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Desafios, soluções e alternativas de obras: Estádio do Maracanã e Arenas do Parque Olímpico

  • Desafios, soluções e alternativas de obras: Estádio do Maracanã e Arenas do Parque Olímpico

Desafios, soluções e alternativas de obras: Estádio do Maracanã e Arenas do Parque Olímpico

04 agosto, 2016
Por : Instituto IDD
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Projetista estrutural das maiores obras do Rio revela alguns segredos do seu trabalho.

 

Em entrevista concedida ao portal Techne, o engenheiro civil João Luís Casagrande colocou um pouco de sua experiência profissional e revelou soluções técnicas desenvolvidas para quando se é preciso trabalhar atendendo a cronogramas apertados. E o IDD News traz agora essa entrevista para você.

Engenheiro civil pela Universidade Santa Úrsula com ênfase em Estruturas, João Luís Casagrande foi responsável técnico pelos projetos estruturais da nova arquibancada do Estádio do Maracanã e do Complexo Transcarioca (lote 1), no Rio de Janeiro, além dos projetos do velódromo, da arena de basquete, de duas arenas de lutas e do novo parque aquático do Parque Olímpico, para as Olimpíadas 2016.

Falando um pouco sobre os projetos estruturais desenvolvidos pelo seu escritório, Casagrande disse que a pressão para o atendimento de prazos apertados foi a condição que mais induziu às soluções técnicas encontradas para o Estádio do Maracanã e de algumas arenas do Parque Olímpico, no Rio de Janeiro. Na reforma do Maracanã já para a Copa das Confederações em 2013, adotou-se um sistema ainda inédito de contraforte preenchido com resíduos de demolição, para absorver as vibrações da estrutura metálica da nova arquibancada do estádio, projetada para atender ao caderno de encargos da Fifa. "O local não é apenas um estádio de futebol, mas também uma arena multiuso, que pode receber shows de heavy metal. E a frequência própria em um show de rock é maior do que em um jogo de futebol. Por isso, o estádio foi dimensionado para ter uma frequência em torno de 5 Hz a 6 Hz", explica Casagrande. As soluções rápidas pré-fabricadas também foram as opções em algumas obras do Parque Olímpico para os jogos desse ano. Ali, um desafio adicional foram as exigências do Comitê Olímpico Internacional referentes à segurança contra ataques terroristas. "Tanto no Velódromo, quanto no Centro Olímpico de Treinamento (...), mesmo que uma peça [estrutural] seja removida, os demais elementos garantem a estabilidade global do conjunto. Em outras palavras, (...) nós evitamos o colapso progressivo em caso de ponto único de falha", afirma.

 

A entrevista completa você confere agora:

O Estádio do Maracanã passou por grandes reformas, para os Jogos Pan-americanos (2007), Copa das Confederações (2013), Copa do Mundo (2014). Do ponto de vista estrutural, quais as razões técnicas que justificaram essas intervenções?

Nós fizemos um projeto para atender a uma nova arquitetura, elaborada, por sua vez, para atender às demandas da Fifa. Como havia uma questão relativa ao tombamento das fachadas, a estrutura original foi mantida nos primeiros eixos, mais externos. A partir do eixo C, o terceiro do estádio, até o último eixo, no final do contraforte, mais próximo ao campo, foi feita uma nova estrutura. O sistema definido entre o consórcio e o nosso escritório foi a estrutura metálica, em parte com lajes pré-moldadas e em parte com steel deck, e degraus todos pré-moldados. O dimensionamento permitiu atender às novas ações dinâmicas da nova arquibancada e aos requisitos da Fifa relacionados à frequência própria da estrutura.

No projeto do Estádio do Maracanã  de 2014, não foram utilizados amortecedores mecânicos nas arquibancadas. Em vez disso, optou-se pelo uso de um contraforte ligado à estrutura. Em que consiste essa solução?

O contraforte foi uma solução de engenharia que, além de suportar as ações dinâmicas exercidas pelo público, procurou atender às necessidades do prazo de execução da estrutura. O Maracanã havia sido escolhido como um dos estádios-sede da Copa das Confederações, já em junho de 2013. Além disso, no meio do desenvolvimento do projeto, também se estabeleceu que a cobertura original do estádio seria demolida para dar lugar a uma nova estrutura. Temos que ressaltar, ainda, que o local não é apenas um estádio de futebol, mas também uma arena multiuso, que pode receber shows de heavy metal. E a frequência própria em um show de rock é maior do que em um jogo de futebol. Por isso, o estádio foi dimensionado para ter uma frequência em torno de 5 Hz a 6 Hz. Quando temos uma estrutura metálica, é preciso criar um sistema adequado para amortecimento das ações. O contraforte nada mais é do que um tanque com paredes de concreto preenchido com resíduos de demolição da própria obra. Parte da demolição da cobertura foi britada e colocada dentro do contraforte, assim como material escavado das fundações. É um sistema massa-mola invertido, em que a massa está na parte de baixo e a mola seria a própria estrutura metálica.

Como surgiu a ideia?

Ela surgiu em um processo de brainstorm dentro do escritório, em um momento de grande pressão e de mudanças no processo construtivo. A vantagem é que essa solução não demanda manutenção, como ocorre com os amortecedores tradicionais instalados nas estruturas de outros grandes estádios. Além disso, a solução proporcionou um ganho de cronograma de cerca de 90 dias de obra. Outro aspecto importante é que o contraforte permitiu que a estrutura metálica não fosse enterrada. Participamos das reuniões com a equipe de projeto de arquitetura e notamos que havia áreas vazias não aproveitadas. Ali, propusemos a criação de um contraforte, que a princípio seria simples, depois evoluiu para as caixas com resíduos de demolição. O projeto original do Maracanã era de estrutura de concreto moldado in loco com degraus pré-moldados. Quando surgiu o problema de trocar a cobertura, percebemos que as áreas sob os serviços de demolição da estrutura existente teriam de ser temporariamente interditadas. Nesse momento, optou-se pela troca do sistema construtivo das arquibancadas pela estrutura metálica.

Em que tipos de obra essa solução técnica é mais comum?

Normalmente, o contraforte é usado como elemento rígido sob coberturas em arco de ginásios esportivos, por exemplo. Mas como uma solução técnica para amortecimento dinâmico, foi uma técnica nova. Nunca havia se executado contraforte em estádio de futebol com resíduos de obra. Note que alguns materiais não podem ser utilizados em elementos estruturais principais. No caso do Maracanã, nós utilizamos os resíduos de demolição para compor um bloco de massa de amortecimento, mas sem função de transmissão de cargas. Além disso, com essa solução, foi possível evitar diariamente o trânsito de cerca de 200 caminhões de bota-fora no bairro da Tijuca, que vive engarrafado.

Falando, ainda, de reaproveitamento de materiais de construção, outro caso no Rio de Janeiro foi a demolição do viaduto da Perimetral, em que também se discutiu o reúso das vigas metálicas. Como ocorreu esse processo?

Elas foram utilizadas em um projeto do escritório João Luís Casagrande, como tampas dos reservatórios de enchentes do município do Rio de Janeiro. Isso evitou que se executasse vigas protendidas de concreto, como geralmente se faz em outro piscinão. Foi usada por exemplo, uma viga de 35 m de comprimento para tampar um piscinão com 30 m de vão.

Que ensaios e tratamentos são adotados para avaliar a empregabilidade desse material em outros projetos estruturais?

A análise desses elementos estruturais passa pela inspeção visual, inspeção de partículas magnéticas, ultrassom e verificação de espessura de soldas. As vigas em estado crítico são descartadas logo nessas primeiras avaliações. As peças com problemas pontuais passam por uma recuperação das partes desgastadas.

Qual o papel do projetista estrutural em casos como esse e até onde vai sua responsabilidade técnica?

O papel do projetista é solicitar os ensaios para verificar se o perfil metálico tem a tensão de escoamento desejada e o empenamento máximo permitido pela norma. Com essas informações, se calcula a estrutura como se fosse uma estrutura metálica comum.

Um dos grandes problemas enfrentados em pontes e viadutos é a falta de programas de manutenção preventiva pelos órgãos públicos. De que forma o projetista pode conceber seu trabalho para reduzir a necessidade de manutenção das estruturas de concreto?

Em pontes e viadutos, precisamos conceber a estrutura de modo a facilitar a troca de aparelhos de apoio e evitar pontos de fácil percolação de água. Eu também sou um ativista contra o uso de vigas em seção V para pontes em concreto pré-moldado. Porque a partir do momento em que temos um elemento estrutural que não permite visitas internas, nós criamos um ponto de percolação. Ressalte-se aqui a diferença entre essa solução e o sistema de caixão, que é visitável. No caso do viaduto do Joá, no Rio de Janeiro, de cujo projeto de recuperação nós participamos com o engenheiro Bruno Contarini, um dos problemas era a dificuldade na troca dos aparelhos de apoio. Não havia acesso ao Dente Gerber. Todo ponto da laje deve ser acessível para uma inspeção visual. É uma solução técnica (...) solicitada pelo Comitê Olímpico Internacional. Se uma bomba for detonada, os danos devem ser limitados aos efeitos da explosão, e não do desabamento da estrutura.

No Brasil, poucos projetistas especificam sistemas de impermeabilização para estruturas de pontes e viadutos. Essa prática é necessária nos projetos de obras de arte?

Em obras com seção em caixão eu usualmente especifico aditivos cristalizantes. A norma brasileira permite fissuras da ordem de 0,2 mm a 0,3 mm para obras de arte. Com a presença de aditivos cristalizantes, aberturas de 0,4 mm na presença de água se fecham. É um tipo de impermeabilização que você está realizando, mas isso depende da estrutura. Uma viga "I" pré-moldada com pré-lajes apoiadas sobre ela, por exemplo, não necessita de impermeabilização já que não se criam pontos de percolação em que a água fique enclausurada. O grande problema é quando temos enclausuramento da água, não quando temos uma estrutura completamente exposta.

Você esteve envolvido em algumas das principais obras do Parque Olímpico do Rio. Quais os desafios técnicos mais significantes nesses projetos?

Nós tivemos diversas arenas, cada uma com uma característica técnica particular. O Velódromo, por exemplo, é uma arena definitiva com um eixo de simetria diferenciado, na direção nordeste-sudoeste. A arquibancada tem uma estrutura pré-moldada, com lajes alveolares e cobertura com estrutura metálica. Os sistemas construtivos foram escolhidos, naturalmente, em função do prazo dos Jogos Olímpicos, para dar uma segurança de tempo mesmo diante de um problema mais grave de execução. Das três arenas do Centro Olímpico de Treinamento (COT) - que nos Jogos abrigarão modalidades como basquete, caratê, judô, entre outros - nós também fizemos o projeto de fundações e das estruturas pré-moldadas.

Quais as exigências de segurança impostas pelos organizadores dos Jogos Olímpicos?

Nos dois casos, tanto no Velódromo quanto no COT, o trabalho foi garantido para que mesmo que uma peça seja removida, os demais elementos garantem a estabilidade global do conjunto. Em palavras mais técnicas nós evitamos o colapso progressivo em caso de ponto único de falha ("single point of failure", em inglês). É uma solução técnica preventiva contra eventuais ataques terroristas, solicitada pelo Comitê Olímpico Internacional (COI). Se uma bomba for detonada, os danos devem ser limitados aos efeitos da explosão, e não do desabamento da estrutura. Esse, sem dúvida, foi o maior desafio que se colocou no desenvolvimento do projeto estrutural dessas obras. A norma brasileira ainda trata de forma bastante tímida o colapso progressivo, mas é comum se prever soluções dessa natureza nos Estados Unidos e na Europa.

O Parque Olímpico também conta com estruturas temporárias?

No caso do Parque Aquático, foi feito um projeto temporário. No dia em que acabarem os Jogos Paralímpicos, toda a edificação será desmontada. Dessa forma, adotou-se ali uma solução em estrutura metálica parafusada, que permitirá à prefeitura reaproveitar todos os elementos em outros projetos, se assim desejar. Para se ter uma ideia, a cobertura - de 102 m x 130 m, do tamanho de um quarteirão em Ipanema - apoia-se apenas em quatro pilares. Da mesma forma, a estrutura da arquibancada também poderá ser reutilizada.

 

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Fonte: techne

Imagens: rio.rj.gov | ndonline | arcoweb | globoesporte

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