Estruturas hiperbólicas
Introdução
Em geral
Estruturas hiperbolóides são construções projetadas com geometria hiperbólica. Muitas vezes são estruturas altas, como torres, nas quais a resistência estrutural da geometria hiperbólica é utilizada para suportar um objeto, como caixas d'água, mas também é utilizada para fins decorativos, bem como para sua economia estrutural. As primeiras estruturas hiperbolóides foram construídas pelo engenheiro russo Vladimir Shukhov (1853-1939).
História
A primeira estrutura hiperbolóide erguida no mundo foi uma torre treliçada de aço, localizada na cidade de Polibino, na região russa de Lipetsk. A torre hiperbolóide foi construída e patenteada em 1896 pelo engenheiro e cientista russo Vladimir Shukhov.
No entanto, Antoni Gaudí já tinha utilizado estruturas hiperbolóides integradas na construção de alguns dos seus edifícios, como na majestosa abóbada do Palau Güell, em 1888. As estruturas hiperbolóides foram posteriormente construídas por outros arquitectos famosos, como Le Corbusier ou Oscar Niemeyer.
O engenheiro espanhol Eduardo Torroja projetou mais tarde a torre de água de casca fina em Fedala[1] e o telhado em forma de hiperbolóide do Hipódromo de la Zarzuela.
Propriedades
As estruturas hiperbolóides têm uma curvatura gaussiana negativa, o que significa que a sua forma é geralmente curvada para dentro, em vez de reta ou para fora. Por serem uma superfície duplamente regrada, podem ser feitas com uma estrutura de vigas retas, portanto, geralmente são fáceis de construir e mais resistentes que as estruturas curvas, que não são regradas e devem ser construídas com vigas curvas.
As estruturas hiperbolóides são normalmente mais estáveis contra forças externas do que os edifícios "retos", mas as suas formas geram frequentemente grandes quantidades de volume inutilizável (baixa eficiência). Portanto, eles são mais frequentemente usados em estruturas de propósito único, como torres de água, torres de resfriamento e estruturas com finalidade estética.[2].
Estas estruturas são preferidas em torres de resfriamento. Na parte inferior, o alargamento da torre proporciona uma grande área onde a água circulada irá evaporar. À medida que evapora e sobe, o estreitamento no meio da torre acelera o fluxo laminar e depois, à medida que se alarga, o contato entre o ar quente e o ar atmosférico permitirá a mistura por turbulência.
Referências
- [1] ↑ Torre de agua de cáscara delgada en Fedala.: http://en.structurae.de/structures/data/index.cfm?ID=s0002124
- [2] ↑ Reid, Esmond (1988). «Understanding Buildings». The MIT Press. Consultado el 9 de agosto de 2009.: http://books.google.com/books?id=J42yn0icWAcC&pg=PA35&lpg=PA35&dq=strength+of+hyperboloid+buildings&source=bl&ots=oSSKwVtSNH&sig=7C208D0t5PXtuOtW9ZJtPaHuhcM&hl=en&ei=5pt_SrHOHoK6NYumlOkC&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=7#v=onepage&q=&f=false