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W BA 07 42 _v 1. 2 ANÁLISE DOS SISTEMAS CONSTRUTIVOS 22 Bianca Oliveira Rafael Rambalducci Kerst Wellington Douglas dos Santos Londrina Editora e Distribuidora Educacional S.A. 2019 Análise dos Sistemas Construtivos 1ª edição 33 3 2019 Editora e Distribuidora Educacional S.A. Avenida Paris, 675 – Parque Residencial João Piza CEP: 86041-100 — Londrina — PR e-mail: editora.educacional@kroton.com.br Homepage: http://www.kroton.com.br/ Presidente Rodrigo Galindo Vice-Presidente de Pós-Graduação e Educação Continuada Paulo de Tarso Pires de Moraes Conselho Acadêmico Carlos Roberto Pagani Junior Camila Braga de Oliveira Higa Carolina Yaly Giani Vendramel de Oliveira Juliana Caramigo Gennarini Nirse Ruscheinsky Breternitz Priscila Pereira Silva Tayra Carolina Nascimento Aleixo Coordenador Nirse Ruscheinsky Breternitz Revisor Hudson Goto / Rafael Rambalducci Kerst Editorial Alessandra Cristina Fahl Beatriz Meloni Montefusco Daniella Fernandes Haruze Manta Hâmila Samai Franco dos Santos Mariana de Campos Barroso Paola Andressa Machado Leal Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Santos, Wellington Douglas dos S237a Análise dos sistemas construtivos / Wellington Douglas dos Santos, Rafael Rambalducci Kerst, Bianca Oliveira. – Londrina : Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2019. 157 p. ISBN 978-85-522-1547-9 1. Projeto estrutural. 2. Estruturas metálicas. 3. Concreto armado. I. Santos, Wellington Douglas dos. II. Kerst, Rafael Rambalducci. III. Oliveira, Bianca. IV. Título CDD 620 Thamiris Mantovani CRB: 8/9491 © 2019 por Editora e Distribuidora Educacional S.A. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Editora e Distribuidora Educacional S.A. 44 SUMÁRIO Apresentação da disciplina 5 Histórico dos principais sistemas construtivos 6 Sistemas construtivos convencionais 28 Sistemas construtivos em concreto armado e pré-moldado 46 Sistemas construtivos em aço 68 Inovações tecnológicas 85 A compatibilização de projetos e a metodologia BIM 102 Materiais de baixo impacto ambiental 123 ANÁLISE DOS SISTEMAS CONSTRUTIVOS 55 5 Apresentação da disciplina Caro aluno, conhecer as características dos sistemas construtivos configura uma vantagem nas tomadas de decisões. Com soluções mais assertivas, o resultado é a melhoria da produtividade, redução de custos, otimização de recursos e qualidade no produto. Estas características definem as empresas e profissionais que se mantêm competitivos no mercado. Diante desta realidade, esta disciplina aborda a análise dos sistemas construtivos, apresentando um texto básico sobre as características e os detalhes dos principais sistemas construtivos utilizados. Para tal, usaremos as normas técnicas brasileiras e apresentaremos exemplos de soluções em casos reais. Dividimos o conteúdo em sete temas, sendo que o Tema 1 discorre sobre o histórico dos sistemas construtivos, o Tema 2 aborda os sistemas construtivos convencionais, o Tema 3 apresenta os sistemas construtivos em concreto armado e pré-moldado, o Tema 4 apresenta os sistemas construtivos em aço, o Tema 5 discorre sobre as principais inovações tecnológicas, o Tema 6 aborda a metodologia BIM e a compatibilização das especialidades de projeto na construção, e, por fim, o Tema 7 apresenta os materiais de baixo impacto ambiental. Os assuntos abordados nesta disciplina foram expostos de modo a fornecer uma visão geral ao profissional, contribuindo para a análise dos sistemas construtivos, com exemplos próximos aos desafios que serão enfrentados no dia a dia, facilitando assim as tomadas de decisões. Portanto, é importante dedicar-se, sanar todas as dúvidas e se aprofundar no assunto consultando as bibliografias indicadas. Vamos lá? 666 Histórico dos principais sistemas construtivos Autor: Wellington Douglas dos Santos Objetivos • Apresentar a evolução histórica dos principais sistemas construtivos; • Apresentar os principais marcos de cada um dos sistemas construtivos; • Apresentar alguns fatores do emprego de cada um dos sistemas ao longo dos anos. 77 7 1. Evolução histórica dos sistemas construtivos A história mostra que a evolução das técnicas construtivas foi uma parte essencial do esforço humano. Desde a revolução industrial os cálculos são baseados em normas regulamentadoras, conceitos de mecânica e testes exaustivos em laboratório para desenvolver os projetos estruturais. Entretanto, muitas construções do passado foram executadas por tentativa e erro e por regras fundamentadas em experiências. De fato, as pirâmides egípcias (cerca de 3000 a.C.), os templos gregos (500-200 a.C.), o Coliseu e os aquedutos romanos (200 a.C - 200 d.C.), além de ainda existirem, são provas da capacidade humana. 1.1 Evolução histórica das estruturas em alvenaria Segundo Kerst (2018), a alvenaria estrutural é um sistema construtivo no qual as paredes desempenham, simultaneamente, função de estrutura e de vedação. O tijolo, ou bloco cerâmico, é o material manufaturado para construção mais antigo que existe até hoje. De acordo com Brock (1994), foram feitas escavações em Jericó que revelaram a existência desse material desde seis mil anos antes de Cristo. Os principais fatores que colaboraram para a permanência dele na sociedade foram a facilidade de produção, assim como a forte demanda. Ainda segundo Brock (1994), os tijolos levavam vantagem em relação às pedras, pois não eram tão pesados, entretanto somente se estabeleceram em 532 d.C., na reconstrução da Hagia de Sophia (Figura 1), em Constantinopla, pelo projeto de Anthemius of Tralles, um dos maiores arquitetos e engenheiro da época. Tendo em vista que a abóbada ou cúpula possuía 34 a 66 metros de altura, era necessário um material mais leve para conseguir vencer tal vão, portanto foi utilizado o tijolo queimado. 88 Figura 1 – Interior da Hagia de Sophia Fonte: nicolamargaret/iStock.com. Sendo um dos mais antigos sistemas de construção da humanidade, a alvenaria estrutural se originou na pré-história. Isso porque as obras mais grandiosas possuíam paredes de grande espessura, construídas em bloco cerâmico ou em pedra. Tal espessura era reflexo dos sistemas de dimensionamento rudimentares baseados em dados empíricos e nos conhecimentos adquiridos ao longo dos anos. E esse tipo de sistema predominou até o início do século XX. Inicialmente era executado com tijolo cerâmico queimado ou pedra assentada com argila e betume, posteriormente foram executadas com cal, pozolana e cimento Portland, com o advento desses materiais (ALLEN; IANO; 2013). O dimensionamento da alvenaria estrutural era baseado em dados empíricos, em consequência disso as paredes eram extremamente grossas. Caso contrário, a estrutura não seria capaz de suportar o peso dos andares superiores e de realizar o contraventamento, entretanto tal conceito encarecia demais as estruturas. 99 9 PARA SABER MAIS O Edifício Monadnock (Figura 2) é um exemplo que marcou para sempre a história da alvenaria, pois possui 16 pavimentos com 65 metros de altura total e paredes com 180 cm de espessura no pavimento térreo. Figura 2 – Edifício Monadnock Fonte: stevegeer/iStock.com. Tendo em vista a evolução dos métodos de cálculo, da tecnologia do metal e do aperfeiçoamento do cimento, as estruturas em aço e em concreto armado se tornam os sistemas estruturais predominantes até a metade do século XX. Alguns fatores contribuíram para este fato, pois as estruturas ocupavam área menor frente às em alvenaria estrural, além de custo e peso mais baixo na época (MOHAMAD; MACHADO; JANTSCH, 2017). 1010 De acordo com Mohamad, Machado e Jantsch(2017), somente nos anos 50, como uma forma de suprir a escassez do concreto no período pós-guerra, que o professor Paul Haller, na Suíça, iniciou vários testes em paredes de alvenaria. Os testes realizados pelo professor são um marco da alvenaria moderna. Neste mesmo período foram difundidas as normas que auxiliam nos cálculos de espessura das paredes e resistência das alvenarias. Tais métodos foram baseados em cálculos mais racionais e em experimentos de laboratório. Os empreendimentos executados em solo suíço foram tão bem-sucedidos que são considerados os responsáveis pela ressurreição do sistema construtivo em solo europeu, tendo em vista a quantidade de prédios considerados altos com paredes esbeltas que foram executados. As décadas de 60 e 70 marcam o período em que os modelos matemáticos foram aperfeiçoados e inúmeras pesquisas experimentais foram desenvolvidas. O objetivo era encontrar projetos que resistissem cada vez mais às cargas estáticas e dinâmicas (vento e sismo), além de outros tipos de ações (impactos). A alvenaria estrutural no Brasil inicia no período colonial, utilizando tijolo de barro cru, taipa de pilão e pedra. A partir de 1850 foi que apareceram os primeiros avanços do sistema construtivo, pois já se fazia o uso de tijolo de barro cozido que proporcionava construções mais impermeáveis e com vãos maiores. A precisão dimensional dos blocos cerâmicos, no final do século XIX, permitiu que a execução fosse mais racionalizada e industrializada. Entretanto, é neste mesmo período que as estruturas metálicas estavam em alta na Europa e a importação para solo brasileiro era relativamente facilitada. Portanto, utilizou-se esse sistema nas grandes obras nacionais até a década de 20. São exemplos desse período o Viaduto Santa Efigênia (Figura 3) e a Estação da Luz (Figura 4), ambos em São Paulo. 1111 11 Figura 3 – Viaduto Santa Efigênia Fonte:josemoraes/iStock.com. Figura 4 – Interior da Estação da luz Fonte: AllisonGinadaio/iStock.com. 1212 Pelo mesmo motivo, uma parcela grande do mercado das edificações residenciais e comerciais foi dominada pelas estrutruras de concreto armado. Principalmente após a primeira guerra mundial, tendo em vista que a indústria de cimento Portland foi instalada e assim sacramentou o uso desse tipo de sistema construtivo. Como exemplo deste marco está o Edifício Martinelli (Figura 5), em São Paulo, com 30 andares. Figura 5 – Edifício Martinelli Fonte: wsfurlan/iStock.com. Nesse período, as unidades de alvenaria produzidas no país eram limitadas em alvenarias de vedação. Somente na década de 60 que a alvenaria estrutural é difundida no Brasil, os prédios possuíam até 4 pavimentos e eram construídos com blocos vazados de concreto e as normas americanas baseavam as tecnologias e os procedimentos empregados. Neste cenário, São Paulo era o estado que mais empregava este sistema construtivo, contribuindo para a difusão da alvenaria estrutural e sua produção em larga escala. Nesta fase, os blocos sílico- calcários e cerâmicos também são empregados nos projetos. Como 1313 13 exemplo desta fase está a construção do edifício residencial Solar dos Alcântaras em São Paulo/SP, que possuía 24 pavimentos com espessura dos blocos em 14 cm (MOHAMAD; MACHADO; JANTSCH, 2017). 1.2 Evolução histórica da estruturas em aço Segundo Pfeil e Pfeil (2014), na construção civil, o primeiro material metálico a ser empregado foi o ferro fundido. Pontes treliçadas ou em arco foram construídas entre os anos 1780 e 1820, utilizando elementos em compressão de ferro fundido. Na Inglaterra em 1779, com vão de 30 metros em arco, foi construída a primeira ponte em ferro fundido. Ela foi construída sobre o rio Severn e batizada de Coalbrookdale (Figura 6). Figura 6 – Ponte Coalbrookdale Fonte: stevebrowne/iStock.com. O uso de ferro forjado já havia sido utilizado no final do século XVIII, eles formavam os elementos portantes, em forma de correntes, das pontes suspensas. No País de Gales, existe uma ponte que pode ser considerada referência dessa época, a ponte suspensa de Menai 1414 (Figura 7), que possui vão de 175 metros, construída entre os anos 1819 e 1826. Em virtude da resistência à corroção ser muito boa é que as obras desse tipo estão em perfeito estado. (PFEIL; PFEIL, 2014). Um exemplo que pode ser encontrado no Brasil é a Ponte da Parahyba sobre o rio Paraíba do Sul, ela possui 30 metros de vão na forma de arcos atirantados feitos de ferro fundido. Tal obra foi inaugurada em 1857, no Rio de Janeiro. Figura 7 – Ponte Menai Fonte: JohnDavies49/iStock.com. De acordo com Pfeil e Pfeil (2014), o declínio do uso de ferro fundido é sentido em meados do século XIX, em virtude da maior segurança que o ferro forjado apresentava, desta forma, ele foi empregado nas obras de maior importância nos anos 1850 e 1880. Embora o aço fosse um material bastante conhecido, não havia disponibilidade com preço que fizesse jus ao investimento. Portanto, era necessário que o processo de fabricação fosse industrializado. Em vista disso, o inglês Henry Bessemer, em 1856, por meio de um forno que ele inventou, iniciou a produção do aço em larga escala. Com o desenvolvimento de 1515 15 fornos maiores, pelos irmãos Matin, em 1864, o aço é introduzido e rapidamente substitui o ferro fundido e o forjado. Duas obras típicas dessa época são o Viaduc de Garabit (Figura 8), no Sul da França, ponte em arco biarticulado, com 165 m de vão e construída por G. Eiffel em 1884, e a Estação Ferroviária Quai d’Orsay, em Paris, inaugurada em 1900. A ponte Firth of Forth (Figura 9), na Escócia, construída em 1890, com seus 521 m de vão, constituiu um recorde mundial. Figura 8 – Viaduc de Garabit Fonte: Ocni Design/iStock.com. Figura 9 – Ponte Firth of Forth Fonte: JohnFScott/iStock.com. 1616 De acordo com Pfeil e Pfeil (2014), o emprego de aço-carbono com resistência à ruptura de aproximadamente 370 MPa, nas obras até meados do século XX, era quase uma unanimidade. Foi na década de 50 que se iniciou o emprego em escala dos aços de maior resistência. Foi nas décadas de 60 e 70 que o emprego de aços de baixa liga foi difundido. Nesta época já se trabalhava com as peças com ou sem tratamento térmico, além disso as estruturas já eram projetadas considerando os pontos de maiores tensões, ou seja, o emprego das peças mais resitentes iriam nestes pontos. De acordo com Allen e Iano (2013), a indústria siderúrgica no Brasil foi desenvolvida após a Segunda Guerra Mundial. O grande marco foi a implantação, em Volta Redonda no Rio de Janeiro, da Usina Presidente Vargas da CSN – Companhia Siderúrgica Nacional. Até o ano de 2019 foram criadas diversas usinas siderúrgicas que estão aptas para a fabricação de produtos para estruturas de tamanho considerável. O primeiro edifício alto em estrutura metálica do Brasil é o Edifício Avenida Central, no Rio de Janeiro, cujas peças foram produzidas em 1961 pela FEM – Fábrica de Estruturas Metálicas da CSN. As estruturas e as peças metálicas adquiriram formas arrojadas e funcionais, em virtude do desenvolvimento de novas tecnologias e novos processos de fabricação. De acordo com Pfeil e Pfeil (2014), com o desenvolvimento da ciência das construções e da metalurgia, as estruturas metálicas adquiriram formas funcionais e arrojadas, constituindo-se em verdadeiros trunfos da tecnologia. No Brasil podemos citar os vãos metálicos da Ponte Rio- Niterói (Figura 10), com vãos laterais de 200 m e vão central de 300 m, recorde mundial em viga reta. 1717 17 Figura 10 – Ponte Rio-Niterói Fonte: pabst_ell/iStock.com. 1.3 Evolução histórica das estruturas em concreto armado De acordo com Allen e Iano (2013), a origem do cimento Portland é datada em 1824, quando o inglês Joseph Aspdin patenteou um cimento artificial que levava o nome da cidade em que originava as rochas calcárias, Portland, na Inglaterra. O nome logo teve grande aceitação e é utilizado até hoje. SegundoBastos (2006), os primeiros registros de associação de metal com outro tipo de material são da época dos romanos, com a inclusão em argamassa de pozolana e posteriormente em 1770, em Paris, foi feita a associação de ferro com pedra. 1818 Entretanto, de acordo com Allen e Iano (2013), é possível que o concreto armado tenha surgido em 1849, também na França, para a construção de um Barco, sendo o primeiro material registrado na história que tinha como proprietário Lambot. A argamassa era preenchida com telas de fios finos de ferro. Utilizando argamassa de cimento com armadura de arame para fabricação de vasos e, posteriormente, reservatórios de 25 até 200 m³ e uma ponte de 16,5 m, que o francês Mounier, em 1861, deu início ao que chamamos de concreto armado, pois até a década de 20 era chamado de “cimento armado” (BASTOS, 2006). Em 1850, através de ensaios de laboratório, o norte americano Hyatt conseguiu verificar qual a função que a armadura possuía com o concreto. Entretanto, tais pesquisas não foram publicadas em canais científicos, portanto não obtiveram grande repercussão (ALLEN; IANO, 2013). O francês Hennebique, após Hyatt, foi o primeiro a compreender tal função, verificou que além das armaduras retas, que resistiam aos esforços de tração, era necessário incluir também armaduras na zona de compressão, posicionadas em diagonal. Em vista disso, foi o precursor na utilização de estribos para resistir às forças cortantes, além de criar as vigas T (VASCONCELOS, 2002). De acordo com Bastos (2006), as primeiras normas de cálculo de concreto armado são resultado da teoria de Mörsch, que em 1902 desenvolveu o que é considerado o primeiro trabalho mais consistente sobre o dimensionamento de peças de concreto armado. Uma das maiores invenções em concreto armado é a treliça clássica de Mörsch, que embora tenha mais de 100 anos, permanece aceita. 1.4 Evolução histórica das estruturas pré-moldadas As construções em pré-fabricados de concreto foram bastante disseminadas no período pós-Segunda Guerra Mundial, tendo em vista a destruição que ela provocou, principalmente na Europa, em que houve 1919 19 a necessidade de se construir em larga escala. De acordo com Salas (1988), é possível definir que o emprego dos pré-fabricados seja dividido em 3 etapas distintas. • Período de 1950 a 1970: após a Segunda Guerra, várias cidades da Europa foram dizimadas e houve a necessidade de implantação rápida de serviços básicos para a sociedade, como escolas, hospitais e até indústrias, para fazer a economia girar. Portanto optou-se pela execução de edifícios pré-fabricados, em que os componentes partiam do mesmo fornecedor. Tendo em vista a urgência para implementação das edificações, os projetos apresentados eram bastante uniformes, principalmente na área de habitação. Possuíam pouca ou nenhuma variação arquitetônica entre eles. Isso fez com que fosse criado esse estigma da construção pré-fabricada. Vale lembrar que não foi possível realizar avaliações de desempenho antes da execução massiva, por isso houve o surgimento de várias patologias. • Período de 1970 a 1980: momento chave para o desenvolvimento dos pré-fabricados, pois neste período determinadas edificações apresentaram acidentes com painéis pré-fabricados. Em vista disso, uma revisão minuciosa foi realizada nos processos construtivos. Além disso, em virtude do baixo tempo de vida útil e pouca variação arquitetônica, esse sistema sofreu uma grande rejeição social, acarretando o início do declínio do sistema na Europa. • Após 1980: em virtude das patologias, rejeição social, baixo tempo de vida útil das edicações, elas passaram pelo processo de demolição, principalmente dos conjuntos habitacionais. Essa fase consolida a pré-fabricação baseada em componentes de origens diversas e que são compatíveis, chamada de ciclo aberto. O ciclo aberto permite que os componentes sejam destinados ao mercado, ao contrário do ciclo fechado, em que eles eram destinados às necessidades de uma só empresa. A proposta dos sistemas 2020 pré-fabricados era a padronização dos componentes pré-fabricados, possibilitando a compatibilização entre elementos e subsistemas. Em consequência disso estes elementos possibilitavam a associação com produtos de outros fabricantes. A partir dos anos 90 os projetistas verificaram que era possível aplicar acabamentos de alta qualidade nos elementos pré-moldados, tendo em vista o alto grau de especificação. No entanto, a concepção e a execução dos projetos precisaram passar por mudanças para que conseguissem se adequar a esta nova realidade tecnológica. Para que se utilizasse ao máximo a otimização dos componentes que formam a edificação, foi necessário que a indústria da construção se adequasse para o projeto multifuncional. Tendo em vista que assim como os componentes eram “abertos”, os sistemas também eram, e por consequência o projeto necessitava ser aberto e flexível. Desta forma, foram chamados de “flexibilizados” a terceira geração de pré-fabricados. Vale lembrar que o conceito desse sistema deve ultrapassar os limites da fábrica, sendo possível produzir os componentes no canteiro de obras, como é o caso do sistema “Tilt-up”, em que as paredes, executadas sobre um piso de concreto “in loco” e moldadas na horizontal, permitem a introdução de esquadrias e acabamentos dos mais diversos. Em virtude do peso, necessitam de guindastes para realização da instalação sobre os blocos de fundação que foram executados anteriormente (ALLEN; IANO, 2013). Tendo em vista que o Brasil não sofreu com as destruições causadas pela Segunda Guerra Mundial, não houve o mote para construir em larga escala como na Europa. Entretanto, no Rio de Janeiro, mais precisamente o hipódromo da Gávea, foi construído utilizando elementos pré-fabricados. Foi executada em 1926, por uma empresa dinarmarquesa chamada Christiani-Nielsen, que possuía filial no Brasil nesta época. Dentre os elementos pré-fabricados é possível citar as estacas de fundação e as cercas no perímetro (VASCONCELOS, 2002). 2121 21 Embora a obra do hipódromo tenha dado resultado, foi na década de 50 que a busca pela racionalização e a consequente industrialização de sistemas construtivos teve seu advento. Vasconcelos (2002) cita que neste período vários galpões pré-moldados foram executados pela Construtora Mauá na cidade de São Paulo, sendo ela especialista em construções industriais. O processo de produção consistia em executar as peças deitadas, apoiadas umas nas outras horizontalmente, separadas por papel parafinado. Tendo em vista que não havia a necessidade de aguardar a cura total das peças, a produção economizava tempo e espaço no canteiro, pois poderiam formar pilhas com 10 peças. A extensão do escoramento era reduzida, pois as formas subiam conforme a cura do concreto. Curtume Franco-Brasileiro foi a primeira fábrica em que a Construtora Mauá iniciou a pré-fabricação em canteiro. Formando tesouras no formato de viga Vierendeel, a estrutura era original e incrivelmente leve (VASCONCELOS, 2002). De acordo com Vasconcelos (2002), o conjunto residencial da Universidade de São Paulo – CRUSP foi a primeira tentativa de execução de edifícios altos com estrutura reticulada no Brasil. Ele está localizado em São Paulo na Cidade Universitária Armando Salles de Oliveira. O FUNDUSP (Fundo de Construção da Universidade de São Paulo) que projetou o conjunto formado por doze prédios que possuíam 12 pavimentos cada. A intenção era que servisse de moradia para os alunos oriundos de outros municípios. Embora durante a execução a empresa tenha realizado um trabalho digno da perfeição, houveram alguns problemas em decorrência da inexperiência da mão de obra, tendo em vista o pioneirismo do projeto. Havia bastante espaço para o canteiro, em vista disso foi possível produzir e armazenar as peças que compunham a estrutura. Espaço este que não seria encontrado em obras atuais nos grandescentros urbanos. 2222 Em virtude do alto índice do crescimento populacional no final da década de 50, o Brasil começou a apresentar problemas de déficit habitacional, chegou num ponto em que o governo precisou intervir e criar, em 1966, o BNH (Banco Nacional da Habitação), que possuía duas funções principais: redução do défit habitacional e impulsionar o setor da construção civil, que segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE (1987), o setor detinha 5% do PIB. Com o intuito de gerar emprego, o BNH desestimulou que as obras do setor habitacional fossem executadas em estruturas pré-fabricadas. Tal medida poderia atrasar ainda mais o desenvolvimento do sistema construtivo, entretanto alguns empresários do setor investiram no sistema, imaginando que num futuro próximo esse cenário se reverteria (OLIVEIRA, 2002). De acordo com Oliveira (2002), ao final da década de 70 o BNH alterou as diretrizes para conseguir atingir a parcela da população de menor poder aquisitivo. Para isso, incitou, de maneira singela, a entrada de tecnologias inovadoras, e uma delas foi a construção com elementos de concreto pré-fabricados. Patrocinando a pesquisa e o desenvolvimento de alguns processos construtivos baseados em componentes pré-fabricados, foram criados canteiros experimentais, em 1978. Na Bahia foi executado o Narandiba; em 1980, em São Paulo, o Carapicuíba VII e, em 1981, também em São Paulo, o Jardim São Paulo. Entretanto, além de problemas patológicos, começaram a aparecer também problemas funcionais das edificações, inviabilizando o custo de manutenção, e em vista disso houve a necessidade de demolição de alguns deles (OLIVEIRA, 2002). A COHAB – SP (Companhia Metropolitana de Habitação de São Paulo), em 1983, denunciou, por meio de relatórios técnicos, a situação das moradias, que era precária. Houve a necessidade de estudo mais 2323 23 aprofundado, então o IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas) concluiu que a demolição era o meio mais viável de solucionar os problemas, tendo em vista que os materiais empregados na produção dos painéis eram inadequados, além da extrema deficiência das peças estruturais somada com a presença de corrosão das armaduras das peças estruturais (OLIVEIRA, 2002). Segundo Oliveira (2002), após fatos como este, os pré-fabricados praticamente deixaram de existir na década de 80, tendo seu retorno apenas na década de 90, devido principalmente ao desenvolvimento da cidade de São Paulo, que passou a receber grandes investimentos. Conhecer o histórico dos sistemas construtivos faz com que você possa identificar as dificuldades e as particularidades que o homem passou para desenvolver cada um dos materiais. Você vai entender que para conseguir desenvolver obras icônicas e marcanrtes é necessário compreender o passado, aprender com os erros e com os acertos de quem já construiu. TEORIA EM PRÁTICA Você foi recém-contratado por uma empresa no cargo de Engenheiro Júnior e a sua empresa foi contratada para desenvolver o projeto de um posto de combustíveis. O posto em questão será para atender grande fluxo de caminhões e de pedestres. Em virtude dos custos envolvidos, há a necessidade de executar a obra o mais rápido possível, mas existe a previsão de realizar aumento na estrutura num futuro próximo. Você conseguiria indicar o método construtivo para execução desta obra? 2424 VERIFICAÇÃO DE LEITURA 1. O tijolo é o produto manufaturado mais antigo que foi utilizado na construção civil até hoje. Escavações realizadas em Jericó demonstraram que ele já era empregado há 6 mil anos antes de Cristo. Com base no texto, assinale a alternativa correta. a. O tijolo não é utilizado atualmente, pois há outras tecnologias que o substituíram. b. O tijolo não leva vantagem sobre a pedra, pois é mais denso e de difícil produção, sendo que as rochas estão à disposição na natureza. c. O emprego do tijolo foi realmente difundido após a execução da Hagia de Sophia em Constantinopla. d. Tendo em vista seu formato retangular, não é possível executar obras em arco. e. Sempre foi empregado na construção civil o tijolo cerâmico queimado. 2. Antes da implementação de normas, os projetos de alvenaria eram realizados com base empírica, com isso as estruturas ficavam muito robustas, inviabilizando a execução pelo tempo e pelo custo. Com base nas informações contidas no texto, assinale a alternativa correta. a. Houve um grande avanço no desenvolvimento das construções em alvenaria no início do século XX. 2525 25 b. Foi na França, após a Segunda Guerra Mundial, que o professor Jacquin começou a estudar a alvenaria e desenvolver mecanismos para suprir a demanda habitacional. c. As construções baseadas em métodos empíricos, como os usados no Edifício Monadnock, comprovaram-se ao longo dos anos como uma excelente maneira de se projetar estruturas, por sua praticidade e pela grande economia de material. d. A evolução do sistema construtivo se deu principalmente pelas pesquisas, que permitiram a criação de normas atualizadas e domínio das técnicas de dimensionamento. e. As estruturas de alvenaria estrutural se apresentam como sistemas mais econômicos, sem perdas e sem desvantagens. 3. O sistema construtivo por elementos pré-moldados foi bastante difundido no período pós-2ª Guerra Mundial, pois havia a necessidade de corrigir o déficit habitacional que a destruição causou. Com base no texto, assinale a alternativa correta. a. O sistema por elementos pré-moldados se mostrou bastante eficiente, superando as expectativas dos usuários. b. Tendo em vista a urgência na execução das obras, muitas apresentaram patologias e problemas com os materiais empregados, por serem de baixa qualidade. c. No Brasil o sistema não apresentou falhas, foi bastante difundido e fomentado pelo BNH. 2626 d. Tanto no Brasil quanto na Europa as edificações apresentaram algum tipo de patologia. Inclusive o relatório do IPT para um bloco residencial em São Paulo foi a demolição. e. As empresas não faziam um bom trabalho de gestão e não possuíam mão de obra qualificada para realizar o serviço. Referências bibliográficas ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR-9062: Projeto e Execução de Estruturas de Concreto Pré-Moldado. Rio de Janeiro. ABNT, 2017. ALLEN, E.; IANO, J. Fundamentos de engenharia de edificações. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. BASTOS, Paulo S. S. Estruturas de Concreto I: Notas de Aula, fundamentos do concreto armado. Bauru, Universidade Estadual Paulista, 2006. BROCK, L. The Contemporary brick wall. Proceeding of international Brick and Block Mansory Conference. Calgary, 1994. IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Estatísticas históricas do Brasil: séries econômicas, demográficas e sociais de 1550 a 1985. Rio de Janeiro, 1987. KERST, R. R. Projetos e detalhes construtivos de alvenaria estrutural. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2018. MOAHAMAD, G.; MACHADO, D. W. N.; JANTSCH, A. C. A. Alvenaria Estrutural: Construindo o conhecimento. São Paulo: Blucher, 2017, p. 168. OLIVEIRA, L. Tecnologia de painéis pré-fabricados arquitetônicos de concreto para emprego em fachadas de edifícios. São Paulo: Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, 2002, p. 191. PFEIL, W. C; PFEIL, M. S. Estruturas de Aço: Dimensionamento Prático de Acordo com a NBR 8800:2008. 8. ed. Rio de Janeiro: Ltc, 2014. SALAS, S. Construção Industrializada: Pré-fabricação. São Paulo: Instituto de Pesquisas Tecnológicas., 1988. VASCONCELOS, A. C. de. O Concreto no Brasil: Pré-Fabricação, Monumentos, Fundações. 3. ed. São Paulo: Studio Nobel, 2002. 2727 27 Gabarito Questão 1 – Resposta C Após o emprego do tijolo na reconstrução da Hagia de Sophia que o material foi realmente difundido. Questão 2 – Resposta D De acordo com o texto, após as pesquisas realizadas na Suiça começa a difundir as normas regulamentadoras para dimensionamento, fazcom que os projetos sejam mais racionalizados e permite a industrialização. Questão 3 – Resposta D Na Europa as edificações apresentaram algum tipo de patologia e em alguns casos precisaram ser demolidas. 282828 Sistemas construtivos convencionais Autor: Wellington Douglas dos Santos Objetivos • Apresentar contextualização histórica dos sistemas em alvenaria convencional e alvenaria estrutural; • Apresentar as particularidades construtivas, assim como os componentes de cada um dos sistemas; • Analisar as vantagens e desvantagens de cada sistema. 2929 29 1. Sistemas convencionais e fundamentos da alvenaria estrutural Os métodos construtivos que são mais utilizados no Brasil são a alvenaria estrutural e o sistema convencional, que é o misto de estrutura de concreto armado com alvenaria de vedação. O último sistema em questão foi bastante difundido por ser flexível, possibilitando futuras reformas, em contrapartida, seu emprego gera uma grande quantidade de resíduos. 1.1 Contexto histórico A alvenaria estrutural teve início no período da pré-história, época em que eram difundidas obras grandiosas, feitas em bloco ou pedra. Essas edificações caracterizavam-se pelas paredes espessas e pelos seus dimensionamentos rudimentares. Eram construídas com base em dados empíricos, adotados ao longo dos anos pelos construtores da época. A partir do século XIX, na Europa, o emprego do tijolo nas construções teve um importante papel na unificação do sistema construtivo e no seu processo de industrialização. Na busca pela padronização, aos poucos foram abandonadas as proporções quadradas. Desta forma, com o Código de Madrid, foi definido que o comprimento do bloco seria igual ao dobro de sua largura. Nesse período histórico, um dos principais desafios era a onerosidade do método construtivo. Como o dimensionamento da alvenaria estrutural era realizado baseado em dados empíricos, as paredes possuíam espessura elevada, o que gerava alto custo de produção. As edificações da época eram dessa forma, com o objetivo de suportar o peso dos andares superiores e realizar o contraventamento. Como exemplo dessa fase e um marco de transição histórica está o Edifício Monadnock (Figura 1), situado em Chigago, nos Estados Unidos. 3030 Figura 1 – Edifício Monadnock Fonte: Sousa (2003). Até meados dos anos 60 as unidades de alvenaria produzidas eram limitadas em alvenarias de vedação. Somente na década de 60 que a alvenaria estrutural é difundida no Brasil. Os prédios que possuíam até 4 pavimentos eram construídos com blocos vazados de concreto e as normas americanas baseavam as tecnologias e os procedimentos empregados. 1.2 Sistema convencional No sistema convencional, mais comumente chamado de alvenaria de vedação, os pilares e vigas desempenham a função estrutural, sendo encarregados de absorver as cargas da edificação e transportá-las até o sistema de fundação. Esse sistema é caracterizado pela grande geração de resíduos em virtude dos ajustes que precisam ser feitos para adequação das instalações hidrossanitárias e elétricas. 3131 31 A configuração deste sistema permite grande flexibilidade na execução da estrutura, tendo em vista que a estrutura do sistema é composta por pilares e vigas e é possível retirar os painéis de vedação sem que existam grandes prejuízos à estrutura. Sendo o sistema composto por uma estrutura que é moldada no local, ela pode reproduzir diversos formatos e elementos estruturais, o que permite vencer grandes vãos. De acordo com Bourscheid (2018, p. 107), “a alvenaria pode ser entendida como um componente construído em obra pela união entre unidades (blocos e tijolos) e o elemento de ligação (argamassa de assentamento), formando um conjunto monolítico estável”. Embora pouco utilizado, é fundamental desenvolver o projeto que apresente o detalhamento da execução, além disso alguns fatores precisam ser observados para que o produto final esteja de acordo com a boa técnica. A produtividade é influenciada em função da ergonomia, visto que existem diversos tipos de blocos e tamanhos e que eles são assentados um por um. Outro ponto importante é que as dimensões do bloco precisam ser mais uniformes possível, isso porque além de proporcionar economia de argamassa, conferem paredes mais retilíneas. Além disso, em regiões em que a temperatura é elevada é importante que eles sejam umedecidos para não comprometer a qualidade da argamassa. Portanto, para que exista racionalização e redução de desperdícios é preciso prever o tipo de bloco utilizado no projeto, assim como indicar as fiadas dos elementos. Pode parecer simples, mas é fundamental que os vãos das esquadrias e os detalhes para execução da verga e contraverga estejam indicados, da mesma forma que o posicionamento dos eletrodutos e tubulações hidráulicas. A execução deve seguir o projeto desenvolvido que também deve informar qual a espessura da junta de assentamento. Isso porque ela pode variar de 1 a 2 cm e são fundamentais para a distribuição correta das tensões, além de auxiliar na absorção de dilatações térmicas. Logo, 3232 eliminar a argamassa nas juntas verticais, comumente chamadas de juntas secas, não é o correto, uma vez que comprometem a junção dos blocos e prejudicam a distribuição de tensões. Recomenda-se executar a alvenaria com juntas de amarração conforme Figura 2, para distribuição correta das tensões. Figura 2 – Tipos de juntas de amarração Fonte: Salgado (2014). É fundamental verificar o posicionamento correto da primeira fiada, de preferência com trena metálica ou então um esquadro de 90 graus conforme Figura 3. Figura 3 – Indicação do posicionamento correto da 1ª fiada Fonte: Salgado (2014). Tendo em vista que a alvenaria é geralmente executada após as vigas estruturais, é preciso atentar-se ao nivelamento da primeira fiada (Figura 4), considerando o nível definitivo do piso ou viga baldrame. É possível regularizar o nivelamento da parede caso o piso não o esteja, entretanto, 3333 33 a correção não pode passar de 2 cm, pois é fundamental que a alvenaria esteja alinhada com a estrutura para facilitar a execução de vãos das esquadrias. Além disso, tal regularização facilita o posicionamento das lajes. Para as situações em que a alvenaria é executada após a estrutura é importante respeitar o espaço do encunhamento da parede. Figura 4 – Nivelamento da primeira fiada e marcação das alturas das fiadas Fonte: Salgado (2014). No encontro da alvenaria com a estrutura de concreto deve existir algum elemento que faça este trabalho de amarração. Existem várias maneiras de realizar este procedimento, entretanto destacam-se: • Tela galvanizada: em que uma tela com dimensões similares da alvenaria é fixada na estrutura e colocadas entre as juntas de assentamento. • Chapisco: o método mais comum, em que a superfície da estrutura recebe uma camada de argamassa chapiscada (traço 1:3) para conseguir aderir à alvenaria. • Ferros de espera: em que são fixados ferros Φ 6,3 mm ou Φ5 mm na estrutura e que precisam de precisão. Para dar início à execução, todos os itens anteriores precisam ser atendidos. Desta forma é iniciado o assentamento dos blocos das extremidades (Figura 5), e, em seguida, elementos das extremidades são completados. Posteriormente as fiadas são completadas até que se chegue na altura desejada para o encunhamento. 3434 Figura 5 – Esquema para realizar execução de alvenaria Fonte: Salgado (2014). O encunhamento é feito para evitar o destacamento da alvenaria caso ela fosse elevada até o final. Isso acontece em virtude do acomodamento da estrutura entre as fiadas da alvenaria. Portanto, quando o encunhamento é feito com tijolos maciços recomenda-se o espaçamento de 20 cm, entretanto é possível realizar o encunhamento com espuma de poliuretano, mas o vão entre a alvenaria e a estrutura não deve ser superior a 3 cm (Figura 6). Figura 6 – Esquema de encunhamento de alvenariasFonte: Salgado (2014). 3535 35 Importante ressaltar a importância do encunhamento das alvenarias, pois as estruturas, de maneira geral, sofrem deformações ao logo do tempo, seja pelo acréscimo de carga ou deformações lentas em função da fluência. Portanto, levantar as paredes de modo que estejam em contato com a estrutura não é recomendado, uma vez que o bloco não foi produzido para resistir a estes esforços, podendo leva-lo à ruptura. Além disso, faz-se necessário executar elementos estruturais nos vãos das esquadrias para conseguir suportar o peso acima do vão. Você deve ter reparado que em algumas edificações há o aparecimento de fissuras nos vãos dos caixilhos (Figura 7). Isso ocorre quando não houve a previsão de execução de vergas, contravergas e cintas na alvenaria. Eles são elementos estruturais que servem para dar suporte às tensões que a alvenaria sofre. Figura 7 – Esquema de fissuras em vãos de porta e janela Fonte: Salgado (2014). A verga é posicionada acima dos vãos, enquanto que a contraverga é posicionada imediatamente abaixo dos vãos de esquadrias, principalmente em janelas. A cinta de amarração, por sua vez, é uma pequena viga que tem a função de travar as alvenarias, além de distribuir o peso da laje (Figura 8). 3636 Figura 8 – Posicionamento das vergas e contravergas Fonte: Salgado (2014). ASSIMILE Paredes com altura superior a três metros devem possuir vigas de cintamento intermediárias para conseguir distribuir as tensões laterais. Acima dessa dimensão as paredes devem ser calculadas como alvenaria estrutural. Para que as vergas e contravergas consigam desempenhar o seu papel elas devem ultrapassar em 40 cm cada vão. Caso o vão seja maior que 1,20 m, elas devem ser dimensionadas como vigas. A alvenaria convencional possui pontos positivos e negativos. Como positivos é possível destacar a flexibilidade do sistema, isso porque a estrutura em concreto armado permite a remoção de paredes, que possuem função de vedação, sem grandes prejuízos na estrutura. Outro ponto importante é que como a estrutura em concreto armado é moldada no local, permite a execução de vãos considerados grandes. Dentre os pontos negativos destaca-se a elevada capacidade de gerar resíduos, seja pelo desperdício de materiais principalmente pelo transporte, por vezes inadequado, no canteiro de obras, ou pela técnica 3737 37 de execução. Isso porque, para executar a passagem de instalações e tubulações, de maneira geral, é necessário realizar cortes na alvenaria. Tal prática é acompanhada pelo descarte da maioria destes resíduos que não são aproveitados no canteiro. Por fim, vale mencionar também que em detrimento da técnica o tempo de execução fica comprometido. 1.3 Alvenaria estrutural A alvenaria estrutural é um sistema em que a estrutura deverá ser dimensionada para limitar os esforços de tração. Portanto, as paredes exercem a função de resistir aos esforços. Ele foi caracterizado pela robustez e morosidade na execução, contudo, atualmente é um dos sistemas que preza pelo uso racional dos materiais e conta com agilidade na execução. Para que o sistema faça jus a esta consideração é preciso tomar alguns cuidados. Tendo em vista que as paredes possuem função estrutural e de vedação, ou seja, não sendo necessário a utilização de pilares e vigas, é fundamental estudar os locais em que serão posicionadas as esquadrias, pelo fato de as paredes possuírem significativa redução de capacidade de carga. Portanto, assim como na alvenaria convencional, há o emprego de vergas e contravergas para realizar o deslocamento dessas cargas. Há o emprego do bloco canaleta, que em conjunto com uma barra de aço e concreto formam este elemento estrutural (Figura 9). Figura 9 – Exemplo de bloco canaleta preenchido com barras de aço e concreto Fonte: acervo do autor. 3838 Outro fator determinante para o sucesso do projeto é a correta modulação das áreas dos empreendimentos, tendo em vista o custo unitário do bloco estrutural, que é relativamente maior que o bloco de vedação. Portanto, para ser viável, o sistema não admite grandes vãos internos, dada a baixa resistência à traçao, tornando sua melhor aplicação em edificações de médio a baixo padrão. Em vãos maiores, o momento fletor na alvenaria acarretaria em tensões de tração internas superiores à resistência do bloco. Neste caso, mesmo considerando o emprego de armaduras a eficiência na absorção dos esforços é reduzida, pois o espaço para alocar a armadura dentro do bloco é muito inferior do que em elementos de concreto armado. Principalmente por este motivo a alvenaria estrutural deixa de ser vantajosa em edificações com grandes vãos. PARA SABER MAIS Para prédios de até 16 pavimentos não há a necessidade de grauteamento generalizado das paredes. Edificações mais altas necessitam deste reforço estrutural para conseguir suportar as cargas de vento, entretanto o empreendimento se torna muita oneroso. De acordo com Kerst (2018), a modulação na alvenaria se faz necessária para que a edificação seja econômica e eficiente e é iniciada na fase de concepção do edifício pela determinação do módulo padrão. Portanto, o módulo escolhido é aquele que se adequa melhor ao projeto arquitetônico existente. Mohamad et al. (2017) diz que “as alturas e comprimentos das paredes devem ser múltiplos do módulo básico adotado”. Assim como na alvenaria convencional, deve ser evitado ao máximo as juntas de prumo, portanto as fiadas devem ser afastadas o suficiente para que a junta da fiada superior esteja até a metade do bloco inferior (Figura 10). 3939 39 Figura 10 – Esquema de modulação horizontal Fonte: Ramalho (2003). No caso da modulação vertical, é considerada a altura dos blocos para realizar o ajuste da distância entre o piso e o teto. Tal modulação tem a principal função de definir a altura das esquadrias. Além disso a modulação deve prever a passagem de dutos nas paredes (Figura 11), isso porque, diferentemente da alvenaria convencional, as paredes não podem ser cortadas, uma vez que desempenham função estrutural. Por isso, a melhor solução é a utilização de shafts, além de tomar o devido cuidado de posicionar o mais próximo possível os cômodos de cozinha e banheiro. Figura 11 – Abertura no bloco para passagem de tubulação Fonte: acervo do autor. 4040 O bloco é a unidade mais básica da alvenaria estrutural, você já viu que ele define as características do sistema, influenciando inclusive no projeto arquitetônico. Em vista disso, é de suma importância que você conheça os tipos de blocos com medidas padronizadas de acordo com a NBR 15961-2 (ABNT, 2011), conforme Tabela 1. Tabela 1 – Medidas padronizadas dos blocos Dimensões nominais (cm) Designação Dimensões padronizadas (mm) Largura Altura Comprimento 20 x 20 x 40 M-20 190 190 390 20 x 20 x 20 190 190 190 15 x 20 x 20 M-15 140 190 390 15 x 20 x 20 140 190 190 Fonte: ABNT (2011) Os mais usuais são os blocos de cerâmica e de concreto, que variam entre si de acordo com a seção maciça ou vazada. Além disso, há outros componentes que facilitam na execução das estruturas, conforme Figura 12. Figura 12 – Componentes da alvenaria estrutural Fonte: Kerst (2018). Alguns blocos possuem funções específicas no projeto, como a de auxiliar no processo de modulação, pois permitem aumentar a variedade de dimensões dos cômodos. Kerst (2018) destaca a canaleta J, pois é muito utilizada na última fiada da alvenaria, em que a função dela é receber a laje na parede de menor altura. 4141 41 Em relação à amarração das estruturas, destacam-se dois tipos, o primeiro é o das paredes, a amarração direta, que consiste na ligação de paredes com intertravamento de blocos. Os blocos são intertravados alternadamente 50% das fiadas. Na amarração indireta, por sua vez, necessita de junta vertical (Figura 13) ou tela para realizar o ligamento entre as alvenarias. Figura 13 – Exemplo de tela para amarração Fonte: acervo doautor. Com o desenvolvimento das técnicas de execução e aprimoramento das normas da alvenaria estrutural é possível destacar as vantagens da utilização do sistema. Conforme destaca Mohamad et al. (2017), tendo em vista que os profissionais envolvidos possuem maior qualificação, o número destes no canteiro de obras é reduzido em comparação com o sistema convencional. Além disso, há otimização no tempo de execução, redução do uso de armaduras, diminuição no uso de formas que consequentemente gera menos resíduo, deixando o canteiro de obras mais limpo. Em contrapartida, o sistema necessita que todos os projetos sejam integrados e compatibilizados. 4242 Face ao exposto, a alvenaria estrutural não permite que a estrutura seja muito esbelta, em função disso os vãos livres ficam limitados e vãos em balanço não são recomendados. O calcanhar de Aquiles fica com a possibilidade de alterações e improvisações, isso porque a segurança da estrutura fica comprometida com a alteração do uso e ocupação pela qual ela foi destinada. TEORIA EM PRÁTICA Considere que você foi contratado como engenheiro residente em um edifício em que a execução está sendo realizada em alvenaria convencional. Você verifica que há elevada quantidade de resíduos provenientes de blocos cerâmicos. Com uma investigação mais aprofundada você percebe que o mesmo modelo de bloco está sendo empregado para executar a alvenaria e para o encunhamento. Quais seriam as possíveis soluções para o problema em questão? VERIFICAÇÃO DE LEITURA 1. A alvenaria convencional, comumente chamada de alvenaria de vedação, é um sistema em que as paredes não possuem função estrutural, tendo em vista que é papel dos pilares e vigas suportar as cargas da estrutura. Com base nas informações abordadas no texto, assinale a alternativa que apresenta as vantagens da alvenaria convencional: a. Em virtude de a estrutura ser executada em concreto armado, o sistema é considerado flexível, pois admite grandes vãos. 4343 43 b. Os profissionais envolvidos no sistema possuem grande qualificação, reduzindo a geração de resíduos. c. O sistema admite que as tubulações passem por dentro da alvenaria, sem a necessidade de cortá-la. d. Não é necessário utilizar verga em vãos de porta, pois o vão é considerado pequeno. e. O sistema é considerado bastante ágil e competitivo. 2. Verga e contraverga são elementos estruturais utilizados em vãos das esquadrias, tanto nos sistemas de alvenaria convencional quanto na alvenaria estrutural. Com base nos conhecimentos adquiridos, assinale a alternativa correta sobre estes elementos: a. A verga possui a função de travar as alvenarias e distribuir o peso da laje, e a contraverga é posicionada acima dos vãos para dar suporte às tensões e evitar que apareçam fissuras nas extremidades. b. Tanto a verga quanto a contraverga possuem função de dar suporte às tensões e de evitar que apareçam fissuras nas extremidades dos vãos. c. A verga é posicionada abaixo do vão e a contraverga acima do vão, possuem a função de evitar que apareçam fissuras nas extremidades dos vãos. d. Verga e contraverga podem ser posicionadas tanto acima quanto abaixo do vão. e. Somente a verga auxilia na distribuição das tensões, a contraverga possui função estética. 4444 3. O encunhamento das alvenarias pode ser realizado tanto com tijolos maciços quanto com espuma de poliuretano. Sobre o encunhamento, assinale a alternativa correta: a. O encunhamento com tijolo maciço pode ser realizado desde que a alvenaria esteja a pelo menos 10 cm da estrutura. b. Pode ser realizado o encunhamento da alvenaria antes da execução da estrutura de concreto armado. c. O encunhamento impede que surjam fissuras na alvenaria e que aconteça o destacamento dela. d. Só pode ser realizado o encunhamento da alvenaria com espuma de poliuretano quando a alvenaria estiver a 20 cm da estrutura. e. Não há necessidade de encunhamento de alvenaria quando a estrutura de concreto armado estiver próxima da alvenaria. Referências bibliográficas ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR-15961-2: Alvenaria estrutural – Blocos de concreto. Rio de Janeiro: ABNT, 2011. BOURSCHEID, J. A. Introdução à tecnologia das edificações. 1. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018. KERST, R. R. Projetos e Detalhes Construtivos de Alvenaria Estrutural. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2018. MOHAMAD, G.; MACHADO, D. W.; JANTSCH, A. C. Alvenaria Estrutural: Construindo o Conhecimento. 1. ed. São Paulo: Blucher, 2017. RAMALHO, M.; CORREA, M. Projeto de edifícios de alvenaria estrutural. São Paulo: Pini, 2003. 4545 45 SALGADO, J. C. Técnicas e Práticas Construtivas para Edificação. 3. ed. São Paulo: Érica, 2014. SOUSA, H. Construções em Alvenaria. Porto, Portugal: Universidade do Porto, Faculdade de Engenharia, 2003. Acesso em: 26 set. 2019. Disponível em: <https:// sigarra.up.pt/feup/pt/func_geral.formview?p_codigo=209713>. Gabarito Questão 1 – Resposta A a) está correta, pois o sistema possui essa característica. b) está incorreta, pois é uma vantagem da alvenaria estrutural. c) está incorreta, pois não é possível passar a tubulação por dentro da alvenaria sem que exista o rasgo dela. d) está incorreta, pois é necessário instalar verga em todos os vãos da alvenaria. e) está incorreta, pois é uma vantagem da alvenaria estrutural. Questão 2 – Resposta B a) está incorreta, pois a função de travar a alvenaria é da cinta; b) está correta, pois é a função dos elementos estruturais citados; c) está incorreta, pois a verga é posicionada acima e a contraverga abaixo dos vãos; d) está incorreta, pelo mesmo motivo da c; e) está incorreta, pois ambas as peças possuem função estrutural. Questão 3 – Resposta C a) está incorreta, pois é possível realizar o encunhamento com tijolo maciço a partir de 20 cm de espaçamento; b) está incorreto, pois o encunhamento é realizado após a execução da estrutura; c) está correto, pois é a função do encunhamento; d) está incorreto, pois só pode ser executado o encunhamento com espuma quando o espaçamento é menor que 3 cm; e) está incorreta, pois a alvenaria não deve estar próxima da estrutura sem o encunhamento. https://sigarra.up.pt/feup/pt/func_geral.formview?p_codigo=209713 https://sigarra.up.pt/feup/pt/func_geral.formview?p_codigo=209713 464646 Sistemas construtivos em concreto armado e pré-moldado Autor: Wellington Douglas dos Santos Objetivos • Apresentar o contexto histórico dos sistemas em concreto armado e dos sistemas pré-moldados; • Analisar os elementos que compõem cada sistema; • Analisar as vantagens e desvantagens de cada sistema. 4747 47 1. Sistemas em concreto moldados no local e pré-fabricados O concreto armado é um dos materiais mais versáteis já descoberto pelo homem. Quando moldado no local permite realizar curvas, vencer grandes vãos, além de possuir boa resistência às ações do tempo (desde que os critérios definidos por norma sejam atendidos). Sua desvantagem é o elevado peso provocado na estrutura e o tempo de execução. Embora as estruturas pré-fabricadas em concreto armado consigam trazer agilidade e leveza para as edificações, pecam pela limitação arquitetônica que os elementos provocam. Você verá ao longo deste material o contexto histórico e as particularidades de cada sistema. 1.1 Contexto histórico do concreto moldado no local De acordo com Allen e Iano (2013), a origem do cimento Portland é datada em 1824, quando o inglês Joseph Aspdin patenteou um cimento artificial que levava o nome da cidade em que originava as rochas calcárias, Portland, na Inglaterra. Segundo Bastos (2006), os primeiros registros de associação de metal com outro tipo de material são da época dos romanos, com a inclusão da argamassa de pozolana. Entretanto, de acordo com Allen e Iano (2013), é possível que o concreto armado tenha surgido em 1849, na França, para a construção de um barco, sendo o primeiro material registrado na Históriaque tinha como proprietário Lambot. De acordo com Bastos (2006), em 1861 o francês Mounier deu início ao que chamamos de concreto armado com a produção de vasos, utilizando argamassa de cimento com armadura de arame. Posteriormente, ele fabricaria reservatórios de 25 a 200 m³ e uma ponte de 16,5 m. Ainda de acordo com Bastos (2006), as primeiras normas de cálculo de concreto armado são resultado da teoria de Mörsch, que em 1902 desenvolveu o que é considerado o primeiro trabalho mais consistente 4848 sobre o dimensionamento de peças de concreto armado. Uma das maiores invenções em concreto armado é a treliça clássica de Mörsch, que embora tenha mais de 100 anos permanece aceita. 1.2 Evolução histórica das estruturas pré-moldadas As construções em pré-fabricados de concreto foram bastante disseminadas no período pós-Segunda Guerra Mundial, tendo em vista a destruição que ela provocou, principalmente na Europa, em que houve a necessidade de se construir em larga escala. De acordo com Salas (1988), é possível definir que o emprego dos pré-fabricados seja dividido em 3 etapas distintas. • 1950 a 1970: após a Segunda Guerra, várias cidades da Europa foram dizimadas e houve a necessidade de implantação rápida de serviços básicos para a sociedade, como escolas, hospitais e até indústrias, para fazer a economia girar. Portanto optou-se pela execução de edifícios pré-fabricados, em que os componentes partiam do mesmo fornecedor. Tendo em vista a urgência para implementação das edificações, os projetos apresentados eram bastante uniformes, principalmente na área de habitação. Possuíam pouca ou nenhuma variação arquitetônica entre eles. Isso fez com que fosse criado esse estigma da construção pré- fabricada (SALAS, 1988). • 1970 a 1980: momento chave para o desenvolvimento dos pré-fabricados, pois neste período determinadas edificações apresentaram acidentes com painéis pré-fabricados. Em vista disso, uma revisão minuciosa foi realizada nos processos construtivos. Além disso, em virtude do baixo tempo de vida útil e pouca variação arquitetônica, esse sistema sofreu uma grande rejeição social acarretando o início do declínio do sistema na Europa (SALAS, 1988). • Após 1980: em virtude das patologias, rejeição social, baixo tempo de vida útil das edificações, elas passaram pelo processo de demolição, principalmente dos conjuntos habitacionais. 4949 49 Essa fase consolida a pré-fabricação baseada em componentes de origens diversas e que são compatíveis, chamada de ciclo aberto (SALAS, 1988). A partir dos anos 90 os projetistas verificaram que era possível aplicar acabamentos de alta qualidade nos elementos pré-moldados, tendo em vista o alto grau de especificação. No entanto, a concepção e a execução dos projetos precisaram passar por mudanças para que conseguissem se adequar a esta nova realidade tecnológica. Para que se utilizasse ao máximo a otimização dos componentes que formam a edificação, foi necessário que a indústria da construção se adequasse para o projeto multifuncional. 1.3 Sistemas em concreto moldado no local De maneira simplória, o concreto armado é um material produzido pela junção do concreto, argamassa mais agregado graúdo, com armadura de aço ou outro elemento que resista a esforços de tração. O concreto em si é um material que possui alta resistência à compressão, entretanto sua resistência à tração pode ser considerada nula. A baixa resistência à tração do concreto é compensada pela existência das armaduras de aço dispostas nos elementos estruturais. Os arranjos das armaduras empregadas no concreto são multiformes e elas são classificadas em três tipos: armaduras de resistência geral, armaduras complementares e armaduras de resistência local. As primeiras são obrigatórias, pois é função delas resistir aos esforços de tração a que os elementos são submetidos. Tais armaduras são compostas pelas armaduras longitudinais e pelas armaduras transversais. A Figura 1 apresenta as armaduras que compõem o encontro de 4 vigas com o pilar. As barras com espessura maior são as armaduras principais. 5050 Figura 1 – Arranjo de armaduras para concretagem Fonte: Mindklongdan/iStock.com. As armaduras longitudinais estão posicionadas ao longo de todo o elemento, formadas por barras, são responsáveis por resistir aos esforços das forças normais e dos momentos fletores. As armaduras transversais, por sua vez, são essencialmente formadas por estribos, possuem a função de resistir aos esforços da força cortante e de torção. As armaduras complementares são aquelas que facilitam a execução dos elementos e são constituídas pelas armaduras de montagem, armaduras construtivas e armaduras de pele. As armaduras de montagem, como o próprio nome já diz, possuem a função de facilitar a montagem do conjunto de barras que formam a armaduras do elemento estrutural, são geralmente empregadas em vigas. As armaduras denominadas de construtivas são efetivamente resistentes, possuem a função de absorver esforços de tração que não comprometem a segurança do elemento em que será empregada, entretanto fissuras indesejadas podem vir a aparecer caso ela não seja utilizada. 5151 51 As armaduras de pele são utilizadas principalmente em vigas esbeltas para evitar fissuração lateral do elemento. E as armaduras de resistência local possuem importante papel de absorver esforços de tração em regiões localizadas dos elementos estruturais. A ABNT (2014) define os elementos de concreto armado como “aqueles cujo comportamento estrutural dependem da aderência entre concreto e armadura, e nos quais não se aplicam alongamentos iniciais das armaduras, antes da materialização dessa aderência”. Desta forma, é fundamental que no processo de união o concreto deva envolver e aderir a armadura, para que formem um único elemento. As armaduras utilizadas nos elementos estruturais de concreto armado são classificadas como passivas. Segundo a NBR 6118 (2014), se enquadra nesta classificação qualquer armadura que não seja usada para produzir forças de protensão, isto é, que não seja previamente alongada. Neste caso, as tensões e deformações resistidas por ela são frutos exclusivos dos carregamentos aplicados. Quando a armadura utilizada no concreto tiver função ativa, ou seja, quando a armadura produzir tensões prévias no concreto, ele será denominado de concreto protendido. Sendo este considerado uma evolução do concreto armado, isso porque otimiza a característica de cada um dos materiais. A ideia básica é que a armadura seja tracionada externamente por macacos hidráulicos, gerando força de compressão no concreto. Desta forma, as tensões de tração no concreto deverão ser anuladas pelas tensões aplicadas nas cordoalhas. De acordo com a ABNT, os elementos do concreto protendido são: aqueles nos quais parte das armaduras é previamente alongada por equipamentos especiais de protensão com a finalidade de, em condições de serviço, impedir ou limitar a fissuração e os deslocamentos da estrutura e propiciar o melhor aproveitamento de aços de alta resistência no estado limite último (ELU). (ABNT, 2014, p. 3) 5252 Tendo em vista que os materiais (concreto e aço) possuem comportamento similar quanto à dilatação térmica, a junção deles é praticamente perfeita. Entretanto, cada material ainda possui suas particularidades, e o funcionamento solidário de cada um deles forma um material composto. Uma destas funções do concreto é a de proteger o aço das intempéries, evitando assim a sua corrosão. Entretanto, tal proteção só é possível se os critérios de cobrimento definidos pela ABNT (2014) forem atendidos (Tabela1). Tabela 1 – Valores de cobrimento mínimo Tipo de Estrutura Componente ou elemento Classe de agressividade ambiental I II III IV Cobrimento nominal (mm) Concreto armado Laje 20 25 35 45 Viga/pilar 25 30 40 50 Elementos estruturais em contato com o solo 30 40 50 Concreto protendido Laje 25 30 40 50 Viga/Pilar30 35 45 55 Fonte: adaptado de ABNT (2014). A classe de agressividade do ambiente descrita na NBR 6118 (ABNT, 2014) é independente de ações previstas em projeto e deve ser considerada conforme Tabela 2. Tabela 2 – Classe de agressividade ambiental Classe de agressividade ambiental Agressividade Classificação geral do tipo de ambiente para efeito de projeto Risco de deterioração da estrutura I Fraca Rural Insignificante Submersa II Moderada Urbana 1), 2) Pequeno 5353 53 III Forte Marinha 1) Grande Industrial 1), 2) IV Muito Forte Industrial 1), 3) Elevado Respingos de maré NOTAS: 1) Pode-se admitir um microclima com classe de agressividade um nível mais brando para ambientes secos (salas, dormitórios, banheiros, cozinhas e áreas de serviço de apartamentos residenciais e conjuntos comerciais ou ambientes com concreto revestido com argamassa e pintura). 2) Pode-se admitir uma classe de agressividade um nível mais brando em: obras em regiões de clima seco, com umidade relativa do ar menor ou igual a 65%, partes da estrutura protegidas de chuva em ambientes predominantemente secos, ou regiões onde chove raramente. 3) Ambientes quimicamente agressivos, tanques industriais, galvanoplastia, branqueamento em indústrias de celulose e papel, armazéns de fertilizantes, indústrias químicas. Fonte: ABNT (2014). Você perceberá ao observar os elementos de concreto armado que eles podem possuir diversos formatos e tamanhos. Existem os elementos lineares, compostos pelas vigas e pilares, nos quais a espessura possui a mesma ordem de grandeza (centímetro, metro, etc.) da altura e o comprimento é bem maior que ambos. Existem os elementos lineares, compostos pelas vigas e pilares, nos quais a espessura possui a mesma ordem de grandeza (centímetro, metro, etc.) da altura e o comprimento é bem maior que ambos. Quando as faces desses elementos são curvas, eles podem ser chamados de cascas, muito comuns nas obras de Oscar Niemayer. Aqueles elementos em que as três dimensões (altura, largura e espessura) possuem a mesma ordem de grandeza são denominados de tridimensionais, que são mais utilizados como elementos de fundação, como os blocos, sapatas. Para a maioria das edificações, os principais elementos nas construções em concreto armado são as vigas, os pilares, as lajes e as fundações. Há outros elementos que também são importantes, mas a utilização depende do tipo da edificação, como é o caso de reservatórios, escadas e muros de arrimo. Embora você esteja mais familiarizado com lajes no plano horizontal no teto, existem lajes verticais e inclinadas. De acordo com Allen e Iano (2013), entende-se como laje um elemento de estrutura plana que 5454 possui a função de receber boa parte das cargas de uma edificação, sejam elas distribuídas ou concentradas. Até pouco tempo atrás as lajes mais comuns executadas em concreto armado eram as maciças. Entretanto, estas perderam espaço para as lajes nervuradas em função da flexibilidade que elas proporcionam para a estrutura. As vigas, por sua vez, são elementos importantíssimos para transmissão de cargas provenientes das lajes, pilares e de outras vigas associadas. De acordo com Pilotto Neto (2018), é necessário atender alguns critérios para determinar corretamente a geometria das vigas. Para o autor é fundamental respeitar as imposições que o projeto de arquitetura traz, além das limitações e necessidades construtivas, sempre, é claro, observando os fatores econômicos. Existem os elementos lineares, compostos pelas vigas e pilares, nos quais a espessura possui a mesma ordem de grandeza (centímetro, metro, etc.) da altura e o comprimento é bem maior que ambos. O concreto moldado em obra oferece infinitas possibilidades para o projetista, uma vez que qualquer forma pode ser produzida, com múltiplas possibilidades de texturas superficiais e formas. Oscar Niemayer usou e abusou destes atributos do concreto para desenvolver seus projetos de arquitetura. Como exemplo a Igreja de São Francisco de Assis, em Belo Horizonte (Figura 2), e O Museu Oscar Niemayer (Figura 3) em Curitiba, dentre outras obras. Figura 2 – Igreja São Francisco de Assis Fonte: jxfzsy/iStock.com. 5555 55 Figura 3 – Museu Oscar Niemayer Fonte: R.M.Nunes/iStock.com. PARA SABER MAIS As Torres Gêmeas Petronas, em Kuala Lampur, na Malásia, já foram consideradas os prédios mais altos do mundo, com 450 metros de altura, possuem a estrutura central composta de 16 pilares cilíndricos de 2,4 m de diâmetro. O emprego do concreto armado moldado in loco dificilmente será descontinuado, pois há elementos que inviabilizam o uso do concreto pré-moldado como alguns elementos de fundação e elementos com seção irregular. O piso de concreto nada mais é que uma laje nivelada e apoiada diretamente no solo (ALLEN; IANO, 2013). Para realizar sua execução (Figura 4) é necessário que seja retirada a camada de solo aparente para encontrar uma camada mais firme e regular, ou realizar a compactação. 5656 Em seguida uma fina camada de brita (100 mm) deve ser assentada para servir de barreira capilar, impedindo que a água atinja a face inferior do piso executado. Para realizar o molde do piso, podem ser empregados uma tira de metal ou madeira, que devem ser devidamente revestidos com desmoldante para evitar a aderência com o concreto. Figura 4 – Camadas de execução de piso Fonte: Allen; Iano (2013). Para pisos internos é recomendado que seja utilizada uma lona plástica posicionada sobre a pedra britada para evitar que o vapor de água, advindo do solo, atinja a laje. No caso de pisos residenciais, Allen e Iano (2014) dizem que a armadura comumente utilizada é 6x6-W1,4 com espaçamento de 150 mm em cada direção. O preenchimento da forma com concreto pode ser realizado de diversas formas, desde direto do caminhão betoneira 5757 57 com o uso de bombas mecânicas, até com carrinhos de mão. O cuidado que deve ser tomado é que o concreto deve ser espalhado de maneira uniforme, de forma a evitar que ocorram bolsas de ar. Posteriormente, o acabamento pode ser realizado tanto manualmente (para pisos de pequena dimensão) quanto por acabadoras rotativas (conhecidas como bailarinas). Deve-se tomar o devido cuidado para não desempenar de maneira excessiva, pois podem gerar poças de água na superfície indesejadas. Para que o piso cure de maneira satisfatória é fundamental que a camada superior permaneça úmida por ao menos uma semana, caso contrário podem aparecer fissuras de retração ou então, a superfície apresentará esfarelamento. Desta forma recomenda-se o uso de materiais que retenham a umidade, como areia, palha ou serragem. É importante lembrar que nenhum piso é absolutamente liso, tendo em vista que o processo de acabamento produz ondulações na superfície. Entretanto, as imperfeições só serão sentidas quando o piso estiver molhado, que é quando as lâminas de água são visíveis. Para que a aparência e o desempenho não sejam comprometidos, é fundamental que seja realizado o controle de fissuras nos pisos. Isso porque são elementos com pequena espessura em relação ao comprimento e largura. As fissuras podem surgir em função da dilatação térmica, pelas forças nele inseridas ou pela cura inadequada. Para controlar as fissuras nos dois primeiros casos, faz-se necessário a instalação de juntas de controle em pontos estratégicos ou a realização de corte a cada 5 m² para pisos cuja espessura é de 20 cm. Para vencer grandes vãos em concreto armado há algumas soluções que podem ser adotadas, como domo, arco ou abóbadas (Figura 5). Neste sentido, a rigidez é obtida através de dobras em uma placa fina de concreto sem a adição de material, já que a forma como são projetadas faz com que o concreto trabalhe sempre à compressão. 5858 Figura 5 – Museu Nacional da República Fonte: dabldy/iStock.com. 1.4 Vantagens e desvantagens do concreto moldado no local O emprego do sistema construtivo em concreto armado apresentavantagens e desvantagens. O sistema apresenta boa resistência à maioria das solicitações, além de ter boa trabalhabilidade e, por isso, adapta-se a várias formas, dando maior liberdade para o projetista. O sistema também permite elementos monolíticos, além de existir aderência entre o concreto já endurecido e o executado posteriormente, o que facilita a transmissão de forças. Um ponto importante é que as técnicas de execução são dominadas em todo o país, além de possuir resistência elevada ao fogo em relação ao aço e à madeira. Entretanto, os elementos são muito robustos e por consequência geram peças maiores, além disso não é um bom isolante térmico e acústico. Por fim, como mais um ponto negativo, necessita de sistemas de formas e escoramentos para realizar a execução. Tais sistemas permanecem na obra até que a resistência adequada seja atingida. 5959 59 1.5 Concreto pré-fabricado De acordo com a NBR 9062 (ABNT, 2017), elemento pré-moldado é definido como aquele que foi “moldado previamente e fora do local de utilização definitiva na estrutura”. Os elementos pré-fabricados, por sua vez, são denominados pela NBR 9062 (ABNT, 2017) como aqueles “executados industrialmente, em instalações permanentes de empresa destinada para este fim”. Os elementos de concreto pré-fabricado são confeccionados na indústria, por um processo de fabricação e controle rigorosos e após as análises são transportados para o local de uso final. Os elementos mais comuns são lajes, vigas, pilares e painéis de parede. Tal processo oferece inúmeros benefícios em relação ao concreto moldado no local, tendo em vista que a operação é realizada no nível do solo, eliminando riscos ao colaborador e aferindo maior precisão ao procedimento. Além disso, na maioria das vezes, a confecção dos elementos é realizada em locais que não sofrem com as condições climáticas. Outro ponto favorável é o controle da matéria-prima, assim como a relação água/cimento, realizada de maneira muito superior, já que conta com mecanismos computadorizados na dosagem correta. As formas utilizadas geralmente são feitas de aço, liga de plástico rígido, o que confere às peças maior qualidade no acabamento. Geralmente a indústria de pré-fabricados utiliza o CPV – ARI para confecção dos elementos, já que é um cimento de alta resistência inicial, aumentando a produção dos elementos. As lajes (Figura 6) são os elementos com maior grau de padronização executadas em concreto pré-fabricado. Segundo Allen e Iano (2013), as lajes maciças são mais indicadas para pequenos vãos, já que a espessura da laje necessária é proporcional ao tamanho do vão a ser vencido. Tendo em vista que há uma faixa de concreto que não desempenha função estrutural, as lajes alveolares, indicadas para vãos intermediários, e as lajes em T simples e duplo T foram desenvolvidas, eliminando essa fatia de concreto “desnecessário”. 6060 Figura 6 – Tipos de lajes pré-fabricadas Fonte: Allen; Iano (2013). Ambos os elementos citados possuem superfície rugosa, pois após a instalação precisam de uma capa de concreto para contribuir com o trabalho conjunto dos elementos pré-moldados. As vigas também possuem formas padronizadas (Figura 7) e aquelas que possuem dentes salientes têm a função de suportar as lajes apoiadas. Os pilares, por sua vez, possuem seção quadrada ou retangular e podem ser produzidos tanto com concreto convencional armado quanto com concreto protendido. Uma característica dos pilares é que uma única peça é capaz de atingir vários níveis de pavimentos. Figura 7 – Tipos de vigas pré-fabricadas Fonte: Allen; Iano (2013). 6161 61 Os elementos pré-fabricados estão sujeitos à movimentação, principalmente para o posicionamento final de uso. Em vista disso eles precisam de dispositivos auxiliares que facilitam o transporte e o manuseio. Tais elementos são, na sua grande maioria, destinados para içá-los, conforme Figura 8. Figura 8 – Exemplo de peça com dispositivo de içamento Fonte: Gearstd/iStock.com. Caracterizadas pela facilidade de execução, as estruturas pré-fabricadas apresentam nas ligações a sua desvantagem. As ligações, de maneira geral, são as partes mais importantes neste tipo de projeto, isso porque definem o comportamento da estrutura, além disso, também são fundamentais para o planejamento de futuras manutenções. As ligações mais comuns e mais simples nesse tipo de sistema são aquelas dependentes da ação gravitacional, pois uma peça é posicionada sobre a outra. Devido às elevadas tensões que ocorrem nestes pontos de apoio, é necessário o emprego de aparelhos de 6262 apoio (é comum o uso de almofadas de neoprene), pois permitem a livre movimentação das peças, causada pela dilatação térmica, além de evitarem o esmagamento do concreto conforme apresentado na Figura 9. No caso das lajes, é comum o emprego de tiras de polímeros de densidade elevada como aparelhos de apoio. Figura 9 – Ligação entre pilar e viga Fonte: Allen; Iano (2013). ASSIMILE As estruturas de concreto pré-fabricadas possuem rigoroso processo de fabricação. Portanto, as peças produzidas possuem melhor aproveitamento da matéria-prima, pois a dosagem dela é feita de maneira assertiva através de equipamentos computadorizados. 6363 63 1.6 Vantagens e desvantagens do concreto moldado pré-fabricado A escolha entre o concreto pré-moldado e moldado no local deve ser atrelada às vantagens e desvantagens de cada um. Os concretos utilizados na fabricação dos elementos pré-fabricados geralmente possuem maior resistência à compressão. Além disso, o processo de fabricação gera menos resíduo, já que as formas são utilizadas mais vezes em comparação com o concreto moldado no local, somado com o fato de que o ambiente de produção é controlado para dosagem correta de matéria-prima (ALLEN; IANO, 2013). Embora os elementos pré-fabricados sejam mais leves em comparação com os elementos moldados no local, ainda assim possuem peso considerável para o transporte e instalação no local. No entanto, mesmo que seja possível executar elementos capazes de vencer grandes vãos, a largura deles é limitada à dimensão dos veículos de carregamento. Outro fator preponderante é a possibilidade de execução de elementos tridimensionais, em que no concreto moldado no local as possibilidades são infinitas, ao passo que nos pré-moldados são praticamente inexistentes. Os elementos pré-fabricados de concreto, além de muito resistentes, são bastante esbeltos se comparados aos vãos que são vencidos por eles, além disso, possuem grau de acabamento bastante elevado. Podem ser considerados um mix do concreto moldado no local com as estruturas metálicas, pois aliam a resistência ao fogo do primeiro e a velocidade de montagem do segundo. Embora a estética arquitetônica ainda não esteja desenvolvida suficientemente, é bastante comum o emprego, principalmente, de lajes alveolares em edificações públicas, como escolas e hospitais, em virtude da agilidade construtiva e da possibilidade de replicar que o sistema oferece. 6464 TEORIA EM PRÁTICA Você foi convidado por um renomado arquiteto para ajudá-lo a definir o sistema estrutural de uma de suas obras. A obra do arquiteto é um complexo comercial que consiste de um teatro, um shopping center e um hotel. Você percebe que os prazos para execução do hotel e do shopping center são bastante apertados, e que o teatro municipal além de ter um prazo maior para executar, possui várias linhas curvas na fachada e um vão de aproximadamente 50 m para vencer. Com base nessas informações, qual o método construtivo que você indicaria para cada uma das edificações? VERIFICAÇÃO DE LEITURA 1. O concreto armado é um material composto por concreto e aço, sendo função principal do concreto resistir aos esforços de compressão, e do aço resistir aos esforços de tração. No entanto, para que esta ligação não seja comprometida é fundamental que os critérios de cobertura prescritos na NBR 6118 (2003)
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