Aula 6 Sistemas Estruturais

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Aula 6 – Sistemas Estruturais
Introdução
Quando pensamos em sistemas construtivos, na maioria das vezes pensamos no sistema estrutural. Porém, um sistema construtivo é mais do que só o sistema estrutural. Ele é um conjunto de subsistemas e componentes que se relacionam entre si. E a relação entre esses componentes e os subsistemas respeita um modo de organização. Dessa forma, todo o sistema construtivo tem estabelecido seu próprio conjunto de critérios e requisitos para essas relações.
E quais seriam esses critérios? Cada sistema tem a forma, os meios e os processos de construção próprios. Consequentemente, a manutenção é diferenciada e cada sistema necessita ou preenche os requisitos para atender determinadas atividades. Então, ao se decidir por determinado tipo de sistema estrutural, uma série de fatores deve ser levada em consideração. E, reconhecer um pouco sobre cada sistema nos ajudará nessa decisão.
Sistemas Construtivos Convencionais
Como foi comentado anteriormente, um sistema construtivo é um conjunto de subsistemas e componentes que se relacionam entre si. E a relação entre esses componentes e os subsistemas respeita um modo de organização. Dessa forma, todo sistema construtivo tem estabelecido seu próprio conjunto de critérios e requisitos para essas relações.
	Nesse sentido, os principais subsistemas são:
Estrutural;
Cobertura;
Vedação Interna;
Elétrico;
Fachada (Vedação Externa); e,
Hidráulico Sanitário.
	O subsistema estrutural pode ser dividido em:
Supraestrutura:
	Parte superior da estrutura de um edifício que suporta as cargas dos diversos pavimentos e as transmite à infraestrutura. Pode ser executada de distintas formas, utilizando diferentes materiais. É aí que se iniciam os diversos tipos de sistemas construtivos.
	A supraestrutura pode incluir: pilares, vigas, vedações, lajes e coberturas. E pode ser executada de forma convencional, com uso de alvenaria de tijolo e estrutura em concreto armado ou com a própria alvenaria estrutural.
	Já os sistemas não convencionais incluem steel framing, steel wood, adobe, taipa, entre outros.
Infraestrutura:
	Parte inferior da estrutura de um edifício que suporta e transmite cargas ao terreno. Geralmente, essa parte da infraestrutura, responsável por transmitir cargas ao terreno, é executada em concreto armado, sendo escolhido o tipo de fundação adequado.
Alvenaria Estruturaç
O sistema de alvenaria estrutural consiste na colocação e nos arranjos específicos de tijolos, ligados entre si através de juntas de assentamento ou juntas verticais de argamassa, que unidos formam a alvenaria. As alvenarias desempenham a função de paredes de vedação, pilares, vergas e juntas formam o sistema estrutural. Em alguns casos, armaduras podem ser incorporadas nas juntas de assentamento ou dentro dos furos dos blocos para realizar uma alvenaria armada, apresentando maior resistência em determinadas soluções.
A figura, a seguir, apresenta uma alvenaria estrutural de tijolos de concreto. Podemos dizer que é uma alvenaria armada, pois apresenta armaduras incorporadas nos blocos. Observe:
Atenção:
	Lembramos que esse sistema apresenta a vantagem de simplificar o processo construtivo, pois a própria alvenaria que faz a vedação é o subsistema estrutural, ela tem a dupla função (vedação e estrutural). Dessa forma, existe redução de mão de obra, de tempo e de desperdício. Observe na figura, a seguir.
Para o assentamento correto dos tijolos, eles devem ser molhados antes de assentados para não absorver a água da mistura da argamassa, e as juntas de dilatação devem ser de 1,50 cm no máximo. Podemos então destacar:
Vantagens da Alvenaria Estrutural
Técnica executiva simplificada;
Facilidade de treinamento de mão de obra;
Organização do processo de produção;
Menor diversidade de mão de obra na fase de estrutura (não é necessária equipe de carpintaria, armação);
Integração com os sistemas de instalações elétricas e hidrossanitárias;
Redução nas formas, consumo de aço e concreto.
Desvantagens da Alvenaria Estrutural
Condiciona a arquitetura (devido à paginação de acordo com o tamanho dos blocos);
Restringe futuras mudanças e intervenções na edificação;
Inibe a mudança do uso dos edifícios (exemplo: de uso residencial para uso comercial).
Concreto Armado
Nesse tipo de sistema, temos vigas, pilares e lajes executados em concreto armado e a vedação feita por tijolo. Essa alvenaria de vedação pode ser feita por tijolo de cerâmica ou de concreto. E ainda, as vedações internas podem ser feitas de paredes de gesso acartonado, por exemplo. Dessa forma, as reformas e alterações no projeto inicial podem ser livres, desde que não alterem a estrutura do concreto.
Esse sistema é muito utilizado tanto para edificações pequenas quanto para grandes edificações que necessitam de padronização ou replicação de seus pavimentos. Na verdade, temos um esqueleto estrutural preenchido por tijolos e revestimentos.
A figura, a seguir, apresenta esse tipo de sistema de estrutura em concreto e vedação em alvenaria de tijolo cerâmico. Observe:
		
Essa parte estrutural que contempla os pilares, as vigas e as lajes, também pode ser feita de forma pré-fabricada. Veja a seguir os principais benefícios do uso dos elementos pré-fabricados:
Possibilidade maior de focar o empreendimento;
Melhoria na qualidade da gestão do projeto;
Garantia de rapidez à obra;
Redução e eliminação de diversos custos indiretos ou de difícil contabilização;
Maior confiabilidade no cumprimento do programa;
Obra sem desperdício, ociosidade e risco de desvios de compra;
Menor estrutura administrativa, fiscalização, laboratório e controle;
Obra menos suscetível a variações climáticas;
Redução das horas do pessoal exposto ao risco;
Garantia da qualidade;
Obra limpa e menor dano possível ao meio ambiente;
Rastreabilidade do processo;
Rotatividade menor da mão de obra;
Mais organização do canteiro de obras.
Um ponto importante que devemos prestar atenção é na ligação entre a alvenaria e a estrutura do concreto. Como esses dois materiais têm características e comportamento diferentes, é comum que, ao longo do tempo, apareça uma pequena fissura no encontro em alvenaria e laje ou alvenaria e vigas ou alvenaria e pilares.
Essa fissura gera somente um desconforto visual, mas não significa que existe um problema na estrutura. Para que isso não ocorra devemos tomar alguns cuidados como a realização de encunhamento.
O encunhamento é a colocação da última camada de tijolos de uma parede, como apresentado na figura a seguir. Eles ficam inclinados e comprimidos por argamassa até a estrutura, de forma que o acabamento fique coeso. Isso também pode ser feito com o uso de espuma de expansão.
Sistemas Não Convencionais
Os sistemas não convencionais são os que não utilizam o concreto armado como sistema estrutural e não utilizam a alvenaria de tijolos como vedação. Alguns exemplos deles são o steel framing, as paredes de concreto moldadas in loco.
3.1. Steel Framing
Esse sistema faz parte do grupo de construção energética sustentável. A estrutura é composta por perfis leves de aço que, em conjunto com as placas estruturais, formam painéis estruturais (diafragma) capazes de resistir às cargas verticais (telhados e pavimentos), perpendiculares (ventos) e de corte (sismos) e transmitir as cargas até a fundação.
Esses perfis são obtidos por perfilagem de bobinas de aço revestidas com zinco ou liga alumínio-zinco pelo processo contínuo de imersão à quente ou por eletrodeposição, conhecido como aço galvanizado.
Com relação às fundações utilizadas, esse sistema pode ser feito com qualquer tipo de fundação. Segue-se o seguinte passo:
Inicialmente, monta-se a parte estrutural com os perfis;
Após a montagem dos perfis, é realizado o fechamento externo. Esse fechamento é feito com placas que garantam a estanqueidade e a adequada ventilação;
Em seguida, é feito o fechamento das paredes internas, que é realizado com gesso acartonado.
As figuras, a seguir, ilustram um exemplo de montagemda parte estrutural com os perfis de fechamento externo. Observe:
Montagem dos perfis metálicos.
Fechamento externo.
Saiba Mais
Lajes para segundo pavimento e mezaninos também podem ser executadas com esse sistema. Para isso, deve ser instalada sobre um vigamento metálico ou LP Viga I, projetada para suportar grandes cargas e vencer maiores vãos livres, resultando em uma estrutura leve e de alta resistência.
As instalações elétricas e hidráulicas são as mesmas utilizadas no sistema convencional.
Paredes de Concreto Moldadas in Loco
Esse sistema construtivo consiste em paredes estruturais maciças de concreto comum moldadas no loca, com espessura de 10 cm, armadas com telas metálicas eletrossoldadas (malha de 10 cm x 10 cm e diâmetro de 4,2 mm) posicionadas no centro das paredes.
As lajes são maciças, de concreto armado, também moldadas no local, em geral com 10 cm de espessura. A fundação é definida considerando cada local de implantação das unidades habitacionais. A cobertura é formada por estrutura de madeira, com telhado em telhas cerâmicas, sistema convencional.
O sistema construtivo é destinado à construção de edifícios habitacionais de até 5 pavimentos, em atmosferas rurais e urbanas.
As formas são constituídas por chapas de madeira compensada e plastificada (faces da forma), reforçadas ou estruturadas com perfis de aço fixados por meio de parafusos passantes nos fusos que definem o distanciamento entre as faces das formas. O concreto utilizado, nesse sistema, pode ser o concreto celular ou o autoadensável.
A utilização desse sistema construtivo de paredes auxilia empresas a diminuírem o cronograma de execução de grandes empreendimentos, possibilitando, assim, que o retorno do investimento seja realizado de forma rápida.
As figuras, a seguir, apresentam um exemplo de esquema de formas e uma construção, bem como um exemplo desse sistema de paredes de concreto. Observe:
Apesar de ser um sistema chamado de não convencional, existe uma norma específica para ele, a NBR 16055 (2012).
A NBR 16055 contempla apenas edificações de até 5 pavimentos. Importante lembrar que a construção com paredes de concreto moldadas in loco, não é uma tecnologia barata, já que o custo para a compra das formas tem um valor relativamente alto e ainda falta, neste cálculo, o ônus com o treinamento dos funcionários para aplicação desse sistema.
Por isso, seu uso é indicado para grandes loteamentos ou construtoras com um extenso volume de obras, o que ajuda na distribuição dos custos envolvidos com a aplicação desta tecnologia construtiva.
As formas utilizadas podem ser aço, alumínio ou plástico. Os materiais utilizados nelas têm as seguintes características:
Plástico: Leve, resistente, excelente acabamento final, durabilidade baixa, custo baixo.
Alumínio: Leve, resistente, excelente acabamento final, durabilidade alta, custo alto.
Aço: Grande peso, resistência, baixo acabamento final, durabilidade média, custo alto.
Com relação às instalações elétricas e hidráulicas, estas devem ser feitas antes do fechamento das formas. A seguir, veja um exemplo de instalação elétrica.
Resumo:
Sistema construtivo de concreto armado. É composto por pilares, vigas e lajes em concreto com uso de armação interna, e podem ser feitos in loco ou com uso de pré-moldados ou pré-fabricados.
A vedação interna pode ser com alvenaria convencional, ou com sistemas de dry wall.
A vedação externa é somente com alvenaria convencional com uso de tijolos cerâmicos ou outro tipo de tijolo resistente a intempéries.
A estrutura é organizada em fundação, pilares, vigas e lajes.
O processo construtivo pode ser por concretagem in loco, ou com uso de pré-moldado ou pré-fabricado.
A manutenção deve garantir a integridade da peça e verificar periodicamente o aparecimento de fissuras ou algum dano.
Exercícios
B
D
 C