Soluções construtivas de 13 instalações esportivas que serão o legado da engenharia brasileira ao Rio de Janeiro

Em um megaevento mundial – como são os jogos olímpicos – tudo parece ser superlativo. A Olimpíada Rio 2016, por exemplo, movimentou um volume de recursos da ordem de R$ 37,6 bilhões na cidade do Rio de Janeiro, investimento que inclui as obras de infraestrutura, acomodação de atletas e parques esportivos. Ao todo, são 33 locais de competição, situados nas regiões da Barra, Deodoro, Maracanã e Copacabana. Apenas em instalações esportivas, os investimentos – com recursos oriundos dos Governos Federal e Municipal e de parcerias público-privadas (PPPs) – totalizam mais de R$ 6 bilhões, divididos em R$ 2,34 bilhões no Parque Olímpico da Barra, a maior das instalações, com 1,18 milhão de metros quadrados de área, R$ 2,9 bilhões na Vila dos Atletas e R$ 835,8 milhões em Deodoro.

Cada uma das obras apresentou complexidades peculiares, com soluções distintas para cada caso. Em comum, uma novidade para a engenharia brasileira: a previsão de ponto único de falha (PUF) para colapso progressivo da estrutura. Tal recurso é uma exigência do Comitê Olímpico Internacional (COI) para garantir a segurança no caso de um ataque terrorista.

Outro desafio inerente a todas as obras realizadas diz respeito ao uso futuro das instalações. Como algumas delas não teriam utilidade para a cidade, para promover a criação de legado há estruturas que serão desmontadas. É o caso do Estádio Olímpico de Esportes Aquáticos e da Arena do Futuro. Os elementos desta darão origem a quatro escolas municipais. Por isso, o processo de desmontagem e de construção das escolas teve de ser considerado quando do projeto inicial, o que elevou o nível de complexidade para os projetistas envolvidos.

Das nove instalações que formam o Parque Olímpico, sete serão mantidas pós-2016: Arenas Cariocas 1, 2 e 3, Parque Aquático Maria Lenk, Arena Rio, Velódromo e Centro de Tênis. No Parque de Deodoro, que vai sediar as competições de canoagem slalom, ciclismo BMX e ciclismo mountain bike, serão oferecidos ao público após 2016 equipamentos típicos de esportes extremos, numa imensa área de lazer que será a segunda maior da cidade. O parque tem capacidade para atender, no futuro, a cerca de 1,5 milhão de pessoas de dez bairros e três municípios vizinhos.

A seguir, fizemos uma compilação das obras que mais se destacaram em áreas como solução estrutural, cobertura, fundações e movimentação de terra, reforma, materiais inovadores, logística de canteiro e legado social.

Solução estrutural

Velódromo

 

Repetibilidade colocada à prova
Considerado inadequado pela União Internacional de Ciclismo (UCI), o antigo Velódromo do Rio, construído para os Jogos Pan-americanos realizados em 2007, foi demolido. As alegações eram a existência de pilares que atrapalhavam a visão da pista, capacidade de público aquém das exigências do Comitê Olímpico Internacional (COI) e pista que não permitia atingir a velocidade necessária para competições olímpicas. Assim, com 5 mil assentos fixos e espaço para 800 lugares temporários, o novo Velódromo é elíptico, com estética remetendo a um capacete de ciclista, medindo 135,3 m de comprimento por 113,3 m de largura. Tal formato, associado à exigência do COI sobre a existência de um ponto único de falha (PUF) para colapso progressivo, culminou em desafios significativos para as equipes responsáveis pelo desenvolvimento dos projetos do Velódromo. Afinal, elementos prémoldados – como são os que compõem a estrutura da edificação – costumam ser utilizados quando há intensa repetitividade ao longo do empreendimento, o que não é o caso. Além disso, o conceito de PUF prevê a existência de vigas contínuas, capazes de resistir à remoção de um pilar, por exemplo. “O desafio foi desenvolver soluções para uma estrutura pré-moldada, que normalmente é 100% articulada”, explica o projetista João Luís Casagrande, da Casagrande Engenharia.

Além da superestrutura, a cobertura também seguiu os mesmos parâmetros de colapso progressivo. Os vãos de até 140 m foram vencidos com vigas treliçadas. Esses elementos foram concebidos de forma a suportar a carga mesmo no caso do rompimento de um banzo, por exemplo.

“As outras treliças precisam suportar a carga para que a estrutura não venha ao chão, no caso de um ataque terrorista, por exemplo”, explica Casagrande. Para ele, o conceito de PUF representou um enorme desafio para a engenharia estrutural aplicada ao Velódromo.

As ligações de topo de pilar, por exemplo, foram concebidas de forma a darem continuidade às vigas, o que foi obtido pelo uso de estribos junto às armaduras positivas desses elementos. A concepção estrutural, em casos como esse, é voltada para o desenvolvimento de ligações que promovam a continuidade dos elementos.

Estrutura pré-moldada
Se o uso de pré-moldados conferiu agilidade à execução do Velódromo, exigiu também o desenvolvimento de ligações especiais para as armaduras a fim de garantir o ponto único de falha com colapso progressivo da estrutura. Estribos garantem a continuidade das vigas que, num projeto convencional, apenas se apoiariam sobre os pilares pré-moldados.

Cobertura
O mesmo conceito de PUF foi adotado para a estrutura da cobertura, que, com vãos de até 140 m vencidos por vigas treliçadas, é capaz de se manter íntegra mesmo que alguns de seus banzos sejam removidos.

RESUMO DA OBRA

Área construída: 19.873,68 m²
Construtora: Tecnosolo
Arquitetura: Consórcio Rio Equipamentos Olímpicos
Projeto de estrutura metálica: Casagrande Engenharia
Principais fornecedores: Premo Engenharia (pré-fabricados), Dagnese Soluções Metálicas (estrutura metálica)

Cobertura

Engenhão

Segurança garantida por softwares avançados
Outra obra inaugurada para os Jogos Panamericanos de 2007 que precisou passar por reforma foi o Estádio Olímpico João Havelange, o Engenhão. Neste caso, entretanto, as intervenções não foram para adequar a obra às exigências do COI, mas devido à constatação, ainda em 2007, de problemas em sua cobertura.

A Empresa Olímpica Municipal conta que o problema foi a verificação de acomodações estruturais em valores superiores em 100% aos previstos em projeto. Com base nisso, a estrutura passou por avaliações de segurança que constataram risco caso a cobertura fosse exposta a ventos superiores a 63 km/h com direções e pressões específicas. Mesmo questionado pelo projetista original da estrutura, a Alpha Engenharia, o laudo resultou na interdição do estádio, em junho de 2013.

Por isso, tanto os quatro grandes arcos metálicos, que vencem vãos de 220 m de comprimento a 80 m de altura, quanto os pilares de concreto que os suportam, receberam reforços. O mesmo ocorreu com a parte plana do telhado, com os elementos responsáveis pelo contraventamento, com mastros e demais componentes estruturais da cobertura. A polêmica em torno da cobertura se deve, explica a Empresa Olímpica Municipal, à vulnerabilidade da estrutura às ações do vento. Assim, inúmeros ensaios foram realizados em túneis de vento para reconhecimento das pressões e esforços incidentes. O projeto de recuperação, portanto, foi desenvolvido com base em cinco desafios principais: segurança inquestionável e reduzida complexidade executiva; completo reescoramento para substituição de elementos de apoio; plano de compatibilização de uso de equipamentos de grande porte sem interferir nas instalações do estádio; trabalho em alturas muito elevadas, com uso intenso de andaimes e trabalhadores em rapel; e minimização de prazos de interdição.

Os desafios estruturais impostos pela reforma demandaram da equipe técnica do Consórcio Odebrecht/OAS, responsável pela obra, o uso de tecnologias inovadoras para a engenharia brasileira. Dentre os sistemas utilizados destacam-se os softwares noruegueses Sesam GeniE, para projeto e análise de estruturas marítimas e offshore, e Usfos, utilizado para dimensionamento dos reforços e simulação do processo de descimbramento. Outro sistema utilizado foi o britânico Orcaflex, que simulou tanto o processo de transferência de cargas da cobertura considerando a situação existente como a imposição de novas cargas. O software holandês Displacement Analyzer (Diana) fez toda a verificação da meso e infraestrutura em concreto armado. Dos Estados Unidos vieram os sistemas Ansys, que checou a convergência dos resultados e análises efetuadas e auxiliou no dimensionamento das conexões estruturais, e o SAP 2000, que fez a verificação automática de conformidade da estrutura com base em diferentes normas.

RESUMO DA OBRA

Reforma: Consórcio Odebrecht/OAS
Quantidade de aço original: 3.408 t na forma de arcos, tirantes, pendurais, contraventamentos, estrutura plana, mastros, dentre outros
Quantidade de aço adicionado após a reforma: 1.502 t
Área da cobertura: 433 mil m² de telhas metálicas com isolamento térmico e acústico

Fundações/movimentação de terra

Estádio de Canoagem Slalom

Estudos detalhados sobre o terreno onde foi construído o Estádio de Canoagem e sobre o circuito permitiram reduzir significativamente as movimentações de terra e obter corredeiras adequadas mesmo com pouca variação de altura
O reservatório com capacidade para 25 mil m3 de água foi construído em concreto moldado in loco e, além de servir ao equipamento de canoagem, fica como legado para a cidade em forma de piscina pública

 

 

 

 

1. caminho alto 2. arquibancadas 3. caminho intermediário 4. canal olímpico slalom 5. ilha de competição 6. lago 7. caminho intermediário 8. caminho baixo

Para reduzir custos de operação relacionados ao bombeamento de água, o projeto buscou conciliar uma baixa variação de altura e um circuito com corredeiras que desafiassem os atletas

Pré-moldados ajudando a vencer obstáculos
O desafio, nessa obra, era fazer com que o consumo de energia para bombear a água fosse o menor possível. Logo, era necessário criar corredeiras conforme as exigências dos Jogos sem aumentar demasiadamente o desnível das instalações. Para tanto, foram feitos diversos estudos considerando modelos hidráulicos tridimensionais e maquete hidráulica. O resultado foi a concepção dos canais de competição em concreto prémoldado, o que proporcionou controle da qualidade mais afinado e acabamento superficial adequado à prática do esporte, solução que oferece mais segurança aos atletas. No lagoreservatório, com capacidade para 25 mil m³ de água, a casa de bombas e as piscinas de largada são feitas em concreto moldado in loco.

Dentre os pontos mais críticos da execução está a fixação dos obstáculos, feita em trilhos ancorados na laje de fundo dos canais. Na Olimpíada de Londres, por exemplo, essa etapa enfrentou problemas e demandou um grande volume de retrabalho. O Estádio de Canoagem Slalom do Rio pode receber 8 mil pessoas e tem 35.500 m² de área construída.

Fundações/movimentação de terra

Centro Olímpico de BMX: prioridade do projeto foi reduzir a movimentação de terra necessária para construção da pista, aproveitando ao máximo as ondulações existentes no próprio terreno. O centro ocupa 4 mil m² de área e tem capacidade para 7.500 pessoas. O único elemento arquitetônico do centro de BMX é a rampa de largada, em estrutura metálica

Centro Olímpico de BMX e Parque Olímpico de Mountain Bike

Topografia valorizada
A excelência de ambas as obras está na forma como aclives e declives são combinados. Logo, os esforços da engenharia se voltaram não apenas à construção de pistas adequadas às respectivas práticas esportivas, mas à máxima otimização dos serviços de terraplenagem. Afinal, movimentação de terra é uma atividade costumeiramente onerosa e complexa para qualquer projeto. O desenvolvimento do projeto da pista de BMX, por exemplo, envolveu um estudo apurado da implantação que considerou as condições naturais do terreno de 4 mil m² e os ventos predominantes na região. Já no Parque Olímpico de Mountain Bike o desafio principal foi a execução da pista com a constante preocupação por boas condições de limpeza e de movimentação de terra em áreas bastante inclinadas. Da mesma maneira, a prioridade dos projetistas foi aproveitar ao máximo as condições preexistentes no terreno. Com 6 km de extensão total, a pista conta, ainda, com um pequeno túnel em galeria de concreto.

Materiais inovadores

Estádio Olímpico de Esportes Aquáticos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A fim de viabilizar o reaproveitamento das estruturas após os Jogos Olímpicos do Rio de Janeiro, o projetista concebeu arquibancadas e
áreas de circulação em steel deck forrado não com concreto, mas com painéis de madeira impermeáveis com 30 mm de espessura

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solução mista permite desmontagem e reaproveitamento
Uma das premissas principais dessa instalação é a possibilidade de ser completamente desmontada após os Jogos Olímpicos, com reaproveitamento quase total dos elementos estruturais. “Só não se reaproveitam os parafusos”, explica João Luís Casagrande, da Casagrande Engenharia, responsável pelos projetos de fundação, estrutura de concreto moldado in loco, sustentação da piscina e estruturas metálicas.

Para viabilizar tanto técnica quanto financeiramente a desmontagem do estádio, as áreas de circulação e as arquibancadas foram construídas com um sistema pouco corriqueiro: steel deck forrado com painéis impermeáveis de madeira com 30 mm de espessura, chamado de somadeck. A inspiração, revela Casagrande, veio do centro aquático de Londres.

Entretanto, ele salienta que a solução foi completamente desenvolvida no Brasil. A laje metálica de apoio das arquibancadas foi dimensionada considerando a sobrecarga provocada pela lotação total do espaço.

Quando da desmontagem, os materiais poderão ser reaproveitados para reconstrução da arena em outro local ou para outros tipos de aplicação. O estádio, com capacidade para 18 mil pessoas, tem área construída de 30.490,56 m².

Materiais inovadores

Arenas Cariocas

O uso de 285 mastros de madeira na fachada proporcionou o efeito ondulado previsto pelo projeto arquitetônico. As peças de
pinheiro-silvestre foram fixadas às lajes de concreto com o uso de apoios de aço inoxidável

Combinação perfeita de madeira, aço e concreto
Embora sejam contíguas, as estruturas das três arenas foram concebidas para trabalharem de forma independente. Assim, os três projetos têm como princípio a ideia do ponto único de falha (PUF) para colapso progressivo. As estruturas são mistas, combinando elementos de concreto pré-moldado e moldado in loco com cobertura metálica. O grande destaque, entretanto, está nas fachadas das Arenas Cariocas. Trata-se do uso de 285 mastros de pinheiro-silvestre intercalados com peças metálicas estabilizantes de aço inoxidável para sustentação da fachada. Variando entre 7 m e 18 m de altura, os mastros em madeira foram aparafusados a lajes de concreto. Com o uso dessa combinação de materiais foi possível alcançar o efeito ondulado desejado pelo projeto de arquitetura para os mais de 8 mil m² de fachada. As arenas possuem 50 mil m² de área construída e podem receber 15 mil pessoas (Arena 1) e 10 mil pessoas (Arenas 2 e 3).

Logística de canteiro

Marina da Glória

O maior desafio da obra foi viabilizar uma grande quantidade de intervenções – relevantes também em área e volume – sem interromper as atividades cotidianas realizadas na Marina da Glória

Pouco espaço, muitas intervenções
Para sediar as competições de vela tanto nos Jogos Olímpicos quanto nos Jogos Paralímpicos, a Marina da Glória passou por uma série de intervenções, entre elas a cobertura do prédio principal. Apenas neste caso, as intervenções afetaram uma área de 10 mil m², que recebeu estrutura leve em treliças com tirantes. A Marina ganhou, ainda, espaço para armazenagem dos barcos em local seco, um parque público e um píer temporário, com capacidade para 10 mil pessoas. Não bastassem os desafios proporcionados pela obra em si, os trabalhos foram todos conduzidos em canteiros com espaço reduzido e sem a interrupção das atividades corriqueiras da Marina. Para viabilizar a execução, foram criadas frentes de trabalho simultâneas para a instalação de estacas e tirantes, contenção do terreno e desmontagem de estruturas metálicas existentes anteriormente. Inclusive os serviços de terraplenagem necessários foram realizados sem que a movimentação de terra prejudicasse os eventos em andamento. A obra resultou em uma instalação com 12.261 m² de área construída e capacidades distintas para receber 10 mil pessoas (Jogos Olímpicos) e 5 mil pessoas (Jogos Paralímpicos).

Obras especiais

Arena do Futuro

Para reduzir o impacto financeiro e evitar que a estrutura caísse em desuso após os Jogos
Olímpicos e Paralímpicos, a Arena do Futuro, que receberá as competições de handebol e goalball, será desmontada após os eventos. Os elementos estruturais que a compõem darão
origem a quatro escolas municipais

A magia da transformação
Em geral, quando da concepção de uma obra, os projetistas pensam apenas no processo de montagem da estrutura. Entretanto, a Arena do Futuro, sede das competições de handebol olímpico e goalball paralímpico, foi pensada para, além de ser montada, ser desmontada e reaproveitada.

Seguindo o conceito denominado de arquitetura nômade, após os Jogos Paralímpicos, a Arena do Futuro será desmontada, assim como ocorrerá com o Estádio Aquático. O uso futuro dos elementos que compõem sua estrutura, no entanto, já está previsto e dará origem a quatro escolas municipais. O desafio dos projetistas, portanto, foi dar conta das exigências do Comitê Olímpico Internacional (COI), vencendo grandes vãos sem o uso de pilares e suportando grandes quantidades de pessoas, sem inviabilizar o reúso de elementos estruturais de grande porte.

Não à toa, a Arena do Futuro é composta de estrutura metálica – incluindo a cobertura – com alguns elementos em concreto pré-moldado, como as lajes das áreas de circulação e degraus. As instalações elétricas e hidráulicas passam por dentro de painéis ocos que fazem o fechamento das paredes.

A arena, tal como está, ocupa uma área construída de 24.214 m² e possui 12 mil lugares.

Centro de Hóquei sobre Grama

Dimensões reduzidas e divisas irregulares do terreno associados à necessidade de obedecer a orientação Norte-Sul para implantação
dos campos representaram os maiores desafios para a construção do Centro de Hóquei sobre Grama

Obstáculos no caminho
Composto por dois campos de jogo com 91,4 m x 55 m cada, um campo de aquecimento com 45,7 m x 55 m e um pavilhão longilíneo, o centro de hóquei está disposto sobre terreno confinado e com perímetro irregular. O local abriga, ainda, uma série de edifícios de apoio temporários, como arquibancadas, tendas de alimentação e bebidas. Se apenas isso já seria suficiente para dificultar a implantação das instalações, tornou-se um desafio ainda maior posicionar os campos de acordo com a orientação solar adequada – Norte-Sul. O centro tem uma área construída de 17 mil m² e capacidade para 15 mil pessoas.

Obstáculos no caminho Composto por dois campos de jogo com 91,4 m x 55 m cada, um campo de aquecimento com 45,7 m x 55 m e um pavilhão longilíneo, o centro de hóquei está disposto sobre terreno confinado e com perímetro irregular. O local abriga, ainda, uma série de edifícios de apoio temporários, como arquibancadas, tendas de alimentação e bebidas. Se apenas isso já seria suficiente para dificultar a implantação das instalações, tornou-se um desafio ainda maior posicionar os campos de acordo com a orientação solar adequada – Norte-Sul. O centro tem uma área construída de 17 mil m² e capacidade para 15 mil pessoas.

Legado social

Vila dos Atletas

Como foi concebido para ser um bairro em desenvolvimento, o projeto de arquitetura da Vila dos Atletas conta com nove tipos diferentes de fachadas

 

Um novo bairro totalmente sustentável 
Situada na Barra da Tijuca, a tradicional Vila Olímpica, onde os atletas ficarão hospedados durante as competições, é, na verdade, um empreendimento imobiliário quase convencional. Quase porque, embora todo o financiamento tenha sido privado, sem aportes do poder público, a entrega das unidades só será feita após a conclusão dos Jogos Paralímpicos. Apesar disso, quase todos os apartamentos do empreendimento implantado pela empresa Ilha Pura, formada pelas incorporadoras Odebrecht Realizações Imobiliárias e Carvalho Hosken, já serão entregues com revestimento frio.

São 31 torres com 17 andares cada que resultam num total de 3.604 unidades. Suficiente para abrigar as 17.950 pessoas que participarão das competições. O resultado desse projeto será o nascimento de um verdadeiro bairro para a cidade. Mais do que isso, todos os edifícios foram certificados no nível “Ouro” pelo selo Casa Azul, da Caixa Econômica Federal, pelo Leadership in Energy and Environmental Design (Leed) e pelo selo Aqua-HQE Bairros e Edifícios Habitacionais, da Fundação Vanzolini. Isso porque foram contemplados os seguintes itens: monitoramento dos gases causadores de efeito estufa emitidos pela obra e por sua cadeia de suprimentos; criação de viveiro vizinho ao empreendimento para plantio e fornecimento das mudas para o paisagismo; uso de madeira nativa certificada; redução na geração e reúso de resíduos gerados nas fases de fundações e de estrutura de concreto; gestão de água e energia; estação de tratamento de águas cinzas; uso de equipamentos que promovem eficiência no consumo de energia elétrica; e parque público com 72 mil m² de área.

Além disso, como os edifícios abrigarão também os atletas que virão ao Rio para os Jogos Paralímpicos, todos os edifícios são plenamente acessíveis, com atendimento total às normas técnicas.

Por isso, as torres contam com elevadores capazes de carregar duas cadeiras de rodas por vez e as portas e corredores são mais largos, pelo mesmo motivo.

Por isso, as torres contam com elevadores capazes de carregar duas cadeiras de rodas por vez e as portas e corredores são mais largos, pelo mesmo motivo.

A Vila dos Atletas ocupa 800 mil m² de terreno e tem 755 mil m² de área construída. Além das 31 torres residenciais, possui ainda um prédio comercial.

Reforma de edificação

Centro aquático de pentatlo moderno

Intervenções no Centro Aquático de Deodoro tiveram a finalidade de aumentar a capacidade de público e intensificar sua interação com a competição, tornando as disputas mais emocionantes

Mais perto do público
Um dos aspectos mais importantes da reforma pela qual passou o Centro Aquático de Deodoro é a ampliação da capacidade de público para 2 mil pessoas. O local receberá a competição de natação do Pentatlo Moderno, com as outras provas da modalidade sendo realizadas na Arena de Deodoro, que receberá as competições de esgrima, e na Arena de Rúgbi e Pentatlo Moderno, que sediará o hipismo e o combinado. Além das questões técnicas e arquitetônicas, a reforma teve a intenção de aproximar os locais de competição – distantes apenas 300 m entre si – e, assim, melhorar a interação do público com o esporte, tornando a competição mais emocionante.

Reforma de edificação

Riocentro

O IBC será o local de trabalho da imprensa durante a Olimpíada e Paralimpíada Rio 2016. Para os Jogos, o conjunto terá apenas três andares e dois subsolos, sendo ampliado depois com mais 13 andares

Conectado com o mundo
Com financiamento de R$ 47,9 milhões concedido pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), o Riocentro passou por intenso processo de reforma e adaptação de suas instalações para abrigar o Comitê Organizador e o Centro Internacional de Transmissão (IBC) da Copa do Mundo de 2014. Agora, o Riocentro sediará também os Jogos Olímpicos.

A reforma contemplou a construção de dois restaurantes, duas cozinhas de suporte, duas lojas, sete cafés de apoio, uma cafeteria, academia, cinco vestiários, sala de segurança, salas de reuniões e treinamento, escritórios, sala de conferência, centro de imprensa e estacionamento subterrâneo.

Nessa primeira fase foram, no total, 12 mil m² de área construída. Com isso, o Pavilhão 1 tornou-se a entrada oficial do Riocentro. A segunda fase da reforma afetou os pavilhões 2, 3 e 4 para instalação do IBC. Para tanto, foram realizadas obras de impermeabilização e isolamento acústico do telhado, troca da iluminação com instalação de 2,6 mil lâmpadas de led e outras intervenções.

Por Bruno Loturco (colaborou Maurício Besana)

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