Institucional
Tenso Estruturas
O objeto de estudo da companhia a 39 anos.
Aplique tensões opostas nas diagonais de uma membrana ao ponto de torna-la rígida e o resultado será uma estrutura tensionada.
São estruturas concebidas para a ação de esforços de tensão. Em quase todas as tensoestruturas há elementos de sustentação onde agem esforços de compressão ou flexão.
O uso da tensão nas estruturas abre inúmeras possibilidades, não somente no campo estético e econômico, mas racional, já que combinando tensão e compressão pode-se obter estruturas mais eficientes.
Materiais
O material normalmente utilizado para os apoios da tenso estrutura é o aço.
Dependendo das condições atmosféricas no local de instação, existe a necessidade do uso de aço galvanizado protegido por pintura eletrostática, ou inoxidável.
Os tecidos podem ser formados por fibras e uma matriz (geralmente um composto líquido aplicado nas fibras). Existem alguns tecidos que não utilizam a matriz, mas a grande maioria possui os dois itens. A malha varia de acordo com exigências de resistência e transparência, mudando espessura e quantidade dos fios. Podem ser orgânicas (algodão, linho), sintéticas (polietileno, poliéster, poliamida, acrílicos, aramida) ou minerais (fibra de vidro).
“As fibras normalmente não são nem longas, nem espessas o suficiente para que possa ser usada diretamente no tecido, portanto as fibras têm que ser unidas em fios. Existem várias formas de unir as fibras, podendo ser dispostas paralelamente ou torcidas juntas. O fio produzido pelas fibras torcidas tem uma rigidez axial menor do que o outro, mas tem uma menor rigidez à flexão.” (OLIVEIRA, 2003) As malhas podem ser de fios tecidos ou sobrepostos, como é possível observar nos desenhos a seguir:
No primeiro caso, a espessura é maior, cerca de 3 vezes a espessura do fio. Já no segundo, a espessura aproximada é de 2 vezes. Quando os fios são tecidos, há maior consumo de matriz.
Além da espessura, variam o diâmetro dos fios, a quantidade de fios por metro, o afastamento entre eles, o ângulo entre os fios da trama e da urdidura (conjunto de fios de mesmo comprimento reunidos paralelamente no tear por entre os quais se faz a trama). Esta variação pode alterar as seguintes características: adesão mecânica à matriz, resistência ao rasgamento, resistência à tração e rigidez.
Tecido com aplicação da matriz. Fonte: OLIVEIRA, 2003.
O procedimento de aplicação da matriz no tecido envolve o derramamento do líquido na malha, o espalhamento com uma espátula e a cura ou polimerização. Esta aplicação não é necessária caso seja uma estrutura temporária, que não demande resistência às intempéries.
Os tecidos conhecidos como técnicos são em maioria de PVC (poliéster e com revestimento PVC) e PTFE (fibra de vidro). Ambas podem receber camadas com propriedades: hidrófobas, antidielétricas, retardantes a chamas, fungicidas, proteção contra raios ultravioleta, proteção contra o acúmulo de umidade e poeira. Mas dependendo de cada caso, um é mais eficiente que o outro.
Outro material para as membranas é o filme ETFE. Entre suas propriedades estão a resistência a calor, química e condições climáticas; é antiadesivo e tem grande transparência, sendo comparado até com o vidro.
A escolha do tipo de tecido deve levar em consideração também: a resistência ao rasgamento e ao dobramento. Deve-se observar que o aumento da resistência à tração leva a redução da resistência ao rasgamento. Já a necessidade de resistência ao dobramento se deve às várias etapas de manuseio: embalagem, desembalagem, transporte, montagem, etc.
PVC: Poli cloreto de polivinila
Exemplo de poliéster com PVC. Fonte: http://www.technica.com.br/
São os mais utilizados no Brasil. Podem receber camada de proteção na superfície PVF ou PVDF. PVF é um filme aplicado sobre o tecido e PVDF é uma película fundida ao PVC. Sua principal diferença é a durabilidade.
Existem também tecidos específicos. O tipo low-wich, importado, é fabricado com um fio de baixa capilaridade que evita umidade e formação de fungos entre as camadas do tecido. Consequentemente, evita manchas internas, sendo indicado para membranas claras ou translúcidas. O tipo blackout é fabricado com uma camada de manta isolante termoluminosa, ou seja, auxilia na redução do calor.
Exemplo de fibra de vidro com PTFE. Fonte: http://www.technica.com.br/
O tecido de fibra de vidro com PTFE é disponível no Brasil apenas por importação. É na grande maioria das vezes utilizada em obras complexas, que exigem maior resistência. Tem como vantagens a grande resistência à tração, módulo de elasticidade elevado e maior durabilidade (cerca de 40 anos).
A membrana PTFE é uma das soluções mais adequadas a edifícios permanentes por ser mais durável, melhor na estabilidade estrutural, ter propriedades autolimpantes e ter melhor desempenho acústico. Além disso, este tipo de tecido tem propriedades que extingue o fogo, enquanto que o poliéster com PVC tem apenas retardantes de fogo.
No Brasil as principais obras em que a Fiedler Engenharia ltda. instalou o PTFE são: Maracanã, Beira Rio e Arena das Dunas.
Comparativo de membranas
| Tipo de tecido | Tecido de poliester | Tecido de fibra de vidro | ||
|---|---|---|---|---|
| Proteção | PVC | PVC | PTFE** | Silicone |
| Proteção na superficie | PVF | 100% PVDF | - | - |
| Expectativa de vida | maior que 10 anos | maior que 20 anos | maior que 30 anos | maior que 30 anos |
| Auto limpeza | Bom | Bom | Muito bom | Regular |
| Transparência | Bom | Bom | Bom | Muito bom |
| Resistência ao fogo | Bom | Bom | Muito bom | Muito bom |
| Facilidade de manuseio | Regular | Bom | Regular | Regular |
| Custo médio - (R$) - tecido/m2 | 32,00 | 45,00 | 250,00 | 210,00 |
| Resistência a tração em Newton/5 cm para membranas com peso de 1300g/m2 (urdumc/trama) | 5750/5100 | 8000/7000 | 6600/6000 | 6600/6000 |