1.
1/32
O verdadeiro espírito da Estrutura Metálica e Mista
Centro de Cultura Contemporânea de Castelo Branco
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014

2.
O CCCCB, concluído em 2013, é um dos inúmeros
equipamentos culturais da CMCB que visa promover a
cultura na cidade de Castelo Branco e, também, no
interior do país.
A empresa construtora Constrope-Congevia convidou o
gabinete de projectos DX2 Engenharia para
desenvolver o projecto de execução de estabilidade, no
intuito de complementar o projecto base, adaptar
determinadas soluções às características reais da obra
e optimizar a estrutura, sempre que possível.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 2/32
1. Enquadramento

3.
O edifício está situado mesmo no Centro da Cidade de Castelo Branco e o
projecto arquitectónico é da autoria do arquitecto catalão Josep Lluis
Mateo, em colaboração com o arquitecto português Carlos Reis de
Figueiredo, tendo representado um investimento de cerca de cinco milhões
de euros.
O edifício é vazado, revestido a chapa metálica e madeira, com
4 pisos:
Piso -1: Entrada / Recepção / Área Expositiva / Serviços de Apoio,
Piso 0: Pista de Patinagem Gelo Sintético,
Piso 1: Área Expositiva / Auditório Música de Câmara,
Piso 2: Área Expositiva /Auditório Música Câmara / Cafetaria.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 3/32
1. Enquadramento (cont.)

4.
A estrutura do edifício, além de conter várias soluções
metálicas e mistas em alguns elementos resistentes
(vigas e lajes), é, ela própria, uma solução mista aço-
betão (consolas metálicas – núcleo de betão).
Ao contrário do que possa parecer para alguns
observadores, a estrutura principal é muito simples,
baseando-se no princípio do equilíbrio entre dois
corpos balançados, sendo o desequilíbrio
remanescente (provocado pelas diferentes dimensões
das consolas) absorvido pelo corpo central, em betão
armado.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 4/32
2. Solução estrutural

5.
Equilíbrio entre dois
corpos balançados
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 5/32
2. Solução estrutural (cont.)

6.
Corte esquemático da estrutura – corpos balançados
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 6/32
2. Solução estrutural (cont.)

7.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
As duas consolas do edifício, de 21 e 16 metros, são
conseguidas através de duas grandes vigas
trianguladas metálicas (vigas trianguladas principais),
de cada um dos lados, e que ficam integradas nas
fachadas laterais do edifício.
Além das vigas trianguladas principais, existem vigas
trianguladas secundárias, transversais, de forma a
fornecer à estrutura alguma rigidez na direcção
transversal do edifício.
7/32
2. Solução estrutural (cont.)

8.
Consola frontal do edifício:
Vigas trianguladas principais
e viga triangulada secundária
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 8/32
2. Solução estrutural (cont.)

9.
Consolas frontal e traseira do edifício – vigas trianguladas
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 9/32
2. Solução estrutural (cont.)

10.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
A ligação das consolas ao núcleo central de betão é
realizada em toda a zona de contacto, através de
pernos deixados à betonagem, sendo os elementos
de betão armado, nessas zonas, altamente reforçados
com a introdução de varões e chapas metálicas.
Além de se garantir a resistência aos ELU das
ligações, houve uma grande preocupação em tentar
garantir que o betão à vista não abra fendas nas
zonas de contacto com tensões muito elevadas.
10/32
3. Ligações estrutura metálica – betão armado

11.
Ligações
utilizadas na
união entre a
estrutura
metálica e os
elementos de
betão armado
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 11/32
3. Ligações estrutura metálica – betão armado (cont.)

12.
Pormenores de algumas ligações entre
a estrutura metálica e o betão armado
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 12/32
3. Ligações estrutura metálica – betão armado (cont.)

13.
Alguns tipos de
ligações utilizadas na
união entre
elementos metálicos
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
As ligações entre elementos metálicos são aparafusadas e
soldadas.
13/32
4. Ligações entre elementos metálicos

14.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
Pormenores de
algumas ligações
metálicas
14/32
4. Ligações entre elementos metálicos (cont.)

15.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
A grande mais-valia desta obra está na solução das estruturas
de suporte dos pavimentos do piso 1 e da cobertura, tendo-se
conseguido vencer vãos de 18 metros, equilibrando o peso com
a deformação da estrutura.
A solução encontrada passa pela introdução de vigas e lajes
mistas (ligadas por conectores metálicos), que é, sem dúvida, a
solução económica ideal em situações deste género.
As vigas dos pisos são calculadas como secções mistas, o que
permite um aumento considerável na rigidez do piso e
possibilita a utilização de menores secções de perfis metálicos,
traduzindo-se numa grande redução de peso do aço empregue
na obra.
15/32
5. Vigas e lajes mistas

16.
Vistas superior (ainda sem chapa colaborante) e inferior (já com chapa
colaborante) das vigas mistas da cobertura
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 16/32
5. Vigas e lajes mistas (cont.)

17.
Cortes esquemáticos das vigas e lajes mistas
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 17/32
5. Vigas e lajes mistas (cont.)

18.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
As lajes dos pisos são, também, mistas, constituídas
por chapas metálicas colaborantes e betão armado.
A chapa perfilada colaborante, além de ser um
elemento resistente (substituindo grande parte da
armadura inferior), é ela própria uma cofragem
autoportante, deixando de ser necessária a fase de
descofragem do betão e sendo reduzida (ou mesmo
dispensada) a utilização de escoramentos verticais.
18/32
5. Vigas e lajes mistas (cont.)

19.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
Uma vez que as lajes são nervuradas, existe ainda
uma redução do volume e peso de betão, por
comparação com uma laje maciça da mesma
espessura.
Outra grande vantagem das lajes mistas, pelos motivos
atrás expostos, é a velocidade de execução dos
trabalhos, o que se traduz em excelentes rendimentos
em obra.
Em caso de incêndio, as lajes estão dimensionadas
para resistirem aos ELU apenas como lajes de betão
armado.
19/32
5. Vigas e lajes mistas (cont.)

20.
Vista inferior da
solução mista
(vigas e lajes) do
Piso 1
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 20/32
5. Vigas e lajes mistas (cont.)

21.
Planta estrutural da cobertura
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 21/32
5. Vigas e lajes mistas (cont.)

22.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
A estrutura foi estudada através de um modelo
tridimensional global.
Neste modelo foram tidas em conta as acções do
vento e do sismo, além das cargas permanentes e
sobrecargas, de modo a estudar o comportamento
geral da estrutura, quer em relação aos estados
limites últimos de rotura, quer em relação aos
estados limites de serviço.
22/32
6. Modelo global

23.
Esquema do modelo tridimensional
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 23/32
6. Modelo global (cont.)

24.
Estrutura de betão armado
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 24/32
7. Desenvolvimento da obra

25.
Estrutura metálica
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 25/32
7. Desenvolvimento da obra (cont.)

26.
Cobertura
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 26/32
7. Desenvolvimento da obra (cont.)

27.
Revestimentos
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 27/32
7. Desenvolvimento da obra (cont.)

28.
Obra concluída
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014 28/32
7. Desenvolvimento da obra (cont.)

29.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
O verdadeiro espírito da solução metálica e mista:
- Concepção mista (consolas metálicas / núcleo de betão)
- Lajes mistas (chapa metálica / lâmina de betão)
- Vigas mistas (perfis metálicos / laje mista)
29/32
8. Conclusão

30.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
Podia então o CCCCB ser projectado
de outra forma e com outros
materiais?
30/32
8. Conclusão (cont.)

31.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
Podia!
Mas não era a mesma coisa!
31/32
8. Conclusão (cont.)

32.
Seminário | IPCB | 13 de Maio de 2014
Para questões relacionadas com o projecto de execução:
Eng. José Colen
geral@dx2.pt
www.dx2.pt
32/32
Obrigado!