Sobre colunas em migração
Uma coluna em migração refere-se a uma coluna estrutural que não está alinhada verticalmente entre pisos, o que significa que a coluna superior não assenta diretamente sobre a coluna inferior. Em vez disso, a coluna "migra" ou desloca-se horizontalmente de um nível para outro ao longo de uma série de pisos. Esta transição gradual distribui a carga de forma mais uniforme, em vez de a transferir de uma só vez.
Com vasta experiência em engenharia estrutural, a IMEG tem estado na vanguarda da conceção e implementação de soluções para projetos complexos. A sua competência reflete-se não só no trabalho em empreendimentos de grande destaque, mas também no compromisso com a partilha de conhecimento através de conferências do setor. Reconhecendo a necessidade de ferramentas analíticas avançadas, a IMEG integrou as soluções IDEA StatiCa no seu fluxo de trabalho há quatro anos, melhorando a sua capacidade de abordar projetos estruturais complexos com maior precisão e eficiência.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Walking Columns – A Proposed Design Methodology October 20, 2021, Presented by: Clifford Schwinger, PE}}}\]
Teoria na prática
O que têm em comum o Seminole Hard Rock Hotel & Casino em Hollywood, o Vancouver House em Vancouver ou The Laurel Rittenhouse Square na Filadélfia? A superação de desafios com recurso a colunas em migração e ao projeto de engenheiros da IMEG.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Vancouver House, The Laurel Rittenhouse Square, Seminole Hard Rock Hotel and Casino}}}\]
Enquanto no Seminole Hard Rock Hotel e no Vancouver House o foco era principalmente a forma arquitetónica ao utilizar colunas em migração e inclinadas, em The Laurel Rittenhouse Square, as colunas em migração foram utilizadas para expandir os pisos superiores para oeste, preservando um edifício histórico na base. Trata-se de um projeto recente da IMEG.
The Laurel Rittenhouse Square é uma torre residencial de ultra-luxo com 50 andares e 54 200 m², sendo o edifício residencial mais alto da Filadélfia. Projetado pela Solomon Cordwell Buenz e com engenharia da The Harman Group (atualmente IMEG), inclui 65 apartamentos de condomínio, 184 apartamentos e um pódio de três pisos com espaço comercial e de restauração.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{The Laurel Rittenhouse Square in Philadelphia}}}\]
Um desafio estrutural fundamental foi preservar um edifício histórico adjacente de três pisos, maximizando simultaneamente a área de piso. Para o conseguir, os engenheiros implementaram colunas em migração, deslocando gradualmente as colunas portantes ao longo de quatro pisos para suportar os mais de 40 andares acima.
Desafios de engenharia
Atualmente, não existe uma metodologia ACI 318 estabelecida para o dimensionamento de colunas em migração. Os engenheiros estruturais devem, portanto, recorrer principalmente a uma abordagem baseada em princípios fundamentais de engenharia estrutural e na experiência. Isso pode ser complexo, pois as colunas em migração podem apresentar condições únicas. No entanto, tratam-se de regiões de descontinuidade e, por isso, as colunas são dimensionadas de acordo com a forma como a norma aborda essas zonas — o método Escora-e-tirante (SaT), ainda que o ACI não mencione explicitamente as colunas em migração. Por conseguinte, são necessários engenheiros mais experientes para considerar todos os dados e condições que intervêm no cálculo. O método SaT baseia-se numa hipótese inicial. No entanto, se essa hipótese estiver incorreta, pode não refletir com precisão a realidade, tornando a experiência essencial.
Soluções e resultados
A IMEG implementou o IDEA StatiCa Detail para realizar uma análise comparativa com os cálculos manuais de escora-e-tirante segundo a ACI 318-14. Esta abordagem foi fundamental para validar comportamentos estruturais essenciais e garantir a conformidade com as melhores práticas de engenharia.
O IDEA StatiCa Detail desempenhou um papel fundamental na avaliação da transmissão de cargas entre múltiplos pisos, na avaliação do impacto das forças de desvio aplicadas aos pisos pelas migrações de colunas e na identificação de potenciais zonas de fendilhação por tração resultantes de escoras em garrafa. Estes dados são essenciais para otimizar as soluções de projeto e mitigar os riscos estruturais.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Hand calculation of walking column}}}\]
O software aumentou a fiabilidade das decisões de engenharia em cenários complexos, proporcionando uma análise mais refinada das distribuições de tensões e das interações de forças.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Model and results of walking column in IDEA StatiCa Detail}}}\]
Desde janeiro de 2021, o escritório da IMEG na Filadélfia integrou o software IDEA StatiCa no seu fluxo de trabalho para analisar elementos estruturais não normalizados e para desenvolver soluções para desafios arquitetónicos complexos.
O IDEA StatiCa Detail fornece uma solução para a análise de regiões de descontinuidade (regiões D) utilizando o Método do Campo de Tensões Compatível (CSFM) não linear. Este método permite aos engenheiros obter uma compreensão mais aprofundada do comportamento estrutural real, incluindo padrões de distribuição de cargas, concentrações de tensões e exigências de armadura em elementos de betão.
Embora o IDEA StatiCa seja uma ferramenta poderosa, não substitui o julgamento de engenharia. A sua utilização requer engenheiros experientes, familiarizados com os métodos ACI e Escora-e-tirante, com supervisão de nível sénior para garantir uma interpretação correta dos resultados.
Todd R. Campbell, P.E.
Diretor Associado/Gestor de Garantia de Qualidade
Conclusão
As colunas em migração representam um desafio estrutural único que requer uma abordagem cautelosa. A IMEG demonstrou competência neste domínio, aplicando metodologias e ferramentas avançadas como o IDEA StatiCa para validar outros métodos. Ao integrar com sucesso colunas em migração em projetos de grande destaque, como The Laurel Rittenhouse Square, a IMEG demonstrou como a engenhosidade da engenharia pode superar obstáculos arquitetónicos e estruturais.
À medida que o setor continua a evoluir, a utilização de colunas em migração tornar-se-á provavelmente mais refinada, com soluções de software avançadas a desempenhar um papel crucial na garantia de projetos seguros e eficientes.
Inicie o seu período de avaliação hoje e usufrua de 14 dias de acesso completo e serviços sem qualquer custo.
Iniciar avaliação gratuita
