SBP e GMP: Estádio
Moses Mabhida

Durban se rende à tecnologia

Realizada pela primeira vez no continente africano, a Copa do Mundo está promovendo mudanças na África do Sul. Dez estádios - construções novas e antigas - estão sendo preparados para as partidas de futebol em 2010. Entre eles estão o de Durban, que ganhará monumental arco metálico, e o Soccer City, de Johannesburgo.

Plantas, cortes e fachadas
A cobertura tensionada é sustentada por um grande arco central, que cruza o estádio longitudinalmente
Durban se rende à tecnologia
Realizada pela primeira vez no continente africano, a Copa do Mundo está promovendo mudanças na África do Sul. Dez estádios - construções novas e antigas - estão sendo preparados para as partidas de futebol em 2010. Entre eles estão o de Durban, que ganhará monumental arco metálico, e o Soccer City, de Johannesburgo.
O estádio de Durban representa a sofisticada tecnologia construtiva do século 21, já aplicada em várias partes do mundo. O Soccer City, por sua vez, guarda a história dos melhores momentos vividos por torcedores da África do Sul, em partidas realizadas desde 1987, quando foi inaugurado. O primeiro, o Estádio Moses Mabhida, terá sistemas high tech, representados por membranas e arcos metálicos, enquanto o segundo, em Johannesburgo, mesmo ganhando materiais contemporâneos, expressará em seu envoltório a memória do continente africano.
Durban é a segunda maior cidade da África do Sul. Seu estádio deverá se transformar em um ícone da região, contribuindo para a divulgação de sua imagem, conforme estabeleceu o concurso promovido pela Unidade de Projetos Especiais da municipalidade. A proposta vencedora teve como partido um grande arco central, cruzando o estádio longitudinalmente e sustentando a cobertura em membrana tensionada. Voltado para a cidade, o estádio contará ainda com uma gôndola que levará espectadores para observar a vista, no topo do arco.
Com capacidade para 85 mil pessoas, o Estádio Moses Mabhida foi projetado para receber uma semifinal da Copa do Mundo de 2010. A proposta resulta da parceria entre dois escritórios alemães: Schlaich Bergermann und Partner (SBP), que trabalha com engenharia estrutural, e Gerkan Marg und Partner (GMP), que desenvolveu a concepção arquitetônica.
Estágio da obra em junho de 2008
Desenho da estrutura metálica na área de acesso ao estádio
Imagem digital mostra a inserção do estádio Moses Mabhida na cidade de Durban
ARCOS E MEMBRANAS
As equipes técnicas que planejaram o estádio reuniram o que há de mais inovador em sistemas industrializados para construções do gênero. O resultado, quando a obra estiver concluída (o que deve ocorrer no próprio ano da competição), será uma edificação contemporânea, bem diferente dos antigos edifícios de concreto destinados às atividades esportivas. O sistema é composto pelo grande arco, anel de compressão formado pelos arcos horizontais, colunas de fachada, rede de cabos e membranas.
Como a municipalidade de Durban procurava uma proposta de grande impacto, a idéia central do projeto conduziu ao arco metálico de grandes proporções, que se divide na área de acesso, formando um Y, similar à bandeira de unificação da África do Sul. O arco esbelto, com vão de 350 metros, projeta-se sobre a arquibancada, à altura de cem metros. Para sua construção foram projetadas seções tubulares de aço, sustentadas por sistema de cabos. Este suporta todos os carregamentos da membrana, através do arco e do anel tensionado da extremidade interna da cobertura.
DISTRIBUIÇÃO DE CARGAS
O arco de seções de 5 x 5 e de 5 x 3,4 metros é composto de placas de aço, com quadros e enrijecedores internos trapezoidais. No total foram utilizadas 2,6 mil toneladas de aço S355. O anel de compressão tem seção de 1 x 1,4 metro, sendo feito de placas de aço de 35 até 50 milímetros e esticadores de dimensões máximas de 110 milímetros em aço S460, no total de 1,8 mil toneladas.
A estrutura do arco está apoiada em fundações individuais, ancoradas na rocha natural à profundidade aproximada de 20 metros, em paredes-diafragma de 40 metros de comprimento. Essa estrutura tem cerca de 350 metros de dimensão plana e peso estimado de 2,6 mil toneladas. Sua concepção obedeceu a restrições muito severas de projeto, pois a utilização racional de materiais deveria atender a critérios de sustentabilidade e facilidade de instalação.
Diante dessas condicionantes, uma complexa análise considerou várias possibilidades de formas e de projeto. A partir da volumetria global da cobertura, dos níveis de tensões e das idéias propostas pelo escritório de arquitetura, chegou-se ao conceito estrutural do arco delgado, formado por placas de aço de 15 milímetros de espessura, enrijecidas por quadros trapezoidais de oito milímetros.
A dimensão externa do arco foi definida para que reforçasse seu grande impacto arquitetônico e formal, e não pelos limites estruturais de esbeltez. Por definição de projeto, o arco foi revestido em um metro para compor as laterais da escada de mil degraus, até o seu topo, e dos trilhos da gôndola que levará até seu ponto mais alto.
Para a eficiência da equação composta por forma e custo, um algoritmo geométrico foi desenvolvido com o objetivo de materializar a dupla curvatura do arco apenas com peças formadas por placas planas. Os pinos de união das partes do arco foram estrategicamente locados para possibilitar seu içamento pelo maior guindaste disponível na África do Sul e também sua conexão ao sistema de cabos.
Esse aspecto foi decisivo para a divisão do elemento em partes menores no alto, com comprimento de cerca de oito metros, e maiores e mais pesadas quando próximas à fundação, com comprimento em torno de 13 metros.
A cobertura dos painéis de membrana segue a forma de uma seqüência de cabos, compondo altos e baixos. A parte alta é chamada de cume e a parte mais baixa, de vale. A estabilidade do arco às torções foi conseguida através dos cabos que suportam os painéis das membranas em suas cotas mais altas e da ligação com três colunas de concreto, incorporadas ao volume do estádio. Todas as forças horizontais da rede de cabos tensionados foram captadas pelo anel de compressão de forma ondulada, sustentado por uma série de colunas de aço verticais inclinadas, situadas na fachada.
Entre o arco e o anel de compressão, uma série de cabos radiais foi distribuída através dos dois anéis de tensão internos. A membrana foi tensionada entre os cabos radiais, o anel de tensão e o anel de compressão. Toda a estrutura de aço da cobertura pesa menos de 5,5 mil toneladas, com peso estrutural de 15 kg/m2, números considerados baixos pelos projetistas, se comparados aos de outros estádios de mesmo tamanho e complexidade. O arranjo dos painéis de membrana em forma de cume é parte integrante do sistema primário de cobertura.
LOGÍSTICA
O sistema que compõe o envoltório do estádio inclui, também, os fechamentos laterais que vedam área de 46 mil metros quadrados. Neles foram utilizados colunas de fachada de seção de 0,80 x 1,60 metro, feitas com placas de aço S355 de oito a 16 milímetros de espessura enrijecidas internamente, cabos de aço carbono com diâmetro de 31 a 90 milímetros e membranas de fibra de vidro com proteção em PTFE (politetrafluoretileno) reforçadas, com espessura de 0,8 milímetro.
Além das questões projetuais, exigindo o detalhamento de conexões extremamente complexas que, por serem industrializadas, deveriam chegar à obra sem margem de erro, a construção do estádio envolve cuidadosa logística. A produção do grande arco metálico, em Hamburgo, na Alemanha, foi acompanhada por técnicos da SBP, empresa que participou dos projetos conceituais e acompanhou a fabricação das peças e os procedimentos de instalação do arco, do anel de compressão, das colunas de fachada, rede de cabos e membranas.
Texto resumido a partir de reportagem de Cida Paiva Publicada originalmente em FINESTRA Edição 54 Setembro de 2008
Transporte de seções do arco de Hamburgo, na Alemanha, para Durban
Abaixo, o conector dos cabos

Texto de | Publicada originalmente em Finestra na Edição 54

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