Projeto Pre-Shell desenvolve nova metodologia industrial para construção de cascas em betão
DR
João Guilherme Oliveira
Um programa de investigação e desenvolvimento liderado pelo Instituto Superior Técnico da Universidade de Lisboa (IST-UL) desenvolveu um novo sistema construtivo destinado à industrialização de estruturas laminares em betão, vulgarmente conhecidas como cascas. O projeto, denominado Pre-Shell, visou encontrar uma resposta técnica e económica para o declínio no uso deste tipo de arquitetura estrutural.
O trabalho desenvolvido no âmbito do Pre-Shell articulou a investigação académica e a indústria da construção pré-fabricada. A solução desenvolvida no âmbito deste programa foi distinguida com uma Menção Especial nos fib Awards for Outstanding Structures 2026, atribuídos pela Federação Internacional do Betão Estrutural (FIB) durante o 7.º Congresso da organização, realizado em Lisboa, a 17 de junho de 2026.
A génese do trabalho remonta a 2014, na sequência de um estudo conjunto entre Eduardo Júlio, investigador do CERIS e professor catedrático do IST-UL, e Isaías Vizotto, docente da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), no Brasil. Os investigadores identificaram que a redução progressiva da aplicação de cascas em betão decorria sobretudo dos elevados custos de mão de obra exigidos pelos métodos de cofragem e betonagem tradicionais.
Estratégia tecnológica e industrialização
Com o objetivo de viabilizar a execução contemporânea destas estruturas, a equipa concebeu uma estratégia baseada numa casca de três apoios, inspirada nos modelos geométricos do engenheiro suíço Heinz Isler. O desenvolvimento do sistema integrou avanços em diversas áreas da engenharia civil:
- Definição da forma: Aplicação de análises geométrica e materialmente não lineares para a geração da geometria estrutural;
- Modularização: Divisão da estrutura em componentes aptos para pré-fabricação em ambiente industrial;
- Materiais avançados: Utilização de betão de ultra-elevado desempenho reforçado com fibras (UHPFRC), eliminando a necessidade de armaduras ordinárias de aço;
- Sistema de ligação: Desenvolvimento de um método de assemblagem entre módulos recorrendo a monocordões de pré-esforço não aderentes;
- Validação experimental: Avaliação do comportamento da estrutura perante ações regulamentares, designadamente vento e sismos.
Ensaios e construções de protótipo
A validação do desempenho do sistema foi realizada através de ensaios experimentais em túnel de vento e em mesa sísmica nas instalações do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC). Os testes em escala física foram complementados por modelos numéricos avançados de elementos finitos, focados na verificação do comportamento das ligações modulares e nos efeitos da aplicação do pré-esforço.
Os resultados do programa de investigação culminaram na construção de um protótipo à escala real localizado no município de Ílhavo, no distrito de Aveiro.
O projeto foi financiado pela Agência Nacional de Inovação e contou com a colaboração multidisciplinar constituída por investigadores do IST-UL, FCT NOVA, ESTG-IPL, ISEC-IPC, LNEC e FCTUC, em parceria com a empresa de pré-fabricados SPRAL.
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