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Slefty
Artigos

Design de Coberturas Retráteis

20-04-2020

Ter uma cobertura retrátil em vez de um telhado fixo pode ser uma enorme vantagem para o seu edifício.

 

Quando a cobertura está fechada pode-se definir as condições interiores que desejar, tais como temperatura ou humidade. Quando a cobertura está aberta pode-se criar um ambiente exterior no interior do edifício. Este tipo de solução é geralmente utilizada em complexos desportivos como estádios e piscinas mas existem outras aplicações possíveis, sobretudo para espaços públicos.

Existem vários tipos de sistemas de cobertura retrátil, divididos de acordo com o seu funcionamento, mas os dois grupos principais são os que têm um tecto rígido ou membrana de telhado. Uma cobertura de tecto rígido tem menos flexibilidade no design mas pode proporcionar um grande isolamento entre o interior e o exterior quando a cobertura está fechada. Em geral, um tecto rígido pode ser uma cobertura deslizante linear ou circular e um sistema pivotante. Com uma cobertura de membrana, há muito mais possibilidades e muitos desenvolvimentos estão em curso para criar estruturas de suporte rígidas que podem ter a mesma flexibilidade que as membranas para dobrar.

 

 

A simbiose entre arquitectos e engenheiros neste tipo de estrutura deve ser total.

 

Uma alteração muito pequena de alguns centímetros no design pode eliminar uma solução mecânica ou estrutural para a cobertura. Embora as coberturas normais tenham poucos graus de liberdade, estas coberturas retrácteis devem ter muito mais graus de liberdade e uma tendência muito maior para se moverem. Por exemplo, se pensarmos numa estrutura apoiada por um carril, esta pode deslocar-se livremente na direcção do carril, mas na direcção perpendicular, a única coisa que a impede é o atrito do carril, e uma pequena saliência sobre o carril.

 

Neste tipo de coberturas, são necessários requisitos especiais de concepção:

 

  • As forças de apoio devem ser mantidas dentro de uma gama de valores admissíveis para manter a posição da estrutura. Por esta razão é muito importante analisar todas as posições possíveis de cada carga, mesmo acidental, e ver quais são os efeitos da excentricidade sobre os suportes.
  • Devem ser testados mecanismos para garantir a estanquidade ao ar e à água em todo o contorno de cada peça em movimento.
  • A estrutura está em movimento, em alguns casos muitas vezes ao dia, pelo que é necessário analisar a durabilidade e a fadiga de cada elemento estático e mecânico.
  • Cada peça em movimento, para além das forças estáticas, tem também forças de movimento e de inércia, principalmente devido à aceleração e à travagem.

 



As coberturas retrácteis dobráveis com membranas e cabos devem ser concebidos tendo em conta outras considerações especiais, tais como:

 

  • Na posição fechada, a cobertura deve ter tensão suficiente para fornecer uma cobertura estável que não toque nas partes rígidas da estrutura.
  • Os cabos devem ser concebidos para resistir a todas as tensões e movimentos que as cargas em movimento da membrana dobrável possam causar.
  • A cobertura deve estar segura em todas as posições que a membrana possa ter durante as operações de abertura e fecho.

 



Para além da simbiose de que já falámos entre arquitectos e engenheiros, deve ser concedida uma outra simbiose entre engenheiros mecânicos e engenheiros de estruturas.

 

As coberturas retrácteis têm muitas partes móveis que têm um enorme impacto em cada parte da estrutura. Há muitas formas de colocar estas coberturas em movimento, mas cada uma destas formas deve ser cuidadosamente analisada entre as partes estáticas e mecânicas. Como provavelmente poderão ver, à medida que aumentamos a dimensão da estrutura, a dimensão das peças mecânicas também aumenta, tornando-se mais difícil assegurar o bom funcionamento e a segurança do telhado com estas grandes peças.

 



Ainda há muito que os engenheiros podem fazer nesta área, especialmente para coberturas dobráveis, utilizando novos materiais e novos métodos de cálculo e análise global.

Na Slefty, já temos experiência em design e, claro, continuamos a desenvolver outras formas de divulgar este tipo de soluções em todo o mundo. 

 

Sources: 

https://www.mhi-ms.com/products/hyperintegralspace/movable_roof/
http://eccon.biz/retractable-roofs/roof-systems/
http://www.simskultur.net/stiftsruine-bad-hersfeld/programm/die-lustigen-weiber-von-windsor

Kazuo Ishii, Structural Design of Retractable Roof Structures, WIT Press


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