As tecnologias em construção civil estão evoluindo cada vez mais. Atualmente, é possível vencer grandes vãos – aberturas livres entre pilares ou entre os pontos de apoio de uma cobertura – com elementos mais leves e de poucas dimensões. Lajes medindo vinte metros de comprimento já são comuns para engenheiros e arquitetos. E o objetivo de mandar fazer algo assim não é apenas pela estética do projeto, ou para transcender limites, mas também por questões funcionais.
“O projetista estrutural deve discernir se o grande vão é necessário naquele projeto ou se é apenas vaidade criativa.” – projetista estrutural Marcelo Rozemberg, em entrevista de Téchne.
Projetos arquitetônicos com grandes vãos não é nenhuma novidade. Há mais de dois mil anos já se podia construir uma cúpula com quarenta metros, por exemplo – é o caso do Panteão de Roma. Mais tarde, no período da Revolução Industrial, o uso do ferro e do aço ficou mais comum, e os vãos podiam chegar a cinquenta metros. No início, a aplicação de tecnologias que permitissem lajes maiores envolvia a construção de pontes e viadutos. Mas, atualmente, as soluções já estão tão evoluídas que é possível encontrar projetos com áreas cobertas, livres de obstruções, com muito mais metros quadrados. Com exemplo têm-se subsolos, teatros, auditórios, salas de exposições, ginásios esportivos, galpões, shoppings centers, áreas de escritórios, e mais.
A ideia de se fazer grandes vãos deve nortear todo o projeto arquitetônico. O projetista precisa ter uma boa noção entre o vão e o espaço que ele deixará para que a estrutura seja desenvolvida. Também estudar todas as soluções de engenharia existentes e compreender as técnicas possíveis de serem realizadas de acordo com os materiais, o maquinário e a mão de obra disponíveis no local da obra. Só depois disso é possível estabelecer qual o sistema estrutural mais adequado para assegurar as necessidades e orçamento do projeto; a flexibilidade de ocupação; a rapidez de execução; além da a segurança dos trabalhadores e dos clientes.
Para cada tecnologia há muitos prós e contras. Só se chega a um ótimo resultado analisado tudo de forma criteriosa, antes e depois do início do projeto. Para conseguir vencer grandes distâncias, antes de tudo, é preciso evitar os materiais pesados. Sim, historicamente, a pedra era muito utilizada na construção civil. Só que exatamente por isso era tão difícil ter maior espaço entre apoios verticais. Nem mesmo com a madeira se chega a resultados tão expressivos quanto com o aço e o concreto. A qualidade e a resistência desses dois últimos são muito superior, o que facilita a escolha dos projetistas e permite a criação de estruturas mais esbeltas.
Grandes vãos exigem soluções mais elaboradas – não se esquecendo das exigências das normas técnicas – para garantir toda a estabilidade do sistema e evitar deformações de pilares, vigas e lajes. O sistema escolhido deve resistir à flexão, aos esforços horizontais, à punção nos apoios e outros reforços, inclusive pontuais. É interessante fazer um teste prévio do modelo em menor escala, para medir o seu desempenho – como o comportamento aerodinâmico em túneis de vento.
O desenvolvimento de ferramentas computacionais para cálculo estrutural permite que o engenheiro consiga modelar estruturas complexas o mais próximo de seu comportamento real, possibilitando a análise de esforços e deformações para centenas de carregamentos, bem como análises dinâmicas para cargas, devido à ação do vento ou de sismos.” – engenheiro José Luiz Varela, em reportagem de AECWeb.
São tantos detalhes importantes que muitos clientes até desistem da ideia. Eles compreendem que quanto mais se aumenta o vão livre, mais se eleva o custo da obra, principalmente em função do consumo de materiais, como o concreto; de equipamentos, como betoneiras e fôrmas; e da inspeção periódica. E tudo influencia mesmo. Somente a diminuição do peso da laje é que pode diminuir certos resultados desse somatório.
Depois que o projetista já considerou qual a tipologia da obra, é a vez dele escolher os materiais, os sistemas construtivos e as tecnologias a serem empregadas na construção. Quanto maior o vão, mais apropriado é o uso da estrutura metálica, como as espaciais. Também se pode fazer uma combinação entre elementos em aço e lajes em concreto ou em steel frame, por exemplo. Ou usar o material para fazer diferentes modelos de tensoestruturas.
A combinação “concreto e armações metálicas” é a mais comum. A laje do tipo plana ou “cogumelo” é uma boa solução para vãos em torno de seis metros. Mas ela pode atingir distâncias maiores, apresentar maior rigidez e suportar mais carga com a incorporação da protensão. O uso de um concreto de alto desempenho também pode elevar sua resistência à compressão e sua durabilidade, além de reduzir a seção dos pilares. Para vãos maiores, ao invés da laje maciça tradicional, usam-se outros tipos de lajes. A protendida tem a vantagem da redução das deformações e fissuras. Porém, requer mão de obra especializada para sua execução. Já a nervurada é mais simples. Ela suporta grandes espaçamentos entre apoios – até pés-direitos altos; e grandes sobrecargas E suas maiores vantagens são a excelente performance acústica e o baixíssimo peso.
