tornou um destaque nacional na arquitetura. Foi executada pela Carpinteria Estruturas de Madeira (São Paulo) e conta com 4,5 mil metros quadrados. O projeto (formulado pelo escritório de arquitetura La Guarda Low EUA) e a obra foram desenvolvidos entre 2013 e 2014. A madeira foi escolhida pela solução estética e leveza do material, garantindo beleza e menos sobrecarga nas fundações. Além disso, a madeira atrai as pessoas por ser natural, criando um visual orgânico no ambiente mais visitado do shopping. O projeto que conta com 1,2 m³ de madeira laminada colada, tem um vão livre de 48 metros sobre a praça de alimentação do centro comercial. Foi muito utilizada a MLC (Madeira Laminada Colada) na estrutura, pré-fabricadas na Itália pela fábrica de MLC Moretti Interholz, esta esteve presente desde a concepção do projeto, podendo assim, trabalhar com grandes vãos e muitas curvas. O custo é um fator determinante também pra estruturas plásticas como essa, com tantas curvas. O projeto ganhou o maior prêmio de engenharia do Brasil na categoria sustentabilidade.

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PROJETO

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DETALHAMENTO DA EXECUÇÃO – Eng. Alan Dias

A montagem possui peculiaridades, como a aplicação de um cupinicida produzido especialmente para a obra, além do uso do stain, um produto hidro-repelente, que também funciona como filtro contra raios ultravioleta. Para realizar a ligação dos painéis de madeira, chapas de aço galvanizado foram projetadas em computador e recortadas a laser a fim de garantir a precisão dos elementos metálicos. As peças de aço têm espessuras variando entre 3/16” a 1/4”. Também foram utilizados pinos metálicos e parafusos passantes com porca e arruela na montagem. No final, não se vê nenhuma das chapas, pois elas ficaram embutidas dentro da madeira. Com peças de madeira curvilíneas de até 20 metros de comprimento e dimensões de 0,2 metros por 1,4 metros, as vigas de sustentação são travadas a fim de evitar a flambagem lateral da madeira. Com um contraventamentos de cabos de aço, a ação dos ventos é combatida, garantindo a conservação da estrutura. Outra característica da base metálica é que ela eleva a base do pilar a aproximadamente 40 cm do chão, para que ela fique longe da umidade do solo, evitando um possível apodrecimento do pé do pilar. Em certos pontos, a cobertura apresenta curvas voltadas para duas direções opostas, o que forma arcos de sustentação e passagem, além de oferecer um efeito de fluidez ao seu topo treliçado. Para proteger a estrutura das adversidades climáticas, a estrutura será coberta por uma manta de policarbonato alveolar especialmente criada o projeto, a fim de administrar a temperatura do ambiente. Como explica Alan Dias, engenheiro civil, calculista e sócio-diretor da Carpinteria, "a escolha da madeira foi primeiramente estética, pois a ideia era trazer sua beleza ao local mais frequentado do shopping. Além disso, sabe-se que a madeira é o melhor material para vencer grandes vãos internos, por ser pelo menos 10 vezes mais leve que o aço e quatro vezes mais leve que o concreto armado".

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CONCLUSÃO

Ser original é voltar às origens, de acordo com Gaudi. Foi com essa visão que segui ao estudar sobre a analogia dos sistemas estruturais da natureza e edificações. Os projetos pegos como referência são todos voltados à uma forma orgânica, natural, da sua inspiração. Desde obras arquitetônicas que remetem a esqueletos de animais, conchas do mar até o material na sua forma natural, a madeira. Foi de extrema importância analisar a forma arquitetônica primordial para entender o projeto final, como um todo, e também entender a importância do papel da concepção da estrutura que leva ao resultado final.

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REFERÊNCIAS

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LIVROS

REBELLO, Yopanan. A Concepção Estrutural e a Arquitetura. São Paulo: Ed. Zigurate, 2003.

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SITES

https://calatrava.com https://www.ebiografia.com https://www.vivadecora.com.br https://www.arcoweb.com.br https://www.archdaily.com.br https://techne.pini.com.br http://www.empressfarahpahlavi.org http://www.vitruvius.com.br https://braustralia.com/ http://madeiraeconstrucao.com.br/ http://estruturasdemadeira.blogspot.com/

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