O Centro de Metrologia de Fluidos (CMF), que abriga o túnel de vento do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT), realizou uma série de ensaios para determinação de esforços devidos ao vento para o projeto do Museu do Amanhã, que está sendo construído no Píer Mauá, Rio de Janeiro. Devido à complexidade da edificação, foram necessários dois meses para construção da maquete e duas semanas para realização dos ensaios.
Técnico do IPT termina ajustes da maquete para dar início ao ensaio
O museu tem arquitetura concebida pelo espanhol Santiago Calatrava, e o objetivo de ser uma construção sustentável. Com uma cobertura de 41 metros de largura, 28 de altura e 340 metros de comprimento, o edifício terá sua aparência exterior alterada de acordo com a hora do dia. Os quatro conjuntos de asas instalados no prédio acompanharão o movimento do sol e captarão energia graças à instalação de células fotovoltaicas em cada uma delas.
Com cerca de 12.500 metros quadrados, o museu será dedicado às Ciências e será um local de experiências, com exposições permanentes e temporárias. “Queremos que seja um ambiente para se pensar nas possibilidades do planeta nos próximos 50 anos. Uma obra arrojada e de desenvolvimento que insere o Brasil em um cenário internacional de arquitetura”, afirma Jack Camelq, arquiteto e coordenador de projetos na Fundação Roberto Marinho, parceira da Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro na iniciativa.
Foi montada uma maquete do museu, em escala 1:200, na qual foram instaladas cerca de 160 tomadas de pressão e uma balança capaz de medir simultaneamente as seis componentes das forças e momentos. “No túnel de vento do IPT são realizados ensaios com modelos em escala reduzida para a determinação dos efeitos de ação do vento sobre estruturas de construção civil e naval, como pontes, edifícios, museus e plataformas de petróleo”, afirma Antonio Pacífico, pesquisador do IPT.
Os ensaios na maquete fornecerão coeficientes de pressão, forma, força e momento, que darão subsídios ao projetista para determinação das características dos materiais da estrutura, com segurança e otimização para subsidiar o dimensionamento das peças e o procedimento da montagem. “Esta obra tem geometrias complexas e uma concepção diferenciada com estruturas (asas) que se movimentam e captam energia solar, com um sistema construtivo que lembra um casco de navio invertido. É uma geometria que não encontra paralelos em outros projetos. Os dados coletados pelo IPT serão analisados num software de análise estrutural.”, disse Flavio D’Alambert, engenheiro estrutural do projeto. De acordo com D’Alambert, o esqueleto principal da obra é formado em chapas de aço, com perfis de peso elevado, o que vai garantir o enrijecimento e resistência ao vento da região.
Ensaio foi realizado a cada 15º de incidência do vento
O vento da região na qual o edifício está localizado – zona portuária do Rio de Janeiro – pode ter uma rajada de 126 km/h, de acordo com a NBR 6123:1998, da Associação Brasileira de Normas Técnicas, que estipula as condições exigíveis na consideração das forças devidas à ação estática e dinâmica do vento, para efeitos de cálculo de edificações. Segundo Gilder Nader, pesquisador do IPT, “nesse ensaio foram reproduzidas as características do vento natural do entorno do empreendimento, como por exemplo, perfil de velocidade do vento, turbulência e comprimento de rugosidade”.
O ensaio para esse museu foi realizado a cada 15º de incidência do vento, com o modelo posicionado em uma mesa giratória graduada que permitia a simulação das ações do vento em todos os sentidos. Para as medições nas asas da maquete, que são estruturas de dimensões reduzidas e sem possibilidade de instrumentação direta, a equipe de pesquisadores do IPT posicionou o modelo em uma balança com capacidade de medição de seis graus de liberdade. Foram medidas as três componentes de força (X, Y e Z) e as três componentes do momento (X, Y e Z também) para a coleta de informações globais da ação do vento sobre o modelo.
D’Alambert foi um dos projetistas do Estádio Olímpico João Havelange, o Engenhão, que teve a sua cobertura submetida a ensaios no Alan G.Davenport Wind Engineering Group, na província de Ontário (Canadá), em 2004. Segundo ele, as estruturas canadenses e brasileiras dos túneis de vento têm características semelhantes. “Em termos de qualidade de maquete, instrumentação, coleta de dados e procedimento de análise, os túneis de Ontário e do IPT são completamente equilibrados. Não há nenhuma diferença que aponte o trabalho no Brasil como inferior ou com menos dados do que o trabalho no exterior – pelo contrário, executamos no IPT para o Museu do Amanhã uma verificação de equilíbrio, de força de arrasto, que não foi realizada no Canadá”.
