Novo campus em Arlesheim, Suíça

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Treliças de fachada de aço

A disposição do edifício foi concebida de forma a proporcionar flexibilidade total pelo facto de não existirem pilares nas áreas de produção.

Em consonância com o conceito da Indústria 4.0, o processo de planeamento também é digitalizado, o que se reflete, especialmente, na análise estrutural e na elaboração de todos os planos e documentos de planeamento necessários.

O edifício é constituído por uma cave com estacionamento subterrâneo, um rés do chão de pé-direito alto sem pilares e três pisos superiores. Os dois pisos superiores estão em consola nos quatro lados do edifício e assentam em estruturas de treliça no plano da fachada. Estas estruturas de treliça abrangem toda a altura dos dois pisos superiores e estão apoiadas em pilares individuais inclinados.

As cargas do teto são transferidas através das treliças de fachada para os pilares inclinados dispostos nos lados longitudinal e transversal. A transferência de carga posterior ocorre através dos pilares na estrutura do edifício utilizando núcleos de betão armado e treliças de aço. Ao introduzir as cargas verticais do banzo superior através da secção nodal no pilar inclinado, ocorrem forças de desvio horizontais no capitel. Estas forças são transferidas para a laje de betão armado através da consola do teto e da armadura anexada na extremidade da mesma. Os pisos superior e inferior estão, respetivamente, apoiados nos banzos superior e inferior das treliças de fachada, fazendo aí a transferência da carga para a estrutura de aço. O piso do meio assenta nas diagonais da treliça através de consolas de aço, as quais estão sujeitas a forças axiais, mas também a flexões. Apesar de se verificar este carregamento pouco comum de uma treliça, a carga axial sobrepõe-se claramente ao comportamento de flexão.

Esta estrutura de treliça é única porque está localizada fora da envolvente isolada do edifício e está exposta às variações de temperatura resultantes das condições climáticas. A estrutura de aço foi projetada para resistir a amplitudes térmicas de +/- 30 °C. Isso resulta em forças normais de até, aproximadamente, 4 MN com alteração de sinal nos banzos superiores e inferiores. As consolas de apoio devem, portanto, não só suportar as cargas verticais das lajes de betão armado, mas também as forças horizontais restringidas resultantes das diferenças de temperatura nas lajes de betão armado.

Os banzos superiores e inferiores das treliças de fachada são constituídos por secções de tubo quadrado formadas a quente de 400x400x20. São necessárias espessuras de parede maiores (até 30 mm) nas zonas de ligação para absorver as tensões nodais. Para se conseguir conceber esta geometria de ligação complexa, estas são soldadas a partir de placas individuais. Dependendo da carga, as diagonais são dimensionadas como secções clássicas HEA, HEB ou HEM. As ligações aos banzos superiores e inferiores são efetuadas através de pontas soldadas na zona de ligação. A diagonal é depois conectada a uma ligação rígida de chapa de extremidade aparafusada.