Alexander Graham Bell (1847-1922), o inventor do telefone, é considerado também o pai das estruturas espaciais. Seus estudos teóricos em fins do século XIX e início do século XX, publicados no livro Flying Machines of the Future (1892), previam máquinas voadoras carregando passageiros que se comunicariam entre si por telefone.
Essas máquinas do futuro, na realidade, eram grandes pipas estruturadas na forma de tetraedros espaciais interligados, constituídos de barras de madeira muito leves e resistentes, recobertos com papel apropriado. As experiências de Graham Bell sobre o comportamento dessas estruturas contribuíram enormemente para o início do desenvolvimento da aviação e das estruturas reticuladas espaciais.
Pipa tetraédrica de Graham Bell
Apesar de terem sido idealizadas por Graham Bell, as primeiras estruturas em malhas espaciais com aplicação comercial e para cobertura de grandes vãos livres surgiram somente por volta dos anos 1930, quando da constituição da empresa alemã Mengeringhausen Rohrbauweise (Mero). Anos mais tarde, na década de 1960, na Europa e nos Estados Unidos surgiram outras empresas semelhantes.
Integrantes das malhas espaciais, as juntas esféricas foram concebidas para unir as peças estruturais que para elas convergiam e eram utilizadas, entre outras, pela TM Truss, uma subsidiária da Taiyo Kogyo Co., do Japão, e pela Abba Space Structures, estabelecida na África do Sul. Graças à beleza arquitetônica e à praticidade dessas juntas, outras empresas desenvolveram seus próprios sistemas baseados no conjunto tubo e esfera.
Em 1950, a empresa inglesa Dening of Chard lançou no mercado europeu, no sistema Space Deck, a primeira estrutura espacial em módulos piramidais pré-fabricados. Eram pirâmides invertidas de base quadrada com banzos superiores (arestas da base) formados por cantoneiras, para facilitar a montagem por aparafusamento dos módulos entre si. Estruturas de cobertura nessa modalidade perduram até hoje, executadas especialmente na Europa e nos Estados Unidos.
Outro sistema estrutural notável foi desenvolvido na Inglaterra no final da década de 1960 e início dos anos 1970: o sistema Nodus, da British Steel Corporation, cujas juntas semiesféricas duplas podiam acomodar tubos de seção circular ou quadrada. Usava também os módulos piramidais como elementos geométricos para a construção de estruturas espaciais.
Outro sistema estruturalmente efetivo e bem mais barato do que aqueles que utilizam os nós esféricos é o sistema Triodetic, criado por volta de 1955 pela empresa Fentiman Bros., do Canadá. Trata-se de um sistema de formação de estruturas espaciais cujas juntas nodais são cilindros sólidos ranhurados fabricados em liga de alumínio de alta resistência pelo processo de extrusão em prensa hidráulica. Na modulação piramidal, a junta é projetada de forma a acomodar quatro tubos no plano horizontal e quatro tubos em diagonal, todos de seção circular em aço ou alumínio e cujas extremidades são achatadas e encaixadas diretamente nas ranhuras do cilindro, sem a necessidade de parafusos em cada tubo.
Richard Buckminster Fuller (1895-1983), inventor, escritor, pesquisador, designer e arquiteto americano e um dos maiores cientistas do século XX, desenvolveu inúmeros trabalhos em estruturas espaciais, entre eles o sistema Octetruss, usando tubos em aço de seção circular e juntas aparafusadas. Sua maior contribuição foi no campo das cúpulas geodésicas, cujas geometrias construtivas foram desenvolvidas a partir da aplicação matemática dos sólidos platônicos inscritos na esfera, principalmente o icosaedro.
O arquiteto alemão Konrad Wachsmann (1901-1980) desenvolveu um sistema de grelha espacial para a cobertura de um grande hangar de aeronaves. Entre outros estudos, ele acreditou ter alcançado o design de um “nó universal”.
Já o anglo-canadense Cedric Marsh (1924-2013) desenvolveu o sistema M-Deck especialmente para estruturas espaciais em alumínio, que foi empregado em algumas estruturas no Brasil nos anos 1970 e 1980, estando agora em desuso.
No Brasil, apesar de a indústria da construção metálica ter se desenvolvido com maior pujança a partir da década de 1950, a primeira treliça espacial importante surgiu somente no ano de 1970: a cobertura do Pavilhão de Exposições do Anhembi, em São Paulo (SP). Essa cobertura foi projetada com barras tubulares em alumínio por Marsh, que à época atuava como consultor junto a uma das maiores produtoras de alumínio do mundo, a Alcan, e montada pela empresa Fichet & Schwartz Hautmont. A estrutura, até hoje existente e uma das maiores do País, cobria uma área de 67.600 m² (260 m × 260 m). Faziam parte da equipe de arquitetos Jorge Wilheim (autor), Miguel Juliano e Silva (coautor) e Massimo Fiocchi (coautor).
Pavilhão de Exposições do Anhembi (Imagem retirada de Estruturas metálicas reticuladas espaciais. Todos os direitos reservados à Oficina de Textos)
Com o aparecimento de sistemas computacionais e softwares de cálculo estrutural mais comercialmente acessíveis, facilitando o projeto e o detalhamento, a partir de 1980, as malhas espaciais ficaram mais populares e caíram no gosto dos arquitetos e dos investidores do momento. Desde então, estima-se que tenham sido produzidos no Brasil algo em torno de 30 milhões de metros quadrados em coberturas espaciais em aço e alumínio.
Esta matéria foi retirada do livro Estruturas metálicas reticuladas espaciais, de Paulo Andre Barroso. Todos os direitos reservados à Oficina de Textos.
Lançamento Estruturas metálicas reticuladas espaciais
Estruturas metálicas reticuladas espaciais é o primeiro livro brasileiro abrangente sobre a temática, escrito por um dos maiores especialistas no assunto: Paulo André Barroso. A obra explica as definições técnicas conceituais dos elementos construtivos de uma treliça espacial, apresenta detalhes das peças e apoios, discute aplicações e vantagens, materiais para estruturas e coberturas, e aborda seu dimensionamento, montagem, detalhes construtivos, tratamento e pintura. É ricamente ilustrado por fotos de estruturas reais, muitas delas projetadas pelo autor.
