Créditos: Miguel Costa – Coordenador Técnico da SH em Parceria com Minerva Civil UFRJ
As treliças espaciais estão presentes em muitos locais e métodos construtivos em todo o mundo. Ainda assim, normalmente passam desapercebidas aos olhos da população em geral e acabam sendo confundidas como um elemento arquitetônico qualquer, sem receber seu devido crédito estrutural. Provavelmente você já passou, ou passa diariamente, por uma estrutura treliçada a caminho da escola, emprego ou lazer. Você também deve conhecer, ou já viu uma foto, da Torre Eiffel em Paris, França, que é constituída em grande parte de treliças. De forma natural, nosso cérebro reconhece a beleza e particularidade de uma estrutura de treliça que salta aos nossos olhos.
As treliças basicamente são estruturas constituídas pela combinação de peças dispostas no plano que formam triângulos, conhecidos como banzos, montantes e diagonais. Essas peças são submetidas exclusivamente aos esforços de tração e compressão, e quando unidas, formam uma treliça capaz de resistir a esforços de flexão.
A utilização de treliças espaciais na construção civil não está restrita a estruturas definitivas, como os galpões, coberturas com grandes vãos, pontes e obras de arte. Esse sistema estrutural está associado à redução dos esforços operacionais na fase construtiva das estruturas, assim como à ampliação dos recursos de espaço nos canteiros. Para trazer exemplos da utilização de treliças no meio temporário, é possível encontrar treliças sendo utilizadas para o escoramento de elementos estruturais de concreto armado e também no suporte temporário de estruturas de aço, assim como a sua geometria e leveza possibilita vencer grandes vãos, como: rios, viadutos, passarelas e canteiros, sem a interrupção do tráfego de pessoas e veículos dentro e fora dos canteiros.
A sua utilização é considerada uma solução sofisticada, eficaz e segura quando convencionada à possibilidade de associação a módulos menores que, quando interligados, formam estruturas mais complexas que justificam e intensificam a necessidade desse tipo de método construtivo.
Canteiros de obras
O planejamento para um canteiro de obra eficiente deve começar a ser estruturado com a identificação das rotas de entrada e saída dos equipamentos e veículos e com o posicionamento e a verificação da capacidade de carga das gruas ou de sistemas de movimentação mecânica. É preciso ter muito cuidado com o detalhamento das áreas de carga, armazenamento e descarga, porque um layout muito bem planejado do canteiro vai garantir o fluxo de trabalho e reduzir aos mínimos os movimentos, evitando desperdícios ou a perda de materiais.
Contudo, algumas estruturas ou obras de arte, excepcionalmente as de altura de execução elevada, possuem uma sistemática de execução complexa, onde o plano de operação necessita de um consumo exorbitante de equipamentos, de uma grande área de apoio e de espaços valiosos nos canteiros para o armazenamento. A aplicação de torres de escoramento poderosas, combinadas com pórticos espaciais treliçados que vençam grandes vãos e possuam elevada capacidade de carga, são uma resposta audaciosa e econômica para execução dentre as adversidades, tornando possível, assim, a ampliação da área de vivência, a redução da incidência de material no escoramento e proporcionando uma maior área de armazenamento ou de trabalho na obra.
Passarelas
Um dos grandes desafios da infraestrutura urbana é o frenético crescimento populacional dos grandes centros. Como se já não bastasse a velocidade com a qual as cidades se transformam, enfrentamos dificuldades na infraestrutura básica e na política nacional de mobilidade urbana que deixam de acompanhar essas mudanças. O uso de passarelas fixas ou provisórias é um recurso muito utilizado para o tráfego exclusivo de pedestres, que tem por finalidade básica facilitar e promover a travessia de pessoas nos locais com significante dificuldade, como: grande volume de veículos nas zonas urbanas ou a travessia de rios, lagos, jardins etc. Essas passarelas, em específico as provisórias, enfrentam desafios de múltiplas disciplinas, sendo algumas delas estruturais, pois precisam vencer grandes vãos com um tráfego de pessoas elevado e com uma esbeltez considerável.
Atender aos estados limites de serviço é um estímulo excepcionalmente complexo para as cargas dinâmicas decorrentes do uso e caminhar de pessoas, vento e o conforto humano dos usuários. Nesse contexto, as passarelas provisórias enfrentam mais uma adversidade, que é a logística e a pluralidade de formas, vãos e adequações necessárias para atender o uso e ocupação, assim como a arquitetura à qual a treliça é destinada. Para atender a todos os requisitos necessários para uma boa engenharia, as treliças espaciais oferecem excelentes recursos de esbeltez, resistência e flexibilidade de adequação às mais variadas geometrias.
Um exemplo da utilização de treliças espaciais são as 10 passarelas que interligam os moradores nos dois sentidos de uma das mais importantes vias expressas da cidade do rio de janeiro, a Avenida Brasil. Essas estruturas de acesso foram executadas em Treliça SH 300, o que garantiu a estabilidade, segurança e modulação necessária para vencer os vãos de até 35 metros de comprimento da rodovia. ( Confira a matéria completa: Passarelas provisórias evitam transtornos aos pedestres na Transbrasil).
Escoramentos
É possível adotar as treliças espaciais como opção de escoramento em obras de infraestruturas ou industriais. O tipo da obra influencia diretamente na decisão da realização do escoramento com treliças, ao invés do escoramento apoiado no chão, pois em estruturas com um vão considerável entre apoios, ou quando não é possível utilizar o escoramento convencional, as treliças se apresentam como uma solução técnica bastante empregada. O uso de treliças requer um estudo específico, empregando toda a atenção à análise dos pontos de apoio, aos métodos e ao posicionamento, descimbramento e desmontagem da estrutura, além da necessidade de se atender aos estados limites de serviço, que são um ponto bastante importante no tocante aos vãos empregados. Essa escolha de adoção de treliças para escoramento da estrutura tem grandes impactos na produtividade e andamento da obra.
A Construção da ponte sobre o Canal do Trabalhador, no Ceará, exigiu soluções técnicas em escoramento com treliças SH300: Elas oferecem ajustes da contra flecha e possibilidade de trabalhar com momento negativo, por exemplo, em situações hiperestáticas e em balanço. Para esse projeto, foram utilizadas três duplas de treliças, com o total de 135 metros. (Confira a matéria completa: Treliças SH300 participam da obra na Ponte Rio Itapeim no Ceará).
Cuidados nos projetos e montagem das treliças espaciais
A utilização de treliças, conforme os tópicos que apresentamos, devem possuir parâmetros de qualidade e segurança para quem monta e compõe o sistema, assim como para os usuários finais. Entre elas, devemos executar um gabarito de montagem com base nivelada para esquadrejamento do equipamento, aperto e reaperto dos parafusos de ligação, sem a ação de esforços gravitacionais. As treliças sempre devem ser montadas em pares, para evitar a instabilidade lateral, e os envolvidos na operação não devem fixar o cinto de segurança na treliça, providenciando uma linha de vida separada do equipamento.
Antes do lançamento, deve-se verificar as condições da base de apoio, que devem ser rígidas e que precisam absorver completamente os esforços solicitantes, sem deformações diferenciais ou do conjunto montado, com cuidado especial nos pontos de apoio com o auxílio, verificação e validação topográfica. É necessário que ocorra a verificação da locação dos apoios, cotas de nível dos apoios, vãos e gabarito de passagem, observando sempre se a área destinada à montagem dos equipamentos permite o transporte seguro para o local de içamento, estando livre da existência de interferências estruturais e fiação aérea, com iluminação adequada que permita a visibilidade dos pontos de apoio e pega, assim como estudo de rigging aprovado que contenha raio e altura da lança, peso do conjunto, comprimento e dimensionamento dos cabos, manobras de içamento e a programação do lançamento com os órgãos competentes.
Após o lançamento, deve-se verificar a disposição da modulação transversal e longitudinal da treliça, além de assegurar que as diagonais horizontais não sofreram deformação plástica, garantindo o alinhamento e nivelamento longitudinal das treliças. É necessário medir as deformações e compará-las com o deslocamento teórico e com a contra flecha de montagem. Caso exista alguma mudança, estas devem ser documentadas e avaliadas para concretagem ou uso. É preciso, também, verificar se as alturas dos aparelhos de descimbramento e os estais para o combate do vento estão devidamente instalados.
Após a sua utilização, alguns cuidados devem ser tomados na desmontagem e inspeção de reutilização, entre eles estão: Nunca desmontar uma treliça isolada para que não haja instabilidade lateral, já que ao soltar as travessas do contraventamento, poderá haver uma dissipação de energia, dada a tensão acumulada devido ao alinhamento das treliças, então cuidado e atenção às tensões nos componentes; os montadores e envolvidos na operação não devem fixar o cinto de segurança na treliça, providenciando uma linha de vida separa do equipamento; após a desmontagem, devemos inspecionar todos os equipamentos e dispositivos visualmente, para constatação do aspecto geral do equipamento, limpar e verificar se está livre de graxa, avaliar todos os cabos, estropos e cintas que serão usados antes de cada reutilização e substituí-los quando possuírem arames partidos, redução no diâmetro do cabo, pontos de corrosão, protuberâncias no cabo, dobras plásticas, desgastes localizados ou avaria por calor, onde os trechos comprometidos deverão ser removidos.
Em resumo, a utilização de treliças espaciais em estruturas provisórias, apresenta considerável vantagem quando se necessita vencer grandes vãos, que se tornam incapazes de serem solucionadas por vigas tradicionais ou estruturas convencionais com a relação resistência peso relativamente alta. São muito uteis quando o objetivo é tornar a estrutura mais leve, visto a possibilidade de ser composta por quadros e elementos de dimensões menores que as convencionais. A sua utilização em canteiros aumenta a área de vivência e reduz a incidência de materiais no escoramento, as passarelas provisórias proporcionam a travessia de pessoas com segurança e os escoramentos devem obedecer a critérios de segurança rigorosos.
