Pré-dimensionamento estrutural no Projeto de Arquitetura – Concreto

O dimensionamento de estruturas e todo o cálculo envolvido no projeto de qualquer edificação é de responsabilidade exclusiva do Engenheiro Civil – nesse caso, também chamado de Calculista. Envolve o detalhamento minucioso de todos os aspectos construtivos, desde a fundação até as chamadas Plantas de Formas, onde são detalhadas todas as vigas, lajes, pilares, armaduras, esforços e cargas considerados e demais detalhamentos referentes a cada pavimento.

No entanto, cabe ao Arquiteto ao elaborar o projeto da edificação – como esclarece a NBR 13.532 – definir qual será o sistema construtivo adotado em seu projeto. O sistema construtivo pode ir do tradicional concreto (moldado in loco, pré-fabricado, protendido, lajes nervuradas, etc.), aço (steel deck, vigotas pré-fabricadas, treliças para grandes vãos – planas ou espaciais, etc.), madeira, , alvenarias auto-portantesbambu, etc.

As variedades de sistemas estruturais permitem ao Arquiteto selecionar àquele mais adequado ao seu partido projetuala estrutura é parte essencial ao projeto de arquitetura, um não existe sem o outro.

Além disso, a escolha por um determinado sistema estrutural envolve questões de viabilidade econômica e técnicas disponíveis no mercado. Deve-se tirar o máximo da estrutura como elemento integrante do projeto de arquitetura, inclusive – por que não – como elemento estético.

Para efeito de pré-dimensionamento estrutural (também chamado de lançamento estrutural), podemos utilizar algumas simplificações que nos auxiliam a ter noção da ordem de grandeza das estruturas dotadas, nos projetos acadêmicos.

ANÚNCIO

No caso do concreto armado moldado in loco – tradicionalmente utilizado nas edificações residenciais de padrão médio-alto, por exemplo – onde existe uma associação simples entre pilares e vigas, de forma a distribuir as cargas atuantes nas lajes, costuma-se adotar, para os pavimentos tipo,  uma carga permanente atuante de 150 kgf/m2 (NBR 6120).

Os espaçamentos entre pilares (de forma a garantir estabilidade estrutural e viabilidade econômica) adotado fica entre 4,50m a 9,00m (CHING et al, 2010, p. 111) – para garantir alturas de vigas não muito exageradas. Usualmente utilizamos entre 4,50 a 7,50m

A altura da viga é dada pela razão: vão/16 (já considerando a espessura da laje). Assim, por exemplo, para um vão de 5,00m, teríamos que a altura da viga seria (5,00/16) de cerca de 32cm.

fullsizerender-3

Foto 1: Exemplo de edifício residencial utilizando sistema construtivo tradicional de concreto armado moldado in loco (Foto do Autor)

ANÚNCIO

Para as dimensões dos pilares, podemos adotar os ábacos de dimensionamento constantes do livro do Prof. Yopanan Rebello (REBELLO, 2003)

No caso de lajes nervuradas – utilizadas para subsolos, por exemplo – podemos adotar o mesmo método. As lajes nervuradas possibilitam a adoção de vãos maiores e suportam cargas maiores, graças a geometria de sua composição (as chamadas “cubetas”).

A NBR 6120 diz que a carga a ser considerada para garagens é de 300 kgf/m2 – portanto o dobro da carga adotada nos pavimentos tipo – por isso um sistema estrutural diferente tem que ser adotado.

Os espaçamentos entre pilares para lajes nervuradas usualmente adotado fica entre 7,50m e 12,00m,podendo chegar a 18,00m (CHING et al, 2010, p. 113).

É fundamental ter em mente que os pilares devem seguir na mesma posição, ao longo de toda a edificação – propor desvios de pilares para solucionar subsolos/estacionamentos, por exemplo, não é economicamente viável e é evitado a todo custo na vida profissional, salvo exceções em que a adoção de tal estratégia é provada ser a única possível para viabilizar o empreendimento.

ANÚNCIO

Assim, pensar o lançamento estrutural do pavimento tipo ao mesmo tempo em que se pensa a solução dos demais pavimentos (principalmente posições de vagas de estacionamento e rampas) é a estratégia projetual mais eficiente, de forma a evitar re-trabalhos.

A utilização da composição concreto armado moldado in loco (para pavimentos tipo) com lajes nervuradas (para os subsolos/estacionamentos) resolve praticamente todos os casos de edifícios residenciais produzidos atualmente no mercado imobiliário. Edifícios comerciais costumam adotar as lajes nervuradas nos pavimentos tipo, de forma a permitir plantas mais livres (devido ao espaçamento maior entre pilares).

img_4713

Foto 2: Exemplo de laje nervurada, utilizada em edificação institucional (Foto do Autor)

As demais variações do concreto (protendido, pré-fabricado, etc) costumam ser utilizados em projetos em que as cargas atuantes são maiores – como bibliotecas, escolas, centros culturais, etc – onde há um número maior de usuários por pavimento e os onde os vãos necessitam também ser maiores. Devido a limitação do vão entre pilares e alturas de vigas cada vez  maiores a medida que vãos e cargas aumentam, a solução de estrutura de aço passa a ser a mais indicada (para cinemas, auditórios, centros culturais com grandes vãos livres, etc.), com cálculos próprios para seu pré-dimensionamento,como veremos em outro post.

ANÚNCIO

Os conceitos e ábacos constantes em Rebello (2003) e as tipologias estruturais presentes em Engel (2001) e Ching et al (2010) são uma fonte importantíssima de informações para estes dimensionamentos, assim como para os demais tipos de sistemas estruturais adotados nos trabalhos acadêmicos das disciplinas de Projeto de Arquitetura – cujos cálculos podem e devem ser estimulados nas  disciplinas de Cálculo Estrutural.

Referências:

CHING, Francis; ONOUYE, Barry; ZUBERBUHLER, Douglas. Sistemas estruturais ilustrados: padrões, sistemas e projetos. Tradução Alexandre Salvaterra. Porto Alegre: Bookman, 2010.

ENGEL, Heino. Sistemas estruturais. Barcelona: Gustavo Gili, 2001.

REBELLO, Yopanan. A concepção estrutural e a arquitetura. São Paulo: Zigurate, 2003.

 

 

ANÚNCIO

Observação importante: estas informações são direcionadas a projetos acadêmicos – para projetos “da vida real” é indispensável a contratação de um Arquiteto para a verificação das necessidades de seu projeto e adequações a legislação de sua municipalidade e de um Engenheiro Civil, responsável pelo dimensionamento e cálculo estrutural.

 

ANÚNCIO

You might also like