Pré-esforço orgânico

O projecto do Sistema de pré-esforço orgânico OPS (Organic Prestressing System) é mais um exemplo de como a cooperação científica e tecnológica entre universidades e empresas pode oferecer bons resultados.

O OPS é uma solução tecnológica que permite compensar as forças a que a estrutura metálica das pontes está sujeita, baseando-se no funcionamento do músculo humano, e foi desenvolvido por investigadores da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP).

De entre as principais vantagens destacam-se a redução de custos, o aumento de segurança e a redução de deformações.

Base científica:

O Sistema OPS tem por conceito base a introdução de um conjunto de acções auto-equilibradas na estrutura sobre a qual se está a trabalhar. Estas acções, criteriosamente escolhidas, irão contrariar, na medida do possível, aquelas a que a estrutura estará submetida.
Os responsáveis do projecto, uma equipa de engenheiros e investigadores, coordenada pelo professor Pedro Pacheco, da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, referem que as acções auto-equilibradas não variam segundo o tipo e intensidade das solicitações a que a estrutura vai estando submetida, sucedendo-se apenas em função do traçado dos cabos e das forças de pré-esforço instaladas.
 

Tendo como base científica a Biomimética, uma área da ciência que tem por objectivo o estudo das estruturas biológicas e das suas funções, procurando aprender com a Natureza e utilizar esse conhecimento em diferentes domínios da ciência, o sistema OPS surgiu na sequência de um trabalho de investigação, iniciado pelo Professor Pedro Pacheco. Este projecto visava o estudo de aplicações de soluções de Bio-estruturas a estruturas de Engenharia Civil.
Centrado no estudo do músculo, o trabalho de investigação transportou os conceitos conhecidos da anatomia para as estruturas, surgindo o conceito de pré-esforço orgânico, em que, por exemplo, uma viga é dotada de um sistema de cabos que respondem a instruções de um autómato em função de deformações medidas por sensores, o que, permite a optimização do comportamento da viga e a diminuição considerável do seu peso.

A Tese de Doutoramento “Pré-esforço Orgânico – um exemplo de sistema efector” apresentada em 1998 pelo Professor Pedro Pacheco marcou o início de um reconhecido e inovador sistema de pré-esforço com comportamento inteligente, que conta já com diversos prémios:

2004 – FIVE – Fomento da Inovação e Valorização Empresarial (IAPMEI)
2001 – 2ª melhor Tese Internacional em Estruturas (FIB – Fédération International du Béton)
1998 – Nomeação Prémio Ferry Borges para Melhor artigo escrito em língua estrangeira

Funcionamento do sistema OPS:

O professor explica como funciona o músculo artificial. “É feito de autómato, de cabos, de um macaco hidráulico e de sensores. Funciona como o corpo humano. Os sensores sentem a deformação, como os nervos, informam o cérebro que é um autómato. O autómato dá instruções ao actuador, que é o músculo, estica os cabos, que são os tendões, e compensa a deformação”.

Vídeo de explicação simplificada do sistema pelo Professor Pedro Pacheco:

Projecto – piloto:

Um projecto piloto foi já desenvolvido para o teste do sistema OPS, aplicado à construção de uma ponte sobre o Rio Sousa (sub-lanço Lousada – IP4/A4), tendo sido um verdadeiro êxito. Um completo sucesso foi também a parceria entre a FEUP e a Mota-Engil que tem sido um dos trunfos deste projecto.

Vantagens: 

A esperança de Pedro Pacheco fundamenta-se nas vantagens do projecto piloto: “A estrutura é muito mais leve, mais segura, mais fácil de transportar e mais barata”. O responsável pelo projecto fala numa redução dos custos na ordem dos 20% e acrescenta que em estruturas maiores “o benefício cresce quase exponencialmente”. O sistema OPS (”Organic Prestressing System“) baseia-se na estrutura do sistema muscular humano.“Estamos a usar o sistema no processo construtivo. Existe uma estrutura que custa muito dinheiro. Através do OPS conseguimos optimizar essa estrutura usando um músculo artificial”, diz Pedro Pacheco. O OPS é único em Portugal e no mundo.

O Sistema OPS, que está patenteado a nível internacional, assegura assim a diminuição de custos de aquisição de equipamentos, nomeadamente de cimbres, tal como de custos operacionais, ao mesmo tempo que garante um melhor desempenho em termos funcionais, com a redução de flechas, e um aumento de segurança.

Desvantagens:

Pedro Pacheco afirma que as únicas desvantagens do sistema se prendem com “a resistência natural que as pessoas têm à inovação”.No entanto, o engenheiro acredita no sucesso do projecto e espera que “ajude a criar confiança” nas capacidades dos portugueses.

Referências:

BERD – Rationality in Bridge Engineering 

http://cedb.asce.org/cgi/WWWdisplay.cgi?0201133 

Fontes:

http://www.aecops.pt/

http://www.ordemengenheiros.pt/

http://smartengineering.blogspot.com/

http://engenhariacivil.wordpress.com/ 

5 Respostas to “Pré-esforço orgânico”

  1. PARABÉNS PELO SITE.POR FAVOR, VOCÊ TEM ALGUM POST DE LIVROS DE ENGENHARIA GRÁTIS EM PORTUGUÊS .

    ABS, ROGÉRIO.

  2. André Ferreira Says:

    Parabéns…
    O Prof. Pedro Pacheco é referencia para jovens como eu. Tive a honra de ser seu aluno. Muito obrigado.

  3. Miguel Cunha Says:

    O prof. Pedro Pacheco é um exemplo do que de melhor se faz em termos de engenharia civil em Portugal. Espero fazer uso pleno das capacidades que por ele me foram transmitidas durante as aulas de estruturas às quais tive o prazer de assistir.
    Votos de sucesso!

  4. Parabéns, Prof. Pedro Pacheco

    Obrigado por brindar-nos com esse seu projeto. talvez ele se seja bem adequado ao sistema de suporte de hélices ( sistema de geração de energia aéolica) em torres de edifícios. me parece o “Petronas towers em Dubai” ja esta com esse sistema. gostaria de confirmar isso, caso alguém tenha informações e possa me passar,por favor. Fiquei maravilhado com a possibilidade da junção das duas técnicas.
    Sou estudante de arquitetura, um pouco “velhinho” (49 anos) talvez, mas muito apaixonado pela construção, onde podemos ser realizadores de sonhos.

  5. Paulo Costa Says:

    Grande palhaço é esse prof doutor!

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