Embed Size (px)
Citation preview
1
CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC
STEFANE DE PAIVA GONÇALVES
ESTUDO TÉCNICO COMPARATIVO ENTRE LAJES MACIÇAS DE CONCRETO ARMADO E LAJES
NERVURADAS DE EPS
MACEIÓ - AL 2017/2
STEFANE DE PAIVA GONÇALVES
ESTUDO TÉCNICO COMPARATIVO ENTRE LAJES MACIÇAS DE CONCRETO ARMADO E LAJES
NERVURADAS DE EPS
Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito final, para a conclusão do curso de Engenharia Civil do Centro Universitário CESMAC, sob a orientação do Prof. Me. Daniel Almeida Tenório.
MACEIÓ - AL 2017/2
ESTUDO TÉCNICO COMPARATIVO ENTRE LAJES MACIÇAS DE CONCRETO ARMADO E LAJES NERVURADAS DE EPS
COMPARATIVE TECHNICAL STUDY BETWEEN ARMED CONCRETE MASSIVE SLABS AND NERVURATED EPS SLABS
Stefane de Paiva Gonçalves Farias
Graduando do Curso de Engenharia Civil [email protected]
Daniel Almeida Tenório Mestre em estruturas
RESUMO
Em meio ao constante desenvolvimento tecnológico e com um mercado cada vez mais exigente e competitivo, é necessária a busca por métodos construtivos mais econômicos, com boa qualidade e inovador. Frente a este processo crescente de industrialização, se torna indispensável um estudo sobre os vários métodos construtivos de lajes através da comparação entre os diferentes sistemas em uso (no nosso caso, lajes maciças de concreto armado e lajes nervuradas com enchimento de EPS). Almejou-se, com este trabalho, expor resultados que permitissem uma estimativa, aos construtores civis, de custos para servir de parâmetro na determinação do modelo estrutural a ser adotado e, para tanto, utilizou-se o software comercial de cálculo estrutural Eberick®. A estrutura com laje maciça foi a que apresentou o maior custo dentre as duas estudadas neste trabalho, possuindo uma quantidade superior de vigas em relação à estrutura de laje nervurada, o que a torna menos flexível no quesito versatilidade arquitetônica.
PALAVRAS-CHAVE: Laje. Maciça. Nervurada. EPS.
ABSTACT
In the midst of constant technological development and an increasingly demanding and competitive market, it is necessary to search for more economical construction methods, with good quality and innovative construction methods. Faced with this growing process of industrialization, a study on the various constructive methods of slabs is indispensable by comparing the different systems in use (in our case, solid reinforced concrete slabs and ribbed slabs with EPS filler). The aim of this work was to present results that allowed an estimation of costs to civil constructors to serve as parameters in the determination of the structural model to be adopted, and for this purpose commercial Eberick® structural calculation software was used. The structure with massive slab was the one that presented the greatest cost among the two studied in this work, possessing a superior amount of beams in relation to the structure of ribbed slab, what makes it less flexible in the question of architectural versatility.
KEY WORDS: Slab. Massive. Ribbed. EPS
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 8
1.1 Objetivos ............................................................................................................ 10
1.1.1 Objetivo geral ................................................................................................... 10
1.1.2 Objetivos específicos........................................................................................ 10
2 REFERENCIAL TEÓRICO ..................................................................................... 11
2.1 Lajes de Concreto Armado ............................................................................... 11
2.1.1 Tipos de lajes de concreto armado .................................................................. 12
2.1.2 Classificação das lajes quanto à direção da armadura principal ...................... 13
2.1.3 Vão efetivo ....................................................................................................... 14
2.1.4 Vinculação nas bordas ..................................................................................... 15
2.2 Ações a Considerar no Dimensionamento de Lajes ...................................... 16
2.2.1 Ações permanentes.......................................................................................... 17
2.2.1.1 Peso próprio da laje....................................................................................... 17
2.2.1.2 Contrapiso ..................................................................................................... 18
2.2.1.3 Revestimento do teto..................................................................................... 18
2.2.1.4 Piso ............................................................................................................... 19
2.2.1.5 Paredes ......................................................................................................... 19
2.2.2 Ações variáveis ................................................................................................ 20
2.2.3 Ações excepcionais .......................................................................................... 21
2.3 Estados Limites para Projeto de Estruturas ................................................... 21
2.3.1 Estados limites últimos ..................................................................................... 21
2.3.2 Estados limites de serviço ................................................................................ 21
2.4 Combinações de Ações .................................................................................... 22
2.4.1 Combinações últimas ....................................................................................... 22
2.4.2 Combinações de serviço .................................................................................. 23
2.5 Lajes Maciças de Concreto Armado ................................................................ 24
2.5.1 Materiais constituintes ...................................................................................... 24
2.5.2 Processo de execução ..................................................................................... 25
2.5.3 Vantagens e desvantagens das lajes maciças ................................................. 27
2.5.4 Espessura mínima das lajes maciças .............................................................. 28
2.6 Lajes Nervuradas de Concreto Armado .......................................................... 28
2.6.1 Tipos de lajes nervuradas de concreto armado ................................................ 29
2.6.1.1 Lajes nervuradas pré-moldadas .................................................................... 29
2.6.1.2 Lajes nervuradas moldadas no local ............................................................. 30
2.6.1.2.1 Processo de execução ............................................................................... 31
2.6.1.2.2 Vantagens e desvantagens das lajes nervuradas moldadas no local ........ 33
2.6.2 Materiais de enchimento das lajes nervuradas ................................................ 34
2.6.2.1 Blocos de EPS (poliestireno expandido) ....................................................... 35
2.6.3 Dimensões e prescrições da NBR 6118/2003 para lajes nervuradas de
concreto armado ....................................................................................................... 37
3 METODOLOGIA .................................................................................................... 39
3.1 Considerações Gerais....................................................................................... 39
3.2 Tipologia e Concepção dos Sistemas Estruturais a Serem Adotados ......... 39
3.3 Características do Projeto Estrutural .............................................................. 40
3.4 Ferramentas de Cálculo e Análise Estrutural ................................................. 40
3.5 Parâmetros de Comparação a serem Adotados ............................................. 40
3.5.1 Índice de concreto (𝑖𝑐) ..................................................................................... 40
3.5.2 Índice de fôrmas (𝑖𝑓) ........................................................................................ 41
3.5.3 Índice de aço (𝑖𝑎) ............................................................................................. 41
3.6 Critérios para o Cálculo dos Custos................................................................ 41
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................... 43
4.1 Consumo de Materiais para cada Sistema Estrutural Adotado .................... 43
4.1.1 Lajes maciças ................................................................................................... 43
4.1.2 Lajes nervuradas com EPS .............................................................................. 43
4.2 Composição dos Custos .................................................................................. 45
4.2.1 Composição para laje maciça .......................................................................... 45
4.2.2 Composição para laje nervurada ...................................................................... 48
4.3 Comparativo de Custos entre os dois Sistemas Estruturais ........................ 50
4.3.1 Custo total para laje maciça ............................................................................. 50
4.3.2 Custo total para laje nervurada de EPS ........................................................... 51
4.4 Comparativo de Custos entre as lajes............................................................. 52
5 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 54
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 55
ANEXO A: PROJETO ARQUITETÔNICO DO EDIFÍCIO ESTUDADO .................... 57
ANEXO B: PROJETO ESTRUTURAL DA LAJE MACIÇA ........................................ 59
ANEXO C: PROJETO ESTRUTURAL DA LAJE NERVURADA ............................... 72
ANEXO D: COMPOSIÇÕES AUXILIARES DE CONSUMO DE AÇO E CONCRETO .............................................................................................................. 85
8
1 INTRODUÇÃO
Tendo em vista a instigada concorrência no setor da construção civil, reduzir
custos que envolvem a construção de determinado empreendimento é de fundamental
importância, sendo esse um dos principais motivos pelos quais as empresas do setor
têm investido incansavelmente no conhecimento de novas técnicas que possibilite a
minimização do custo total da obra. Quando aplicado às lajes, esse fator pode ser
bastante significativo, pois conforme a redução da espessura de concreto e da
quantidade de pavimentos que tal evento irá se repetir pode propiciar vantagens
econômicas e financeiras expressivas. Esse benefício não é abrangido apenas pela
economia de materiais, mas também pela agilidade proporcionada pelo método
construtivo (VITALLI, 2010).
Nos edifícios de vários pavimentos, as lajes representam grande parte do
consumo de concreto. No caso de lajes maciças, esta parcela chega usualmente a
quase dois terços do volume total da estrutura, segundo (FRANCA, 1997). Tornando-
se, por este motivo, conveniente o estudo dos critérios de escolha dos tipos de laje a
serem utilizados nos edifícios, a fim de obter soluções tecnicamente e
economicamente eficientes.
Variando os métodos construtivos, existem várias soluções para lajes. A
seleção do tipo adequado depende de muitas variáveis, pois além da estrutura resistir
aos esforços a ela aplicados, ela deve ser adequada a obra em que for utilizada,
porque por mais que uma solução estrutural seja boa, não necessariamente pode ser
a melhor solução para todas as situações (BONINI, 2013).
Uma análise de alternativas estruturais para edifícios em concreto armado foi
desenvolvida por (ALBUQUERQUE, 1999) onde foi utilizado o software TQS®.
Detectou-se que a estrutura convencional com lajes maciças apresentou o maior
custo, além do que a grande quantidade de vigas desse sistema dificulta a execução
e prejudica a arquitetura.
O projeto de um pavimento de concreto armado não deve fugir muito da solução
elástica, garantindo assim o bom funcionamento da estrutura em serviço e o equilíbrio
do pavimento como um todo. As lajes de concreto armado podem ser classificadas
quanto à composição e forma, quanto ao tipo de apoio e quanto ao esquema de
cálculo (ARAÚJO, 2008).
9
As lajes maciças - um dos parâmetros dessa pesquisa - são aquelas
constituídas apenas de concreto armado (aço e concreto), sem nenhum elemento de
preenchimento em toda a sua extensão. E as lajes nervuradas são moldadas in loco
ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração é constituída por nervuras (onde
a resistência à tração é concentrada) entre as quais pode ser colocado material inerte.
Os materiais de enchimento têm como função única substituir o concreto tracionado,
sem colaborar na resistência.
As lajes nervuradas subdividem-se em alguns tipos: pré-moldada comum,
fôrma plástica, painel TT, pré-laje, laje com tijolos e treliçada.
A laje treliçada é formada por treliças e lajotas bidirecionais de EPS (Poliestireno
Expandido) – o segundo parâmetro desta pesquisa – ou lajotas cerâmicas. É um
sistema construtivo mais inovador do que a laje pré-moldada comum, diferenciando-
se dela basicamente pelo fato de utilizar treliças ou vigotas treliçadas ao invés de
vigotas, o que a torna capaz de vencer vãos significativamente maiores com
espessuras econômicas.
Com tal diversidade de sistemas estruturais que empregam lajes de concreto
armado, onde cada sistema possui sua especificidade de aplicação com vantagens e
desvantagens, os profissionais precisam optar por um determinado tipo. E nem
sempre a escolha adotada se adapta às condições específicas do empreendimento.
Isso devido às particularidades arquitetônicas que cada obra possui, impossibilitando
a utilização de um modelo padrão.
Os softwares auxiliam no processo de análise e aceleram o detalhamento dos
projetos para os diversos sistemas estruturais existentes. Contudo, cabe ao
engenheiro de estruturas juntamente com o arquiteto escolher a opção mais adequada
para um determinado tipo de obra, levando em consideração os critérios técnicos e
econômicos. (LOPES, 2012)
Em meio ao constante desenvolvimento tecnológico e com um mercado cada
vez mais exigente e competitivo, é necessária a busca por métodos construtivos mais
econômicos, com boa qualidade e inovador. Frente a este processo crescente de
industrialização, se torna indispensável um estudo sobre os vários métodos
construtivos de lajes através da comparação entre os diferentes sistemas em uso.
10
1.1 Objetivos
1.1.1 Objetivo geral
Este trabalho tem como objetivo geral englobar informações técnicas e
normativas que possibilitem a verificação comparativa do comportamento estrutural
bem como os custos relativos aos sistemas estruturais que utilizam lajes maciças de
concreto armado e lajes nervuradas de EPS.
1.1.2 Objetivos específicos
Fazer uma revisão bibliográfica, expondo suas principais características e
apontando as suas vantagens e desvantagens.
Desenvolver um estudo técnico comparativo entre os pavimentos de um edifício
executados com lajes maciças de concreto armado e lajes nervuradas de EPS.
Realizar o dimensionamento da estrutura, bem como os cálculos dos esforços
e deformações que serão obtidos através do software Eberick®, o qual
possibilita a obtenção dos quantitativos relativos aos esforços cortantes,
momentos fletores, deslocamentos, consumo de fôrmas, consumo de concreto
e taxa de armadura.
11
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Lajes de Concreto Armado
As lajes são classificadas como elementos planos bidimensionais, onde duas
dimensões (o comprimento e a largura) são da mesma ordem de grandeza e muito
maiores que a terceira dimensão (a espessura), podendo ser chamadas também de
elementos de superfície, ou placas.
De modo geral as lajes têm uma dupla função estrutural, uma vez que
funcionam como placas, ao suportarem as cargas verticais aplicadas ao longo dos
pisos, e como chapas, ao se constituírem em diafragmas rígidos horizontais que
distribuem pelos diferentes pilares da estrutura as forças horizontais atuantes. Sendo
assim, as lajes podem ser entendidas como elementos estruturais bidimensionais que
têm a dupla função de resistir aos esforços normais que atuam perpendicularmente
ao seu plano principal e aos esforços tangenciais que atuam paralelamente a este
plano, conforme ilustrado na Figura 2.1.
Figura 2.1 – Funções estruturais das lajes. (a) Laje funcionando como placa e (b)
Laje funcionando como chapa Fonte: Franca, 1997.
Nos edifícios altos, a existência deste comportamento de chapa é essencial
para a garantia do contraventamento da estrutura, uma vez que as lajes são os
principais responsáveis pela transmissão dos esforços horizontais que permitem aos
pilares contraventados se apoiarem nos pilares de contraventamento, garantindo
assim a estabilidade global da estrutura. Se por qualquer motivo este comportamento
de chapa tiver sua eficiência diminuída, ou mesmo anulada, a segurança da
12
construção em relação a um possível colapso global ficará seriamente comprometida,
pela impossibilidade de serem resistidos os esforços horizontais de contraventamento
(FRANCA, 1997).
Destinam-se a receber a maior parte das ações aplicadas numa construção,
normalmente de pessoas, móveis, pisos, paredes, e os mais variados tipos de carga
que podem existir em função da finalidade arquitetônica do espaço que a laje faz parte.
As ações são comumente perpendiculares ao plano da laje, podendo ser divididas em
distribuídas na área, distribuídas linearmente ou forças concentradas. Embora menos
comuns, também podem ocorrer ações externas na forma de momentos fletores,
normalmente aplicados nas bordas das lajes.
As ações são normalmente transmitidas para as vigas de apoio nas bordas da
laje, mas eventualmente também podem ser transmitidas diretamente aos pilares,
quando são chamadas lajes lisas.
2.1.1 Tipos de lajes de concreto armado
As lajes podem ser moldadas no local (construídas em toda a sua totalidade na
própria obra, mais precisamente in loco em que serão estruturalmente utilizadas) ou
pré-moldadas (recebem elementos pré-fabricados para a sua construção,
normalmente produzidos fora do canteiro de obras, industrialmente).
Além disso, elas podem ser classificadas com base em fatores como sua
natureza ou tipo de apoio (LOPES, 2012).
a) Quanto à natureza
- Lajes maciças: lajes de concreto armado ou protendido constituídas de uma
placa maciça;
- Lajes nervuradas: são as lajes em que a zona de tração é constituída de
nervuras, onde são dispostas as armaduras, e de uma mesa comprimida. Entre
as nervuras, pode-se ou não inserir um material inerte, sem função estrutural;
- Lajes cogumelo: são as lajes apoiadas em pilares, sem a presença de vigas,
que possuem capitéis;
- Lajes lisas: são as lajes que se apoiam diretamente sobre pilares e que não
possuem capitéis;
13
- Lajes em grelhas: são lajes nervuradas em que o espaçamento entre as
nervuras é superior a um metro, sendo calculadas as nervuras como uma
grelha de vigas e a mesa como uma laje independente;
b) Quanto ao tipo de apoio
- Apoiadas sobre alvenaria ou sobre vigas (sistema convencional);
- Apoiadas sobre o solo;
- Apoiadas sobre pilares: são estruturas apoiadas sobre apoios discretos. São
conhecidas como lajes cogumelo, lajes lisas ou lajes planas.
2.1.2 Classificação das lajes quanto à direção da armadura principal
Uma classificação muito importante das lajes de concreto armado é aquela
referente à direção ou direções da armadura principal, havendo dois casos: laje
armada em uma direção e laje armada em duas direções (LOPES, 2012).
a) Laje armada em uma direção
São aquelas em que a relação entre o maior e o menor vão é superior a dois:
𝜆 = 𝑙𝑦
𝑙𝑥> 2 , Eq. (1)
onde 𝑙𝑥 = 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑣ã𝑜 𝑒 𝑙𝑦 = 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑣ã𝑜; como mostra a figura 2.2.
Figura 2.2 - Vãos da laje retangular armada em uma direção. Fonte: Bastos, 2005.
14
Os esforços solicitantes de maior magnitude ocorrem segundo a direção do
menor vão, chamada direção principal. Na outra direção, chamada secundária, os
esforços solicitantes são bem menores e, por isso, são comumente desprezados nos
cálculos (BASTOS, 2005).
Os esforços solicitantes e as flechas são calculados supondo-se a laje como
uma viga com largura de 1 m, segundo a direção principal da laje.
b) Laje armada em duas direções
Nas lajes armadas em duas direções os esforços solicitantes são importantes
segundo as duas direções principais da laje. A relação entre os lados é menor que
dois:
𝜆 = 𝑙𝑦
𝑙𝑥≤ 2 , Eq. (2)
onde 𝑙𝑥 = 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑣ã𝑜 𝑒 𝑙𝑦 = 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑣ã𝑜; conforme a figura 2.3.
Figura 2.3 - Vãos da laje retangular armada em duas direções. Fonte: Lopes, 2012.
2.1.3 Vão efetivo
Os vãos efetivos das lajes nas direções principais (NBR 6118/03, item
14.6.2.4), considerando que os apoios são suficientemente rígidos na direção vertical,
devem ser calculados pela expressão:
15
𝑙𝑒𝑓 = 𝑙0 + 𝑎1 + 𝑎2 Eq. (3)
Onde:
e Eq. (4)
As dimensões 𝑙0, 𝑡1, 𝑡2 e h estão indicadas na Figura 2.4.
Figura 2.4 - Dimensões consideradas no cálculo do vão efetivo das lajes. Fonte: Bastos, 2005.
2.1.4 Vinculação nas bordas
Para o cálculo dos esforços solicitantes e das deformações nas lajes torna-se
necessário estabelecer os vínculos da laje com os apoios, sejam eles pontuais como
os pilares, ou lineares como as vigas de borda. Os três tipos comuns de vínculo das
lajes são o apoio simples, o engaste perfeito e o engaste elástico.
a) Bordas simplesmente apoiadas
O apoio simples surge nas bordas onde não existe ou não se admite a
continuidade da laje com outras lajes vizinhas.
b) Bordas engastadas
O engaste perfeito ocorre nas bordas onde há continuidade entre duas lajes
vizinhas e no caso de lajes em balanço como marquises, varandas, etc, como ilustra
a Figura 2.5.
16
Figura 2.5 - Laje em balanço engastada na viga de apoio. Fonte: Bastos, 2005.
c) Engaste elástico
No caso de apoios intermediários de lajes contínuas surgem momentos fletores
negativos devido à continuidade das lajes. A ponderação feita entre os diferentes
valores dos momentos fletores que surgem nesses apoios conduz ao engastamento
elástico, como ilustra a Figura 2.6.
Figura 2.6 - Engastamento elástico na continuidade das lajes decorrente dos
momentos fletores negativos diferentes. Fonte: Bastos, 2005.
2.2 Ações a Considerar no Dimensionamento de Lajes
O item 4.3 da NBR 8681/03 define ações como causas que provocam esforços
ou deformações nas estruturas. Do ponto de vista prático, as forças e as deformações
impostas pelas ações são consideradas como se fossem as próprias ações. As
deformações impostas são por vezes designadas por ações indiretas e as forças, por
ações diretas.
17
Nas construções de edifícios correntes, geralmente as ações principais a serem
consideradas são as ações permanentes (g) e as ações variáveis (q).
2.2.1 Ações permanentes
O item 3.5 da NBR 8681/03 define ações permanentes como aquelas que
ocorrem com valores constantes ou de pequena variação em torno de sua média,
durante praticamente toda a vida da construção.
A NBR 8681/03, no item 4.2.1.1, classifica as ações permanentes em ações
permanentes diretas e ações permanentes indiretas.
As ações permanentes diretas são constituídas pelos pesos próprios dos
elementos da construção, incluindo-se o peso próprio da estrutura e de todos os
elementos construtivos permanentes, os pesos dos equipamentos fixos e os empuxos
devidos ao peso próprio de terras não removíveis e de outras ações permanentes
sobre elas aplicadas.
Ações permanentes indiretas são constituídas por deformações impostas por
retração dos materiais, fluência, recalques de apoio, imperfeições geométricas e
protensão.
Para o dimensionamento de lajes de concreto armado consideram-se como
ações permanentes o peso próprio da laje, contrapiso, revestimento do teto, piso e
paredes.
2.2.1.1 Peso próprio da laje
O peso próprio da laje é o peso do concreto armado que forma a laje, acrescido
do peso do material de enchimento se a laje for nervurada. Para o peso específico do
concreto armado (𝛾𝑐𝑜𝑛𝑐) a NBR 6118/03 indica o valor de 25 KN/𝑚3. O peso próprio
para lajes com espessura constante é uniformemente distribuído na área da laje, e
para um metro quadrado de laje (Figura 2.7) pode ser calculado como:
𝑔𝑝𝑝 = 𝛾𝑐𝑜𝑛𝑐. ℎ = 25. ℎ Eq. (5)
Onde:
𝑔𝑝𝑝 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟ó𝑝𝑟𝑖𝑜 𝑑𝑎 𝑙𝑎𝑗𝑒 (𝐾𝑁/𝑚2) e ℎ = 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑎 𝑙𝑎𝑗𝑒 (𝑚)
18
Figura 2.7 – Peso próprio calculado para 1𝑚2 de laje. Fonte: Araújo, 2008.
2.2.1.2 Contrapiso
A camada de argamassa colocada logo acima do concreto da superfície
superior das lajes recebe o nome de contrapiso ou argamassa de regularização. A
sua função é de nivelar e diminuir a rugosidade da laje, preparando-a para receber o
revestimento de piso final.
A espessura do contrapiso deve ser cuidadosamente avaliada. Recomenda-se
adotar espessura não inferior a 3 cm. A argamassa do contrapiso tem comumente o
traço 1:3 (em volume), sendo considerado o peso específico (𝛾𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟) de 21 KN/𝑚2
segundo a NBR 6120/80.
A ação permanente do contrapiso é função da espessura (e) do contrapiso:
𝑔𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟 = 𝛾𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟 . 𝑒 = 21. 𝑒 Eq. (6)
Onde:
𝑔𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑎𝑛𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑝𝑖𝑠𝑜 (𝐾𝑁/𝑚2);
𝑒 = 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑝𝑖𝑠𝑜 (𝑚).
2.2.1.3 Revestimento do teto
Na superfície inferior das lajes (teto do pavimento inferior) é padrão executar-
se uma camada de revestimento de argamassa, sobreposta à camada fina de
chapisco. Para essa argamassa, menos rica em cimento, pode-se considerar o peso
específico (𝛾𝑟𝑒𝑣) de 19 kN/𝑚2, conforme a NBR 6120/80.
De modo geral, este revestimento tem pequena espessura, mas recomenda-se
adotar espessura não inferior a 1,5 ou 2 cm. Para o revestimento de teto a ação
permanente é:
19
𝑔𝑟𝑒𝑣 𝑡𝑒𝑡𝑜 = 𝛾𝑟𝑒𝑣. 𝑒 = 19. 𝑒 Eq. (7)
Onde:
𝑔𝑟𝑒𝑣 𝑡𝑒𝑡𝑜 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑎𝑛𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑜 𝑟𝑒𝑣𝑒𝑠𝑡𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑡𝑒𝑡𝑜 (𝐾𝑁/𝑚2);
𝑒 = 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑟𝑒𝑣𝑒𝑠𝑡𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑚).
2.2.1.4 Piso
O piso é o revestimento final na superfície superior da laje, assentado sobre a
argamassa de regularização. Para a sua correta quantificação é necessário definir o
tipo ou material do qual o piso é composto, o que normalmente é feito com auxílio do
projeto arquitetônico, que define o tipo de piso de cada ambiente da construção. Os
tipos mais comuns são os de madeira, de cerâmica, carpetes ou forrações, e de
rochas, como granito e mármore.
A Tabela 1 da NBR 6120/80 fornece os pesos específicos de diversos
materiais, valores estes que auxiliam no cálculo da carga do piso por metro quadrado
de área de laje.
2.2.1.5 Paredes
A carga das paredes sobre as lajes maciças deve ser determinada em função
de a laje ser armada em uma ou em duas direções. É necessário conhecer o tipo de
unidade de alvenaria (tijolo, bloco, etc.), que compõe a parede, ou o peso específico,
a espessura e a altura da parede, bem como a sua disposição e extensão sobre a laje.
O peso específico da parede pode ser dado em função do peso total da parede,
composta pela unidade de alvenaria e pelas argamassas de assentamento e de
revestimento, ou pelos pesos específicos individuais dos materiais que a compõe.
A carga de parede é considerada como uma força linearmente distribuída na
direção da parede sobre a laje ou sobre a viga, cujo valor é dado por:
𝑃 = 𝛾𝑎𝑙𝑣. 𝑒. ℎ Eq. (8)
Onde:
𝑃 = 𝑓𝑜𝑟ç𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑑𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒 (𝑘𝑁/𝑚);
𝛾𝑎𝑙𝑣 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒 (𝑘𝑁/𝑚³);
20
𝑒 = 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒 (𝑚);
ℎ = 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑𝑒 (𝑚).
2.2.2 Ações variáveis
A ação variável nas lajes é tratada pela NBR 6120/80 (item 2.2) como “carga
acidental”. Na prática costumam chamar também de “sobrecarga”. A carga acidental
é definida pela NBR 6120/80 como: “toda aquela que pode atuar sobre a estrutura de
edificações em função do seu uso (pessoas, móveis, materiais diversos, veículos,
etc.). As cargas verticais que se consideram atuando nos pisos de edificações, além
das que se aplicam em caráter especial, referem-se a carregamentos devidos a
pessoas, móveis, utensílios materiais diversos e veículos, e são supostas
uniformemente distribuídas, com os valores mínimos indicados na Tabela 2”.
O quadro 2.1 contém os valores mínimos das cargas verticais atuantes para o
dimensionamento de lajes de edifícios residenciais segundo a NBR 6120/80.
Quadro 2.1 – Valores mínimos das cargas verticais
Fonte: NBR 6120/80
Em função de sua probabilidade de ocorrência durante a vida da construção,
as ações variáveis são classificadas em:
Normais: ações variáveis com probabilidade de ocorrência suficientemente
grande para que sejam obrigatoriamente consideradas no projeto das
estruturas de um dado tipo de construção;
Especiais: nas estruturas em que devam ser consideradas certas ações
especiais, como ações sísmicas ou cargas acidentais de natureza ou de
intensidade especiais, elas também devem ser admitidas como ações
21
variáveis. As combinações de ações em que comparecem ações especiais
devem ser especificamente definidas para as situações especiais
consideradas.
2.2.3 Ações excepcionais
O item 4.2.1.3 da NBR 8681/03 considera como excepcionais as ações
decorrentes de causas tais como explosões, choques de veículos, incêndios,
enchentes ou sismos excepcionais.
2.3 Estados Limites para Projeto de Estruturas
Os estados limites podem ser estados limites últimos ou estados limites de
serviço. Os estados limites considerados nos projetos de estruturas dependem dos
tipos de materiais de construção empregados e devem ser especificados pelas
normas referentes ao projeto de estruturas com eles construídas (item 4.1 da NBR
8681/03).
2.3.1 Estados limites últimos
O item 4.1.1 da NBR 8681/03 diz que no projeto, usualmente devem ser
considerados os estados limites últimos caracterizados por:
a) perda de equilíbrio, global ou parcial, admitida a estrutura como um corpo rígido;
b) ruptura ou deformação plástica excessiva dos materiais;
c) transformação da estrutura, no todo ou em parte, em sistema hipostático;
d) instabilidade por deformação;
e) instabilidade dinâmica.
2.3.2 Estados limites de serviço
No período de vida da estrutura, usualmente são considerados estados limites
de serviço caracterizados por:
a) danos ligeiros ou localizados, que comprometam o aspecto estético da construção
ou a durabilidade da estrutura;
22
b) deformações excessivas que afetem a utilização normal da construção ou seu
aspecto estético;
c) vibração excessiva ou desconfortável (item 4.1.2.1 da NBR 8681/03).
Os estados limites de serviço decorrem de ações cujas combinações podem
ter três diferentes ordens de grandeza de permanência na estrutura:
a) combinações quase permanentes: combinações que podem atuar durante grande
parte do período de vida da estrutura, da ordem da metade deste período;
b) combinações frequentes: combinações que se repetem muitas vezes durante o
período de vida da estrutura, da ordem de 105 vezes em 50 anos, ou que tenham
duração total igual a uma parte não desprezível desse período, da ordem de 5%;
c) combinações raras: combinações que podem atuar no máximo algumas horas
durante o período de vida da estrutura (item 4.1.2.2 da NBR 8681/03).
2.4 Combinações de Ações
No item 11.8.1 da NBR 6118/03 um carregamento é definido pela combinação
das ações que têm probabilidades não desprezíveis de atuarem simultaneamente
sobre a estrutura, durante um período preestabelecido.
A combinação das ações deve ser feita de forma que possam ser determinados
os efeitos mais desfavoráveis para a estrutura. A verificação da segurança (em relação
aos estados limites últimos e aos estados limites de serviço) deve ser realizada em
função de combinações últimas e combinações de serviço, respectivamente.
As ações permanentes são consideradas em sua totalidade, enquanto que para
as ações variáveis são consideradas apenas as parcelas que produzem efeitos
desfavoráveis para a segurança.
2.4.1 Combinações últimas
a) Combinações Últimas Normais
A NBR 6118/03, no item 11.8.2.1, prescreve que em cada combinação devem
estar incluídas as ações permanentes e a ação variável principal, com seus valores
característicos e as demais ações variáveis, consideradas como secundárias, com
seus valores reduzidos de combinação, conforme NBR 8681/03.
23
b) Combinações Últimas Especiais ou de Construção
No item 11.8.2.2 a NBR 6118/03 afirma que em cada combinação devem estar
presentes as ações permanentes e a ação variável especial, quando existir, com seus
valores característicos e as demais ações variáveis com probabilidade não
desprezível de ocorrência simultânea, com seus valores reduzidos de combinação,
conforme NBR 8681/03.
c) Combinações Últimas Excepcionais
No item 11.8.2.2 a NBR 6118/03 prescreve que em cada combinação devem
figurar as ações permanentes e a ação variável excepcional, quando existir, com seus
valores representativos e as demais ações variáveis com probabilidade não
desprezível de ocorrência simultânea, com seus valores reduzidos de combinação,
conforme NBR 8681/03. Nesse caso se enquadram, entre outras, sismo, incêndio e
colapso progressivo.
d) Combinações Últimas Usuais no Dimensionamento de Lajes de Concreto
Armado
Os tipos de combinações últimas usuais para o dimensionamento de lajes estão
dispostos na tabela 11.3 do item 11.8.2.4 da NBR 6118/03 e os coeficientes de
ponderação estão dispostos nas tabelas 11.1 e 11.2 do item 11.7 da NBR 6118/03.
2.4.2 Combinações de serviço
São classificadas de acordo com sua permanência na estrutura e devem ser
verificadas como estabelecido a seguir:
a) quase permanentes: podem atuar durante grande parte do período de vida da
estrutura e sua consideração pode ser necessária na verificação do estado limite de
deformações excessivas;
b) frequentes: se repetem muitas vezes durante o período de vida da estrutura e sua
consideração pode ser necessária na verificação dos estados limites de formação de
fissuras, de abertura de fissuras e de vibrações excessivas. Podem também ser
24
consideradas para verificações de estados limites de deformações excessivas
decorrentes de vento ou temperatura que podem comprometer as vedações;
c) raras: ocorrem algumas vezes durante o período de vida da estrutura e sua
consideração pode ser necessária na verificação do estado limite de formação de
fissuras.
2.5 Lajes Maciças de Concreto Armado
Laje maciça é aquela onde toda a espessura é composta por concreto,
contendo armaduras longitudinais de flexão e eventualmente armaduras transversais
e apoiada em vigas ou paredes ao longo das bordas (figura 2.8). Laje com borda ou
bordas livres é um caso particular de laje apoiada nas bordas (BASTOS, 2005).
Figura 2.8 - Laje maciça apoiada sobre vigas. Fote: Araújo, 2008.
2.5.1 Materiais constituintes
a) Concreto
No item 8.2.1 da NBR 6118/03, é estabelecido que nos projetos estruturais de
concreto armado devam ser empregado concretos compreendidos nas classes de
resistência C20 ou superior, ou seja, concretos cuja resistência característica à
compressão seja igual ou superior a 20 MPa. A classe C15 (concreto cuja resistência
característica à compressão é igual a 15 MPa) pode ser usada apenas em fundações,
conforme ABNT NBR 6122/96, e em obras provisórias.
25
b) Aço
O aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, que
adicionado ao concreto, constitui o concreto armado. Segundo o item 8.3.1 da NBR
6118/03, nos projetos de estruturas de concreto armado deve ser utilizado aço
classificado pela ABNT NBR 7480/96 com o valor característico da resistência de
escoamento nas categorias CA-25, CA-50 e CA-60. Os diâmetros e seções
transversais nominais devem ser os estabelecidos na Tabela 1 do anexo B da ABNT
NBR 7480/96.
2.5.2 Processo de execução
a) Colocação das fôrmas e dos escoramentos
As fôrmas utilizadas nas estruturas de concreto armado têm por finalidade dar
forma e sustentação antes que o concreto atinja resistência suficiente para se
suportar. As fôrmas das lajes maciças podem ser de diversos materiais, entre eles
destacam-se: madeira compensada e chapas de aço.
Esta etapa inicia-se com a confecção e o posicionamento das fôrmas e do
cimbramento através das escoras, longarinas, travessas e assoalhos. O item 7.2.1 da
NBR 14931/04 afirma que o uso adequado possibilita o reaproveitamento de fôrmas
e dos materiais utilizados para sua construção. No entanto, em um processo de
utilização sucessiva, devem ser verificadas as características e principalmente a
capacidade resistente da fôrma e do material que a constitui.
b) Colocação das armaduras
Uma vez posicionadas as fôrmas e os cimbramentos, lança-se as armaduras
principais e secundárias com o auxílio de espaçadores popularmente conhecidos por
“caranguejos” com a função de evitar que a armadura negativa empregada nas
regiões dos apoios ceda durante a execução da laje. Também nesta fase colocam-se
espaçadores, os quais são popularmente conhecidos por “cocadas”, para garantir o
recobrimento mínimo da estrutura necessário à proteção contra a corrosão.
26
c) Concretagem
Antes do lançamento do concreto na laje definem-se as posições dos
eletrodutos e das caixas de passagem referentes à instalação elétrica do edifício.
A NBR 14931/04 estabelece que antes da aplicação do concreto, deve ser feita
a remoção cuidadosa de detritos. A superfície interna das fôrmas deve ser limpa e
deve-se verificar a condição de estanqueidade das juntas, de maneira a evitar a perda
de pasta ou argamassa. Fôrmas construídas com materiais que absorvam umidade
ou facilitem a evaporação devem ser molhadas até a saturação, para minimizar a
perda de água do concreto, fazendo-se furos para escoamento da água em excesso,
salvo especificação contrária em projeto.
O lançamento do concreto ocorre logo após o amassamento, não sendo
permitido entre o fim deste e o lançamento intervalo superior a uma hora, sendo que
este prazo deve ser contado a partir do fim da agitação na betoneira ao pé da obra. O
uso de aditivos retardadores de pega faz com que se possa dilatar este prazo, de
acordo com as propriedades do aditivo e as recomendações do fabricante (BOCCHI
JR.; GIONGO, 2010).
O item 9.5.1 da NBR 14931/04 prescreve que o concreto deve ser lançado e
adensado de modo que toda a armadura, além dos componentes embutidos previstos
no projeto sejam adequadamente envolvidos na massa de concreto. O adensamento
do concreto tem a finalidade de garantir maior homogeneidade e redução do número
de vazios permitindo-se, assim, que se tenha a resistência mínima do concreto
prevista em projeto.
O item 10.1 da NBR 14931/04 estabelece que enquanto não atingir
endurecimento satisfatório, o concreto deve ser curado e protegido contra agentes
prejudiciais tais como: mudanças bruscas de temperatura, secagem rápida, chuva
forte, agentes químicos, etc. para evitar a perda de água de amassamento pela
superfície exposta, assegurar uma superfície com resistência adequada e assegurar
a formação de uma capa superficial durável.
A reação química de endurecimento do concreto necessita de água e como
parte da água presente no concreto perde-se por evaporação no ambiente, para que
a reação se processe de maneira completa, garantindo-se assim a resistência
desejada, deve-se manter o concreto permanentemente umedecido durante o período
da cura (BOCCHI JR.; GIONGO, 2010).
27
d) Retirada das fôrmas e dos escoramentos
O item 10.2.2 da NBR 14931/04 estabelece que a retirada das fôrmas e do
escoramento só pode ser feita quando o concreto estiver suficientemente endurecido
para resistir às ações que sobre ele atuarem e não conduzir a deformações
inaceitáveis, tendo em vista o baixo valor do módulo de elasticidade do concreto e a
maior probabilidade de grande deformação diferida no tempo quando o concreto é
solicitado com pouca idade.
O item 10.2.3 da NBR 14931/04 afirma que a retirada do escoramento e das
formas deve ser efetuada sem choques e obedecer ao plano de desforma elaborado
de acordo com o tipo da estrutura.
2.5.3 Vantagens e desvantagens das lajes maciças
a) Vantagens
Oferece funções de placa e membrana (chapa);
Bom desempenho em relação à capacidade de redistribuição dos esforços;
Apropriada a situações de singularidade estrutural (por exemplo: Um, dois ou
três bordos livres);
A existência de muitas vigas, por outro lado, forma muitos pórticos, que
garantem uma boa rigidez à estrutura de contraventamento;
Foi durante anos o sistema estrutural mais utilizado nas construções de
concreto, por isso a mão de obra já é bastante treinada;
Menos suscetível a fissuras e trincas, uma vez que, depois de seco, o concreto
tornasse um monobloco que dilata e contrai de maneira uniforme.
b) Desvantagens
Elevado consumo de fôrmas, escoras, concreto e aço;
Elevado peso próprio implicando em maiores reações nos apoios (vigas, pilares
e fundações);
Elevado consumo de mão de obra referente às atividades dos profissionais:
carpinteiro, armador, pedreiro e servente;
28
Grande capacidade de propagação de ruídos entre pavimentos;
Limitação quanto a sua aplicação a grandes vãos por conta da demanda de
espessura média de concreto exigida para esta situação;
Custo relativamente elevado;
Devido aos limites impostos, apresenta uma grande quantidade de vigas, fato
esse que deixa a forma do pavimento muito recortada, diminuindo a
produtividade da construção;
Tempo muito elevado para execução das fôrmas e da desforma.
2.5.4 Espessura mínima das lajes maciças
A NBR 6118/2003 no item 13.2.4.1 especifica que nas lajes maciças de
concreto armado devem ser respeitados os seguintes limites mínimos para a
espessura:
5 cm para lajes de cobertura não em balanço;
7 cm para lajes de piso ou de cobertura em balanço;
10 cm para lajes que suportem veículos de peso total menor ou igual a 30 kN;
12 cm para lajes que suportem veículos de peso total maior que 30 kN;
14 cm para lajes-cogumelo;
16 cm para lajes lisas.
2.6 Lajes Nervuradas de Concreto Armado
Segundo o item 14.7.7 da NBR 6118/2003 as lajes nervuradas são as lajes
moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração para
momentos positivos está localizada nas nervuras entre as quais pode ser colocado
material inerte.
Segundo levantamentos históricos, a primeira laje nervurada foi executada por
William Boutland Wilkinson em 1854 que patenteou um sistema em concreto armado
composto de pequenas vigas espaçadas regularmente, dispondo barras de aço nas
regiões tracionadas e preenchendo os vazios entre as nervuras com moldes de gesso
(KAEFER, 1998).
As lajes nervuradas são constituídas por uma série de vigas solidarizadas entre
si pela mesa, possuem seção transversal em forma de T e comportam-se,
29
estaticamente, de maneira intermediária entre placa e grelha (BOCCHI JR; GIONGO,
2010).
Desta forma, combatem com muita eficiência os esforços de tração, que são
absorvidos pela nervura com a devida armadura, e os esforços de compressão que
são suportados, em sua maior parte, pela mesa de concreto. Com a linha neutra
situada próxima a região da mesa, a parte inferior pouco contribui para a resistência
de compressão, servindo apenas para garantir a aderência entre o aço e o concreto.
Tal região é considerada inerte e poderá ser preenchida com material mais leve, sem
função estrutural, como placas de isopor, elementos cerâmicos, entre outros.
Outra solução, muito aplicada, é manter os espaços vazios entre as nervuras.
Para isso, atualmente, têm sido utilizadas fôrmas de polipropileno que, além de
permitir fácil remoção, oferece aspecto favorável quanto ao acabamento. O resultado
obtido por essa alternativa é a redução do peso próprio da laje e da estrutura de forma
global (VITALLI, 2010).
2.6.1 Tipos de lajes nervuradas de concreto armado
As modalidades de lajes nervuradas encontradas no mercado são várias, no
entanto, destacamos: as lajes nervuradas pré-moldada e laje nervurada moldada no
local.
2.6.1.1 Lajes nervuradas pré-moldadas
Neste tipo de laje as nervuras são compostas de vigotas pré-moldadas (figura
2.9) capazes de suportar as ações de construção necessitando apenas de
cimbramentos intermediários. Além das vigotas são formadas de elementos de
enchimento, que são colocados sobre os elementos pré-moldados.
A pré-fabricação é um método industrial de construção no qual os elementos
fabricados em série, por sistemas de produção em massa, são posteriormente
montados em obra, tendo como principais vantagens a redução do tempo de
construção, do escoramento da estrutura e, consequentemente, do custo final da obra.
Pode-se ressaltar que uma de suas grandes vantagens é a ausência de fôrmas para
as lajes.
30
Figura 2.9 – Vigotas pré-moldadas.
Fonte: Franca, 1997.
A laje nervurada com vigotas pré-moldadas treliçadas surgiu com a
industrialização das armaduras treliçadas, dos blocos de EPS moldado e auto-
extinguível, e de fôrmas removíveis adaptadas a esse sistema, garantindo que outras
possibilidades de soluções fossem possíveis e conservando as características da
estrutura.
As lajes pré-moldadas treliçadas são usadas normalmente para vencerem
grandes vãos e tem uma variação de altura da seção compreendida entre 10 e 30
centímetros podendo ser armadas em uma ou duas direções.
2.6.1.2 Lajes nervuradas moldadas no local
A laje nervurada moldada in loco (ilustrada na figura 2.10) desempenha todas
as etapas de execução no local, ou seja, elas são construídas em toda a sua totalidade
em uma obra. E necessário que se faça uso de fôrmas e de escoramentos além do
material de enchimento. As nervuras podem ser posicionadas determinando uma laje
nervurada unidirecional ou bidirecional.
Figura 2.10 – Laje nervurada moldada no local com as células aparentes.
Fonte: Lopes, 2012.
31
A fim de evitar o uso de fôrmas entre as nervuras e a face inferior da mesa, é
possível usar elementos inertes, sem função estrutural, constituídos por blocos que
podem ser cerâmicos, de concreto celular, de poliestireno expandido (EPS), de
polipropileno ou de outros materiais, conforme a Figura 2.11. Esses elementos ficam
incorporados na laje e para posicioná-los há necessidade do assoalho inferior. A face
inferior da laje coincide com as faces inferiores das nervuras e dos blocos, assim o
acabamento arquitetônico em argamassa de cimento, cal e areia ou em gesso pode
ser aplicado sem prejuízo da aderência.
Figura 2.11 – Laje nervurada, normal, com as células não aparentes. Fonte: Lopes, 2012.
2.6.1.2.1 Processo de execução
a) Colocação das fôrmas e dos escoramentos
As fôrmas das lajes nervuradas podem ser de diversos materiais, entre eles
destacam-se: madeira compensada, chapas de aço, chapas de fibra de vidro, blocos
de concreto celular, cerâmicos, poliestireno expandido e de propileno.
Os blocos são colocados sobre plataformas ou assoalhos (Figura 2.12), as
quais são sustentadas pelos cimbramentos, corretamente contraventados e apoiados
em base firme que pode ser o contrapiso de pavimento térreo ou a laje de andar
inferior. As plataformas e cimbramentos podem ser de madeira ou aço.
32
Figura 2.12 – Montagem dos blocos para as lajes nervuradas moldadas “in loco”.
Fonte: Bocchi Jr e Giongo, 2010.
b) Colocação das armaduras
Após a colocação dos blocos obedecendo-se os espaçamentos especificados
em projeto, colocam-se as barras das armaduras das nervuras com seus respectivos
espaçadores, a fim de garantir o cobrimento necessário à proteção contra a corrosão.
Caso a laje possua armadura transversal (estribos), esta precisa ser posicionada com
o espaçamento previsto por meio de espaçadores de argamassa moldados na obra
ou plásticos, evitando-se, assim, que estas não saiam da posição quando da
concretagem da laje. A armadura da mesa precisa ser posicionada sobre os blocos,
com os espaçamentos e cobrimentos convenientemente avaliados no projeto
(BOCCHI JR.; GIONGO, 2010).
c) Concretagem
A concretagem de uma laje nervurada precisa, sempre que possível, ser
executada de uma única vez, evitando-se as juntas de concretagem. Quando não for
possível, é preciso garantir a solidarização na ligação entre o concreto já endurecido
com o novo e, para isto, é preciso na ligação remover a nata do concreto endurecido
e proceder a limpeza do local antes da nova concretagem, garantindo-se assim a
aderência entre os concretos. As juntas de concretagem devem localizar-se em
regiões onde as tensões de cisalhamento são menores (BOCCHI JR.; GIONGO,
2010).
33
O concreto das lajes nervuradas precisa sempre ser vibrado, de preferência
mecanicamente, a fim de garantir maior homogeneidade e redução do número de
vazios permitindo-se, assim, que se tenha a resistência mínima do concreto prevista
em projeto. A vibração é feita com vibradores de imersão.
Enquanto o concreto não atingir o endurecimento satisfatório este deve ser
protegido de agentes prejudiciais como: mudanças bruscas de temperatura, secagem
rápida, chuva forte, agentes químicos, bem como contra choques e vibrações que
possam produzir fissuras na massa do concreto ou prejudicar a aderência às barras
da armadura (BOCCHI JR; GIONGO, 2010).
A reação química de endurecimento do concreto necessita de água e como
parte da água presente no concreto perde-se por evaporação no ambiente, para que
a reação se processe de maneira completa, garantindo-se assim a resistência
desejada, deve-se manter o concreto permanentemente umedecido durante o período
da cura (BOCCHI JR; GIONGO, 2010).
d) Retirada das fôrmas e dos escoramentos
A retirada das fôrmas e escoramentos das lajes nervuradas deve ser feita
quando o concreto se achar suficientemente endurecido para resistir às ações
atuantes sobre a laje e que estas não produzam deformações inaceitáveis, tendo em
vista que o pequeno módulo de elasticidade do concreto nas primeiras idades permite
maior deformação do concreto (BOCCHI JR; GIONGO, 2010).
2.6.1.2.2 Vantagens e desvantagens das lajes nervuradas moldadas no local
a) Vantagens
Permitem vencer grandes vãos, liberando espaços, o que é vantajoso em locais
como garagens, onde os pilares, além de dificultarem as manobras dos
veículos, ocupam regiões que serviriam para vagas de automóveis;
Podem ser construídas com a mesma tecnologia empregada nas lajes maciças;
Versatilidade nas aplicações, podendo ser utilizadas em pavimentos de
edificações comerciais, residenciais, educacionais, hospitalares, garagens,
“shoppings centers”, clubes, etc.;
34
São adequadas aos sistemas de lajes sem vigas, devendo manter-se regiões
maciças apenas nas regiões dos pilares, onde há grande concentração de
esforços;
Em se tratando de grandes vãos, estas lajes apresentam deslocamentos
transversais menores que os apresentados pelas lajes maciças e por aquelas
com nervuras pré-fabricadas;
Permite o uso de telas para a armadura de distribuição e permite que as
instalações elétricas sejam embutidas;
São apropriadas aos sistemas de lajes sem vigas, sendo necessário que se
mantenha regiões maciças onde houver concentração de esforços.
b) Desvantagens
Normalmente aumentam a altura total da edificação;
Construção com maior número de operações na montagem;
Dificuldade em projetar uma modulação única para o pavimento todo, de
maneira que o espaçamento entre as nervuras seja sempre o mesmo;
Exigem maiores cuidados durante a concretagem a fim de evitar que fiquem
vazios nas nervuras, que costumam ser de pequena largura;
Dificuldades na fixação dos elementos de enchimento, com a possibilidade de
movimentação dos mesmos durante a concretagem;
2.6.2 Materiais de enchimento das lajes nervuradas
A função dos materiais de enchimento tanto para as lajes nervuradas in loco
como para as nervuradas pré-moldadas é substituir o concreto na região tracionada.
Deve ser o mais leve possível e ter resistência apenas com as operações de
execução. Obtendo-se assim, o objetivo principal da utilização das lajes nervuradas
que é reduzir o peso-próprio da estrutura. Deve-se salientar que a resistência dos
materiais de enchimento utilizada não é levada em conta no cálculo das lajes.
35
2.6.2.1 Blocos de EPS (poliestireno expandido)
O EPS é uma matéria-prima revolucionária na área da construção civil. EPS é
sigla padronizada pela ISO - Internacional Organization for Standardization para o
poliestireno expansível. No Brasil, é mais conhecido como isopor, marca registrada
de uma empresa.
Descoberto pelos químicos Fritz Stastny e Karl Buchholz em 1949, na
Alemanha, este derivado do petróleo é um monômero polimerizado em meio aquoso,
que recebe uma adição de gás pentano (inofensivo à natureza) – agente expansor. O
EPS é industrializado em “pérolas” milimétricas, capazes de expandir-se até 50 vezes
quando expostas ao vapor d’água. O resultado é uma espuma rígida formada por 98%
de ar e apenas 2% de poliestireno. Em 1 m³ de EPS há 3 a 6 bilhões de células
fechadas e cheias de ar, que impedem a passagem de líquidos como a água (LOPES,
2012).
Os blocos de EPS (ilustrados na figura 2.13) vêm ganhando espaço na
execução de lajes nervuradas, pois permitem a execução de teto plano, em que o
revestimento inferior da laje é feito de maneira tradicional: com uma camada de
chapisco e, sobre esta, uma camada de reboco. Na argamassa de chapisco é
recomendando que se adicione algum tipo de adesivo à base de resina acrílica para
melhorar a aderência entre a camada de chapisco e os blocos (VITALLI, 2010).
Figura 2.13 - Vistas dos blocos de EPS. Fonte: Franca, 1997.
Silva (2002) apresenta as seguintes vantagens do uso do EPS em lajes
nervuradas:
36
Por apresentar baixo peso específico, o EPS proporciona uma significativa
redução do peso próprio da estrutura e consequentemente economia em aço,
concreto e na fundação. Essa sua propriedade favorece o seu manuseio, tanto
no transporte vertical quanto no horizontal, acarretando economia de mão-de-
obra. Tudo isso aumenta a produtividade, diminui o tempo de execução e reduz
mão-de-obra;
É produzido em grandes blocos, permitindo recortes nas dimensões desejadas.
Os cortes no EPS são muito fáceis de serem feitos (com uso de facas ou de
serrotes, por exemplo) e não há perda devido a quebras. Há, também,
facilidade em executar cortes para passagem de tubulações utilizando-se;
Por ser um material que possui baixa absorção de água, não prejudica a cura
do concreto;
Proporciona maior conforto acústico, pois há uma redução de ruídos entre
pavimentos;
É um material seguro, pois em caso de incêndio não propaga chamas (classe
F), ou seja, tem um comportamento auto extinguível, liberando apenas vapor
d’água na queima;
Não apodrece, não mofa e não serve de alimento para microrganismos;
Pode ser estocado naturalmente ao tempo;
Custo acessível.
Segundo (SILVA, 2002) as principais desvantagens do emprego do EPS em lajes
nervuradas são:
Por apresentar baixo peso específico, o processo de concretagem torna-se
mais difícil;
Incorporam carga permanente à laje, quando comparado com fôrmas
constituídas e moldes de polipropileno;
O EPS não pode receber diretamente o revestimento. O revestimento da face
inferior da laje deve ser feito com chapisco, utilizando-se um aditivo de base
acrílica (PVA), que estabeleça a ponte de ligação estável entre o EPS e os
materiais de natureza cristalina (chapisco).
37
2.6.3 Dimensões e prescrições da NBR 6118/2003 para lajes nervuradas de
concreto armado
A determinação das dimensões das lajes nervuradas pode ser feita pelos
conhecimentos adquiridos pelo engenheiro de estruturas, com base na experiência
profissional e seguindo recomendações indicadas em normas, devendo-se sempre
respeitar as dimensões mínimas exigidas (LOPES, 2012).
Basicamente, a seção transversal de uma laje nervurada apresenta as
seguintes dimensões:
Espessura da mesa;
Espessura das nervuras;
Espaçamento entre eixos das nervuras;
Altura total da laje.
Em relação às espessuras da mesa e das nervuras a NBR 6118/03, no item
13.2.4.2, prescreve que:
a) A espessura da mesa, quando não houver tubulações horizontais embutidas,
precisa ser maior ou igual a 1/15 da distância entre nervuras e não menor que 3 cm;
o valor mínimo absoluto deve ser 4 cm quando existirem tubulações embutidas de
diâmetro máximo 12,5 mm;
b) A espessura das nervuras não pode ser inferior a 5 cm; nervuras com espessura
menor que 8 cm não devem conter armadura de compressão (caso de armadura
dupla).
Sobre o espaçamento entre os eixos das nervuras, a NBR 6118/03, no item
13.4.2.2, faz uma referência apenas para fim de determinação dos esforços
solicitantes e verificação da segurança estrutural, onde precisam ser obedecidas as
seguintes condições:
a) Para lajes com espaçamento entre eixos de nervuras menor ou igual a 65 cm, pode
ser dispensada a verificação da flexão da mesa, e para a verificação do cisalhamento
da região das nervuras, permite-se a consideração dos critérios de laje;
b) Para lajes com espaçamento entre eixos de nervuras entre 65 cm e 110 cm, exige-
se a verificação da flexão da mesa e as nervuras devem ser verificadas ao
cisalhamento como vigas; permite-se essa verificação como lajes se o espaçamento
entre eixos de nervuras for menor que 90 cm e a espessura média das nervuras for
maior que 12 cm;
38
c) Para lajes nervuradas com espaçamento entre eixos de nervuras maior que 110
cm, a mesa deve ser projetada como laje maciça, apoiada na grelha de vigas,
respeitando-se os seus limites mínimos de espessura.
39
3 METODOLOGIA
3.1 Considerações Gerais
Neste presente trabalho será apresentada uma análise comparativa entre dois
sistemas estruturais. Primeiramente, foram definidos os sistemas estruturais a serem
analisados, em seguida, foi escolhido um edifício modelo, tratando-se de um prédio
residencial que possui um pavimento térreo e três pavimentos-tipo, cujo projeto
arquitetônico foi conseguido na internet, para ser utilizado como base para as
concepções estruturais de cada um dos sistemas em análise.
A comparação se refere ao consumo de concreto e aço;
O trabalho ficou limitado ao cálculo do volume de concreto e quantidade de aço
para as lajes, vigas e pilares;
Não foi analisado a instabilidade global, isto é, a ação do vento.
Numa segunda etapa, efetuaram-se os lançamentos e a análises da estrutura
para os sistemas estruturais estudados, obtendo-se os quantitativos de materiais, que
permitirão calcular os índices definidos para comparação. Foram comparados os
custos totais da obra obtidos através de composições de preços, chegando-se a um
valor global para cada sistema proposto.
3.2 Tipologia e Concepção dos Sistemas Estruturais a Serem Adotados
a) Sistema estrutural
- Estrutura convencional com lajes maciças de concreto armado;
- Estrutura convencional com lajes nervuradas moldadas no local e com
enchimento de EPS.
b) Etapas a se considerar
- Análise estrutural das lajes do pavimento tipo;
- Análise de custo da estrutura propriamente dita: pilares, vigas e lajes.
40
c) Serviços e insumos envolvidos
- Concreto;
- Aço;
- Fôrmas;
- EPS;
3.3 Características do Projeto Estrutural
Considerou-se a resistência característica à compressão do concreto (Fck)
igual a 25MPa para todos os elementos (lajes, vigas, pilares). Foi adotada classe de
agressividade ambiental II, logo os cobrimentos de armaduras de vigas e pilares são
iguais a 3cm, enquanto que para lajes são iguais a 2,5cm, seguindo o item 7.4 da NBR
6118/03.
No sistema estrutural de laje nervurada consideram-se nervuras bidirecionais
com espessuras das almas iguais a 5,0cm e intereixos iguais a 65,0cm para as que
usam EPS.
3.4 Ferramentas de Cálculo e Análise Estrutural
Para a realização do trabalho foi utilizado o software de cálculo estrutural de
concreto armado Eberick ® para a análise e detalhamento dos diversos sistemas
estruturais. Esses programas permitem a modelagem de estruturas de concreto
armado para o dimensionamento de lajes maciças, nervuradas moldadas no local e
pré-moldadas, dentre outras finalidades.
As análises foram feitas considerando o comportamento elástico-linear dos
elementos estruturais e foram extraídas dos programas plantas de fôrmas,
detalhamentos de armaduras e quantitativos, tais como o volume de concreto, taxa de
armadura e o consumo de fôrmas.
3.5 Parâmetros de Comparação a serem Adotados
3.5.1 Índice de concreto (𝑖𝑐)
É a razão entre o consumo total de concreto extraído do projeto estrutural e a
área real global da edificação (equação 9), obtida segundo a NBR 12721/07.
41
𝑖𝑐 =𝑉𝑐(𝑚3)
𝐴(𝑚2)
Onde:
𝑉𝑐 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜;
𝐴 = á𝑟𝑒𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑔𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙 𝑑𝑎 𝑒𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎çã𝑜.
3.5.2 Índice de fôrmas (𝑖𝑓)
É a razão entre a área de fôrmas constante no projeto da estrutura e a área
total do edifício. Conforme Equação 10:
𝑖𝑓 =𝐴𝑓(𝑚2)
𝐴(𝑚2)
Onde:
𝐴𝑓 = á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑓ô𝑟𝑚𝑎𝑠;
𝐴 = á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑎 𝑒𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎çã𝑜.
3.5.3 Índice de aço (𝑖𝑎)
É a razão entre a área de fôrmas constante no projeto da estrutura e a área
total do edifício. Conforme Equação 11:
𝑖𝑎 =𝑃𝑎(𝑘𝑔)
𝐴(𝑚2)
Onde:
𝑃𝑎 = á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑓ô𝑟𝑚𝑎𝑠;
𝐴 = á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑎 𝑒𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎çã𝑜.
3.6 Critérios para o Cálculo dos Custos
A comparação de custos é uma tarefa que apresenta um elevado grau de
complexidade, uma vez que o custo final da obra é influenciado por inúmeras variáveis
complexas e de difícil caracterização (LOPES, 2012).
Eq. (9)
(10) Eq. (10)
Eq. (11)
42
Optou-se por utilizar as composições usuais para todos os serviços
considerados. As composições consideraram apenas os serviços propriamente ditos,
sendo assim, não se consideraram os custos relacionados aos serviços iniciais, de
instalação da obra, do terreno, administrativos ou quaisquer outros não relacionados
diretamente com os serviços abordados neste trabalho. Também não foram
considerados neste trabalho os custos com a estrutura da escada e dos
cimbramentos.
Os valores (em reais) dos insumos para a composição de custos foram obtidos
utilizando a tabela Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção
Civil de Preços de Insumos - SINAPI, disponível do site da Caixa Econômica Federal,
para o estado da Paraíba.
43
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 Consumo de Materiais para cada Sistema Estrutural Adotado
4.1.1 Lajes maciças
A espessura da laje é de 12cm, o concreto utilizado tem fck igual a 25MPa e a
planta do pavimento-tipo é mostrada no Anexo A. O consumo de materiais relativo à
estrutura com laje maciça (utilizando-se os dados do anexo B) está indicado no quadro
01:
Quadro 01 – Consumo de materiais relativo à estrutura com laje maciça.
Vigas Pilares Lajes Total
Aço (kg) 2.106,3 2.360,6 3.953,2 8.420,1
Volume de
Concreto (m³) 25,4 13,9 56,7 96,0
Área de Fôrma
(m²) 407,0 247,0 473,1 1.127,1
Consumo de
Aço (kgf/m³) 83,0 169,2 69,7 87,7
Fonte: Autor, 2017
4.1.2 Lajes nervuradas com EPS
A espessura da laje é de 25cm, o concreto utilizado tem fck igual a 30MPa e a
planta do pavimento-tipo é mostrada no Anexo A. O consumo de materiais relativo à
estrutura com laje nervurada com EPS (utilizando-se os dados do anexo C) está
indicado no quadro 02:
44
Quadro 02 – Consumo de materiais relativo à estrutura com laje nervurada de EPS.
Vigas Pilares Lajes Total
Aço (kg) 2.109,7 2.221,6 2.811,2 7.142,5
Volume de
Concreto (m³) 23,3 11,8 54,2 89,3
Área de Fôrma
(m²) 358,0 194,4 0 552,4
Consumo de
Aço (kgf/m³) 90,5 187,8 51,8 79,9
Fonte: Autor, 2017
As lajes nervuradas não necessitam de fôrmas, uma vez que os blocos de
EPS cumprem essa finalidade.
Quadro 03 – Comparativo do consumo de materiais para cada sistema estrutural.
LAJE MACIÇA LAJE NERVURADA COM
EPS
Aço (kg) 8.420,1 7.142,5
Volume de Concreto (m³) 96,0 89,3
Área de Fôrma (m²) 1.127,1 552,4
Consumo de Aço (kgf/m³) 87,7 79,9
Fonte: Autor, 2017
Analisando os dois sistemas estruturais de acordo com o quadro 03 mostrado
acima, verifica-se que a estrutura com lajes maciças apresenta um alto consumo de
aço e fôrma.
A alternativa com lajes nervuradas também apresenta um consumo de
materiais menor de aço e fôrma do que a opção com lajes maciças. No entanto, o
consumo de concreto foi próximo ao equivalente à laje maciça. Isso se explica devido
45
aos vãos serem maiores, tendo assim que aumentar as dimensões de vigas para
evitar flechas excessivas e, consequentemente, um aumento das seções dos pilares.
Porém, as lajes nervuradas, por possuírem menor quantidade de vigas,
aumentam a produtividade, diminuem o tempo de execução e reduzem os recortes
nas lajes.
Para verificar a viabilidade econômica de cada alternativa, deve-se fazer um
orçamento cuidadoso, levando-se em consideração: consumo de materiais, método
executivo, equipamentos e mão de obra
4.2 Composição dos Custos
Para a composição dos custos, foram consultadas as tabelas do SINAPI –
Caixa Econômica Federal para a cidade de João Pessoa – PB. Essa tabela possui um
banco de dados atualizado com a composição de inúmeros serviços da construção
civil e que retrata a realidade do estudo em questão. As composições auxiliares de
custos encontram-se no Anexo D.
4.2.1 Composição para laje maciça
As quantidades de insumos, o peso do aço e o volume de concreto foram
calculadas de acordo com o dimensionamento apresentado no Anexo B e de acordo
com a planta apresentada no Anexo A. Os preços unitários são os encontrados no
banco de dados do SINAPI.
46
Quadro 04 – Composição para laje maciça
DESCRIÇÃO UNID. QDE. CUSTO
UNITÁRIO
CUSTO
TOTAL
Concreto usinado bombeável com
brita 0 e 1, SLUMP = 100mm +/-
20mm, Fck = 30MPa (inclui serviço
de bombeamento)
m³ 96,1 R$ 384,54 R$ 36.954,29
Armação de aço CA-50
kg 8.420,2 R$ 13,43 R$ 113.083,29
Forma para estruturas de concreto
em chapa de madeira compensada
plastificada, de 1,10x2,20,
espessura = 18mm, 2 utilizações
(fabricação, montagem e
desmontagem)
m² 1.127,1 R$ 62,82 R$ 70.804,42
Fonte: Autor, 2017
CUSTO TOTAL (R$): 220.842,00
CUSTO POR m² (R$): 299,25
Quadro 05 - Composição para vigas e pilares de laje maciça
PAVIMENTO PESO DO AÇO VOLUME DE
CONCRETO (m³)
ÁREA DE
FORMA (m²)
CONSUMO DE
AÇO (KG/m³)
Térreo 193,4 3,5 58,2 54,7
Pavimento 01 674,4 8,1 126 83,7
Pavimento 02 708,4 7,8 123,2 90,3
Pavimento 03 530,2 5,9 99,5 86,4
Total 1913 25,3 406,9 318,1
Fonte: Autor, 2017
47
Tabela 07 - Resumo quantitativo para as vigas de lajes maciças.
Fonte: Autor, 2017
Tabela 08 – Resumo quantitativo para os pilares de lajes maciças.
Fonte: Autor, 2017
48
4.2.2 Composição para laje nervurada
As quantidades de insumos, o peso do aço e o volume de concreto foram
calculadas de acordo com o dimensionamento apresentado no Anexo C e de acordo
com a planta apresentada no Anexo A. Os preços unitários são os encontrados no
banco de dados do SINAPI.
Quadro 06 – Composição para laje nervurada
DESCRIÇÃO UNID. QDE. CUSTO
UNITÁRIO
CUSTO
TOTAL
Concreto usinado bombeável com
brita 0 e 1, SLUMP = 100mm +/-
20mm, Fck = 30MPa (inclui serviço
de bombeamento)
m³ 89,4 R$ 384,54 R$ 34.377,88
Armação de aço CA-50
kg 7142,6 R$ 13,43 R$ 95.925,12
Fôrma para estruturas de
concreto em chapa de madeira
compensada plastificada, de
1,10x2,20, espessura = 18mm, 2
utilizações (fabricação, montagem
e desmontagem)
m² 552,4 R$ 62,82 R$ 34.701,77
Fonte: Autor, 2017
CUSTO TOTAL (R$): 165.004,77
CUSTO POR m² (R$): 223,58
49
Quadro 07 - Composição para vigas e pilares de laje nervurada
PAVIMENTO PESO DO AÇO
VOLUME DE
CONCRETO
(m³)
ÁREA DE
FORMA (m²)
CONSUMO
DE AÇO
(KG/m³)
Térreo 269,7 3,3 55,2 54,7
Pavimento 01 740,6 6,6 98,5 83,7
Pavimento 02 570 6,7 102,2 90,3
Pavimento 03 529,4 6,7 102,2 89,4
Total 2.109,7 23,3 358,1 318,1
Fonte: Autor, 2017
Tabela 09 - Resumo quantitativo para as vigas de lajes nervuradas
Fonte: Autor, 2017
50
Tabela 10 - Resumo quantitativo para os pilares de lajes nervuradas.
Fonte: Autor, 2017
4.3 Comparativo de Custos entre os dois Sistemas Estruturais
Para a realização do comparativo foi calculado o custo total da estrutura para
cada sistema, considerando-se o consumo de materiais para a montagem de lajes,
vigas e pilares.
4.3.1 Custo total para laje maciça
Os custos totais e os percentuais referentes a vigas, pilares e lajes
considerando o sistema de laje maciça estão apresentados, respectivamente, no
quadro 09 e gráfico 01:
Quadro 09 – Resumo do custo total da laje maciça.
ITEM CUSTO TOTAL (R$)
Vigas 60.981,81
Pilares 53.566,81
Lajes 220.842,00
Fonte: Autor, 2017
51
Gráfico 01 - Custo percentual para laje maciça.
Fonte: Autor, 2017
4.3.2 Custo total para laje nervurada de EPS
Os custos totais e os percentuais referentes a vigas, pilares e lajes
considerando o sistema de laje nervurada com enchimento de EPS estão
apresentados, respectivamente, no quadro 10 e gráfico 02:
Quadro 10 – Resumo do custo total da laje nervurada de EPS.
ITEM CUSTO TOTAL (R$)
Vigas 59.788,90
Pilares 46.624,31
Lajes 165.004,77
Fonte: Autor, 2017
18%
16%
66%
CUSTO PERCENTUAL PARA LAJE MACIÇA
Vigas Pilares Lajes
52
Gráfico 02 - Custo percentual para laje nervurada.
Fonte: Autor, 2017
4.4 Comparativo de Custos entre as lajes
Pode-se constatar, mediante os quadros 04 e 06, respectivamente para o
sistema de laje maciça e para o sistema de laje nervurada os custos totais comparados
no quadro 11. Valores esses colocados em forma de gráfico (gráfico 03) para melhor
visualização do comparativo.
A estrutura com laje nervurada preenchida com EPS apresentou um menor
custo quando comparada à estrutura de laje maciça. Sendo também o sistema
estrutural que menos consumiu concreto devido a elevada espessura da laje maciça
em todo o pavimento.
Quadro 11 – Comparativo de custos
ITEM CUSTO TOTAL (R$)
Laje maciça 220.842,00
Laje Nervurada 165.004,77
Fonte: Autor, 2017
53
Gráfico 03 – Comparativo de custos entre as lajes
Fonte: Autor, 2017
0,00
50.000,00
100.000,00
150.000,00
200.000,00
250.000,00
Laje maciça Laje Nervurada
COMPARATIVO DE CUSTO
54
5 CONCLUSÃO
Ao se analisar os custos de um sistema estrutural, aconselha-se a não apenas
levar em consideração o consumo de materiais, mas também todas as características
relevantes ao processo construtivo, tais como: mão de obra, tempo de execução,
recursos e materiais necessários. Para uma análise com mais exatidão, necessita-se
verificar o que cada sistema adotado influencia no custo final do projeto.
A estrutura com laje maciça foi a que apresentou o maior custo dentre as duas
estudadas neste trabalho, possuindo uma quantidade superior de vigas em relação à
estrutura de laje nervurada, o que a torna menos flexível no quesito versatilidade
arquitetônica.
Quanto ao consumo de aço e fôrmas, verifica-se que a laje maciça consumiu
maior quantidade de aço (principalmente nas lajes e pilares) e de fôrmas, uma vez
que a maciça necessita de fôrmas para lajes, vigas e pilares enquanto que a nervurada
dispensa o uso delas na execução das lajes.
É sugerido, para edifícios semelhantes ao estudado, um sistema estrutural com
lajes nervuradas, pois possui uma quantidade inferior de vigas, garantindo maior
rigidez na execução, e diminui o número de furos na laje.
Se cada alternativa estrutural tem suas características próprias, com indicações
de uso, percebe-se que não são apenas os custos que determinam a escolha do
sistema a ser adotado. Então, devem-se analisar cuidadosamente os fatores que
possam interferir e inviabilizar a escolha do sistema estrutural, valendo ressaltar que
o tipo de estrutura definido como melhor alternativa para este estudo de caso não é
aconselhável, sem que antes se faça uma análise, para edifícios com características
diferentes.
55
REFERÊNCIAS
ALBUQUERQUE, A. T. Análise de alternativas estruturais para edifícios em concreto armado. 1999. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 1999.
ARAÚJO, A. da R. Estudo técnico comparativo entre pavimentos executados com lajes nervuradas e lajes convencionais. 2008. 150 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Anhembi Morumbi, São Paulo, 2008.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NORMA BRASILEIRA. Projeto de estruturas de concreto – Procedimento, NBR 6118. Rio de Janeiro: ABNT, 2003, 221p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NORMA BRASILEIRA. Cargas para o cálculo de estruturas de edificações, NBR 6120. Rio de Janeiro: ABNT, 1980, 5p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NORMA BRASILEIRA. Ações e segurança nas estruturas – Procedimento, NBR 8681. Rio de Janeiro: ABNT, 2003, 15p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NORMA BRASILEIRA. Projeto e execução de fundações, NBR 6122. Rio de Janeiro: ABNT, 1996, 33p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NORMA BRASILEIRA. Barras e fios de aço destinados a armaduras para concreto armado, NBR 7480. Rio de Janeiro: ABNT, 1996, 7p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NORMA BRASILEIRA. Execução de estruturas de concreto – Procedimento, NBR 14931. Rio de Janeiro: ABNT, 2004, 5p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NORMA BRASILEIRA. Avaliação de custos unitários de construção para incorporação imobiliária e outras disposições para condomínios edilícios – Procedimentos, NBR 12721. Rio de Janeiro: ABNT, 2007, 59p.
BASTOS, P. S. S. Lajes de Concreto. 2005. 132p. Apostila com objetivo de servir como nota de aula (Departamento de Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia de Bauru – USP, Bauru, 2005.
BOCCHI JR., C. F.; GIONGO, J. S. Concreto armado: projeto e construção de lajes nervuradas. Universidade de São Carlos, São Carlos, 2010.
56
BONINI, S. do N. Lajes mistas steel deck: estudo comparativo com lajes maciças de concreto armado. 2013. 111 f. Trabalho de Conclusão de Graduação (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2013.
FRANCA, Argemiro, et al., As Lajes Nervuradas Na Moderna Construção de Edifícios. 4ª ed. São Paulo, AFALA & ABRAPEX, 1997.
KAEFER, L.F. Concepção, Projeto e Realização das Estruturas: Aspectos Históricos – A Evolução do Concreto Armado. 1998.
LOPES, A. F. de O. Estudo técnico comparativo entre lajes maciças e nervuradas com diferentes tipos de materiais de enchimento. 2012. 131 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Pernambuco, Caruaru, 2012. NERVO, Ricardo. Análise comparativa dos sistemas estruturais de lajes convencionais e lajes nervuradas. 2012. 76 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade de Santa Cruz do Sul, Santa Cruz do Sul, 2012.
SILVA, A. R. da. Análise comparativa de custos de sistemas estruturais para pavimentos de concreto armado. 2002. 211 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2002.
VITALLI, L. Estudo comparativo entre lajes nervuradas com diferentes materiais de enchimento. 2010. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, 2010.
57
ANEXOS
57
ANEXO A: PROJETO ARQUITETÔNICO DO EDIFÍCIO ESTUDADO
58
59
ANEXO B: PROJETO ESTRUTURAL DA LAJE MACIÇA
60
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 1 (EIXO X)
61
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 1 (EIXO Y)
62
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 1 (EIXO X)
63
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 1 (EIXO Y)
64
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 2 (EIXO X)
65
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 2 (EIXO Y)
66
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 2 (EIXO X)
67
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 2 (EIXO Y)
68
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 3 (EIXO X)
69
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 3 (EIXO Y)
70
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 3 (EIXO X)
71
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 3 (EIXO Y)
72
ANEXO C: PROJETO ESTRUTURAL DA LAJE NERVURADA
73
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 1 (EIXO X)
74
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 1 (EIXO Y)
75
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 1 (EIXO X)
76
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 1 (EIXO Y)
77
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 2 (EIXO X)
78
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 2 (EIXO Y)
79
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 2 (EIXO X)
80
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 2 (EIXO Y)
81
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 3 (EIXO X)
82
ARMAÇÃO NEGATIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 3 (EIXO Y)
83
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 3 (EIXO X)
84
ARMAÇÃO POSITIVA DAS LAJES DO PAVIMENTO 3 (EIXO Y)
85
ANEXO D: COMPOSIÇÕES AUXILIARES DE CONSUMO DE AÇO E CONCRETO
86
Tabela 01 – Composição do concreto
Fonte: SINAPI – Caixa Econômica, 2015
Tabela 02 – Aço CA-50
Fonte: SINAPI – Caixa Econômica, 2015
87
Tabela 03 – Aço CA-60
Fonte: SINAPI – Caixa Econômica, 2015
Tabela 04 – Composição da fôrma
Fonte: SINAPI – Caixa Econômica, 2015
Tabela 05 - Composição dos blocos de EPS
Fonte: SINAPI – Caixa Econômica, 2015
Bloco de
EPS
18,33
88
Tabela 06 - Resumo da quantidade de blocos.
EPS
EPS
EPS
