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Lajes nervuradas garantem economia à construção

Solução reduz o consumo de aço e concreto em até 30%, diminuindo também o peso total da estrutura

Texto: Gabriel Bonafé

Dispostas em grandes ou pequenos vãos, em residências ou edifícios, as lajes nervuradas proporcionam economia às construções. Esse sistema utiliza pouco concreto no fundo da laje – que abraça a armadura localizada nas nervuras.

É até comum notar, por debaixo dessas lajes, espaços vazios que eram ocupados, durante a concretagem, por moldes plásticos com formas curvas — também conhecidos como cubetas. Na maioria dos casos, são moldadas in loco com fôrmas. Mas também podem apropriar-se de vigotas pré-moldadas de concreto comum ou protendido que dispensam o uso de fôrmas. Nesse caso, após a concretagem, as vigotas assumem o papel das nervuras.

A escolha por lajes nervuradas pode refletir numa redução de até 30% no consumo de aço e concreto em relação às lajes convencionais (maciças), garantindo economia.

APLICAÇÃO E DESEMPENHO

Não existem restrições para o emprego de lajes nervuradas em edificações, podendo ser aplicadas em projetos de diversos portes e tipos. Segundo Libânio Pinheiro, professor do Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP), todos os tipos de lajes desempenham duas funções: de placa e de chapa. “A primeira consiste em suportar as ações verticais (como peso próprio, revestimentos e cargas de paredes) e direcioná-las para os apoios (vigas ou pilares)”, explica.

Já a função de chapa serve para uniformizar deslocamentos horizontais de edifícios esbeltos — aqueles em que a altura total é grande em relação à dimensão de base —, distribuindo as ações verticais (como vento, desaprumo e empuxo) entre os elementos de contraventamento. “É o que chamamos de efeito diafragma”, revela.

O professor diz que as lajes nervuradas possuem menor rigidez horizontal e, portanto, podem não ser indicadas para edifícios muito esbeltos. “Também podem não ser recomendadas nos casos de atuação de cargas concentradas de grande intensidade”, acrescenta. Entretanto, Artur Sartorti, mestre em Engenharia Civil com ênfase em Estruturas, comenta que as lajes nervuradas bidirecionais são capazes de trabalhar como chapas.

Para grandes vão o emprego de lajes nervuradas é mais adequado
Libânio Pinheiro

GRANDES VÃOS

Lajes maciças demandam grande consumo de concreto e, consequentemente, peso próprio elevado. Já as lajes nervuradas, mesmo com alturas maiores, são mais leves que as convencionais, reduzindo os esforços nas vigas, pilares e fundações. “Portanto, para grandes vãos, o emprego de lajes nervuradas é mais adequado”, assegura Pinheiro.

Como o consumo de aço e concreto das nervuradas é menor do que o das maciças, quanto maior o vão, mais econômico sairá o projeto.

Uma alternativa bastante comum, principalmente em obras de pequeno porte, é o emprego de lajes com vigotas pré-moldadas, que fazem o papel das nervuras
Libânio Pinheiro

DIFERENTES MANEIRAS DE CONSTRUIR

As lajes nervuradas podem ser executadas com vigotas pré-moldadas; com vigotas protendidas; com fôrmas em tablado; e com fôrmas plásticas. Segundo Pinheiro, esta última é a mais utilizada em obras volumosas. Já as lajes com vigotas pré-moldadas são mais empregadas em obras de pequeno porte.

“Uma alternativa bastante comum, principalmente em obras de pequeno porte, é o emprego de lajes com vigotas pré-moldadas, que fazem o papel das nervuras”, conta Pinheiro. Essas vigotas podem ser maciças ou treliçadas, com abas laterais inferiores que servem de apoio para material de enchimento.

Assim como as lajes maciças, as nervuradas com tablados são moldadas em posição definitiva. Nesse caso, a espessura da laje e a nervura são determinadas pela dimensão do material de enchimento. “Esse sistema consome muitas fôrmas e, sempre que possível, deve ser evitado”, adverte Pinheiro.

O emprego de fôrmas plásticas dispensa esse tablado convencional, simplificando o escoramento. Nesse método, a altura da laje e o espaçamento entre as nervuras são dados pelas dimensões das fôrmas. Segundo Marcos Terra, diretor técnico da Atex do Brasil, utilizar equipamentos recuperáveis, como as fôrmas plásticas, proporciona economia à obra. “Elas dispensam o assoalho e não têm enchimentos que incorporam peso e custo ao valor final”, justifica.

FÔRMAS

As fôrmas plásticas são apoiadas sobre qualquer tipo de escoramento, e dispensam o assoalhamento. “Ao longo dos elementos de apoio são colocadas escoras fixas que, sem deixar a laje fletir, permitirão a desforma após 72h de cura do concreto”, descreve Terra.

As fôrmas são encontradas em diversas geometrias, com distâncias entre os eixos de nervuras, larguras e alturas variáveis. “Estas, mais a espessura da capa, obedecem às normas vigentes (NBR’s 6118, 15200 e 15575-3) nos diversos casos específicos”, aponta. O diretor técnico ressalta que o material precisa ser resistente e flexível.

A dimensão correta da fôrma será ditada pelo projeto estrutural, em função do vão e da carga. “Pode-se estimar a altura da laje nervurada estatisticamente como sendo 1/25 a 1/30 do vão maior”, calcula Terra.

SOLUÇÃO PARA MOMENTOS NEGATIVOS

Nas lajes nervuradas, a armadura que resiste aos momentos positivos (nos vãos) encontra-se na nervura, onde está o concreto. A resistência à compressão se dá pela capa de concreto maciço, que age em conjunto com o aço. Porém, as nervuras comprimidas apresentam baixa resistência à flexão para os momentos negativos (nos apoios). “Com isso, elas costumam ser projetadas como simplesmente apoiadas no contorno, o que resulta em grandes momentos positivos e as tornam mais deformáveis”, relata Pinheiro.

Para aumentar a resistência a momentos negativos Pinheiro sugere a criação de mesas inferiores (lajes duplas) ou trechos maciços nas regiões próximas dos apoios. “Isso melhora a vinculação da laje, diminui a flecha e possibilita maiores vãos”, esclarece. Além disso, a solução também é útil em balanços, cujo esforço predominante é o momento negativo.

Outra solução são as lajes lisas nervuradas, que adotam vigas-faixa — vigas com altura igual à das nervuras. Esse tipo de laje concentra tensões transversais elevadas na região do pilar, podendo gerar punção. “Nesse caso, devem ser projetadas com capitéis embutidos”, pondera. Pinheiro ainda revela que as lajes-cogumelo (similares às lisas, com capitéis curvos, pastilhas ou drop-panels) também são alternativas eficientes para resistir aos esforços na ligação laje-pilar— apesar de perder as vantagens do teto plano.

LAJES TRIDIRECIONAIS

Nas lajes bidirecionais convencionais (figura 1), quatro vigas maciças contornam a laje para suportar os esforços e descarregá-los em pilares (que, por sua vez, descarregam nas fundações).

Já nas lajes tridirecionais, as fôrmas são giradas em 45° (figura 2), permitindo a distribuição das armaduras em diagonal. As fôrmas se estendem até o local destinado às vigas maciças (que sustentam a laje). Nesse trecho, fôrmas com três nervuras são aplicadas, permitindo a inserção de armaduras passivas ou cordoalhas para protensão em três direções (figura 3).

A inovação desse sistema permite a troca de vigas maciças por vigas-faixa nervuradas. A mudança também implica no sistema de transferência de esforços, que serão descarregados, em parte, diretamente nos pilares.

"A estrutura total garante redução de concreto e aço, gerando economia ao produto final", contam os engenheiros Valter Bastos e Felipe Luis, da Impacto Protensão — empresa cearense que apresentou a tecnologia de lajes tridirecionais no Congresso Brasileiro do Concreto de 2012.

O sistema facilita o processo de escoramento e de execução das fôrmas, já que as vigas estão embutidas nas lajes. E reduz a espessura das lajes, permitindo vencer maiores vãos.

PROJETOS PELO BRASIL

Localizado no bairro Petrópolis, em Porto Alegre (RS), o Amélia Teles 315 é um edifício residencial sem vigas. Sinônimo de flexibilidade, a construção foi feita com lajes nervuradas aparentes que deixam a planta do prédio livre — o layout pode ser adaptado a gosto do morador.

Já a Residência JPGN utilizou lajes nervuradas apoiadas sobre vigas-faixa que possibilitaram a construção de um teto plano.

O Módulo Bruxelas, por sua vez, é um edifício coorporativo instalado em um terreno com grande declividade. Possui lajes nervuradas que apresentam melhor custo-benefício e proporcionam vãos livres, conforme explicou Gui Mattos, arquiteto responsável pelo projeto.

Quer ver mais projetos? Acesse a Galeria da Arquitetura e curta a página no Facebook.

Colaboraram para esta matéria

Artur Lenz Sartorti – Graduado em Engenharia Civil pelo Centro Universitário Adventista de São Paulo em 2005, mestre em Engenharia Civil com ênfase em Estruturas pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) em 2008, e doutorando em Engenharia de Estruturas na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP), em fase de elaboração de tese. É professor associado de Engenharia Civil do Centro Universitário Adventista de São Paulo na área de Estruturas.
Libânio Miranda Pinheiro – Graduado em Engenharia Civil em 1972, com mestrado em 1981 e doutorado em 1988 em Engenharia de Estruturas em São Carlos, todos pela Universidade de São Paulo (USP). É professor do Departamento de Engenharia de Estruturas da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP), desde 1981, em Dedicação Exclusiva desde 1985, onde ministra aulas na pós-graduação, desde 1987. Desenvolve pesquisas relacionadas, principalmente, com os seguintes temas: concreto armado, concreto leve com poliestireno expandido - EPS, estruturas de edifícios e estruturas de concreto pré-moldado.
Luis Filipe Batista Cordeiro Araújo – Graduando em Engenharia Mecânica no Instituto Tecnológico de Aeronáutica. Engenheiro de Desenvolvimento Tecnológico pela Impacto Protensão.
Marcos da Costa Terra – Engenheiro Civil pela Universidade Fumec, professor titular de Construção Civil da Escola de Engenharia Kennedy e de Construção de Edifícios da PUC-MG. Foi diretor técnico da SEELTA Engenharia de Projetos e, também, da Construtora Europa. Foi presidente da COHAB (Cia de habitação do Estado de Minas Gerais) e Diretor Geral do DEOP (Departamento de Obras Públicas do Estado de Minas Gerais). É diretor técnico da Atex do Brasil.
Valter de Oliveira Bastos Filho – Graduado em Engenharia Civil na Universidade Fortaleza (UNIFOR). Engenheiro de Soluções Estruturais pela Impacto Protensão.
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