22 de novembro de 2011

Estruturas - Secção Variavel

O que me tem prendido o foco tem sido imaginar um sistema mono-bloco ou único que seria a estrutura de um edifício que se molda conforme as suas solicitações.
 

O processo seria sobretudo passivo, a reação seria natural.

Sentem no sofá violeta e, continuem lendo....

Hoje as soluções mais conhecidas são de metal, betão (concreto) armado, madeira e fibras .

À partida podemos reconhecer que funcionam muito bem se os esforços colocados na estrutura forem aqueles que foram estudados previamente.

Hoje o conhecimento de geometria e forças permite que o desenho dos objetos estruturais tenham um comportamento muito bem definido e eficaz.

Os estudos são bem objetivos e consistentes naquilo que é a ação/reação do material/geometria/forças.

Agora, o desafio será obter um sistema estrutural que adequa sua geometria às forças variáveis (ok, temos algo assim como as superfícies de tensão mínima) que muda a sua forma e densidade conforme a necessidade, conforme sua capacidade de resistência.

Concordamos que um elemento que vai trabalhar sobretudo à flexão (ex. viga) a forma da sua secção vai ser determinante para a sua resistencia, soluções mistas como betão e ferro funcionam muito bem pois na área onde vai haver compressão temos o betão, onde vai existir tracção temos o ferro.

O que acontece se se inverterem as forças no sistema? o ferro até resistirá bem à compressão mas, o betão não vai resistir à tracção... não vamos nem falar se o ambiente mudar muito - tipo incêndio....

Se pensarmos um pouco sobre.... o ideal será um núcleo resistente à compressão e em volta uma camada de material resistente à tracção com papel activo, ou seja, um sistema preparado para reagir a algo que venha de todo o lado "sem ângulos mortos".

Gosto de pensar em uma combinação perfeita com dois materiais, um externo e um interno, que se complementam. No meu imaginário tenho uma parte externa (tipo tecido) que dilata e contrai conforme a necessidade. Acho até interessante entender/dotar essa pele com "inteligência" ou seja as várias fibras dela dilatariam ou contrairiam formando uma secção diferente na estrutura conforme a reacção necessária (ver materiais inteligentes) as fibras que estou propondo seriam tipo kevlar® (ver artigo kevlar)

O material interior teria que ser algo tipo terra ou pequenos grãos...ricos em uma substancia tipo Teflon...o Teflon é o que vai manter a consistência do material pois ele vai ser comprimido para resistir aos esforços e vai ser descomprimido ou reorganizado para mudar de forma e consequente geometria da estrutura. Esse interior perfeitamente solicito com o material externo vai ser essencial e no meu conceito ele vai ter de ser diferente para a estrutura poder crescer.

Em conceito então vamos ter um...tubo...fibroso, maleável e "auto-moldável", esse tubo para pertencer a uma rede mais complexa que vai formar a estrutura propriamente dita vamos então visualizar uma malha que irá envolver a nossa construção sugiro para este conceito uma geometria geodésica essa geometria mostra-se interessante pois permite o consume de material mínimo para maior volume interno... dominada a geometria da estrutura temos que entender o seu crescimento e também que para permitir variações volumétricas dentro da estrutura o material contido (neste momento terra + teflon) ele tem que poder se movimentar em velocidades e quantidades variáveis, tem que se manter sempre pronto para modificar sua forma e não pode agredir a pele externa.