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Projeto Tallwood: Um edifício de madeira de 10 andares à prova de terramotos

Lever Architectes - Tallwood Project

O Projeto Tallwood

O NHERI, que significa "Natural Hazards Engineering Research Infrastructure" em inglês, é um instituto de investigação nos Estados Unidos que visa melhorar a resiliência das infraestruturas e das comunidades face a catástrofes naturais, como terramotos, furacões, inundações e outros eventos semelhantes.

O NHERI é apoiado pela National Science Foundation (NSF) e inclui uma rede de laboratórios de investigação e instalações em todo o território dos Estados Unidos. Estas instalações foram concebidas para estudar os efeitos das catástrofes naturais nas infra-estruturas e para desenvolver soluções para as reforçar. Estes projectos visam melhorar a conceção de edifícios, pontes, barragens e outras estruturas de construção para que sejam mais resistentes às forças destrutivas das catástrofes naturais.

Além disso, o NHERI também desempenha um papel fundamental na recolha de dados sobre catástrofes naturais e na divulgação de conhecimentos para melhorar a preparação e a resposta a catástrofes.

Origem do projeto

" A construção em madeira maciça e CLT faz parte de um movimento arquitetónico crescente. No entanto, o desempenho sísmico de grandes edifícios construídos com estes novos sistemas não é tão bem compreendido como o de outros sistemas de construção existentes", afirma Shiling Pei, investigador associado do projeto Tallwood e professor de engenharia civil e ambiental na Colorado School of Mines."

A equipa de Pei, que inclui investigadores e profissionais da indústria, concebeu um edifício CLT com sistemas de paredes "inclináveis" de madeira maciça. Este edifício de madeira de 10 andares foi construído à escala 1, o que faz dele o edifício de teste sísmico mais alto já construído. A sua conceção foi pensada e adaptada a regiões com um risco sísmico elevado.

O TALLWOOD é um dos grandes projectos que o NEHRI apoia há mais de 10 anos e no qual as equipas de I&D da Simpson Strong-Tie estão envolvidas. Foi instalado na mesa sísmica gigante da Universidade da Califórnia, em San Diego, um dos dois maiores simuladores de terramotos do mundo. Pode reproduzir tremores semelhantes aos sismos mais fortes registados no Japão, a fim de observar o impacto das técnicas de construção utilizadas na estrutura e na estabilidade do edifício em caso de sismos.

A fábula do carvalho e da cana

Durante muito tempo, a conceção de edifícios para zonas de elevada sismicidade baseou-se em conjuntos de aço e betão integrados em estruturas sobredimensionadas para resistir às forças de um sismo. O objetivo era então garantir a evacuação dos ocupantes evitando danos irreversíveis na estrutura do edifício.

Atualmente, existe uma maior tendência para criar estruturas que absorvam e suportem os movimentos sísmicos para permitir a evacuação, limitando ao mesmo tempo a falha estrutural irreversível do edifício.

No projeto Tallwood, foi escolhida uma abordagem inovadora para este teste à escala real: proporcionar flexibilidade aos conectores para os tornar deformáveis, mas com reversibilidade para que a estrutura permaneça viável após o terramoto.

A Simpson Strong-Tie, através do seu departamento de I&D, trabalhou lado a lado com os investigadores e forneceu as fixações, as ligações e as ancoragens químicas necessárias para a estrutura deste edifício em n+10.

Resultados impressionantes

No total, o edifício foi submetido a mais de 140 sismos. Durante toda a experiência, nenhum conetor ou peça estrutural foi substituído ou modificado. Apesar da intensidade da experiência, os investigadores não encontraram danos estruturais importantes após esses numerosos testes. 

Este sistema inovador abre uma nova porta para sistemas de construção com desempenhos resilientes. A longo prazo, permitirá criar estruturas cujos danos serão mínimos em caso de terramoto e que possam ser reparadas rapidamente depois.

A experiência está agora a passar a uma nova fase. A estrutura, que foi despojada de 4 andares este outono, está agora equipada com Strong Frames, pórticos de aço concebidos pela Simpson Strong-Tie, bem como novos sistemas de ligação mais normalizados. O objetivo final é avançar para sistemas de construção mais próximos dos métodos de construção tradicionais, oferecendo soluções convencionais acessíveis e fiáveis para edifícios de altura média localizados em zonas sísmicas.

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