Apresentação Estruturas MASP

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MASP
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MASP
Museu de Arte de São Paulo Assis Chateaubriand
Localização
O Masp fica localizado na Avenida Paulista, número 1578,Bela Vista,
São Paulo, SP. Brasil.
O edifício foi erguido no terreno do antigo Belvedere Trianon.
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MASP
Museu de Arte de São Paulo Assis Chateaubriand
http://thais.sas.zip.net/images/Mapa.jpg
Avenida Paulista entre Rua Professor Otavio Mendes e rua Plínio Figueredo, com fundos na rua Carlos Comenale.
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MASP
Imagem da época de construção, vista da avenida 9 de julho
O MASP encontra-se num ponto estratégico e privilegiado da cidade, o cruzamento de dois eixos viários sobrepostos: a Avenida Paulista e o túnel da Avenida 9 de Julho. 
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Arquiteta autora do projeto: Lina Bo Bardi
Engenheiro responsável pelos cálculos estruturais: José Carlos de Figueiredo Ferraz (Um dos precursores da protensão no Brasil)
Data da construção: 1956 a 1968.
Estilo de obra: modernista
Materialidade: concreto e vidro
Estrutura: concreto 
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Lina Bo Bardi
Arquiteta modernista ítalo-brasileira;
Nasceu em 5 de dezembro de 1914 em Roma e morreu em 2 de março de 1992 em São Paulo.
Se instalou no Brasil em 1946, com seu marido o jornalista Pietro Maria Bardi.
Suas obras de destaque:
Instituto Lina Bo e Pietro Maria Bardi, Casa De Vidro, São Paulo, (1951) originalmente a residência do casal.
Museu de Arte de São Paulo, MASP, São Paulo, (1958) 
 considerada sua obra prima.
Igreja do Espírito Santo do Cerrado, Uberlândia - Minas Gerais, 1976.
Teatro Oficina, São Paulo, 1990.
SESC Pompéia - Fábrica , São Paulo, 1977.
Lina Bo Bardi 
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/pt/thumb/c/c8/442455-400x600-1.jpeg/250px-442455-400x600-1.jpeg
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Lina Bo Bardi
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/com
Igreja do Espírito Santo do Cerrado 
Teatro Oficina
Casa de Vidro
Sesc Pompeia
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MASP
 Curiosidade:
Lina trabalhou sob uma condição imposta pelo doador do terreno à prefeitura de  São Paulo: a vista para o Centro da cidade e para a Serra da Cantareira teria de ser preservada, através do vale da Avenida 9 de Julho. Assim nasceram as quatro colunas do atual museu com um vão livre de 74 metros.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/MASP_Brazil.jpg
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MASP
Alexandra Silva Cárdenas, O Masp
O edifício resultou dos anseios particulares de seus principais artífices: a arquiteta Lina Bo Bardi, o engenheiro José Carlos de Figueiredo Ferraz e o diretor do Masp, Pietro Maria Bardi, que juntamente com Assis Chateaubriand, em 1946, decidem criar um novo museu de arte em São Paulo.
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MASP
 O Masp é um conjunto sofisticado de projetos - urbanístico, arquitetônico, estrutural e de instalações - extremamente coesos que resultam em uma imagem vigorosa. Soma-se a isso a dimensão simbólica, na qual o Masp e seu sítio tornaram-se a grande referência pública para as reuniões abertas, a ágora da São Paulo.
 O Masp um edifício austero, de aproximadamente 10 mil metros quadrados, formado por dois robustos pórticos vermelhos sustentando uma laje de concreto aparente, envolta por panos de vidro, sob a qual uma extensa esplanada se abre, espaço excepcional na paisagem urbana. O volume elevado está suspenso a oito metros do solo. Com uma extensão total de 74 metros entre os pilares, constituindo o maior vão livre do mundo em sua época.
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MASP
A forma do Masp é princípio e resultado, causa e consequência de sua estrutura, feita com vigas de concreto protendido e aparente e marca das tábuas de formas carimbadas definitivamente em sua superfície de pedra.
O Masp foi um importante exemplo da Arquitetura Moderna na América do Sul, na época, um grande desafio arquitetônico e estrutural.
Desde 2003, o edifício é protegido pelo Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional.
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MASP
Concreto Protendido
O princípio do concreto protendido é simples: ao invés de se colocar barras de aço, colocam-se cabos de aço previamente tracionados (“esticados”).
Métodos nos quais a armadura  sofra  um pré-alongamento, gerando um sistema auto-equilibrado de esforços, ou seja , tração no aço e compressão no concreto, 
 Técnica utilizada para aumentar  resistência do concreto, que consiste basicamente em dar tensão aos cabos de aço antes da cura do concreto. A ideia é melhorar a resistência do material, minimizando os impactos das ações externas.
 
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MASP
 O cabo aço acompanha o traçado do diagrama momento fletor. 
 Concreto que trabalha a compressão adquirindo assim uma maior capacidade de resistência aos esforços. Alcançada de duas maneiras através do tensionamentos de cabos de aço, podendo ser pré tensão (antes da concretagem) ou pós tensão depois da concretagem.
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MASP
No caso do Masp, por causa do uso do Sistema Ferraz, houve como resultado um dimensionamento menor das peças e um gasto menor com concreto.
 O sistema de protensão criado por Ferraz, empregado no Masp, se caracteriza especialmente por permitir a ancoragem dos cabos de modo diferente do sistema desenvolvido por Freyssinet, mais usual. 
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MASP
No sistema Ferraz, a protensão é executada por um lado apenas, e nas quatro vigas a protensão foi feita no lado Paraíso (sentido Sudeste) do edifício. Nesse lado do Masp, a dupla de vigas da cobertura tem movimentos horizontais - causados por dilatações e possíveis movimentações de conjunto. 
Liberados internamente aos pilares, existem pêndulos que deixam as vigas se movimentar horizontalmente.
 
Os cabos no interior da viga dentro de bainhas receberam,
 após a protensão, uma injeção de nata de cimento. Após três ou quatro dias de preenchimento podem ser removidos os pré-tensores. 
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MASP
A força de protensão é transmitida no concreto por meio da aderência dos cabos de aço e a nata de cimento endurecida dentro das bainhas e dos cones. 
Antes de realizar a injeção, o sistema permite que sejam feitas várias novas tensões nos cabos, com determinado intervalo de tempo, com a finalidade de compensar as perdas de protensão por retração e deformação lenta do concreto, voltando-se a comprimir as vigas.
 
No final, abrem-se as pontas dos cabos que estão em forma de laço, 
e é feita a concretagem definitiva.
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MASP
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MASP
Vantagens:
Execução de grandes vãos livres;
Controle e redução de deformações;
Estrutura da edificação fica mais leve;
Mobilidade de executar mudanças na posição da alvenaria;
Trabalhadores dentro da grande
viga na construção do museu, 1965
(Instituto Lina Bo e P. M. Bardi).
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MASP
https://blogdopetcivil.com/2016/09/12/a-tecnica-se-incorporou-a-arte-edificio-masp/
Programa
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NÍVEL -9,50
 O imponente salão de 22 m × 24 m e de pé-direito duplo, chamado Hall Cívico, é um espaço expositivo e possui uma entrada independente pela pequena praça da Rua Carlos Comenale. A partir dessa entrada se vê o impressionante “X” das escadas/rampas em balanço – não se apoiam nos mezaninos do nível acima para os quais se direcionam. A partir da entrada da pequena praça, à esquerda, encontra-se a biblioteca; à direita, o restaurante, e ao fundo, áreas de apoio e serviços para as demais funções. 
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Programa
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NÍVEL -4,50
  Andar basicamente de 02 auditórios e mezaninos, importantes espaços expositivos. Do nível dos mezaninos, a interligação com a Esplanada Lina Bo Bardi, nível 0,00, é feita por uma escada direta e por elevadores.
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https://2.bp.blogspot.com/-JnKdNSGd6fg/WVfUuh9hYPI/AAAAAAAAAUE/qg2ZVG4WcP4m8Uit4d7e3O2RtnM2_hUdACEwYBhgL/s640/30.png
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NÍVEL 0,00 ESPLANADA
 A Esplanada Lina Bo Bardi ou o vão livre do Masp é o principal acesso para os outros quatro níveis do prédio – para cima ou para baixo – que tem área de 4.995,34m2, dos quais 2.100 m2 são cobertos; há uma grande altura – o teto fica a 7,9 m. 
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https://images.adsttc.com/adbr001cdn.archdaily.net/wp-content/uploads/2012/07/1342285911_1311629382_plantas.jpg*
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NÍVEL +8,40
 A escada que provém da Esplanada adentra um hall externo. É o único espaço de onde é possível ver de perto o enorme console que sustenta as vigas principais. De lá se passa para o hall propriamente dito, interno, no qual estão os elevadores.
 Do hall interno há uma tripartição; nos extremos, direita e esquerda, dois corredores dão acesso às fileiras dos ambientes administrativos. No centro, fica a sala de exposições temporárias, com área de 645 m2, e, ao final dela, no extremo oposto ao hall, a reserva técnica do acervo das coleções de arte.
 As circulações – direita e esquerda do hall – de acesso às áreas administrativas ficam sob a dupla de vigas principais. Ao longo desses corredores se passa ao lado das barras tirantes, organizadas em quartetos de barras, que sustentam o pavimento +8,40, ou seja, andamos ao lado daquilo que pendura o chão em que pisamos. 
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NÍVEL +14,40 – PINACOTECA
 É um grande salão único, com todas as arestas a prumo das fachadas cortinas de vidro. Ocupa toda a projeção do conjunto elevado do Masp, com tudo aberto, até o perímetro cortina de vidro, com área de 2.100 m2. A Pinacoteca é o espaço para o qual Lina deixou sua proposta inusitada de exibição, com as obras suspensas em cavaletes de vidro.
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http://www.vitruvius.com.br/media/images/magazines/grid_12/cb3b00f5eb47_suporte26_lina.jpg
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NÍVEL +22,00 E +24,75 COBERTURA
 O nível +22,00 corresponde ao topo das vigas de bordo que arrematam todo o perímetro da parte elevada do conjunto, e o +24,75 é o nível da superfície das vigas da cobertura - ambos são estipulados a partir do 0,00, nível da Esplanada. As vigas de bordo guardam em sua espessura uma série de vigas transversais invertidas em relação às grandes vigas da cobertura. Entre as transversais, as lajes estão dispostas como telhados de duas águas.
MASP
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MASP
Elementos Estruturais
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MASP
Elementos Estruturais
Sapatas
As grandes sapatas em forma de pé de pato, enterradas no piso, foram construídas em concreto armado e tela dupla de aço estrutural, em dimensões de 10m x 12,3m e altura variável até quatro metros.
//petcivilufjf.files.wordpress.com/2016/09/desenho-sapatas.jpg?w=560
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MASP
Colunas
As colunas partem imediatamente acima das sapatas; estão construídas com concreto armado de tela dupla de aço, e a dimensão é de 4 m × 2,5 m. 
Acima do nível +14,40, os pilares do lado direito de quem olha o Masp a partir da avenida Paulista passam a ser ocos - são tubos de base retangular (4 m × 2,5 m) vazios no interior. 
Nesses vazios dessa dupla de pilares estão pêndulos de concreto armado, com articulação nas extremidades superior e inferior, e que permitem os inevitáveis movimentos horizontais das vigas da cobertura – mudanças de temperatura, dilatação e retração etc.
 
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Museu de Arte de São Paulo Assis Chateaubriand
Características Estruturais
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Vigas
Possui quatro vigas protendidas - um par sustenta a cobertura e o outro par , que atravessa o interior do edifício, sustenta dois pisos
 simultaneamente, um piso como apoio normal e o outro piso suspenso por tirantes formando barras de aço. 
As vigas são tubos ocos de seção retangular, com septos (travamentos internos) vazados no centro a cada 3,5m.
As vigas da cobertura, em um dos lados, são simplesmente apoiadas, com vão livre de 74m. Elas tem liberdade de movimento horizontal do lado em que os pilares são ocos, e os esperados movimentos são liberados pelo pêndulo de quatro metros de altura. 
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Museu de Arte de São Paulo Assis Chateaubriand
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Museu de Arte de São Paulo Assis Chateaubriand
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Cobertura
A cobertura, sustentada pela dupla de vigas protendidas e também por vigas transversais, é feita por laje de concreto armado. 
Em cada vão entre vigas transversais, as lajes formam duas águas, como um telhado, e dirigem as águas pluviais para os balanços; a viga de borda desses balanços conformam calhas que seguem por todo o sentido longitudinal do edifício, terminando em gárgulas que lançam as águas livremente até os espelhos d’água do nível da avenida Paulista.
A laje de piso do nível +8.40 é de caixão perdido com nervuras internas em quadricula ortogonal. Laje de caixão perdido é composta por duas lajes, uma superior e outra inferior, deixando vazio o interior, entre as nervuras. 
A laje do piso de nível 14,40 é nervurada engastada à viga intermediaria. 
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A laje inferior, com sistema de nervuras executado pelo método "caixão perdido", possui uma das peculiaridades mais interessantes: tem transmissão indireta de esforços por meio de cabos suspensos nas vigas principais
Detalhe dos tirantes que suspendem a laje inferior ligados a viga principal
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Museu de Arte de São Paulo Assis Chateaubriand
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Os momentos fletores máximos no centro dos vãos das vigas da cobertura são de 9 mil tfm, e o concreto utilizado tem resistência média a compressão de 250 kgf/cm2. Cada viga possui 62 cabos de 36 fios de cinco milímetros cada. 
MASP Cargas das Vigas da Cobertura
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A dupla de vigas internas sustenta os dois pisos da parte superior, um piso apoiado no sentido de gravidade e outro suspenso por barras-tirantes; elas resistem a uma carga máxima de 30 tf/m. A protensão total por viga é de 10 mil tf. 
Cada viga tem 122 cabos de quarenta fios de cinco milímetros que a tensionam em 14 mil kgf/cm2. Nessas vigas empregou-se concreto de tensão média de ruptura a compressão em 28 dias de 580 kgf/cm2 e tensão mínima de ruptura (atual fck) de 450 kgf/cm2. Os esforços verticais que as vigas internas transmitem aos pilares são de 1.200 tf cada e são livres para se movimentar horizontalmente sobre uma grande placa quadrada de neoprene – que conteve uma bolsa cheia de óleo. 
MASP Cargas das Vigas Internas
http://4.bp.blogspot.com/-TxHswv6Y_H0/VN31-TeH41I/AAAAAAAAAEM/grKWyOgao6U/s1600/Apoio%2BNeoprene%2Be%2B%C3%93leo.png
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A dupla de vigas principais, portanto, são hipercarregadas. Elas resistem a uma carga de 30 tf/m, ambas vencendo um vão de 70 m. O momento na viga, no centro do vão, é de 20 mil tf x m ou 20 mil tfm. Equivale ao momento que uma alavanca, com 20 tf na extremidade, provocaria no seu apoio a 1 km de distância.
As vigas principais protendidas são biapoiadas - isostáticas - em consoles salientes que partem dos pilares para dentro do prédio e, embora grandes, são quase imperceptíveis aos visitantes. 
MASP Cargas das Vigas Internas
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Curiosidade:
Após a conclusão da obra em 1968, surgiram goteiras na pinacoteca. 
Sugestões de revestimento nas vigas e pilares para impermeabilizá-los, bem como colocação de telhas metálicas foram repelidas pelo engenheiro e pela arquiteta sob pena de comprometerem o visual arquitetônico. 
Pietro insistiu, ao longo de duas décadas, em impermeabilizações na laje que não sanaram o problema, pois, quando chovia e ventava, as infiltrações continuavam, pois elas ocorriam pela viga de concreto aparente, material altamente poroso, que facilitava a penetração e percolação da água (indicando uma falha no projeto). 
As despesas com as impermeabilizações quase levaram o Museu à falência, tendo que contar com investimentos público, privado e do engenheiro que não cobrou por seus trabalhos. 
A solução só viria na década de 90 com a aplicação de uma pintura impermeabilizante vermelha nas vigas e pilares de concreto aparente, que cumpriu dupla finalidade: função técnica e efeito estético, salvando a honra do edifício, do engenheiro e da arquiteta.
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Referencial Bibliográfico
CÁRDENAS, Alexandra Silva.Masp: estrutura, proporção e forma / Alexandra Silva Cárdenas. – São Paulo: ECidade, 2015.
Links:
https://deborabonetto.wordpress.com/2012/09/24/ahh-o-masp
https://pt.wikipedia.org/wiki/Lina_Bo_Bardi
http://construwiki.blogspot.com.br/2015/02/masp-uma-visao-estrutural.htmlhttp://www.archdaily.com.br/br/01-59480/classicos-da-arquitetura-masp-lina-bo-bardi
http://www.vitruvius.com.br/revistas/read/arquitextos/07.084/245
MASP
Museu de Arte de São Paulo Assis Chateaubriand
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