Estádio em Vancouver recebe a maior cobertura retrátil do mundo

A estrutura primária da cobertura é formada por 36 cabos de aço que se unem no anel de compressão, trabalhando como 18 pontes suspensas

Quando foi construído, em 1983, o estádio BC Place em Vancouver, Canadá, possuía a maior cobertura suspensa a ar na época. Porém, junto com reformas de modernização do estádio, a cobertura também passaria por mudanças, principalmente para aumentar as possibilidades de uso do estádio e economizar energia.

Como era suspensa a ar, a cobertura original era pressurizada, em uma operação contínua de ventiladores que mantinham a pressão. Outra questão era a necessidade de derreter a neve que se depositava na cobertura, o que demandava um gasto expressivo de energia.

"Desde o começo não se queria uma nova cobertura suspensa a ar, porque ela tem algumas vulnerabilidades e, do ponto de vista operacional, cria restrições ao uso do estádio", conta David Campbell, engenheiro do Geiger Engineers e chefe do projeto estrutural da cobertura.

A nova cobertura, chamada de Blue-Sky Roof, será, por sua vez, a maior cobertura retrátil sustentada por cabos do mundo. Com dimensões de 159 m x 236 m, a área retrátil tem aproximadamente 7.350 m², no centro da cobertura. A maior parte da cobertura é fixa, cobrindo a arquibancada de 60 mil lugares. Assim, quando se abre a parte retrátil da cobertura, a arquibancada permanece coberta e o campo fica exposto. A abertura leva 20 minutos para ser completada.

A membrana da cobertura é feita de fibra de vidro e PTFE (politetrafluoretileno), material translúcido. "Sob a borda da cobertura há um grande clerestório [parte da parede de uma nave iluminada naturalmente], feito de filme de ETFE (etileno tetrafluoretileno), quase tão translúcido como vidro", completa Campbell.

A escolha deste projeto pelo dono (BC Pavilion Corporate) foi motivada pela estética arquitetônica e pela funcionalidade da cobertura retrátil, conta Campbell: "A ideia é que o estádio ficasse 'selado' como um espaço fechado no inverno e, no verão, com a opção de aberto ou fechado. Em pelo menos seis meses do ano ele não será aberto".

Restrição e solução "Havia muitas restrições ao projeto, por conta do prédio já existente (o estádio) e da área local, que é limitada", conta Campbell. Inicialmente, a equipe pensou em construir sobre o topo da edificação e usá-la como suporte. "Mas isso seria muito difícil de ser executado, porque a cobertura original era muito leve, pois era suspensa a ar." No final, manteve-se a intenção de fazer uma cobertura bastante leve, ainda que mais pesada que a original. São 36 mastros em volta do estádio para sustentar a estrutura e a cobertura, que será amarrada aos cabos de aço. Cada mastro tem 47 m de altura. Assim, neste tipo particular de estrutura, a estrutura primária são os 36 cabos radiais, visualmente apoiados para cima. "A estrutura primária não se move, mas sim apenas o revestimento, e os cabos ficam abertos, o que visualmente é aceitável", comenta Cambpell. "Provavelmente o maior desafio na execução", conta Campbell, "foi a elevação". As peças são relativamente pesadas, e o acesso seria difícil porque não era possível posicionar uma grua fora do estádio. "Toda a infraestrutura teve que ser elevada pelo interior - o campo. E alcançar além dos assentos demandou o uso de uma grande grua", acrescenta. Uma torre central temporária foi erguida para sustentar a cobertura até que ela fosse plenamente executada e pudesse se suportar sozinha. A massa da estrutura está concentrada fora do perímetro do estádio. Os mastros de 47 m são elevados em pares opostos, unidos por um cabo de 9 cm de diâmetro. Ao mesmo tempo, 36 vigas formam um anel que estabiliza a estrutura. Com todos os mastros erguidos, a torre temporária é removida. Após a estrutura primária ter sido elevada, o desafio seguinte foi executar a rede de cabos e todas as treliças. A estrutura primária, uma vez finalizada, sustenta-se sozinha, e então o restante da estrutura foi feito no nível do campo. Há também outros cabos radiais vindos do topo do perímetro que descem ao nó central, e cabos radiais inferiores, do nó central ao perímetro. Entre os dois, em um plano vertical, estão os cabos de suporte, "como os suportes em uma ponte suspensa - neste caso, o cabo superior seria como uma catenária em uma ponte suspensa, e o cabo inferior é onde se localiza a cobertura", explica Campbell. Assim, pode-se dizer que a estrutura primária da cobertura "assemelha-se a um conjunto de 18 pontes suspensas", cada uma com 200 m de comprimento. "Em uma seção através do centro da edificação, é possível ver, cruzando o teto, o que parece uma ponte suspensa; a cobertura é suspensa pelos cabos radiais como o tabuleiro da ponte", esclarece Campbell. Além disso, "o componente horizontal das forças dos cabos equilibra-se no anel de compressão de aço", diz o engenheiro. O anel de aço no topo da cobertura faz a resistência da componente horizontal das forças dos cabos Este tipo de cobertura está sendo comparado com uma roda de bicicleta. "A maior parte dos sistemas em cabos têm um anel de compressão, que equilibra as forças do cabo na elevação da cobertura", conta Campbell. Há alguns tipos de conexão na rede de cabos. Os cabos radiais superiores e inferiores, que vão do perímetro ao nó central, e os cabos de suporte estão conectados com braçadeiras. No nó central todos os 72 cabos (36 superiores e 36 inferiores) conectam-se em uma só peça, o anel de aço. São dois discos que comprimem os cabos, com cerca de 175 mm de espessura e 5,1 m de diâmetro. O levantamento da cobertura foi feito por dentro do estádio, pois não havia espaço do lado de fora para as gruas A parte retrátil terá camada dupla da membrana. Segundo Campbell, "não era possível conseguir a firmeza que queríamos apenas com uma membrana simples". Assim, esta parte da cobertura será inflada. Para fechar, o ar será retirado e o tecido puxado por roldanas hidráulicas instaladas nos cabos de aço até a parte central do estádio, sendo armazenado no centro da caixa que comporta os telões de vídeo. Para evitar vazamentos, um volume cilíndrico de membrana vedará a conexão entre as duas partes da cobertura. Segundo testes realizados pela equipe de engenharia, chuvas com ventos de até 100 km/h não devem passar pela cobertura, que também resistirá às tempestades de neve da região. Os mastros de 47 m de altura ficam permanentemente levantados. A massa da cobertura concentra-se fora do perímetro do estádio As membranas da cobertura também são altamente reflexivas, reduzindo o ganho de calor. Elas também são translúcidas e, juntamente com o clerestório, permitem a entrada de luz natural. No verão, com o topo da cobertura aberto, o prédio opera como um local ao ar livre e não precisa de resfriamento. No inverno, o estádio fechado é aquecido e os sistemas operam como um prédio fechado. A cobertura traz, segundo Campbell, economia de 25% de energia. Toda a reforma do estádio, que inclui reforço da estrutura de concreto, troca da fachada envidraçada, além de melhorias no campo, nos refeitórios, nos vestiários e na parte mecânica da arena, custou aproximadamente US$ 563 milhões. fonte: http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/173/artigo226545-3.asp