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259Exacta, So Paulo, v. 6, n. 2, p. 259-271, jul./dez. 2008.
Sasquia Hizuru ObataMestre em engenharia civil e doutoranda
em arquitetura FAAP;Engenheira Civil.
So Paulo SP [Brasil][email protected]
Arquitetura txtil: aplicaes em coberturas de eventos
Este artigo tem por objetivo apresentar os sistemas principais em arquitetura txtil e exemplos para coberturas de espaos destinados a eventos de todo o tipo. Para atender este objetivo o artigo est, primeiro, estruturado por uma contextualizao das arquiteturas txteis como um painel da evoluo e aplica-es na construo de coberturas para eventos. Na seqncia, encontra-se o item sobre as condies bsicas e direcionamentos tcnicos para aplicao das arquiteturas txteis para coberturas. O artigo finalizado com exemplos e descries da aplicao dessa tipologia arquitetnica e consideraes que justificam a aderncia desse sistema para a construo de coberturas para espaos de eventos.
Palavras-chave: Cobertura de eventos. Arquitetura txtil.
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260 Exacta, So Paulo, v. 6, n. 2, p. 259-271, jul./dez. 2008.
1 Introduo
1.1 ContextualizaoUm das aplicaes mais vistas das arquitetu-
ras txteis, que se destacam pelas dimenses e for-
mas diferenciadas, so as coberturas de eventos,
apresentando-se, muitas vezes, para arquitetos e
engenheiros, como um potencial tecnolgico, por
seu contexto histrico e aplicaes atuais, fixadas
por Drew (1979) como a terceira gerao das pro-
dues arquitetnicas modernas.
As arquiteturas txteis, tambm conhecidas
como tensoestruturas, referem-se classe de es-
truturas em membranas que apresentam rigidez
em razo da geometria, que depende do estado
de tenso de trao, ou seja, trata-se de estruturas
tracionadas e/ou protendidas.
Fazem parte do conjunto de estruturas, de
forma ativa, sendo um sistema sujeito a uma nica
condio de tenso (ENGEL, 1997).
Tais arquiteturas so reconhecidas e utiliza-
das desde as mais antigas civilizaes, tanto em
tendas pelos povos nmades quanto nas mais di-
versas travessias de rios, crregos e vales, o que
viabilizou tambm o desenvolvimento e as con-
quistas histricas.
As aplicaes atuais, como edificaes de
maior durabilidade, esto atreladas prpria
evoluo da tecnologia dos materiais txteis e do
surgimento do ao, destacando-se como boom a
Revoluo Industrial, em que as construes das
coberturas atingiram grandes vos.
Um destaque especial deve ser dado ao arqui-
teto alemo Frei Otto, que, em meados dos anos
50, transps as arquiteturas txteis da condio
de uma construo rstica e desprovida de capa-
cidade estrutural para um tipo de estrutura leve e
de formas arrojadas, por meio de mtodos fsicos
e experimentais (ROLAND, 1989).
No caso de Frei Otto, o caminho de seus m-
todos seguia a construo de maquetes de arame
cobertas com bolhas de sabo, que eram posicio-
nadas na frente de um fundo branco com uma gra-
de milimetrada. Por meio de fotos retiradas desse
modelo, eram concebidas as coberturas, nas quais
a sombra nas fotos representava a cobertura ideal
ou, simplesmente, a superfcie minimal (OTTO;
RASCH, 1992).
Ainda hoje busca-se a forma e, algumas ve-
zes, o dimensionamento por meio de modelos e
maquetes e, em certos casos, com sensores (ex-
tensmetros) conectados; no entanto, j existem
softwares que no permitem apenas a busca da
forma, mas tambm a anlise de carregamentos,
dimensionamentos e cortes das membranas.
No Brasil, pode-se dizer que as arquitetu-
ras txteis ainda so consideradas incipientes em
aplicaes, alm de no participarem como dis-
ciplina de formao de arquitetos e engenheiros.
Entretanto, podero apresentar-se como oportu-
nidade, dado o anncio do Brasil como sede para
a copa de 2014, que poder exigir no s a cober-
tura de estdios, mas tambm locais temporrios
para eventos paralelos.
Como exemplo de aplicao das arquiteturas
txteis em coberturas de eventos, este trabalho
tem o palco do Rock in Rio, que pode ser conside-
rado uma das grandes obras no Brasil.
2 Os sistemas bsicos de arquitetura txtil para coberturas
Historicamente, a arquitetura txtil utiliza-
da desde as aes construtivas mais antigas e rudi-
mentares, como o uso de pele de animais ou o de
fios tranados (Figuras 1 e 2).
Cita-se o desenvolvimento das tecnologias
mecnicas por seu impacto nas construes de m-
quinas de transporte e nas edificaes engenhosas,
anotadas dinamicamente desde o Renascimento e
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reformuladas pelo novo pensamento criado na era
industrial e no fim do sculo 19, tendo os bales e
dirigveis como exemplo (Figura 3).
No entanto, somente no incio do sculo 19,
esse tipo de estrutura gerou, na engenharia e ar-
quitetura, aes de impacto caracterizadas como
contnuas no desenvolvimento de sistemas estru-
turais novos, alm de representar uma inteligncia
construtiva para os arquitetos (STACH, 2002).
Tal fato justificado pela maior compreen-
so dos conceitos fsicos e da evoluo nas apli-
caes das cincias, levando a aes de projetos
adequados e de maior preciso, promovendo o
desenvolvimento de novos materiais e processos
que incluem os bales e dirigveis que ressurgi-
ram como recurso compositivo no iderio da
construo de uma cidade instantnea do grupo
de arquitetos Archigram.
As propostas de coberturas instantneas do
grupo Archigram, representadas nas Figuras 4 e 5,
ocorriam em uma associao fluida, participante
de diversos concursos internacionais desde 1961, e
com vrias aplicaes de materiais txteis, segundo
Drew (1979).
Figura 1: Tenda negra de povos nmades Fonte: Oliveira, 2001
Figura 2: Ponte suspensa feita de cordas Fonte: Otto e Rasch, 1992.
Figura 3: Dirigvel N 6, de Alberto Santos Dumont, que venceu o prmio Deutsche, em 1901 Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Dirigivelsantosdumont.jpg
Figura 4: Cidade instantnea do grupo de arquitetos Archigram, com membranas suspensas por bales Fonte: http://www.archigram.net/projects_pages/instant_city_4.html
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Atualmente, reconhece-se a diversidade de
formas aplicadas de arquitetura txtil, como as
apresentadas nos itens 2.1 e 3 deste artigo.
Como direcionamentos s condies corren-
tes de aplicaes, seguem os sistemas mais utiliza-
dos e seus principais esforos, indicados por veto-
res (setas), nas figuras: sistema de tenda com apoio
externo (Figura 6); sistema de tenda com apoio in-
terno (Figura 7); sistema de tenda revestindo uma
malha estrutural (Figura 8), e tenda estruturada
pneumaticamente (Figura 9).
Nas tendas estruturadas pneumaticamente,
o ar pressurizado em volume fechado interna-
mente suporta o espao envolvente, estabilizan-
Figura 5: Cidade instantnea do grupo de arquitetos Archigram, com membranas suspensas por bales Fonte: http://www.archigram.net/projects_pages/instant_city.html
Figura 6: Tenda com apoio externoFonte: Os autores
Figura 7: Tenda com apoio internoFonte: Os autores
Figura 8: Tenda revestindo uma malha estruturalFonte: Os autores
Figura 9: Tenda estruturada pneumaticamenteFonte: Os autores
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263Exacta, So Paulo, v. 6, n. 2, p. 259-271, jul./dez. 2008.
do-o contra foras atuantes. A fora da membra-
na diretamente descarregada nas extremidades,
como na Figura 10.
2.1 Vos de alcance e materiais componentesA Tabela 1 apresenta um painel de formas de
aplicao relacionando os vos e materiais corren-
tes para esses sistemas.
Figura 10: Foras na tenda estruturada pneumaticamenteFonte: Os autores
Tabela 1: Definio de esquema estrutural de forma ativa, em face do material e vo a ser alcanado
Sistema Estrutural
Materiais Bsicos dos componentes
Vos em Metros
Tipo Exemplo Intervalo Total Intervalo adequado
Sist
em
as
de
Ca
bo
s
Sistemas de cabos paralelos
S metal Metal+Concreto armado
50 a 550 80 a 500
Sistemas de cabos radiais
S metal Metal+Concreto armado
30 a 250 60 a 200
Sistema de cabos biaxiais
S metal Metal+Concreto
armado/ +Madeira25 a 200 50 a 120
Fonte: adaptado de Engel, 1997
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Sist
em
a d
e T
en
da
Tendas apoiadas diretas
Txtil + Metal /+ Madeira Plstico/ Membrana +
Metal/ +Madeira5 a 40 10 a 25
Tendas onduladas
Txtil + Metal /+ Madeira Plstico/ Membrana +
Metal/ +Madeira20 a 100 30 a 70
Tendas apoiadas indiretas
Plstico/ Membrana + Metal/ +Concreto
Txtil + Metal /+ Concreto 20 a 150 30 a 80
Sist
em
a P
ne
un
m
tico
Sistemas de controle de ar interno
Plstico/ Membrana + Metal
Sem estrutura de sustentao
10 a 50 10 a 40
Com estrutura de sustentao
70 a 300 90 a 220
Sistema de colcho ar colcho de ar
Plstico/ Membrana + Metal/ +Madeira/ +Con-
creto20 a 120 20 a 70
Sistemas de tubos de ar
Plstico/ Membrana 10 a 70 10 a 50
Continuao da Tabela 1
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2.2 Algumas consideraes sobre aplicabilidade das arquiteturas txteis A aplicabilidade dessa tipologia constru-
tiva est muito mais atrelada ao conhecimento
da tecnologia construtiva, sendo esta a primeira
desvantagem quanto aplicabilidade, ou seja, o
desconhecimento de alguns itens do potencial tec-
nolgico, a saber:
Apossibilidade,porsuaprprianatureza,de
gerar formas no tradicionais e complexas;
Ousodemateriaiscomoasmembranas,os
txteis e os filmes, e de novos materiais que
conferem uma formao topolgica singular;
Atrela-se a aderncia natural dos materiais
txteis aos conceitos de sustentabilidade e
atendimento ao meio ambiente, quanto
pequena quantidade de material que utiliza,
pelo aproveitamento da iluminao natural,
quanto translucidez ou transparncia;
Aoportunidadede constituir equipamentos
urbanos ldicos ou de impacto visual, que
permitam a aplicao de uma diversidade de
cores;
Ofatodeasestruturasseremcaracterizadas
ou mesmo compatibilizadas para atuar como
equipamentos de fechamento ou pele ativa
em inmeros projetos j realizados, como,
recentemente, o Cubo Aqutico de Beijin
e Ninho Estdio Nacional Olmpico da
Sist
em
as
de
arc
os
Arcos lineares
Concreto armado Madeira laminada
Metal15 a 100 25 a 70
Abbadas
Alvenaria 4 a 30 8 a 20
Abbadas reticuladas
Metal Madeira 10 a 150 20 a 90
Continuao da Tabela 1Fonte: adaptado de Engel, 1997
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266 Exacta, So Paulo, v. 6, n. 2, p. 259-271, jul./dez. 2008.
China e, no ano 2000, o Eden Park, todos
em ETFE (Etileno Tetrafluoretileno);
Agamadetiposdetecidosemembranasper-
mite sua utilizao tanto para obras de pe-
queno porte quanto de grande porte e gran-
des vos, como os apresentados na Tabela 1
deste artigo, e de acordo com a resistncia
estrutural ou no;
Devido oferta demembranas e tecidos es-
truturais de grande durabilidade, que atingem
a indicao de at 50 anos de garantia pelos
fabricantes, as arquiteturas txteis no mais
ficam confinadas ao patamar de construes
transitrias, e sim na qualidade de construes
permanentes e compatveis com os outros tipos
de materiais estruturais. Como comparativo,
indica-se aqui o concreto estrutural que tem
a durabilidade de 50 anos garantida para as
aes projetuais, construtivas e de manuten-
o para edifcios comuns, e de 100 anos, para
obras de arte. Essa indicao se faz compara-
tivamente, uma vez que as arquiteturas txteis
no possuem normas sedimentadas e aplica-
das ao Brasil, como o concreto e a madeira,
entre outros materiais que trazem a indicao
inclusive da escolha, segundo a agressividade
do meio, pela NBR 6118 (ABNT, 2003), para
as estruturas de concreto, e
Porserummaterialdefechamentoouvedao
muito leve, cerca de 1 a 3% do peso do vidro,
confere a essa tipologia construtiva a habili-
dade e aderncia s construes temporrias
e transitrias1 e equipamentos urbanos transi-
trios, ou seja, de atendimento a um evento ou
mesmo por prazo determinado.
Desse potencial h, sim, desvantagens suplan-
tadas por formas e intervenes tcnicas simples,
como o problema de condensao de vapores nas
coberturas, que so sanados pelo estudo adequado
da circulao interna dos vapores e gases e, em situ-
aes crticas, por meio da fixao de equipamen-
tos condensadores ou de ventiladores.
Outro exemplo a situao de conformao
de um ambiente-estufa, ou o problema de amor-
tecimento trmico, que pode ser sanado por meio
de camadas de membranas e tecidos, assim como
se realiza com outros materiais vedantes, ou com a
instalao de ventiladores e em condies extre-
mas de aspersores de gua.
Portanto, existem vrios problemas, mas as tc-
nicas so viabilizadas pelo conhecimento e entendi-
mento da tecnologia construtiva. No entanto, sob o
ponto de vista do processo projetual, nas arquitetu-
ras txteis, encontram-se dificuldades fsicas e com-
putacionais inerentes a sua constituio estrutural.
Tais dificuldades decorrem das solues ini-
ciais do projeto e conduzem a uma nica aproxi-
mao vivel, ou seja, por meio de simulaes e
solues numricas que exigem a aplicao com-
putacional razes levantadas por Lewis (1998) e
arroladas a seguir:
1 A ausncia da rigidez flexo da membrana
inviabiliza a previso da forma da estrutura,
uma vez que a configurao real de equilbrio
uma incgnita da anlise estrutural;
2 As cargas aplicadas, as tenses iniciais e a
configurao da membrana interagem e esta
ltima adapta sua configurao s cargas apli-
cadas;
3 A combinao das cargas aplicadas com as
tenses internas depende da curvatura da
membrana, que d origem a um conjunto de
equaes no-lineares de equilbrio;
4 A no-linearidade, geralmente, do tipo ge-
omtrico, e as deformaes permanecem nos
limites de linearidade da relao tenso-defor-
mao do material, e
5 A inabilidade da membrana para resistir s
tenses de compresso um fato que se d
pela manifestao de rugas na membrana, o
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Artigos
267Exacta, So Paulo, v. 6, n. 2, p. 259-271, jul./dez. 2008.
que prejudica a esttica do projeto final e a m
distribuio das tenses internas.
Diante desses fatos, pode-se dizer que no con-
texto atual, h um pleno desenvolvimento de solu-
es para esses problemas, a partir dos quais j se
podem desenvolver mtodos computacionais para
ajudar os arquitetos e engenheiros em projetos de
arquiteturas txteis. No entanto, no Brasil, esses
programas fazem parte apenas das pesquisas aca-
dmicas e de certa falta de conhecimento do mer-
cado profissional. Diferentemente do Brasil, j exis-
tem tecnologias computacionais comercializadas
e em uso comum em diversos projetos na Europa,
Canad, Estados Unidos, Japo etc.
3 Exemplos de aplicaes: arquiteturas txteis em coberturas de eventos
A Figura 11 representa a primeira constru-
o de arquitetura txtil do mundo, projetada
por Shukhov, em 1896, localizada em Nizhny
Novgorod, Rssia.
Na Figura 12, encontra-se a cobertura retr-
til projetada por Bodo Rasch para o Pavilho da
Venezuela, na Expo2000, em Hannover.
A Figura 13, no mesmo evento do Pavilho
da Hungria, tambm representa uma cobertura
com txtil arquitetnico.
As Figuras 14 e 15 apresentam coberturas
pneumticas temporrias utilizadas no Reino Unido.
4 Cobertura de evento em arquitetura txtil: o palco do Rock in Rio
O palco do Rock in Rio 2001, Figura 16,
projeto do engenheiro civil Nelson Fiedler, foi o
maior palco executado at hoje: 88 metros de di-
metro em vo livre, partindo de uma geodsica
composta por icosaedros, formando uma malha
estrutural metlica dupla.
Figura 11: Construo da primeira arquitetura txtil Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Vladimir_Shukhov
Figura 12: Pavilho da Venezuela, na Expo2000, em Hannover
Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Expo_2000
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268 Exacta, So Paulo, v. 6, n. 2, p. 259-271, jul./dez. 2008.
A fundao consiste em uma sapata semicir-
cular nervurada, e a superestrutura corresponde
a uma trelia metlica tridimensional, geodsica,
formada por tringulos de icosaedros em dois pla-
nos sobrepostos. Veja o detalhe na Figura 17.
A superestrutura, projetada para absorver as
combinaes de esforos externos aplicados, rece-
Figura 14: Domo inflvel para eventos Fonte: http://www.inflate.co.uk/i-structures.html
Figura 15: Domo inflvel temporrio Fonte: http://www.inflate.co.uk/i-architecture.html
Figura 13: Pavilho da Hungria, na Expo2000, em Hannover Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Expo_2000
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Artigos
269Exacta, So Paulo, v. 6, n. 2, p. 259-271, jul./dez. 2008.
be como cobertura uma membrana de PVC po-
lister, com 11500m, projetada estruturalmente.
A superestrutura e a membrana de cobertura
configuram um conjunto estrutural que deve ser
analisado como uma tensoestrutura, uma vez que
a membrana encontra-se apoiada sobre mastros
areos suportados por tirantes conectados aos ns
da geodsica metlica, fixada base de concreto.
Para executar esta obra, foram utilizados
mtodos computadorizados, tornando possvel o
desenvolvimento da estrutura e dos mdulos de
sua cobertura.
Nesses mtodos, destaca-se um conjunto de
softwares especficos, desenvolvidos por Fiedler
para modelagem e anlise da membrana em sua
fase executiva, conforme Figura 18.
A membrana final consiste, ao todo, em 88
mdulos (Figura 19), subdivididos em 12 setores
que se ramificam em 6 subsetores, gerando 6336
peas, compondo um gigantesco quebra-cabeas,
que forma toda a cobertura final.
Independentemente de existirem diferentes
mdulos para executar esse grande laminado sin-
ttico, a soluo estrutural adotada para estabi-
lizar a forma desejada foi a mesma em todos os
casos, isto , no baricentro dos tringulos do pla-
Figura 16: Palco Mundo Rock in Rio 2001, projeto do engenheiro Nelson Fiedler Fonte: http://www.inflate.co.uk/i-architecture.html
Figura 17: Trelia tridimensional formada por tringulos de icosaedros Fonte: Obata, Fidler e Patrcio, 2001
Figura 18: Imagem grfica pr-execuo Fonte: Obata, Fidler e Patrcio, 2001
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270 Exacta, So Paulo, v. 6, n. 2, p. 259-271, jul./dez. 2008.
no mais externo, fixaram-se mastros telescpios
ligados por cabos atirantados em seus vrtices.
A soluo tensoestrutural se resume em
cada mastro, trabalhando a compresso e apoia-
do nos cabos, estende-se gerando trao vertical
na membrana, Figura 20.
Tomados esses conceitos e o conhecimento
de tensoestruturas, no s o palco, mas todas as
tendas do Rock in Rio foram executadas em ar-
quitetura txtil e demonstram que, alm de ser
uma tecnologia inovadora, trata-se de uma alter-
nativa aos sistemas estruturais convencionais.
6 Consideraes Finais
Acredita-se ainda que a arquitetura txtil es-
teja revestida pelo desconhecimento do meio aca-
dmico e profissional, embora sejam estruturas
de extrema beleza esttica, agregadas leveza e
capacidade de vencer grandes vos.
No entanto, as aplicaes em coberturas de
eventos propiciam no s uma mostra, mas tam-
bm uma configurao de avanos com que pou-
cos arquitetos e engenheiros ousaram se envolver
at o momento, ou mesmo no utilizaram da tec-
nologia construtiva das arquiteturas txteis.
Dessa forma, as coberturas de eventos, por
serem, normalmente, direcionadas a grandes p-
blicos, compreende-se o fato de exigirem grandes
vos e necessitarem de agilidade de montagem e
desmontagem, e de serem aptas aplicao de ar-
quiteturas txteis. Portanto, induzem um aumen-
to de seu uso e uma busca pelo conhecimento, o
que poder resultar no crescimento dos estudos e
de incrementos tecnolgicos, exigidos tanto para
os materiais empregados nesse tipo de estrutura
quanto pelos parmetros projetuais.
Citem-se, ainda, as prximas aes do poder
pblico para reformas e modernizao de estdios
que aquecero o mercado das arquiteturas txteis,
tendo em vista a aprovao do Brasil como sede
para a copa de 2014.
Fabric architecture: applications in coverings of events
The aim of this article is to present the systems in fabric architecture and examples of cover-
Figura 20: Esquemtico da soluo tensoestrutural adotada nos mdulos Fonte: Obata, Fidler e Patrcio, 2001
Figura 19: Mdulos grficos da cobertura Fonte: Obata, Fidler e Patrcio, 2001
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Artigos
271Exacta, So Paulo, v. 6, n. 2, p. 259-271, jul./dez. 2008.
Nota1 Segundo o Cdigo de Obras de So Paulo (PMSP, 2008), so
obras de carter no permanente, passveis de montagem, desmontagem e transporte, tais como circos, galpes inflveis, caixas automticas implantadas em imvel distinto da agncia bancria, cabines de recepo de filmes, quiosques para venda de lanches etc.
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ings of spaces for events of the whole type. For this focus, this article is structured firstly by the context of the fabric architectures as a scheme of the evolution and applications in the construction of coverings for events. After this, there are the basic conditions and technical ways for application of the fabric architectures for covering spaces. The article is concluded with examples and descriptions of the application of this architectural typology and considerations that justify the adherence of this system for the construction of coverings for spaces of events.
Key words: Covering of events. Fabric architecture.
Recebido em 16 maio 2008 / aprovado em 3 nov. 2008
Para referenciar este texto
OBATA, S. H. Arquitetura txtil: aplicaes em coberturas de eventos. Exacta, So Paulo, v. 6, n. 2, p. 259-271, jul./dez. 2008.