[pt] Neste trabalho, apresenta-se um estudo numérico e experimental sobre o comportamento estrutural de um módulo de ponte tensegrity para pedestres com materiais naturais. Inicialmente é apresentado o conceito de estruturas tensegrity, destacando-se seu surgimento e atual contexto, aplicações e estudos relacionados a este sistema estrutural. Também é apresentada a importância e os benefícios da utlização de materiais naturais na construção civil. Um projeto de ponte tensegrity para pedestres realizado previamente é selecionado como objeto de estudo. Com base em suas principais características, realiza-se um protótipo do módulo da ponte em escala 1:25. Propõe-se um método construtivo considerando técnicas ajustáveis para montagem e desmontagem. Posteriormente, um protótipo em escala de aproximadamente 1:6 é construído utilizando colmos de bambu da família Phyllostachys aurea para as estroncas e cordas de sisal para os cabos. O módulo é instrumentado e ensaiado estatica e dinamicamente a fim de avaliar a influência das perdas de pretensão por fluência e relaxação sobre o comportamento da estrutura. Os resultados obtidos dos ensaios experimentais são comparados com as previsões numéricas obtidas com auxílio de modelo computacional quanto às tensões atuantes e os modos de vibração. Através do cruzamento dos dados foi possível determinar indiretamente o nível de pretensão aplicado no módulo tensegrity e avaliar a perda de pretensão ao longo do tempo. As investigações estática e dinâmica apresentaram considerável afinidade. / [en] In this work, a theoretical and practical study of the behavior of a tensegrity based pedestrian bridge constructed with natural materials is presented. Initially it is shown the concept of tensegrity structures, highlighting its emergence and current context, applications within civil engineering and studies related to this structural system. The importance and benefits of using natural materials in civil construction are also presented. A pedestrian bridge design made using tensegrity structure is designated as study object and a prototype of the bridge s module is built in 1:25 scale. A constructive method is proposed considering deployable techniques for assembly and disassembly. Subsequently, a prototype on a 1: 6 scale is built using Phyllostachys aurea bamboo culms for the struts and sisal ropes for the cables. The module is instrumented and tested statically and dynamically in order to understand the processes of loss of prestress and creep on the structure s behavior. The results obtained from the experimental tests are compared with the numerical predictions obtained with the aid of a computational model regarding the stresses and the vibration modes. Through the crossing of the data it was possible to indirectly determine the level of prestress applied in the tensegrity module and to evaluate the loss of prestress over time. The static and dynamic investigations showed considerable affinity.

[pt] No contexto das pesquisas que se desenvolvem no LILD, DAD, PUC-Rio, sobre o encapsulamento de colmos de bambu, este trabalho explora uma nova modalidade de proteção do material, que se desdobra em benefício estético. Em síntese, propõe-se aqui a pintura ou impregnação de pigmentos e corantes sobre superfícies de colmos de bambu com resinas transparentes e translúcidas. A proposição que origina esta tese deriva da premissa de que a geometria do bambu extraído é a característica mais relevante de sua forma, e não a cor natural, que perde seu viço após a extração do solo. Nesse sentido, desde os primeiros experimentos com pintura, percebemos que a cor artificial poderia substituir a cor natural, realçando a curvatura da fibras longitudinais e outros aspectos da geometria única do bambu, dando origem, em verdade, a uma outra dimensão possível do material, na qual a perda da naturalidade crômica seria compensada por ganhos em representação geométrica – para além dos benefícios em relação à proteção do material e em coerência com a integração forma/função que marca a essência do design. Considerando a cor, nessa e noutras funções, a pesquisa compreende quatro produções inter-relacionadas no tempo: a) Experimentos iniciais de pintura, impregnação de cores e encapsulamento; b) Manejo de algumas espécies de bambu, pintura e encapsulamento de bambus abertos e construção de objetos tensegrity para testes de resistência às tensões e à ação do tempo; c) Produção dos objetos demonstrativos das aplicações de uso; d) Instalações. Constituindo-se na espinha dorsal do trabalho, as quatro produções são expostas em linha de tempo no capítulo 3, demonstrando desencobrimentos e técnicas aplicadas. Os capítulos precedentes de introdução e contextualização abordam aspectos relacionados a esse eixo principal, com foco na cor como função na natureza, no design e na arquitetura. / [en] In the scope of the researches developed at LILD, DAD, PUC-Rio about the encapsulating of bamboo stems, this work explores a new way to protect this material, which also creates esthetic benefits. We propose the painting or impregnation of pigments and dyes on surfaces of bamboo stems with transparent and translucent resins. This thesis proposition is that the most relevant characteristic of the shape of the extracted bamboo is its geometry, rather than its natural color, which loses its freshness after the extraction. Since our first painting experiments, we realized that artificial color could replace the natural one, highlighting the longitudinal fiber s curves and other aspects of the unique geometry of the bamboo, originating a new possible dimension of the material, where the loss of natural color would be compensated by gains in geometric representation – in addition to benefits regarding material protection and in keeping with the integration of form and function that is the essence of design. Regarding color, in this and other functions, the research comprehends four interrelated productions: a) initial experiments of painting, color impregnation and encapsulating; b) handling of some bamboo species, painting and encapsulating open bamboos and construction of tensegrity objects used in stress tests for tension and the effects of time; c) production of objects to demonstrate possible uses; d) installations. Being the backbone of this work, these four productions are displayed on the timeline in Chapter 3, showing the uncovering and the techniques applied. The preceding chapters (Introduction and Contextualization) approach aspects related to this main axis, with a focus on color as a function in nature, as well as in design and architecture.

[pt] Esta pesquisa está inserida no universo dos portadores de necessidades especiais e pretende desenvolver uma nova tecnologia para projetar a estrutura de cadeira de rodas. Tal estrutura será composta por um módulo tensegrity composto de varas de bambu e cabos tensionados e adota todos os padrões antropométricos com a observância aos estudos ergonômicos e necessidades individuais de uso dos cadeirantes. Esse novo conceito de design de estrutura, por ser inédito, resulta num produto inovador e permite novas interpretações e desdobramentos. Essa pesquisa também inicia uma nova interpretação do tensegrity por sua aplicação a órteses para reabilitação que atualmente é amplamente difundido nas artes plásticas, arquitetura e no design de produto. O seu emprego pode suprir algumas necessidades como adaptação corporal favorável pela maleabilidade da estrutura que absorve os movimentos mais bruscos que possam causar incômodos, lesões e má acomodação do usuário à cadeira de rodas. / [en] This research is part of the universe of people with special needs and aims to develop a new technology to design the wheelchair frame. This structure will consist of a compound tensegrity module bamboo poles and tensioned cables and adopts all anthropometric standards with respect to ergonomic studies and individual needs of use of the wheelchair. This new concept of structure design, to be unheard of, resulting in an innovative product and allows new interpretations and developments. This research also initiates a new interpretation of tensegrity by its application to orthoses for rehabilitation that is currently widespread in art, architecture and product design. Your job can fill some needs as body adaptation favor the flexibility of the structure that absorbs the most sudden movements that may cause nuisance, injuries and poor user accommodation to the wheelchair.