Escada de concreto armado no Aeroporto Internacional de Recife (foto: tateyama/shutterstock)

Projetar escadas de concreto armado é atividade complexa, que começa com a definição do sistema estrutural que será utilizado. “É importante atenção nesse início porque os esforços internos solicitantes mudam para cada situação”, explica o engenheiro Rodrigo Gustavo Delalibera, professor da Universidade Federal de Uberlândia (UFU).

Na primeira fase, também é estabelecido o tipo de escada, escolha feita pelo projeto arquitetônico. Entre as possibilidades estão as retangulares armadas transversalmente, longitudinalmente ou em cruz; com patamar; com laje em balanço; em viga reta, com degraus em balanço; com degraus engastados um a um; com lajes ortogonais; ou com lajes adjacentes.

Independentemente da tipologia, o projeto precisa ser elaborado de acordo com as determinações das normas:

• ABNT NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento;
• ABNT NBR 6120 – Cargas para o cálculo de estrutural de edificações;
• ABNT NBR 8681 – Ações e segurança nas estruturas – Procedimento.

DIMENSIONAMENTO

O dimensionamento de cada tipo de escada é bastante particular. Por exemplo, quando os degraus são engastados, é obrigatório considerar uma força normal supostamente concentrada no ponto mais desfavorável da escada. A definição desse carregamento é apresentada na ABNR NBR 6120.

“Para proporcionar conforto ao usuário, a recomendação é que o projeto atenda a expressão s + 2∙e = 60 cm a 64 cm. Em que “s” é o comprimento do degrau e “e” a altura (também conhecido como espelho). Já a altura livre (hℓ) tem que ser de, no mínimo, 210 cm”, ensina o docente.

As cargas que precisam ser levadas em consideração no dimensionamento da estrutura são a sobrecarga acidental e os pesos da própria escada; dos revestimentos, que variam entre 0,50 a 1,0 kN/m²; e do parapeito. Para cada uma das variáveis, existem equações matemáticas usadas na definição dos valores específicos de cada projeto.

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DEFINIÇÃO DO CONCRETO E ARMADURAS

As escadas que têm dimensionamento mais complexo de armaduras são as plissadas e as autoportantes, como a existente no aeroporto de Recife
Rodrigo Gustavo Delalibera

Na etapa de dimensionamento, são determinadas as armaduras. A especificação está diretamente relacionada com o tipo de sistema estrutural utilizado. Geralmente, as barras de aço são aquelas das categorias CA-50 e CA-60.

Já a resistência do concreto à compressão é calculada em função da classe de agressividade ambiental da região onde será realizada a obra. O mesmo valor é usado para estabelecer a relação água/cimento e o comprimento do cobrimento nominal das barras de aço.

“As escadas que têm dimensionamento mais complexo de armaduras são as plissadas e as autoportantes, como a existente no aeroporto de Recife”, fala o especialista.

ESCADAS COM APOIOS APENAS EM LAJES

O correto posicionamento da armadura em escadas com apoio somente nas lajes dependerá do tipo de estrutura. As lajes podem ser armadas em duas direções (ou em cruz), em uma direção ou em balanço. “Também é possível que as lajes armadas em uma ou duas direções sejam somente apoiadas”, comenta Delalibera.

Para as lajes com armaduras em duas direções, as barras de aço, junto às fibras inferiores, são distribuídas em malhas. A quantidade e os espaçamentos dos elementos metálicos devem ser especificados para proporcionar resistência aos esforços internos de momento fletor. É preciso, ainda, verificar a capacidade da laje de suportar ações de força cortante, sem a necessidade de armadura de transversal (por facilidade de construção).

Por outro lado, nas lajes armadas em uma direção — tipologia mais comum de escada de concreto armado —, as armaduras “principais” são dispostas junto à face inferior, posicionadas paralelamente à menor dimensão da escada. Nesse caso, a verificação da força cortante também deve ser realizada.

ESCADAS COM APOIO EM LAJES E PAREDES

Quando a alvenaria não é estrutural, fica sem capacidade de suportar as ações oriundas das escadas
Rodrigo Gustavo Delalibera

Segundo o engenheiro, não é recomendável apoiar lajes ou escadas diretamente sobre as paredes sem estudos prévios. “Quando a alvenaria não é estrutural, fica sem capacidade de suportar as ações oriundas das escadas”, explica.

A opção ideal é executar uma viga de borda sobre toda a extensão onde será apoiada a escada. Assim, é garantida a ancoragem das vigas em outros elementos estruturais, devidamente detalhados e calculados. “Após o procedimento, a laje poderá ser de dois tipos: com armaduras em uma ou duas direções”, fala o professor.

ESCADA COM APOIO EM EIXO CENTRAL (CARACOL)

Nas escadas caracol, geralmente, os degraus são engastados no pilar central, executado no formato cilíndrico. “Por ser estrutura engastada, a armadura deverá ser disposta junto às fibras superiores, respeitando os comprimentos de ancoragens das barras de aço”, diz o docente.

A quantidade de armaduras é definida para resistir aos esforços oriundos de momento fletor. Também é necessário verificar se a seção transversal da escada é capaz de resistir aos esforços de força cortante.

ESCADA EM BALANÇO

Quando a alvenaria não for estrutural, a escada nunca deve ser fixada na parede, que não terá a resistência adequada para suportar a carga adicional. Para resolver o problema, a alternativa mais interessante é a construção de uma viga inclinada, que servirá de apoio aos degraus.

Por outro lado, se a parede tiver sido projetada para ser estrutural, não há problemas em posicionar a armadura diretamente na parede. Porém, a alvenaria tem que ter sido projetada desde o início para suportar essa carga.

A utilização de escadas em balanço é uma escolha do projeto arquitetônico, afinal não existe nenhum cenário em que essa é a única opção. “Costuma ser preferência do morador, que busca por elemento que proporcione leveza ao ambiente, sem muita interferência”, comenta o engenheiro.

EXECUTANDO O PROJETO

Durante a execução da escada, é fundamental seguir as definições do projeto, que deve sempre ser elaborado por profissional legalmente habilitado junto ao sistema CREA/CONFEA. “Outro cuidado indispensável é utilizar materiais de qualidade comprovada e seguir as recomendações das normas ABNT NBR 6120; ABNT NBR 8681; ABNT NBR 14931 — Execução de estruturas de concreto; e ABNT NBR 15200 — Projeto de Estruturas de concreto em situação de incêndio”, finaliza Delalibera.

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Colaboração técnica

: Rodrigo Gustavo Delalibera – Possui graduação em Engenharia Civil pela Faculdade de Engenharia de São José do Rio Preto, mestrado em Engenharia Civil (Engenharia de Estruturas) pela Universidade de São Paulo, doutorado em Engenharia Civil (Engenharia de Estruturas) pela Universidade de São Paulo e Pós-Doutorado doutorado em Engenharia Civil (Engenharia de Estruturas) pela Universidade de São Paulo. Atualmente é Professor Adjunto IV da Universidade Federal de Uberlândia. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Estruturas de Concreto, atuando principalmente nos seguintes temas: blocos sobre estacas, concreto armado, fundações, análise numérica e bielas e tirantes.

Escadas de concreto armado devem seguir projeto e normas técnicas