C2LAB

Laboratório de Construção da Faculdade de Arquitectura da Universidade do Porto

Prof. Nuno Lacerda Lopes | Eliseu Gonçalves | Ana Isabel Costa e Silva c2faup@gmail.com

Estruturas: principal e cobertura

O metal no Pavilhão Multiusos de Viana do Castelo

G05 Joana Costa

Jorge Alves

Sara Pascoal

ABSTRACT O presente trabalho pretende estudar e aprofundar

o metal no Pavilhão Multiusos de Viana do Castelo,

obra do Arquitecto Souto de Moura.

O metal é o material elegido para esta obra, tanto

para fins construtivos como também estéticos. Este

elemento faz parte de todo o conjunto do Pavilhão,

desde a estrutura, cobertura, infra-estruturas (palco

e caixa de escadas) e em pormenores (caixilhos e

guardas)

Numa conversa com o GOP, foi-nos explicada a

evolução da estrutura e cobertura e as suas dife-

rentes fases. Devido à sua complexidade decidimos

dedicar o estudo à utilização do metal nas estrutu-

ras, a principal e a cobertura.

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 3

01 Contexto e Cronologia

Com uma situação natural privilegiada e com uma

dimensão humana que os vianenses souberam pre-

servar, Viana do Castelo assume-se como uma ci-

dade inter-geracional e onde o lazer, a cultura e o

ambiente representam um papel primordial.

Ao longe, a montanha debruçada sobre a foz do rio

Lima evidencia a condição excepcional desta ci-

dade, onde três ecossistemas convergem e convi-

vem: a montanha, o rio e o mar.

Porém, quem actualmente visita Viana, não ima-

gina a lacuna de meios e locais de referência que a

cidade outrora detinha, quanto aos seus espaços e

serviços.

Numa tentativa de colmatar essas mesmas falhas,

a Câmara Municipal aliou-se ao, então, recente

Programa Polis e dessa parceria surgiu a VianaPo-

lis, entidade responsável por grande parte dos pro-

jectos, de cariz (maioritariamente) público, constru-

ídos na última década.

A grandes nomes já presentes na cidade, como

Ventura Terra , Chorão Ramalho e João Luís Car-

rilho da Graça , juntaram-se nomes como Fernando

Távora , Álvaro Siza Vieira , Manuel Fernandes de

Sá , Adalberto Dias , Alexandre Alves Costa e Sér-

gio Fernández e, mais convenientemente para o

presente trabalho, Eduardo Souto de Moura, entre

outros que, mais ou menos promissoramente, colo-

caram Viana sob os olhares mundiais e a afirmaram

como um exemplo da arquitectura contemporânea

.

Desde há muito que faltava à cidade um espaço

destinado ao espectáculo que albergasse um ele-

vado número de pessoas. O único, de carácter pú-

blico, existente até então era o Teatro Municipal Sá

de Miranda .

Surge assim a encomenda ao arquitecto Souto de

Moura de um espaço que se adaptasse às necessi-

dades de uma cidade e, principalmente, de quem a

vive.

Inicialmente designado de Coliseu, o edifício rapi-

damente sugeriu uma designação diferente, mais

esclarecedora e coerente com todas as valências

que o mesmo pode assumir – Pavilhão Multiusos.

Desenhado primordialmente para acolher eventos

de cariz cultural e ligados ao espectáculo e às artes

performativas, este foi concebido para também re-

ceber conferências e eventos desportivos e de la-

zer.

O Edifício, a Obra

Implantado na zona ribeirinha, uma envolvente por

excelência e num dos espaços mais dinâmicos e

relevantes de toda a cidade, o Pavilhão Multiusos

ergue-se ladeado pela Praça da Liberdade – a nas-

cente – que enquadra culturalmente o edifício, pelo

Navio Museu Gil Eanes – a norte – inspirador das

características náuticas presentes na formulação

exterior do mesmo, e ainda pela sua maior condici-

onante, o rio e a sua marginal – a sul – que tanto

influenciaram e justificaram as opções do arquitecto

e que este, assim como Fernando Távora e Álvaro

Siza Vieira, tanto respeitou, abrindo todo o edifício

no piso térreo de forma a minimizar o impedimento

da vista desde a rua.

Assume assim a forma quase que de uma mesa so-

bre o solo, cujo tampo acolhe os escritórios e a co-

bertura; ainda de modo a não interferir com a visibi-

lidade e a permeabilidade do pavilhão, todo o re-

cinto dedicado aos eventos desenvolve-se num an-

dar inferior.

A plateia divide-se em duas bancadas laterais, que

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 5

acompanham a direcção da rua e do rio, e expande-

se para o recinto plano central, que também pode

ser convertido em campo desportivo, e que se ori-

enta para o palco (amovível e expansível) do lado

nascente, dado que a entrada para o próprio edifí-

cio se localiza do lado poente (no intuito de orientar

as pessoas contra o sol e para a cidade, não para

o mar).

Um espaço amplo que se isola da cidade, sem lhe

impedir o contacto com a obra e através da obra. __________________________________________________

1 Templo do Sagrado Coração de Jesus, mais vulgarmente co-

nhecido como Templo de Santa Luzia 2 Hospital Central do Alto Minho, actual Hospital de Santa Luzia

- Unidade de Saúde do Alto Minho 3 Pousada da Juventude de Viana do Castelo 4 Auditório da ESTG-IPVC e, mais relevante para a obra em es-

tudo, Praça da Liberdade 5 Biblioteca Municipal de Viana do Castelo – a nascente da

Praça da Liberdade 6 Plano de pormenor do Parque da Cidade 7 Plano de pormenor da Frente Ribeirinha 8 Proposta para o novo mercado municipal da cidade (impug-

nado por providências cautelares relacionadas com o Prédio

Coutinho) e o edifício de habitação construído no local do an-

tigo mercado

9 "Uma cidade marítima portuguesa está a ser transformada

numa Meca da arquitectura." - Revista Wallpaper 10 A sua lotação máxima ronda os 250 lugares – espaços priva-

dos também não excediam significativamente esse valor.

3

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 7

4

5 6

7

8

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 9

02 Aspectos tipológicos e construtivos do edifício.

Os 3 pisos do Centro Cultural estão inseridos numa

área de 3.792 m2. No piso -1 encontram-se os

acessos às bancadas laterais e o recinto de jogo.

No piso 0, o piso de entrada, encontram-se o início

das bancadas e destaca-se a enorme transparência

dada pelo vidro utilizado. E no piso 1 estão as cabi-

nes cénicas e os espaços administrativos.

Para além do recinto de jogo é possível trazer para

essa zona um palco e cadeiras diversos tipos de

uso do espaço.

O piso da entrada é envidraçado de todos os lados,

o que dá uma noção de espaço contínuo e aberto

para quem passeia na marginal e para quem está

dentro do edifício. O edifício no seu exterior tem

uma leitura construtiva. Os perfis metálicos da es-

trutura estão parcialmente visíveis e à sua volta en-

contram-se os tubos “metálicos” que remontam

para a engenharia naval, dada a presença do

grande navio naquele espaço.

O edifício tem a particularidade de o conjunto da

cobertura e o primeiro piso se apoiarem apenas em

quatro pontos. Estes estão situados nos quatro vér-

tices do rectângulo, com as dimensões de 70 por

54 metros.

A laje térrea é maciça de betão armado com 0,50 m

de espessura na zona central apoiada numa malha

de microestacas convenientemente espaçada. A

zona perimetral da laje apresenta 0,80 metros de

espessura.

O edifício é constituído por lajes de betão armado

apoiadas em paredes do mesmo material e estas

lajes têm de espessura 0,30m-

Todas as paredes exteriores são de betão armado

assim como as paredes interiores necessárias ao

bom comportamento do edifício em todas as direc-

ções. As suas espessuras variam entre os 0.20 e

os 0.30 m. As lajes de bancada têm 0.16 m e en-

contram-se apoiadas em vigas de betão espaçadas

de 5 metros.

A cobertura e a laje do primeiro piso funcionam

numa moldura periférica constituída de vigas metá-

licas revestidas com 0.10 m de betão. Os vãos des-

tas vigas são, respectivamente, 63 e 43,3 metros,

longitudinal e transversal, e as suas alturas são de

5 metros.

Ao longo dos alinhamentos longitudinais as lajes

constituem uma consola para o interior da viga (ga-

leria) com cerca de 3,7 m e uma pala para o exte-

rior, o que implicou a realização de uma viga metá-

lica exterior de modo a haver uma resistência aos

momentos resultantes das acções verticais des-

compensadas. Esta viga metálica serve de apoio às

tubagens e juntamente com perfis diagonais limita

os deslocamentos transversais

A estabilidade horizontal global é assegurada pelas

paredes principais e pelas paredes em betão ar-

mado dos alinhamentos transversais.

Utilizam-se pavimentos constituídos por vigas mis-

tas de aço/betão, com funcionamento unidireccio-

nal, face à dimensão dos vãos e à preocupação em

limitar o peso.

03

O Processo Construtivo O centro cultural de Viana do Castelo encontra-se

inserido num espaço privilegiado da marginal da foz

do Lima, em torno de um eixo que se afirma como

a nova centralidade cultural do Minho. A grande

particularidade do edifício é o apoio do conjunto, co-

bertura e primeiro piso, em apenas quatro pontos.

Estes apoios são materializados por troços de pa-

redes, em estrutura mista, situadas nos quatro vér-

tices do rectângulo com dimensões de 70 por 54

metros. Optou-se por uma estrutura metálica, pelo

facto de esta ser mais leve e permitir realizar vãos

maiores.

Numa fase inicial de projecto o arquitecto, Eduardo

Souto Moura, queria uma estrutura visível e, então,

estudaram uma bidireccional com vigas altas apa-

rentes que seriam visíveis no alçado. As vigas se-

riam fixadas na estrutura principal.

O projecto evolui e a estrutura desaparece da fa-

chada. Opta-se por uma estrutura tridimensional

sendo esta a que aparece no projecto de licencia-

mento. É uma estrutura do tipo LANIK, sistema

construtivo “SEO”, com nós esféricos. O nó é com-

posto por uma esfera, com furos roscados onde se

fixam as barras. Estas, são tubulares redondos e

nas suas extremidades são soldados parafusos có-

nicos de forma a fixarem-se nas esferas. É um sis-

tema leve e rápido de montar. De modo a facilitar a

montagem em obra, criou-se uma consola onde

essa estrutura pousa. Depois só é fixada de um dos

lados o que lhe confere flexibilidade. O facto de

criar essa consola permitiu esconder o sistema de

escoamento de água, retirando-o da fachada.

A empresa que tomou conta da obra, Martifer, como

não fazia este tipo de estruturas, propôs uma com

vigas transversais que estão apoiadas no contorno

do edifício, sendo só afixadas de um dos lados para

permitir alguma flexibilidade. A drenagem desta co-

bertura é resolvida com um esquema a quatro

águas colocando estas vigas com uma curvatura

(contra-flecha) que depois de deformadas ainda se

apresentam, com a sua parte central, a cota supe-

rior à periferia, permitindo o escoamento das águas

para os bordos laterais, como na estrutura tridimen-

sional o escoamento das águas não é visível na fa-

chada.

A estabilidade horizontal é assegurada pelas pare-

des principais e pelas paredes em betão armado

dos alinhamentos transversais. Por causa da di-

mensão dos vãos a vencer pelas vigas principais,

houve a preocupação de limitar o peso das lajes,

optando-se pela utilização de pavimentos constituí-

dos por vigas mistas (aço/betão), com funciona-

mento unidireccional.

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 11

9

10

11

12

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 13

13

14

15

04 O Autor

Eduardo Elisio Machado Sou to de Moura, nasceu

no Porto a 25 de Juljo de 1952.

Frequentou o curso de Arquitcetura na Escola Su-

perior de Belas Artes do Porto e na Faculdade de

Arquitcetura da Universidade do Porto.

No decurso da sua carreira de estudante colaborou com o Arquitectura Álvaro Siza Vieira (no seu ate-lier, entre 1974 e 1979). Em 1980, ano em que conclui a sua licenciatura, recebe o seu primeiro prémio, atribuído pela Fun-dação Engenheiro António de Almeida e iniciou a sua actividade liberal de arquitecto. Na obra de Souto Moura são reflectidas as suas vá-rias referências: Siza Vieira (1993-), Mies van der Rohe (1886-1969) e Aldo Rossi (1931-1997). Também as experiências californianas dos anos 50 e 60 de Crasg Ellwood, Pierre Koring e as case study houses, e a arte mi-nimalista de Donald Judd e Sal Lowitt. Foi professor convidado de diversas faculdades du-rante os anos 80 e 90: Faculdade de Arquitectura de Paris-Belleville (1988), Escolas de Arquitectura de Harvard e Dublin (1989), ETH de Zurich (1990-1991) e Escola de Arquitectura de Lausanne (1994). Principais projectos e obras: - Mercado Municipal e Estádio Municipal de Braga - Casa das Artes, Casa do Cinema de Manuel de Oliveira e Edifício Burgo, no Porto - Ponte dell’ Accademia, em Veneza Intervenções patrimoniais: - Convento de Santa Maria do Bouro, em Amares - Edifício da Alfândega Nova (actual museu dos transportes e comunicações) - Antiga Cadeia da Relação (convertido no Centro Português de Fotografia), no Porto Intervenções territoriais: - Faixa Marginal de Matosinhos -Metro do Porto -Praça do Município da Maia. Nos últimos anos tem também trabalhado na área do Design de Produto. Em 2011 ganhou o Prémio Pritzeker de Arquitec-tura, sendo o segundo português a alcança-lo ( pri-meiro português a recebê-lo foi Siza Vieira). Vive no Porto com a sua família, na Praça de Liège, na Foz do Douro, numa moradia com três habita-ções que ele próprio desenhou. É vizinho de Siza Vieria e trabalha próximo da sua casa, num edifício partilhado com Siza Vieria e Rogério Cavaca.

16

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 15

05 Um Corte Construtivo

O pormenor do corte construtivo pretende mostrar

o método de resolução perante a necessidade de

remover as águas do telhado (1) e, de que forma,

resolvem o caixilho da janela devido à flexão das

grandes vigas da estrutura principal (2).

Para remover as águas do telhado (1), não apoiam

a estrutura directamente nas vigas principais mas

nos perfis em consola permitindo que o sistema de

recolha de água seja colocado antes da viga princi-

pal, ocultando-se, este, da fachada.

Como o vão é demasiado extenso, sem qualquer

apoio entre as janelas, os engenheiros optaram por

colocar uma viga mais espessa de modo a diminuir

a sua flexão; no entanto, a viga continua a ter uma

flexão máxima de cerca de 2 centímetros, o que

não permitia fazer o caixilho encostado à viga pois

o vidro poderia partir. Desta forma, como é visível

no desenho, preferiram deixar uma folga entre o

caixilho e a viga, possibilitando que a mesma flicta

nesse espaço. Esse espaçamento é ocultado pelo

rebaixamento do tecto falso do lado exterior do edi-

fício.

17

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 17

18

19

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 19

20

06 Aspectos Técnicos dos Materiais

METAIS

Devido à sua plasticidade, podem ser transforma-

dos em peças decorativas, elementos estruturais,

portas, esquadrias, pisos, grades, etc...

Os metais usados na arquitectura são o aço e o alu-

mínio. O alumínio dá forma às esquadrias, janelas,

portas, coberturas e fachadas. Já o aço, além de

esquadrias em geral, está presente também na es-

trutura, seja na forma de vergalhões - o esqueleto

do betão armado - ou como colunas, pilares e vigas

que podem ou não ser combinadas com alvenaria

ou betão.

PROPRIEDADES GERAIS DOS METAIS DEN-

TRO DA ARQUITETURA

Resistência mecânica relativamente alta, pela duc-

tilidade, dureza, brilho, capacidade, baixa resistên-

cia eléctrica e alta condutibilidade térmica. Os prin-

cipais usos são como materiais estruturais, condu-

tores eléctricos, materiais de acabamento e protec-

ção.

AÇO Em geral, o que chamamos de ferro, é, na verdade, aço. O ferro não tem resistência mecânica e é usado em grades, portões, e guardas decorativas em que se aproveita a plasticidade do material, tra-balhando no estado líquido, permitindo a moldagem de desenhos ricamente detalhados. Já o aço é empregado quando a responsabilidade estrutural entra em jogo. São 3 as qualidades do aço disponíveis no mercado: o carbono, o cortain, e

o galvanizado. A diferença entre eles está no trata-mento anticorrosivo de cada um, que determina também a função a que estão aptos. Mais resistente, o aço galvanizado possui a mesma composição química do carbono, mas é revestido por uma camada de zinco. É usado especialmente em calhas para a colecta da água e alguns tipos de tubulação. O aço galvanizado aceita pintura desde que seja aplicado um fundo que permita a aderên-cia da tinta. O aço do tipo cortain é um pouco mais caro que o aço comum. Mais bonito, com aspecto platinado e envelhecido e cor acobreada, ele pode ser deixado aparente ou apenas receber pintura decorativa. O aço cortain dispensa o uso de produtos protectores, a não ser quando localizado no litoral, onde está sujeito à acção da maresia. Mesmo assim, sofre apenas 1/3 da corrosão provocada no aço comum pelas mesmas condições. Porém, deve-se tomar cuidado com frestas e locais onde possa haver grande concentração de água. A resistência e a aparência desse produto são o re-sultado de sua superfície oxidada e impermeável, que veda a entrada de humidade e impede o avanço da ferrugem. O aço comum é menos dúctil que o ferro fundido, mais maleável, mais duro e mais flexível. Apresenta um aspecto granulado característico. Magnetiza-se dificilmente, mas conserva esse magnetismo adqui-rido. É óptimo para receber tratamento térmico. Resistência ao desgaste: é bastante grande, princi-palmente quando se adopta o uso de ligas apropri-adas. Resistência ao impacto: depende do tipo do aço. Via de regra é alta. Fadiga: é de grande importância, visto que pode le-var facilmente a acidentes graves, principalmente em pontes e peças e que recebem vibração trans-mitida por máquinas, vento ou água. Dobramento: alguns metais, em especial o aço, têm que ter uma certa ductibilidade. É o caso importante dos aços para betão armado, que devem ser defor-mados a frio, em geral na obra, para formar gan-chos ou para tomar uma forma de acordo com a po-sição que devem ocupar no interior do concreto. ESTRUTURAS A estrutura metálica, sempre de aço, possui unida-des industriais desenhadas para permitirem o en-caixe de umas nas outras, possibilitando assim, a construção dos mais diferentes projectos. Estas unidades, chamadas perfis, tem espessura variável

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 21

e contorno de letras do alfabeto, partindo do I, bá-sico, há o H, o C, o U, e a cantoneira em L, entre outras. Estes padrões de perfis metálicos foram de-senvolvidos para aliar a estética e a resistência. Há ainda o sistema norte-americano conhecido por chapa dobrada, que se constitui por uma chapa de aço mais leve e de menor espessura que a dos per-fis. Esta é cortada e dobrada de acordo com as ne-cessidades do projecto, permitindo criar formas di-ferenciadas que compõem a estrutura da obra ou definem o seu aspecto final. Fabricadas com extrema precisão, as peças de aço devem ser encaixadas, soldadas e aparafusa-das. É importante salientar que tanto a soldagem como o parafuso feito de aço de alta resistência, são mais fortes que o próprio perfil, garantindo uma maior segurança.

07 Alguns pormenores

de construção 3D

Fase I

Sistemas de Treliças Simples Planas

Sistema de cobertura constituída por réplicas das treliças da estrutura principal, mas de menor dimensão, que assentam em cima da estru-tura e que, por isso, se deno-tam na fachada.

Este sistema seria cons-truído perpendicularmente às fachadas principais (parale-las à rua e ao rio) e faria com que as forças exercidas pela cobertura recaíssem sobre as mesmas.

21 a 23

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 23

Fase II

Sistemas de Treliças Es-paciais

Sistema de cobertura tridi-mensional constituído por “pi-râmides quadrangulares” in-vertidas que acompanham todo o vão do edifício.

Esta mesma estrutura so-freu inclusive duas fases – pri-meiramente uma estrutura fixa que se apoiava directamente na estrutura principal; e que evoluiu para uma estrutura ajustável, apoiada numa con-sola assente na estrutura prin-cipal, permitindo acompanhar os movimentos de dilatação e flecha, aumentando a sua re-sistência.

Este sistema, em ambas as fases, não teria qualquer impli-cação na fachada, ao invés da primeira fase, porém não terá sido construído devido aos seus custos.

24 a 26

Fase I

Sistemas de Treliças Sim-ples Planas

Sistema de cobertura em tudo semelhante à primeira fase – sistema de treliças per-pendiculares às laterais de maior dimensão, descarre-gando sobre elas as forças da cobertura.

Difere-se, então, da pri-meira fase por não ser visível a partir da fachada exterior dado que as vigas superiores deste sistema assentarem na estrutura principal, ainda que apenas um dos lados seja fixo permanentemente (o outro lado torna-se móvel para, à se-melhança da segunda fase, acompanhar os movimentos da estrutura.

27 a 29

ESTRUTURA E COBERTURA

PAVILHÃO MULTIUSOS

P. 25

08 Bibliografia e outras Re-ferências

-Fernandes, Fátima

Pavilhão multiusos, Viana do Castelo, Eduardo

Souto de Moura=multi-use pavilion, Viana do Cas-

telo, Eduardo Souto de Moura: a arte da constru-

ção=the art of building / Fátima Fernandes, Michele

Cannatà. - Porto: Civilização, 2005. - 138

-Mesa: Eduardo Souto de Moura: 30 anos projectos

seleccionados=30 years selected projects / ed. Ca-

milo Rebelo. - Casal de Cambra: Caleidoscópio,

2011

-Eduardo Souto de Moura: architect / ed. Francesc

Zamora Mola. - Barcelona: Loft, 2009.

-Gatz, Konrad

Edificios con estructura metalica / Konrad Gatz,

Franz Hart. - Barcelona: Editorial Gustavo Gili, cop.

1968.

-Nachtergal, C.

Estructuras metalicas : cálculos y construcción / C.

Nachtergal ; trad. Sebastian Lopez Camarasa. -

Madrid : Editorial Blume, 1969.

Referências da Biblioteca Gráfica

Imagem 1 – Fotografia em obra

www.gop.pt

Imagem 2 – Alçado Sul

El Croquis

Imagem 3 – Esquiços do arquitecto

El Croquis

Imagens 4 a 6 – Vistas do Exterior

www.gop.pt

Imagens 7 e 8 – Vistas do Interior

www.gop.pt

Imagens 9 a 12 – Fotografias em obra; estrutura

Imagens 13 a 15 – Fotografias da maquete

El croquis

Imagem 16 – Eduardo Souto de Moura

Imagens 17 a 19 – Cortes construtivos pela fachada

Jorge Alves

Imagem 20 – Estrutura metálica (ilustrativo)

Imagens 21 a 23 – Perspectivas Sistema Cobertura

Fase 1

Sara Pascoal

Imagens 24 a 26 - Perspectivas Sistema Cobertura

Fase 2

Joana Amorim Costa

Imagens 27 a 29 - Perspectivas Sistema Cobertura

Fase 3

Jorge Alves

Edições 2013/2014

FAUP