Pavilhão dos EUA - Exposição de Osaka 1970

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As estruturas estabilizadas pelo ar são denominadas estruturas pneumáticas. Essas estruturas se dividem em dois grupos: as que são enrijecidas pela pressão do ar e as que são sustentadas por essa pressão. Nas primeiras, o ar fica encapsulado entre as lonas criando uma espécie de barra ou placa inflada, constituindo estruturas estanques, sem trocas de ar com o meio externo. Na segunda, o ar é colocado sob a lona para conferir-lhe sustentação. Para isso são usadas bombas ou, como no caso dos balões de viagem, sistemas de aquecimento. Outra possibilidade é utilizar um gás mais leve que o ar, solução adotada nos zepelins. Seja qual for o sistema, a troca de ar com o meio externo é permanente.

É instintiva a associação dessas estruturas ao formato arredondado, típico das bexigas de festas infantis. Na verdade, entretanto, desde que corretamente desenhadas as estruturas pneumáticas podem assumir formas mais variadas. A questão será o desenho das costuras ou de cabos que deverão seguir as funiculares dos esforços resultantes a partir do "desenho" do carregamento - no caso, da pressão do ar.

Após uma noção do que foi realizado em construção com membranas, pode-se vislumbrar um mundo de possibilidades que se abrem nesse campo construtivo. As vantagens estão na minimização de material, uso de materiais recicláveis, maximização de mão de obra (sendo, por isso, socialmente benéfico), relativa facilidade de demolição, desmontagem e remontagem, adequação a pequenos ou grandes espaços, etc. Tendo em vista os avanços já realizados e os que estão em curso na área de pesquisas de materiais, pode-se acreditar que no futuro existirão membranas com a mesma ou maior durabilidade que outros materiais estruturais envolvidos, membranas eternamente recicláveis21, membranas com controle térmico, etc. Atualmente, novos conceitos em estruturas de membranas já existem como uma realidade em projetos na Europa e nos EUA, utilizando filmes de ETFE22 em colchões de ar suportados por armações metálicas. O uso desses colchões de ar, duas camadas de filme com ar pressurizado entre elas, apresenta como grande vantagem a desnecessidade de padronizações complexas de corte

Os procedimentos básicos no método construtivo de estruturas pneumáticas seguem geralmente uma ordem padrão de: 1) Montagem da envoltória, 2) Ancoragem da envoltória (através de cabeamento metálico) e 3) Bombeamento de ar (dependendo da tipologia, será constante ou não).

[pic 1]

a. Ancoragem da membrana através de cabeamento metálicos

b. Canal de entrada do ar

c. Membrana leve e maleável

d. Malha de cabos metálicos

e. Abertura de passagem

As membranas estruturais são cascas flexíveis que resistem às ações externas devido

à sua forma, às suas características físicas e ao seu pré-tracionamento.

O pré-tracionamento da membrana pode ser alcançado, ou através do seu estiramento

por meio de cabos (estruturas de membrana protendida por cabos), ou através da

atuação da pressão de gases (estruturas pneumáticas).

A modelagem das tensoestruturas é caracterizada pela grande interdependência entre o

estado de tensão e a forma das mesmas, pela composição da superfície desejada

através da emenda de pedaços de membrana e pelo fato do cabo ou membrana resistir

apenas a esforços de tração.

As estruturas pneumáticas possuem um ou mais compartimentos pressurizados, os

quais podem fazer parte ou não do espaço útil da construção.

Membrana suportada pelo ar elevada.