Elo Recíproco: um novo sistema de conexões para estruturas recíprocas desenvolvido por modelagem algorítmica e fabricação digital

Autor(es)

Caio Magalhães Castriotto

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
• Data de defesa: 2023-01-16

Membros da banca

Maria Gabriela Caffarena Celani; António Paulo Teles de Menezes Correia Leitão; Ruy Marcelo de Oliveira Pauletti; Carlito Calil Júnior

• Orientador: Maria Gabriela Caffarena Celani; Felipe Tavares da Silva

Resumo

A indústria da construção civil é uma das principais responsáveis pela emissão de gases de efeito estufa, consumo de recursos naturais e geração de resíduos sólidos urbanos. Por isso, é fundamental encontrar alternativas mais sustentáveis, sendo uma delas o incentivo do uso da madeira. Porém, a compreensão sobre a materialidade pode não ser suficiente para incentivar o uso do material ou solucionar problemas complexos. Uma possibilidade para solucionar essa questão é vislumbrada na revisitação de sistemas construtivos que tirem proveito das características do material. Esse é o caso das Estruturas Recíprocas (ERs), que possibilitam a construção de grandes vãos, com uso de elementos relativamente curtos e um processo de montagem simplificado. Um dos principais desafios dessas estruturas é encontrado no mecanismo de conexão entre as partes, que pode ser a chave para solucionar as complexidades geométricas e estruturais. Assim, o objetivo desta pesquisa é a concepção do Elo Recíproco: um método algorítmico-paramétrico, que gere automaticamente diferentes arranjos de ERs em madeira, aliado à criação de um novo sistema de conexões adaptativo e imbuído da complexidade geométrica das estruturas. Para isso, a pesquisa adota o método Design Science Research, baseado em processos abdutivos que estimulam a criação de um Artefato. A fundamentação teórica foca os temas madeira como material construtivo, mudanças sobre a produção do detalhe arquitetônico e processos digitais de projeto e fabricação. Soma-se a isso uma Revisão Sistemática da Literatura sobre ERs. O desenvolvimento perseguiu a consolidação dos produtos estipulados pelo método científico, com a compreensão das principais características geométricas das ERs e as diretrizes para as conexões; a criação e o refinamento de um algoritmo, feito de forma iterativa e incremental; a geração de séries de modelos físicos e virtuais, explorando aspectos geométricos e estruturais e; a fabricação de um pequeno pavilhão, em escala 1:1, como prova de conceito. Os resultados obtidos indicam o pleno funcionamento do algoritmo, a realização do sistema de conexões Tipo Morsa e percepções iniciais sobre o comportamento e desempenho estrutural. Além disso, são feitas reflexões sobre a importância de incorporar o detalhe arquitetônico nas etapas iniciais do processo de projeto, como um mecanismo capaz de solucionar problemas antigos e novos. As principais limitações encontradas são relacionadas a formas de fabricação e a aspectos estruturais, mas são indicados caminhos possíveis para superar tais obstáculos (AU)

• Processo FAPESP: 19/04043-2 - Desenvolvimento de novas conexões para estruturas recíprocas em madeira: aplicação por sistemas paramétricos e algorítmicos e fabricação digital
• Beneficiário: Caio Magalhães Castriotto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto