Os edifícios contemporâneos de bambu podem parecer inicialmente avassaladores para o observador inexperiente. No entanto, à medida que você aprende mais sobre a lógica estrutural desses volumes inspiradores, rapidamente perceberá que a maioria emprega um ou uma combinação dos sistemas estruturais que estamos prestes a explorar: o mistério se desfaz, transformando o que antes parecia complexo em uma composição clara de conceitos simples. Este artigo lança luz sobre quatro sistemas estruturais comumente empregados na construção de bambu:
Estruturas Vigas-Pilares
As estruturas de pilares e vigas, um item básico na arquitetura de bambu, inspiram-se na técnica antiga do enquadramento de madeira. Assim como os métodos consagrados pelo tempo usados em casas de madeira tradicionais, essa abordagem de construção emprega os mesmos princípios básicos.
O sistema de suporte de uma estrutura de vigas e pilares é composto por três elementos-chave: pilares verticais, vigas horizontais e contraventamentos cruzados. O último ajuda a triangular a estrutura, aumentando sua estabilidade contra cargas laterais, como ventos e forças sísmicas. Geralmente, os pilares redondos de bambu servem como a espinha dorsal desses sistemas estruturais. O resultado é uma estrutura que não é apenas resistente, mas também visualmente atraente.
No entanto, a construção de estruturas de vigas e pilares vêm com seus desafios. O processo geralmente requer artesanato qualificado para esculpir e montar vários tipos de articulações, incluindo articulações da boca de peixe e articulações de ângulo. À medida que a demanda por tal artesanato aumenta, o mesmo ocorre com o custo associado a ele.
Mas não tema, os avanços modernos oferecem soluções para essa questão. Uma articulação aparafusada simples, por exemplo, pode ser usada neste sistema estrutural para aliviar parte do trabalho manual. Quando usado junto com argamassa para rejuntamento, esse tipo de articulação provou ser incrivelmente forte, oferecendo uma alternativa econômica e eficiente aos métodos tradicionais.
Em uma era de rápido avanço tecnológico, novas soluções continuam surgindo. Atualmente, vemos até o uso de inserções impressas em 3D que imitam a função dos peixes. Essas inserções podem ser colocadas em bambu cortado de forma limpa, oferecendo uma solução moderna e inovadora que combina tradição com a tecnologia.
Tal mistura de técnicas consagradas pelo tempo e soluções modernas é o que torna a arquitetura de bambu tão emocionante e dinâmica. É um campo que está em constante evolução, abrindo novas possibilidades de construção sustentável e inovadora.
Parabolóides Hiperbólicas
Um parabolóide hiperbólico, ou um 'hypar', é um sistema estrutural que é tão intrigante quanto o nome sugere. Reconhecível por sua forma de 'sela', apresenta um casamento de superfícies côncavas e convexas. O resultado é uma estrutura em que duas linhas retas se cruzam em todos os pontos, criando um efeito visual cativante.
A curvatura da superfície empresta a essas conchas extraordinária rigidez, permitindo que elas carreguem cargas consideráveis em vastos vãos. Essas qualidades os tornam especialmente adequados para estruturas de telhado, embora sua presença possa ser vista em toda parte nos objetos de construção e cotidianos - mesmo na forma de um chip de Pringles!
O processo de construção normalmente começa primeiro, colocando pilares em uma direção e depois no outro. Estes são protegidos temporariamente usando faixas de borracha, uma medida efêmera que permite o ajuste subsequente. A magia da forma hypar ganha vida como dois vértices opostos da estrutura são içados usando cordas e tripés, enquanto os vértices alternativos são pressionados simultaneamente juntos. Essa ação induz a curvatura característica do hypar, com pólos individuais ajustando para corresponder à forma desejada. O processo culmina na garantia permanente dos membros Hypar, normalmente através do uso de juntas parafusadas ou pinos de bambu.
O sucesso de um parabolóide hiperbólica na arquitetura de bambu está na transmissão de carga eficiente em sua superfície. Isso permite que a estrutura carregue compressão nos arcos enquanto cria simultaneamente a tensão nos membros estruturais lineares.
Torres Recíprocas
O mundo da construção de bambu é marcado por estruturas incríveis, entre as quais destacam-se as torres hiperbólicas ou torcidas. Essas estruturas, semelhantes às estruturas recíprocas, exibem a notável força e versatilidade do bambu.
A forma de uma torre recíproca lembra um hiperbolóide, com semelhanças com o parabolóide hiperbólico. Uma diferença-chave está na construção geométrica da torre recíproca, que envolve girar uma hipérbole em torno de um eixo definido. Essa rotação dá à luz um hiperbolóide único, ao contrário do parabolóide hiperbólico, que possui uma superfície duplamente governada.
Embarcando na construção de uma torre hiperbólica, é benéfico criar primeiro uma maquete. Esta etapa preliminar permite visualizar o produto final, permitindo determinar os diâmetros apropriados para o círculo base, bem como as seções médias e superiores da torre. É crucial entender que esses parâmetros estão interconectados, impactando significativamente a altura final da torre também. Assim, é essencial estudar essas relações minuciosamente de antemão. Como alternativa, as ferramentas de design computadorizadas podem ser empregadas para facilitar o processo de planejamento.
A característica única de uma torre recíproca está no casamento dos princípios da estrutura recíproca com a forma eficiente hiperboloide, tornando-a uma escolha ideal para construções maiores. Os pontos de interseção na torre recíproca, gerados pelas duas reviravoltas opostas, fornecem à estrutura uma força aprimorada através da triangulação. Para aumentar ainda mais a força da torre, os anéis de reforço podem ser adicionados em toda a estrutura.
A construção começa organizando um número específico de pilares de bambu verticalmente no solo em um padrão circular. Por exemplo, se você tiver 12 postes, pense em colocar cada poste em um ponto horário em uma face do relógio. Depois disso, um anel central, menor que o círculo base, é fixado na altura escolhida acima do solo. Uma vez que o anel central é protegido, a parte emocionante começa - torcendo os pólos. Cada polo é torcido uniformemente em uma direção e temporariamente preso ao anel central para manter sua posição. Em seguida, é introduzido um segundo conjunto de pólos. A base desses pólos se alinha com o primeiro conjunto, mas eles são torcidos na direção oposta, seguindo o mesmo ângulo do primeiro conjunto. Esses pólos também são temporariamente presos ao anel central. No nível do anel superior, todas as extremidades do poste também devem se encontrar. Quando todos estão em posição e a forma desejada da torre é alcançada, eles são permanentemente presos nos pontos em que se cruzam. Esta etapa garante a estabilidade e a força da torre.
Grids Espaciais
A construção de bambu inova continuamente através de estruturas como grids espaciais, demonstrando o potencial ilimitado desse material. Essas estruturas leves, mas resistentes, são formadas a partir de uma treliça de divisões de bambu. Essas divisões, entrelaçadas organicamente ou organizadas em formas precisas, criam estruturas cativantes, geralmente semelhantes a cúpulas. O sistema estrutural de grids é o favorito da arquitetura moderna de bambu, creditada à sua capacidade de produzir formas elegantes e curvas, exibindo força excepcional. Além disso, as grades se destacam na criação de espaços grandes e abertos, sem a necessidade de suportes interiores adicionais.
A construção dessas estruturas começa com o estabelecimento dos principais quadros, arcos ou anéis que fornecem o suporte fundamental e a forma geral para a concha de grid. Normalmente, esses elementos são compostos de lidi ou feixes divididos, presos juntos usando pinos de bambu e, ocasionalmente, fortificados com cola. Uma vez definido esses componentes estruturais primários, a concha começa a tomar forma com a adição de divisões de bambu, preenchendo progressivamente as lacunas e geralmente culminando em uma estrutura curva.
O processo de construção pode ser divertido e orgânico, pois as divisões de bambu são fáceis de manusear e podem ser moldadas em várias formas. Os padrões de tecidos orgânicos, se preferidos pelos designers, podem ser determinados no local por tentativa e erro, guiados por divisões de referência. Como alternativa, as estruturas também podem ser construídas aderindo a medições predeterminadas, criando assim belos padrões geométricos. Em ambos os casos, as divisões verdes de bambu, que foram tratadas recentemente, funcionam melhor e são mais flexíveis, pois as divisões secas tendem a ser muito rígidas e geralmente racham. Ao adicionar um número suficiente de membros, a concha da grade se torna resistente o suficiente para ser escalada e, em alguns casos, até suportam ventos fortes e terremotos, demonstrando assim a impressionante durabilidade e rigidez dessas estruturas.
Lembre-se que as características inerentes à versatilidade estética e estrutural de bambu o tornam um material ideal para estruturas de conchas de grid. Com o planejamento prudente, um sólido entendimento do material e uma pitada de criatividade, a construção de bambu apresenta oportunidades para criar estruturas sustentáveis, resilientes e visualmente incríveis.
Este artigo foi publicado originalmente pela Bamboo U, uma empresa de arquitetura e design de bambu que se concentra no compartilhamento de formas sustentáveis de construção. Os cursos de bambu estão disponíveis em seu campus em Bali, Indonésia e online, ministrados em colaboração com a renomada empresa de projetos IBUKU e especialistas em bambu de todo o mundo. Do cultivo de bambu aos métodos de tratamento, design e modelagem de bambu, engenharia, carpintaria e construção: suas oficinas cobrem tudo o que há para saber sobre construção e design de bambu. Encontre mais e participe de uma oficina de bambu aqui.
