Arena de obras

O Soccer City Stadium, em Johannesburgo, possui uma estrutura esbelta em pré-moldados cobertos com painéis de concreto reforçado com fibras

Segundo Marco Juliani, diretor da empresa de engenharia consultiva Ieme Brasil, não existe uma regra muito linear e clara que indique quando a adoção do sistema pré-moldado é mais favorável que a moldagem "in loco". Apesar disso, a altura dos estádios de futebol é outro fator contrário à moldagem feita no local definitivo da peça. "Para uma construção moldada 'in loco' são necessários escoramentos enormes para uma estrutura muito alta. Com o sistema pré-moldado, você tem uma economia grande nesse aspecto, sem necessidade de preparar um escoramento físico", analisa o engenheiro. Um ponto importante é que, na moldagem da peça pré-fabricada, deve ser considerado que a estrutura onde as peças serão empregadas vai receber uma carga dinâmica - caso de arquibancadas, pontes etc. - e não estática.

Projeto do Estádio Nacional de Brasília prevê captação de luz solar para geração de energia e reaproveitamento de água pluvial

Estrutura da cobertura do estádio de Durban, na África do Sul: cabos tensionados por anéis de compressão

Vibrodina: equipamento de tecnologia italiana simula a dinâmica das torcidas para a análise estrutural do estádio

Há projetos que utilizam outras técnicas para a estrutura das coberturas. O primeiro projeto apresentado para a cobertura do estádio do Morumbi tinha como estrutura duas vigas transversais, que atravessavam toda a dimensão do estádio. Mas não foi levado adiante, por ser inviável. Atualmente, trabalha-se com um projeto para o Morumbi que também apresenta uma estrutura de cabos tensionados.

As estruturas para sustentação de coberturas de estádios são de aço. As membranas que formam a cobertura podem ser de diversos materiais têxteis ou policarbonato e até mesmo vidro. A escolha do material obedece a critérios estéticos e técnicos - como, por exemplo, o peso desejado das membranas sobre aquela estrutura. É possível também que os tetos das arenas esportivas empreguem uma tecnologia ainda mais avançada na instalação - coberturas retráteis. "Mas é preciso sempre prever a cobertura retrátil no início do projeto", lembra Miriam.

Os tetos retráteis funcionam com roldanas, cabos e mecanismos eletrônicos. Com eles, seria possível cobrir todo o gramado, e não somente a área dos torcedores. No Brasil, existe a possibilidade de estádios como o que será construído em Manaus ter esse recurso. Para a instalação de coberturas, retráteis ou não, também são feitas simulações em túneis de vento.

Estádio Moses Mabhida em Durban: cobertura em arco com 360 m de vão

Além dos sistemas construtivos da arquibancada e da cobertura, outras tecnologias fazem parte importante das obras nos estádios, como a instalação dos sistemas de segurança - como câmeras para monitoramento - e de cadeiras antichamas. (Há uma exigência da Fifa para que os estádios tenham assentos em todos os setores.) Além disso, como muitos dos estádios que deverão ser utilizados na Copa já estão construídos, para garantir a segurança da estrutura em relação ao comportamento da torcida é preciso fazer monitoramentos especiais. De acordo com o resultado, alguns estádios podem ter que passar por adaptações.

Muitos estádios brasileiros tiveram um bom funcionamento estrutural até alguns anos atrás porque o comportamento da torcida era mais estático, mais calmo. As estruturas desses estádios haviam sido calculadas para suportarem o peso do público como carga estática (5 kN/m²). Ao longo dos anos, com o advento das torcidas organizadas e com o uso dos estádios para shows de música, as estruturas passaram a sofrer maior impacto de cargas dinâmicas. Com isso, as construções começaram a apresentar problemas de vibrações excessivas, exigindo algumas adaptações. "Depois de um estudo adequado, pode ser feita uma adequação dentro de parâmetros econômicos bem viáveis", garante Marco Juliani, da Ieme Brasil.

Para fazer esse estudo de comportamento de estruturas, a empresa utiliza um equipamento italiano chamado Vibrodina, que faz parte de um sistema com sensores e software de análise de vibrações que vão ser usados para analisar os dados. O Vibrodina em si é um aparelho mecânico gerador de vibrações. Ele aplica cargas dinâmicas em uma estrutura, segundo determinados parâmetros de força e frequência, semelhante ao comportamento do público. A análise dessa simulação indica se a estrutura está adequada ou se precisa de um reforço ou de alguma reforma.

O Vibrodina foi usado amplamente para análise estrutural de estádios na Copa do Mundo de 1990, na Itália. Um estudo do projeto da obra indica os pontos para instalar o equipamento para melhor representar o comportamento da torcida. Os sensores e acelerômetros medem o comportamento da estrutura. O resultado pode exigir adaptações nas construções como a instalação de amortecedores especiais, como ocorreu nos estádios do Morumbi e do Pacaembu no início dos anos 2000. "Em ambos os casos o objetivo foi aumentar o grau de amortecimento interno da estrutura de forma a eliminar efeitos de ressonância das arquibancadas sob ação das torcidas", afirma o engenheiro Fernando Brucoli, gerente da Gerb, empresa que forneceu os amortecedores usados na adequação.

Arenas sustentáveis

As membranas tensionadas estão na maioria dos estádios construídos nos últimos anos

Se as ecoarenas forem colocadas em prática, o Brasil será o primeiro País a organizar uma Copa do Mundo com a bandeira da sustentabilidade. Mais do que procedimentos técnicos, é preciso que as construtoras, os arquitetos e os investidores estejam alinhados com essa filosofia, que também quer ser estendida aos hotéis e aeroportos que vão movimentar o evento.

A água da chuva que escoar pelas membranas é coletada por uma calha no anel de compressão

Soccer City Stadium, Johannesburgo

Painéis usados para a cobertura e fachada têm cores e texturas diferentes e simulam um vaso artesanal africano

A partir das imagens e ideias dos arquitetos, a empresa desenvolveu a estrutura para a enorme cobertura e fachada, em interação com os engenheiros das estruturas de concreto das arquibancadas, projetadas pela PDNA, de Johannesburgo. A geometria da cobertura e da fachada tem um diâmetro exterior de 300 m que foi definido por várias seções radiais.

A abertura da cobertura e das treliças que envolvem o estádio segue o formato retangular do campo e da disposição das arquibancadas. As geometrias combinadas criam uma estrutura curva tridimensional. A treliça espacial de 800 m de comprimento, com suas três cordas de seções circulares, é revestida por painéis de policarbonato e é apoiada por 12 shafts de concreto e por 16 colunas.

A treliça em balanço da cobertura tem dimensões de 38 m sobre as arquibancadas. Os balanços estão revestidos por membrana em PTFE (Politetrafluoretileno), suportada por arcos na parte superior e uma membrana em tela em PTFE na parte interna. As estruturas de cobertura com membranas do estádio Soccer City são suportadas por um arranjo de arcos de disposição radial.

A esbelta estrutura em casca da fachada, concebida como uma viga curva em aço, é suportada por colunas de concreto inclinadas e fixadas na parte superior do anel de treliça. Os painéis reforçados de concreto e fibra de vidro têm 13 mm de espessura e dimensões de 1,2 m x 3,6 m.