Métodos de içamento de estruturas espaciais: como se erguem as coberturas de grande vão

A maioria das coberturas em estrutura espacial de grande vão não é construída em altura. São totalmente montadas ao nível do solo e depois içadas até à posição final com gruas de grande porte. Esta estratégia de ançamento de estrutura espacial é mais rápida, mais segura e muito mais precisa do que montar a mesma estrutura sobre andaimes provisórios — e é assim que nascem grande parte dos estádios, aeroportos e pavilhões de exposições do mundo.

Porque içar em vez de andaime

Andaimar um vão de 60 ou 100 metros exige semanas de trabalho em altura, aumenta o risco para as equipas e acrescenta um custo significativo ao projeto. Em contrapartida, a montagem ao nível do solo transforma uma treliça 3D complexa numa operação de préfabricação gerível:

• os trabalhadores mantêm-se junto ao solo, melhorando a segurança e a supervisão;
• cada parafuso, soldadura e retoque de pintura é mais fácil de inspecionar e corrigir;
• as gruas podem colocar a estrutura concluída num único içamento controlado.

A contrapartida é que a estrutura espacial montada tem de ser capaz de suportar o próprio içamento. Por isso os projetos modernos integram o esquema de içamento desde o primeiro dia na conceção estrutural.

Método de montagem ao nível do solo

O fluxo de trabalho típico é:

1. Implantar e marcar a pegada final da cobertura sobre a laje.
2. Montar a estrutura espacial de dupla camada como uma unidade plana ou pré-curvada sobre apoios provisórios, mesmo por baixo da sua posição final.
3. Fixar olhais de içamento, vigas de repartição e cabos de direção nos nós.
4. Realizar um teste de carga prévio e uma verificação de geometria antes do içamento.
5. Elevar a estrutura com uma ou mais gruas, rodando-a e alinhando-a conforme necessário.
6. Apoiar sobre pilares ou aparelhos de apoio definitivos e aparafusar as ligações.

Para estruturas muito pesadas ou muito largas, a estrutura espacial pode ser dividida em vários segmentos de grandes dimensões içados de forma independente e unidos em altura. Este içamento por segmentos mantém cada manobra de grua dentro de limites seguros.

Seleção da grua

A grua tem de ser dimensionada para a pior combinação de:

• peso total içado, incluindo os acessórios de lingagem;
• raio do centro da grua ao centro de gravidade da estrutura espacial;
• altura livre necessária acima de edifícios ou construções envolventes;
• limites de velocidade do vento no momento do içamento.

Para a maioria dos projetos arquitetónicos na faixa de 50–150 toneladas basta uma única grua móvel de grande capacidade. Içamentos maiores — por exemplo coberturas da classe das 200 toneladas — exigem normalmente uma grua de rastos ou um içamento em tandem com duas gruas a partilhar a carga através de uma viga de repartição dedicada.

Considerações de segurança

O içamento de uma estrutura espacial é uma operação crítica. As boas práticas incluem um plano de içamento escrito, assinado pelo projetista estrutural e pelo operador da grua; um içamento de ensaio a 0,5 m para verificar o equilíbrio; zonas de exclusão ao longo do percurso da carga; e monitorização em tempo real da velocidade do vento. Após a colocação, a estrutura é mantida com tirantes provisórios até concluir as ligações definitivas.

Veja um projeto real de içamento

A Mettalik ergueu estruturas espaciais em todo o mundo com o método de montagem ao nível do solo. Veja a sequência completa de içamento na página do nosso projeto de içamento de estrutura espacial.