(Revista Téchne) – 05/09

Desenvolvimento conjunto de soluções atendeu a exigências estruturais sem prejuízo do projeto de arquitetura

Para preservar a vista do mar, os apartamentos foram posicionados lado a lado e inclinados em relação ao eixo da estrutura, tornando as torres muito esbeltas. Essa configuração leva a comportamentos estruturais não convencionais

RESUMO
Obra: Estrela do Atlântico
Execução: Ecocil – Empresa de Construções Civis Ltda.
Localização: Natal
Construção: junho de 2006 a setembro de 2009
Investimento total: R$ 50 milhões
Área construída: 53.959,43 m²
Terreno: 18.682 m²
Volume de concreto: 18.800 m³
Quantidade de aço utilizada: 2.050 t
Vagas de estacionamento: 538
Pé-direito: laje a laje: 2,97 m, piso a forro: 2,47 m, térreo: 5,94 m
Resistência do concreto: lajes – 45 MPa até o 30º pavimento e 35 MPa nos andares superiores, lajes e vigas
Torres: duas, com 468 apartamentos tipo flat, sendo seis por andar
Pavimentos: 38 pavimentos-tipo e mais um dúplex, um térreo, um mezanino, uma área de resgate, uma área técnica
Área útil de laje: 480 m²/laje
Elevadores: cinco, com velocidade de 3,5 m/s

Plano e dotado de um solo homogê­neo – com baixo teor de argila e nível baixo de lençol freá­tico -, o terreno que abriga o empreendimento Estrela do Atlântico localiza-se no bairro de Ponta Negra, uma área nobre de Natal, capital do Rio Grande do Norte. E foi justamente essa a característica que mais afetou os arranjos de estrutura e arquitetura das duas torres de 44 pavimentos cada.

Como o terreno fica à beira-mar, o projeto de arquitetura tinha como premissa bá­sica orientar as unidades de modo a preservar a vista para o mar da enseada de Ponta Negra. Por isso, os arquitetos do escritó­rio Abreu & Barros Arquitetura posicionaram os apartamentos lado a lado, tornando os pré­dios muito compridos e estreitos. Tais dimensões, associadas à elevada altura – 132,12 m desde o topo da fundação até o topo do último pavimento – resultaram em torres bastante esbeltas.

Inicialmente, os arquitetos conceberam um desenho em que as caixas de escadas e os poços de elevadores ficavam pró­ximos ao centro dos edifí­cios. Por ter sido envolvido desde o iní­cio da concepção arquitetô­nica, o engenheiro estrutural George Maranhão, da empresa de engenharia e consultoria estrutural que leva seu nome, pôde, ainda no anteprojeto, alterar o posicionamento desses elementos. Tal solução, explica o engenheiro, “possibilitou a associação dos pórticos de contraventamento aos pilares-parede, levando à criação de elementos de elevada rigidez”.

Esse recurso amenizou também o fato de os apartamentos estarem inclinados em 58º em relação ao eixo X global do pré­dio, o que impossibilitava a definição geomé­trica do contraventamento na direção do eixo Y global. A solução foi adequada para os autores do projeto arquitetô­nico, que consideraram os ajustes necessá­rios. “Com o alinhamento, os blocos de circulação verticais se transformaram em pórticos estruturais, o que conferiu mais estabilidade à estrutura”, observa o arquiteto Luciano Barros, sócio do escritó­rio responsá­vel pelo projeto. Ele reconhece que a principal demanda arquitetô­nica que afetou a estrutura foi “sem dú­vida alguma a relação entre a altura e a largura do edifí­cio, com 130 m de altura e largura que, em alguns trechos, chega a 10 m”, analisa.

Antes centralizados em relação ao comprimento do edifício, os poços de elevadores e as escadas foram alinhados aos pórticos de contraventamento – nas extremidades das torres – para aumentar a rigidez à torção e melhorar a estabilidade global da estrutura

Solução ao vento
A falta de referências para tomar como base no cálculo estrutural de um edifí­cio com tantas particularidades levou a equipe do engenheiro George Maranhão a sugerir a realização de ensaios de comportamento em túnel de vento. “Estruturas muito esbeltas apresentam elevados deslocamentos horizontais, acarretando em amplificação dos esforços como efeitos de segunda ordem”, explica Maranhão, em referência à ocorrência de vibrações excessivas, que resultariam em desconforto aos moradores, principalmente em pavimentos superiores. “A esbeltez, o quociente entre a altura e a menor dimensão em planta da estrutura nos dá uma idéia da sensibilidade do pré­dio às ações horizontais”, conclui.

O Laborató­rio de Aerodinâ­mica de Construções, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, realizou os ensaios, que se dividiram em duas etapas conforme a sequência construtiva do empreendimento. Ou seja, considerando a existência de apenas uma e das duas torres. Para tanto, dois modelos reduzidos, em escala 1/300, foram confeccionados, assim como foram também simulados todos os detalhes significativos da vizinhança.

Para a realização das aná­lises, um dos modelos foi instrumentado com 209 tomadas de pressão, com a distribuição pensada de forma a permitir um levantamento representativo das pressões em toda a volta dos modelos. No total, realizando medições a cada 15º, foram feitas 15.048 medições para cada uma das configurações citadas acima. Os relató­rios da ação está­tica do vento permitiram o desenvolvimento das aná­lises teó­ricas dos efeitos mais desfavorá­veis para a estrutura. Além da aná­lise dinâ­mica da estrutura, considerou-se a não linearidade geomé­trica e fí­sica na aná­lise está­tica.

“Os resultados indicaram que a direção de maior esforço do vento foi a 15º, valor não contemplado pela NBR 6123 – Forças Devidas ao Vento em Edificações. Além disso, foram encontrados elevados esforços torçores”, explica Maranhão. Ele afirma, ainda, que foram essas aná­lises que estimularam a criação dos nú­cleos de escada junto às extremidades da estrutura.

Com baixo teor de argila, o solo do terreno apresentava boas condições para a execução das fundações. As elevadas cargas das torres foram distribuídas por meio de estacas hélice contínuas com diâmetro de 0,80 m e 15 m de comprimento

Para minimizar as interferências na arquitetura, adotaram-se lajes nervuradas moldadas “in loco”, cujo contorno obedecesse às divisórias dos apartamentos. Nos casos em que vigas vencem grandes vãos, têm altura que permite serem embutidas no forro

As particularidades da estrutura, como a elevada esbeltez, levaram à realização de ensaio em túnel de vento que revelaram elevados esforços torçores em situações não contempladas em norma

Execução simplificada
O uso de concreto convencional dispensou inovações executivas. A concretagem foi feita com uso de fôrmas de madeira e, no caso das lajes, foram utilizadas fôrmas plásticas, tipo cubeta, apoiadas sobre assoalhos de madeira e escoramento metá­lico. A única dificuldade, explica o engenheiro de obras da Ecocil, Antô­nio José, “deveu-se à limitação dos equipamentos das concreteiras para bombear o concreto a grandes alturas”.

Apenas alguns blocos de coroamento das fundações, de grande volume, exigiram que o concreto fosse resfriado antes do lançamento como forma de “reduzir tensões terminais, evitar fissuras e promover uma melhor evolução da resistência à compressão”, conta Antô­nio José. No caso dos poços de elevadores, a profundidade exigiu a construção de cortinas de contenção para viabilizar a construção.

Devido às elevadas cargas, as fundações do Estrela do Atlântico foram executadas com estacas hé­lice contí­nua de 80 cm de diâ­metro e 15 m de comprimento. “Foi a alternativa que melhor atendeu às exigências técnico-econômicas. Além disso, levou-se em consideração a velocidade de execução e a não interferência nas edificações vizinhas, no tocante a vibrações e ruí­dos”, conta o engenheiro da Ecocil.

O fechamento foi feito com blocos de concreto fabricados “in loco”. “Uma técnica construtiva bastante difundida na região e com excelente relação custo-benefício”, afirma o arquiteto Luciano Barros. A amarração da alvenaria foi feita com auxí­lio de telas.