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segredo dos edifícios altos: por que as "estruturas tubulares" são o núcleo dos arranha-céus modernos?
No projeto de arranha-céus, a “estrutura tubular” é sem dúvida um dos conceitos mais revolucionários. Este sistema estrutural prima pela resistência a cargas laterais (como vento, sismos, etc.), permitindo aos arranha-céus enfrentar corajosamente os desafios da natureza. Este artigo explora as origens desta estrutura, como funciona e por que desempenha um papel fundamental na arquitetura moderna.
O conceito de estrutura tubular
O conceito de projeto da estrutura tubular foi derivado do projeto do edifício como um cilindro oco em balanço, perpendicular ao solo. Este projeto permite que o edifício resista efetivamente às cargas laterais de todos os lados. Neste sistema, o perímetro do edifício consiste em colunas estreitamente espaçadas que são interligadas por vigas profundas para formar uma estrutura forte e rígida.
Este efeito combinado permite que a estrutura externa suporte todas as cargas laterais e reduz a estrutura interna a um sistema de suporte de carga que resiste apenas às cargas de gravidade.
Além disso, o número de colunas internas em uma estrutura tubular é relativamente pequeno e geralmente está localizado no núcleo do edifício. Isto não só maximiza a eficácia da estrutura tubular circundante, mas também aumenta a sua capacidade de resistir ao tombamento causado por cargas laterais.
A história das estruturas tubulares
O conceito de estruturas tubulares foi proposto pela primeira vez por Fazlur Rehman Hahn, um engenheiro estrutural de Bangladesh, e foi implementado na Skidmore, Owings & Merrill (SOM) em Chicago na década de 1960. Hahn criou a estrutura inspirada nos arredores de sua cidade natal.
Não havia edifícios com mais de três andares em sua cidade natal, Dhaka, e foi só aos 21 anos que ele viu seu primeiro arranha-céu.
Em 1966, o primeiro edifício a usar estruturas tubulares, o DeWitt Chestnut Apartment Tower, foi concluído em Chicago, lançando as bases para muitos arranha-céus subsequentes, incluindo o John Hancock Center e o Sears Star et al.
Variações de estruturas tubulares
À medida que o conceito de estruturas tubulares tomou forma, os projetistas começaram a alterá-lo de acordo com diferentes requisitos estruturais, formando diversas variações.
Estrutura tubular do quadro
Esta é a forma mais básica de estrutura tubular, que pode adotar diferentes formatos planos, como quadrado, retangular e circular. O edifício de apartamentos DeWitt-Chestnut foi a primeira demonstração deste projeto.
Estrutura tubular de suporte ou treliça
Além dos pilares externos, este tipo de estrutura também é sustentada por paredes de cisalhamento de aço ou concreto para manter a estabilidade da estrutura e reduzir o número de pilares externos. O John Hancock Center é um exemplo típico.
Estrutura Central e Periférica
Alguns edifícios incorporam um duto central interno, geralmente usado para transportar elevadores e outras instalações, enquanto a estrutura externa suporta principalmente cargas gravitacionais e laterais.
Estrutura tubular agrupada
Este tipo estrutural consiste em múltiplas estruturas tubulares combinadas para resistir a cargas laterais e permitir a criação de uma variedade de aparências de construção flexíveis. Edifícios como "Willis Tower" e "Newport Tower" usam esse design.
Conclusão
O pensamento inovador das estruturas tubulares não só proporciona um forte suporte estrutural, mas também demonstra superioridade em benefícios económicos e utilização do espaço. À medida que o design dos arranha-céus continua a evoluir, não podemos deixar de perguntar: Como é que os futuros arranha-céus irão romper com os designs existentes e tornar os horizontes das cidades mais criativos e dinâmicos?
