Maioria das metalúrgicas e construtoras de galpões no Brasil tem um padrão, pórticos cada 5m, terças cada no máximo ~1.25m, e uma dificuldade gigante dos pórticos vencer grandes vãos sem custo absurdo da obra.

Por qual motivo de trabalhar assim? Pois sempre foi feito assim, e mais que isso não é possível atender com terças leves.

O problema que o comum e o ideal são coisas diferentes.

Por que terça cada 1.25m padronizou?

Se você comprar telhas na loja de materiais da construção do seu bairro, geralmente as opções são telha ondulada metálica e telhas finas de fibrocimento.

Quais vãos esse tipo de telha vence? Varia por fabricante, mas em média, em torno de 1.20m a 1.60m para a ondulada, 1.20 a 1.70m para fibrocimento simples.

Então, por padronização, menos de 1.25m tende a atender com qualquer telha.

O segundo motivo é, com espaçamentos pequenos, é possível, com passos longos, o montador andar entre terças, sem voltar para a tesoura, e se tropeçar, vai ficar apoiado em 2 terças.

E assim que alguém sugere espaçar mais, esbarra na resposta “Mas aí vai precisar uma terça mais pesada”, mesmo sabendo que na prática, reduz a quantia de terças, e o custo total delas, e depois que vai precisar de linha de vida (Que é obrigatória sempre).

Por que pórticos cada 5m virou padrão

5m é um número redondo, bonito, a cada 10m se coloca 2 pórticos, 100m? 20 vãos, fácil de imaginar, medir e planejar.

Números redondos quase sempre são chutes, dificilmente matemática real resulta em números redondos.

Não tem nada de matemática que resultou nisso sendo ideal, é só costume.

Algumas construtoras já ajustaram ao vão padrão de 6.00m, pois é o tamanho da barra de perfis dobrados, e trabalhando assim minimiza cortes, tem base lógica, mas ainda não é um ideal planejado.

E assim que alguém sugere espaçar mais, esbarra na resposta “Mas aí vai precisar terça, tesouras e pilares mais pesados”, mesmo sabendo que na prática, reduz a quantia de pórticos, e o custo total deles.

Como grandes construtoras vencem mais sem quebrar o orçamento?

Quem se acostuma a filosofia do vão pequeno, se assusta sempre que passa na frente de obras de grandes construtoras.

Galpões com pórticos espaçados cada 10m / 12m, poucas terças, perfis metálicos que não estão a venda na padaria da esquina, cartolas, Z sob medida, ligação pilar-tesoura que não é só largar em cima, tudo que, se aplicado isolado parece tornar o galpão ultra-caro.

E realmente, ao tentar aplicar uma das ideias, sem as outras, fica muito mais caro. Não tem como justificar uma sem as outras.

A primeira obra complexa mostra como

Se na sua região, todos os clientes aceitam galpões padronizados, todos os pilares cada 5m, altura pequena, vãos controlados, ok, manter 5m entre pórticos e terças cada 1.25m funciona.

Mas imagine que um cliente quer construir um galpão de 60m de comprimento, com vãos de 10m entre pilares, para ter portões grandes, encaixar no galpão existente, ou espaço livre.

A maioria das construtoras fariam 13 tesouras, mais 12 treliças mestras. Mas uma construtora que sabe vencer vão de 10m entre pórticos? Fabrica só 7 tesouras.

Com 7 pórticos, todas as tesouras são aporticadas, com pilares auxiliando elas. A treliça mestra não substitui o pilar, só funciona de apoio vertical, as cargas laterais do pórtico ainda vão aos pilares adjacentes e a tesoura deforma mais, ou seja, apesar de menos peças, não são peças mais pesadas.

E aí vem a pergunta, uma empresa gasta tempo e material fabricando 7 peças, a outra fabricando 25 peças, como que a que fabrica menos gasta menos? Pois é.

Teimar impede vencer grandes vãos

O conjunto de soluções só funciona, se aplicado em conjunto, ou na ordem correta.

• Pórticos cada 10m mas teimando em terças pouco espaçadas? Custo dessas terças vai ser um absurdo, quem tentar perde o orçamento.

• Tesouras vencendo vãos acima de 20m, mas teimando em terças pouco espaçadas? A quantia de diagonais na treliça vai impedir altura adequada, ou gastar muito com diagonais.

• Terças mais espaçadas, mas teimando em tesoura limitada a perfis de catálogo? Esbeltez sobe, peso da tesoura também, e o prejuizo da obra junto.

• Terças de seção ZE mas mas teimando em não utilizar treliças de rigidez ou travamentos intermediários? Acaba com o travamento fora do plano do pórtico.

• Perfis especiais, mas teimando em treliçado/geometria comum? Não há redução da esbeltez, ou seja, sem redução do peso, e o custo por kg aumenta.

• Alta inclinação, sem rigidez elevada nos pontos críticos e ligações bem planejadas? Custo e peso sobem drasticamente e não aproveita inclinação.

• Terças cartola? Apesar de facilitar montagem por ter 2 apoios, mas por serem baixas, se tornam horríveis para grandes vãos se não reduzir a quantia delas.

• Ligações especiais entre pilar e tesoura para aliviar o pórtico? Só funciona se além de controle de qualidade, realmente gerar engaste.

Qualquer “teimosia”, que precisa usar perfis de catálogo, que não pode ter terças mais espaçadas, que já está acostumado a fazer assim, significa continuar gastando assim.

Então, para funcionar, existe uma ordem correta.

1. Entender que o objetivo é eliminar custo total da estrutura, NÃO PESO DE SEÇÕES ISOLADAS, NÃO PESO POR METRO DE TERÇA, NEM PESO POR TESOURA, CUSTO TOTAL.

2. Trabalhar com treliças em perfis bem planejados, podendo ser sob medida, isso garante controle da esbeltez, mesmo com espaçamento maiores dos nós. Isso reduz custo por pórtico.

3. Otimize geometria e treliçado da estrutura, não faça warren reforçado com inclinação de 10% pois todo mundo faz. Isso reduz custo por pórtico.

4. Planeje a ligação pilar-tesoura, de maneira a gerar continuidade, e aliviar esforços. Isso reduz custo por pórtico.
   Por enquanto, tudo está reduzindo o custo dos pórticos, e se o custo dos pórticos reduz, faz sentido colocar MAIS pórticos para aliviar as terças, não menos.
   O motivo até aqui é ter como tesouras mais carregadas (maior área de influência) atenderem, viabilizar tesouras capazes de grandes vãos e reduzir custo da obra, os próximos passos vão justificar terças mais espaçadas:

5. Trabalhe com terças espaçadas ao limite que a telha utilizada garante, não o eespaçamento comum, isso aumenta o peso DE CADA TERÇA, mas reduz a quantia delas, peso total, área de pintura, e mão de obra. Isso reduz custo das terças.

6. Mas qual telha utilizar? A mesma comum de sempre? NÃO, planeje considerando, além do custo, quantas terças cada tipo exige. Isso maximiza a vantagem do item anterior, e reduz custo das terças.

7. Planeje a terça ideal, podendo ser sob medida, qual tipo de travamento vai utilizar nela, ligações para continuidade, com engenharia bem aplicada aqui, permite vãos maiores entre pórticos, ou terças mais baratas.

8. Se o vão médio dobrar, a carga por pórtico dobra, e se a geometria continuar igual, o peso dobra, aí aumentou a terça sem vantagem. Então, planeje novamente a geometria do pórtico, maior altura, perfis mais bem planejados, e com isso, é possível que 1/3 a 1/2 dos esforços adicionais sejam resistidos por geometria. E é aqui que, combinando tudo acima, conseguimos economia em grandes vãos.

Ponte rolante não dificulta grandes vãos

Ponte rolante assusta quem não planeja a estabilidade lateral da obra, e quem esquece as fórmulas de estática.

Claro, ter mais pilares distribuí a carga entre eles, e reduz o vão da viga de rolamento.

Primeiro, travamento lateral já resolve os efeitos fora do plano, e dentro do plano, os esforços por pilar são quase idênticos não importa o vão.

Mas e a viga de rolamento? Ao contrário de vigas com carga distribuída, onde o momento aumenta com o quadrado do vão, com carga pontual, ele é linear com o vão, ou seja, dobrar o vão apenas dobra o momento, e o cisalhamento continua igual.

Flecha ainda pode ser crítica, mas nos casos onde o problema crítico é flecha, viga de rolamento treliçada, ou de geometria especial resolve.

Grandes vãos aumentam durabilidade

Menos peças significa que as peças que sobram são mais pesadas e espessas.

Parte disso é resolvido com geometria, mas inevitavelmente, a espessura das chapas vai aumentar.

Isso parece ruim, mas chapas mais espessas levam mais tempo para corroer, gastam menos tempo e material por kg para pintar/revestir, e são mais eficientes em ligações.

Frete, transporte e montagem

Menos peso total, mesmo que cada peça seja mais pesada, significa menos viagens de transporte, carga e descarga mais rápida, e, mais importante, montagem mais rápida.

Esse ganho de velocidade ocorre até mesmo na fundação, menos pórticos = menos fundações.

Quando 5m ainda pode fazer sentido

Ou outro vão pequeno, pois em alguns casos, vão MENOR QUE 5m pode ser o ideal.

• Os pilares cada 5m ou menos já existem (Ex. fazendo a cobertura de um prédio com pilares próximos).

• O pórtico está bem otimizado, como um todo, fundações, pilares e cobertura, e está bem barato, compensando colocar mais pórticos para economizar nas terças.

• O objetivo é construir com o que tem de material na região, não economizar.

Nesses casos, 5m pode ser o ideal, mas talvez 3.90m seja o ideal, ou 5.63m.

Contrapontos

“Mas se eu padronizar vão de 5m e espaçamento de 1.25m, posso manter estoque na prateleira para isso e reduzir prazo da obra”

Sim, e se você padronizar pórticos cada 7.36m e terças cada 1.93m também pode criar estoque para isso.

Esse argumento só justifica TER UM PADRÃO, não ter um padrão de números redondos.

“Todos os meus concorrentes orçam e executam assim.”

Quer ter uma vantagem competitiva contra eles? NÃO COPIE ELES.

“Com terça de 5m, consigo montar na mão, sem munck ou guindaste”

Você pode ter terças de até 25kg/montador tranquilamente. Biapoiado já justifica 50kg, contínuas justifica 75kg+.

Mas você ainda vai precisar maquinário assim que o vão das tesouras passar de 10-12m, assim que utilizar pilar pré-moldado, assim que utilizar telhas longas, então, se quiser obras maiores, já vai ter munck ou guindaste.

Mas mesmo que faça só obras pequenas, a disponibilidade de maquinários está aumentando, e o preço deles, está reduzindo RELATIVO ao preço da mão de obra, ou seja, cada vez mais compensa menos se limitar a não usar.

Se você quer aprender a fazer essas contas e muitas outras como engenheiro

Essa aula mostrou o contexto e comparação, no curso Projetos na Prática, você aprende o processo:

• Como realmente reduzir peso da estrutura aplicando isso na prática em um projeto.

• Como planejar perfis controlando esbeltez local e global.

• Como otimizar treliçado e geometria.

• Como planejar ligações.

• Como otimizar seções.

• Como encontrar o vão ideal a cada obra.

Nele mostro como projetar do início ao fim, diferentes tipos de obras, com números, de maneira técnica, sem achismo ou piloto automático, e como garantir qualidade sem excesso.

Se “vão de 5m por hábito” te incomodou nessa aula, tem muito mais coisa no seu escritório rodando do mesmo jeito.

www.engenheiroestrutural.eng.br

A primeira opção é um coxim

Coxim é uma viga/sapata unidirecional, que distribui uma carga concentrada.

A viga gera uma reação de apoio Vk em tf, a parede resiste em tf/m.

Divida um pelo outro, e você tem um valor em m que é a largura do coxim.

Se a largura for menor, a parede rompe.

Esse coxim precisa ser dimensionado a flexão, igual uma sapata.

Caso 1 → viga apoiada em parede perpendicular

Viga no eixo X, apoia em parede no eixo Y.

Sequência:

1. Calcule cortante da viga, essa é a reação na parede. Exemplo: Viga biapoiada, 5.30m de vão, com carga de 3.3tf/m. Vk=5.3x3.3/2 = 8.745tf

2. Encontre a pressão concentrada resistida pela alvenaria, que, de maneira simplificada pela NBR 16868, é 1.2Fpd. Com blocos de concreto Fbk=4MPa, O Fpd é 1.6MPa, logo, 1.6*1.2 = 1.92MPa = 0.0192tf/cm²

3. Multiplique pela espessura da parede, e encontre resistência por cm, com blocos de 14cm, temos 0.0192 x 14 = 0.2688tf/cm

4. Majore a reação e divida pela resistência. 8.745 x 1.4 / 0,2688 = 45,5cm

5. Arredonde para cima pela modulação, modulação 20cm, arredondamos a 60cm.

6. Calcule cortante e momento fletor no coxim, cortante é simples, 50% para cada lado, 8.745/2 = 4.373tf. Para momento, carga “anda” metade dela, até o eixo de cada lado, então, Mk=P/2 x L/4=PL/8. 8.745 x 0.60 / 8 = 0,656tfm.

   

7. Dimensione o coxim para suportar esses esforços, quase sempre de alvenaria estrutural ou concreto armado. Conferindo com cuidado a ancoragem para coxins curtos.

Esse método funciona igualmente para uma viga biapoiada paralela a parede, com largura de apoio igual a largura necessária para distribuir a carga.

Caso 2 → viga apoiada na ponta de uma parede

Lembra que o Coxim é uma sapata? Pois é, o que se faz com sapata excêntrica quando não quer gastar rios de dinheiro no concreto? Viga de equilíbrio, ligando a outro ponto rígido capaz de absorver a carga de equilíbrio, é a MESMA COISA aqui.

O dimensionamento base é similar, mas com toda a carga indo para um lado, e uma viga (que pode ser a mesma seção do coxim) continuando até equilibrar.

No caso da imagem (que para simplificar usa 1tf e 1tfm), o momento de 0.400tfm é o que a viga de equilíbrio precisa suportar.

Aqui é mais crítico desenhar o DCL, pois largura da viga influencia os esforços, perceba que a viga não está na ponta, pois a largura dela deve ser considerada.

Caso 3 → viga em balanço engastada em parede

Novamente, mesmo caso, só que a carga fica para fora da parede.

E novamente, exige a viga ou o coxim prolongando até o momento zerar, com alternância de cargas considerada.

Alternativas a coxim

O objetivo da carga é ir a fundação. Ao invés de espalhar ela pelas laterais, é possível reforçar na vertical.

Isso pode ser feito de várias maneiras:

1. Pilastra/pilar para suportar a viga. Isso aumenta a pressão resistida e/ou área de suporte.

2. Grautear/reforçar na vertical a região que recebe a viga, bem mais barato que fazer um pilar. Isso aumenta a pressão resistida.

3. Alargar a viga, isso aumenta a área de suporte sem coxim.

Nos 3 casos de alternativas, se a carga não estiver centrada, vai exigir algo equilibrando o momento igualmente.

Nos 3 casos, mesmo a carga na ligação da viga sendo concentrada, ela ainda irá se espalhar pela parede, não desce na vertical bonitinho.

Conclusão

Trabalhar com parede estrutural é essencial para atingir economia. Mas muitas vezes as lajes, ou telhados, vão precisar de vigas em pontos isolados ainda.

Claro, é possível lançar em um software, inclusive, essencial para dimensionamento adequado, mas depender dele é maluquice.

Verificações como essa que demonstrei podem ser feitas em poucos minutos, e são essenciais para garantir um projeto resistente e econômico.

Mas para isso, o engenheiro precisa dominar toda a base de estruturas, é por isso que reestruturei todos os meus cursos, com toda essa base, além de claro, aplicação na prática delas em projetos reais.

Se dominar estruturas, e ter o software como funcionário, não chefe do seu escritório te interessa, o Projetos na Prática é para você.

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Planejei essa aula após ouvir as seguintes frases:

Construtor que estava terminando a fundação: “Ano passado fiz um sobrado similar, gastei 12k com tijolos, agora só os blocos do térreo custam quase 10k.”

Cliente que estava começando o projeto: “Queria alvenaria estrutural pois pensei que ia economizar nesse prédio, mas ao olhar quanto vai gastar de materiais na parede, mesmo contando os pilares junto, ainda está 15% maior”.

Aluno: “Na minha região nunca vou usar bloco, aqui pago 1 real no tijolo, bloco custa 4.50”

Os 3 estavam errados por não analisar tudo da obra, nos 3 casos alvenaria estrutural ainda compensa, inclusive a modulada com bloco mais caro.

Alvenaria estrutural gera economia, mesmo em obras complexas, mesmo em arquitetônicos arrojados, é uma verdade difícil de negar.

Mas ao comparar o custo de materiais, o resultado é exatamente o contrário.

Mesmo contando que a alvenaria de vedação precisa pilares, o custo de materiais ainda tende a ser maior com alvenaria estrutural.

Na alvenaria estrutural, tijolo ou bloco é mais caro, afinal, precisa resistência garantida, ensaios, tem menos fabricantes, tijolos e blocos de maior qualidade (como bloco cerâmico, ou de alta resistência) são escassos, a parede é mais pesada e aumenta custo do frete pela escassez e peso.

Mas então, como que todo mundo diz que alvenaria estrutural é mais barata? E como que ao considerar a obra toda, realmente fica mais barato?

A economia não está no bloco, mas no que ele muda da obra.

Qual a competição exatamente?

Lado 1: Pórtico de concreto armado, pilares e vigas, mais alvenaria de vedação de tijolo cerâmico furado com espessura para esconder ele, sem pilar saltado para fora.

Lado 2: Paredes de alvenaria estrutural em diferentes tipos seja os modulares como blocos cerâmicos, de concreto e tijolo ecológico ou com alvenaria amarrada, com os tipos acima, mais tijolos maciços, furados (com cuidado) ou blocos celulares.

Objeto: casas, sobrados e edifícios pequenos.

Tijolos e blocos são mais caros

E isso é óbvio, pois exigem:

• Controle de produção real: Exige ensaio de resistência à compressão por lote, controle de dimensões, resistência padronizada (tecnicamente vedação também exige, mas quem executa vedação finge que não precisa).

• Menos fornecedores. Bloco estrutural certificado é raro. Menos concorrência, preço mais firme, frete mais longo.

• Mais material: Menos vazios, geometria mais robusta. Mais material por m².

Se a comparação é só no orçamento de material, alvenaria estrutural perde.

Primeira economia → Fundação

A primeira grande economia de parede estrutural é na fundação.

A carga não é menor, geralmente é maior, pois estamos reforçando o elemento mais volumoso da obra (a parede).

Mas o objetivo de uma fundação é distribuir cargas ao solo. Com parede estrutural, ela já vem distribuída em um dos eixos, ou seja, meio caminho andado.

E por ser distribuída, não tem concentração pesada de cargas, ou seja, permite utilizar sapata corrida, até mesmo sem armadura, e facilita/economiza se utilizar radier.

Se for preciso estaquear, o que é mais difícil ser necessário, não vai ser preciso blocos robustos de múltiplas estacas, nem é preciso blocos, apenas estacas em linha, com baldrame reforçada diretamente sobre.

Só por isso, já temos vantagem gigante, mas, de brinde, esses tipos de fundação são rígidos e funcionam em conjunto. Ou seja, se algum ponto enfraquecer, a carga pode se distribuir a outros pontos próximos (Similar a um caminhão com vários eixos passando por uma estrada esburacada, a carga vai aos outros pneus).

E mesmo que a viga baldrame seja mais reforçada, ela elimina TODAS AS OUTRAS ACIMA. Por exemplo, em um sobrado, a baldrame estaqueada não substituí a baldrame, ela substituí a baldrame, e as cintas acima substituem a viga da laje e a viga do respaldo. Em um prédio de 5 pavimentos? É uma baldrame substituindo 6 vigas.

Melhor ainda, o vão dessa baldrame é compacto, não 4 a 6m entre pilares, mas 3m ou menos entre estacas, ou zero no caso de alicerce.

Segunda economia → Formas, escoramentos e entulho

Ao eliminar 90% dos pilares e vigas, elimina-se 90% das formas, e escoramentos para eles, assim como mão de obra de carpinteiros, que muitas vezes é mais cara que o material. Se combinado com vigotas protendidas e vergas pré-moldadas, remove boa parte dos escoramentos de laje também, a depender do arquitetônico, aposenta o carpinteiro.

Minimiza necessidade de conferência de prumo e níveis.

Reduz custo de caçamba e remoção de entulho, afinal, não tem tábua e escora de madeira virando lixo.

E reduz riscos de acidentes, formas desmoronarem por falta de planejamento técnico infelizmente ainda é um erro comum, menos formas, e elementos rígidos até o nível da laje auxiliam muito nisso.

Terceira economia → Laje

Todas as paredes estruturais já funcionam como vigas automaticamente. Não vigas “comuns”, e sim vigas de inércia gigante, que não atrapalham o pé-direito.

Além disso, elas podem resistir momento fora do plano sem muita dificuldade, ao contrário de vigas, que para suportar torção exigem seção e armadura pesada. Novamente facilitando vãos maiores.

Lajes sem vigas apoiadas em pilares significam lajes nervuradas robustas ou lajes planas com consumo gigante. Mas suportadas por paredes? Uma laje maciça fina ou de vigotas já atende tranquilamente.

Quarta economia → Mão de obra

Ao eliminar as formas, elimina a mão de obra do carpinteiro.

Ao eliminar estribos e gaiolas de armadura, reduz drasticamente a mão de obra do ferreiro.

Se modulada e permitir instalações elétricas embutidas na parede, reduz drasticamente a quantia de rasgos na parede. Podendo receber tanto instalações elétricas, quanto hidráulicas se modulado adequadamente para evitar cortes.

Por levantar 1m² com 12.5 blocos (19x39) ou 16.7 blocos (19x29), reduz a mão de obra construtiva.

E o treinamento é rápido, basta aprender modulação, e que a espessura da argamassa é medida com o lado fino do lápis de pedreiro.

Quinta economia → Modulação

Essa economia não é de alvenaria estrutural, e sim de alvenaria modulada, mas geralmente elas andam em conjunto.

Alvenaria usual é máquina de entulho, cada tijolo de quina, de porta e janela, todo encontro com pilar, é pedaço de tijolo quebrado para encaixar.

Alvenaria modulada impede isso, com blocos de 1 furo e 3 furos, com fiadas planejadas, eliminando quase todo o desperdício, exceto os causados por acidentes.

A perda tende a valores mínimos, além de permitir conferir a obra, só contar os blocos e você vai saber se está certo ou não.

Mas alvenaria estrutural sem modulação perde essa economia, então planeje ela.

Sexta economia → Acabamento

Alguns tipos de alvenaria eliminam parte do revestimento.

O principal caso é o tijolo ecológico, que ao invés de reboco, pode receber apenas rejunte e impermeabilizante. Mas o mesmo vale para tijolinho cerâmico aparente, e, a depender da estética buscada, até mesmo blocos de concreto aparente (com impermeabilizante) atendem arquitetura industrial.

Claro, para ser aparente, é preciso mão de obra cuidadosa, pois não há como esconder imperfeições no reboco se ele não existe.

Sétima economia → Rigidez lateral

Em prédios com pilares e vigas, ainda é padrão ter um núcleo rígido. Núcleo rígido é o nome para a pequena parte do prédio feita em parede estrutural, capaz de estabilizar o prédio todo.

Quanto mais alto o prédio, maior a % das paredes que precisam se tornar estruturais para garantir a estabilidade, chegando a 100% em arranha céus…

…E também 100% em obras de alvenaria estrutural, ou seja, é o sistema com maior rigidez lateral.

Maior rigidez, mesmo quando não é obrigatório ainda significa uma obra com deformações menores, efeito Gamma-Z ínfimo, e reforços mínimos para suportar vento.

Oitava economia → Evita patologias

Aqui apenas alvenaria armada, que novamente, não significa necessariamente estrutural, mas ainda assim, geralmente significa.

Alvenaria trincar infelizmente é uma patologia comum da construção. E isso ocorre pois alvenaria tem alta rigidez, mas baixa resistência a tração.

Mas alvenaria ARMADA não tem baixa resistência a tração, reduzindo essa patologia.

Nona economia → Ciclo de obra

Em obras de pilares e vigas, o cronograma é cheio de pausas.

Concreta os pilares, espera curar para concretar a laje, espera cura da laje para iniciar pilares do próximo andar, espera concretar até o topo e espera tirar escoramentos para levantar alvenaria, espera deformar com o peso da alvenaria acima para encunhar a ligação alvenaria-viga/laje.

Em alvenaria estrutural, a parede sobe como estrutura. Não há espera de cura. Nem precisa desformar.

Essa redução reduz custo de administração, canteiro, energia, água, equipamentos, e mais importante, custo de oportunidade dos investimentos e prazo para entregar a obra.

Isso não aparece no custo de materiais e mão de obra, mas afeta muito na prática.

Décima economia → Pé-direito

Com 3.20m topo a topo entre andares, ao descontar altura de revestimento, contrapiso, vigas e forro, a altura remanescente fica entre 2.60 a 2.70m, as vezes menos.

Com laje nervurada sem vigas, em torno de 2.80m onde não há tubulação de esgoto passando por baixo.

Laje plana? 2.90m na melhor das hipóteses.

Laje maciça apoiada em paredes? 2.95m é fácil atingir, possível chegar a 3.00m.

Esses 25-35cm a mais aumentam o valor da obra, mas se você não precisa eles, pode reduzir a altura entre andares.

Ao reduzir a altura da obra em 10%, se reduz o peso da obra em ~5%, reduz a força de vento em quase 12%, momento fletor gerado pelo vento em 20% tranquilamente, reduz o Gamma-Z mais ainda, reduz o tamanho da escada, ou, em um prédio alto, permite andares adicionais.

Isso gera uma economia de ~3% do custo da obra tranquilamente.

Desvantagem: Custo do projeto sobe por garantir economia

Igual a alvenaria estrutural custa mais caro que alvenaria de vedação, e por isso a obra fica mais barata, o projeto estrutural também tende a um custo maior, para garantir essa mesma economia.

E o motivo? EXATAMENTE O MESMO.

O bloco exige resistência garantida antes de começar a construção, e um engenheiro de qualidade também precisa garantir quantitativos e custos máximos antes de iniciar o projeto.

Blocos estruturais tem menos fabricantes, engenheiros que trabalham com alvenaria estrutural (ou melhor ainda, que estudam diferentes opções, para entregar a ideal ao cliente) também são mais raros, e é mais difícil encontrar um bom.

O bloco precisa ser testado, o projetista também, não adianta contratar o primeiro que alega que faz um projeto ultra econômico, isso precisa ser garantido, infelizmente uma das minhas maiores fontes de clientes ainda são construtores decepcionados com outros engenheiros que prometeram pouco material, mas entregaram muito.

O frete não existe de projetos obviamente, mas se você quer que o projetista da estrutura more na sua região (algo que não é necessário), vai ser mais difícil encontrar o ideal.

Quem busca o tijolo mais barato, só garante obra cara, e quem busca o projeto mais barato? também.

Contrapontos

“Alvenaria estrutural não compensa pois exige parede espessa.”

Qualquer alvenaria para “esconder a estrutura” vai ser espessa igual ou até mais.

Mas mesmo que exija mais, o que é bem raro, paredes mais espessas tem vantagens também.

“Na minha cidade não tem fornecedor bom.”

Se você precisa comprar NA SUA CIDADE, até é um argumento.

Mas mesmo que precise fretar caminhão, e precise buscar de 500km de distância, o custo desse frete ainda é bem menor que o quanto parede estrutural permite economizar.

“O cálculo é mais complexo”

Não, pode ser mais simples até (seguindo minha metodologia), só que a maioria da engenharia do Brasil ainda é limitada ao concreto armado planejado de forma artesanal (cada engenheiro coloca pilar onde acha legal e viga onde acha bacana baseado nas emoções do dia), e prefere não aprender mais.

“Mas depois não posso mudar nada, se furar a parede a obra cai.”

Errado, esse é um dos mitos que as pessoas criaram para justificar não aprender algo além do mínimo, inclusive pode e tende a ser mais fácil fazer reformas com parede estrutural.

“Eu consigo muita economia mesmo só com pilares e vigas.”

Talvez consiga, eu também achava que conseguia (ainda mais comparando com outros engenheiros que também se limitavam a pilares e vigas) quando acreditava no culto do concreto armado. Mas ainda é uma limitação considerável, e quando parei de me limitar, percebi que a economia possível é maior ainda.

Um tigre enjaulado ainda é perigoso, mas tire a jaula, e a magnitude muda.

Simplesmente não existe como otimizar tanto eliminando a maior ferramenta de economia.

Conclusão

Parede estrutural é mais cara que de vedação. Se você está com hiperfoco de tentar economizar um item por vez, como se a obra fosse um frankestein que pode pegar um pedaço de cada, realmente não faz sentido.

Mas você não está comprando parede isolada, ao escolher parede estrutural, junto facilita todo o restante.

E isso vale a TODO TIPO DE PAREDE ESTRUTURAL, não só alvenaria estrutural. As mesmas vantagens e regras gerais estão em ICF, paredes de concreto, paredes sanduíche, e sistemas leves (“Light Steel framing” e “Light Wood Framing”), a escolha ideal de cada obra exige uma análise técnica.

Na sua obra, você busca um engenheiro que analisa de maneira técnica e entrega qualidade ou só o mais barato?

Essa aula foi um exercício de uma coisa só: comparar como engenheiro os efeitos gerais na obra toda antes de projetar.

Se para sua obra, você busca esse nível de engenharia aplicada, é para isso que a GDR Estruturas existe.

Nos projetos do meu escritório, comparamos sistemas adequados a obra, garantimos quantitativo, justificamos as escolhas, e respeitamos economia na sua obra como se o dinheiro fosse nosso.

Para orçamentos, entrar em contato.

www.gdrestruturas.com.br

Na aula anterior eu mostrei que pilar de concreto raramente se justifica em casas e sobrados.

Mas e como ficam as vigas?

A ideia é quase a mesma, mas aqui, mesmo se escolhido concreto armado, não significa necessariamente vigas.

Viga em obra pequena não é mais barata

Quanto mais alto um prédio, maior a carga, e por consequência, dimensões e custo dos pilares.

Mas viga custa por vão, uma laje de sobrado com vão de 10m, ou laje de um prédio de 20 pavimentos com vão de 10m, ambos precisam vigas equivalentes.

Ou seja, aqui pode ter custos gigantes, mesmo a obra sendo baixa, enquanto pilares o custo é mais controlado.

Sem falar que pilares próximos fica óbvio o erro, mas vigas próximas infelizmente é comum em projetos.

Pilares auxiliam onde a parede não é suficiente, vigas auxiliam onde a laje não é suficiente

Qual função dos pilares, se uma parede bem escolhida já atende? Auxiliar na parte vertical onde a parede não existe, ou é inadequada.

Viga é a mesma coisa, não um elemento a mais, não acabamento de parede, mas um auxílio onde uma laje bem escolhida não atende.

Ambos são elementos para salvar o arquitetônico, não padrão. A diferença é que a viga fica dentro da laje, como uma parte mais rígida dela.

Cada viga adicionada é uma admissão que a laje escolhida, sozinha, não é suficiente, quanto pior a laje escolhida, mais vigas vai precisar.

Qual função real da viga?

Uma viga tem várias funções diferentes, sendo elas:

• Auxiliar vãos grandes: A laje escolhida não vence o vão, então se adiciona vigas para resolver o vão. Alternativa: Escolher uma laje adequada aos vãos necessários.

• Aporticar: Ligar 2 pilares para auxiliar na estabilidade da obra por efeito vierendeel. Alternativa: Outro mecanismo de estabilidade mais rígido e econômico como por exemplo, paredes estruturais.

• Parede que nasce na laje ou outra carga pontual: Gera carga pesada concentrada, que a laje escolhida sozinha não atende. parede do pavimento superior não coincide com apoio no inferior. Alternativa: Escolher uma laje adequada as cargas necessárias.

Nenhuma das funções exige vigas, tendo opções alternativas, que muitas vezes são mais baratas, ou pelo menos mais rápidas e fáceis de executar.

90% das vigas somem ao usar a parede

Uma parede estrutural não é igual pilar que ela substituí, ela é um apoio corrido, ou seja, funciona de pilar E TAMBÉM COMO VIGA DE INÉRCIA GIGANTE, INCLUSIVE A EFEITOS FORA DO PLANO.

E ela é de graça. Não no sentido de que alvenaria não custa nada, mas no sentido que importa para a obra: essa parede já vai ser executada. O custo dela foi decidido pelo arquitetônico. Você não está pagando por um elemento estrutural, apenas decidindo aproveitar a rigidez de um elemento que já existe.

Muitas pessoas falam que a parede ainda tem viga no topo, mas não, pois…

Cinta não é viga

Cinta é o nome correto para toda “viga” que não é “aérea”. Não é viga, não se comporta como viga, e planejar como se fosse é gastar a toa.

Cinta é um reforço da parede, executada direto sobre ela, não precisa armadura positiva, negativa e estribos separados em gaiola, pode ser executada com canaleta, não tem escoramento, não exige desforma, e não gera entulhos se usado canaleta.

Vigas DE VERDADE, tem formas laterais e de fundo, são escoradas, exigem armadura bem posicionada e planejada.

Vigas somem se a laje for escolhida corretamente

Geralmente laje é escolhida por qual é mais barata, ou seja, vigotas com armadura mínima e o enchimento mais baixo vendido.

E se a obra for para classe baixa, com todos os vãos abaixo de 4m, sem grandes aberturas, é o ideal mesmo.

Mas caso contrário, quando para os vãos naturais da obra, é preciso várias vigas, cada viga adicionada custa vários m² de laje. O que você economizar na laje, vai pagar com juros no material para as vigas, e mão de obra para execução delas.

Opção A: Aumentar a altura e armadura da laje

Seja utilizando enchimentos mais altos, ou não mendigando armadura.

Com a vantagem adicional que lajes mais altas melhoram a termoacústica, e lajes mais armadas melhoram a durabilidade.

O custo adicional tende a ser muito menor que várias vigas, além de não atrasar o cronograma da obra.

Opção B: Laje bidirecional

Mais complicado em obras pequenas pois o jogo de formas deve ser reutilizado várias vezes para compensar, mas ainda uma opção.

Quando a laje se torna bidirecional, ela resolve cargas pontuais com mais facilidade, além de reduzir espessura necessária.

Nota: Não faça salada de laje

Toda transição entre sistemas de laje exige uma viga que não existiria se o sistema fosse único, além de quebrar continuidade e atrasar a obra.

A viga na transição não resolve vão nem carga: só porque dois sistemas diferentes se encontram ali.

Se o cliente quer laje maciça aparente em metade da obra por decisão arquitetônica, e está disposto a pagar por isso, use maciça aparente na obra toda. Sai mais barato que o híbrido, além de melhorar continuidade da obra.

A ordem de projeto deve ser invertida

A maneira “padrão” de “lançar no software” em muitos escritórios é começar com pilares em todos os pontos que conseguir, depois dezenas de vigas ligando todos (ou pior, fazendo acabamento de parede), depois lajes que já nascem picotadas e com risco de erros de concepção (Tipo momento positivo no apoio). Isso gera uma estrutura cara, lenta e complexa.

Cada pilar e viga “lançado” é considerado parte da obra imediatamente, mesmo não sendo essencial, aumentando custo e prazo. A maioria dos fluxos de projetos é encontrar erros e adicionar mais elementos, quase nunca tirar.

O pilar deve ser o último elemento a entrar

E não o primeiro.

Paredes e lajes já foram projetadas pelo arquiteto, então são praticamente de graça, aproveite o que é de graça antes.

Onde não for suficiente, adicionar viga interfere pouco no arquitetônico, ainda mais se a seção for bem planejada, sem se limitar a de concreto armado retangular fina.

Já pilar, interefe muito, cada pilar é uma discussão com arquiteto.

Se para resolver for preciso adicionar um, é melhor viga antes de pilar.

O que fazer antes de adicionar viga de concreto armado “padrão”?

1. Reforço dentro da própria laje

Em lajes de vigotas, onde houver carga maior, utilizar vigota dupla, ou tripla, ou até viga faixa. Aproveita a escora e formas que já existem, o custo é mínimo, e o arquiteto nem consegue ver para reclamar que atrapalha.

Claro, é limitado a reforços locais, não transição.

Também não dobra resistência, pois a mesa ainda tem quase a mesma largura.

2. Canaleta armada

Se é necessário mais altura que a laje, ou no eixo perpendicular as vigotas, é possível utilizar canaletas, com altura de 19cm+espessura da laje.

Excelentes para vãos controlados, e pode funcionar até mesmo onde não tem laje. Elimina as formas, não exige gaiola e armadura positiva e negativa separado.

3. Concreto armado bem planejado

Se os esforços forem de grande porte, aqui faz sentido.

Mas não viga retangular fina. E sim viga que não estraga o arquitetônico, com armadura bem planejada, e sem seção sobrando, objetivo é economizar no total, não só no aço.

E para o aço, coloque aço onde precisa, não contínuo por toda a peça.

Ou seja, dê um boi para não colocar uma viga, mas se colocar, coloque uma decente.

4. Metálico

Se os esforços forem de grande porte, e prazo for mais critico que custo, ou escoramento for inviável, ou ainda em reforço estrutural, aqui faz sentido.

Mas lembre, cada kg de aço precisa se justificar, se com viga de concreto armado já gera custo elevado, com metálica é possível estourar o orçamento de acabamento antes de terminar a estrutura.

Além disso, apesar no módulo de elasticidade elevado, pela seção compacta, muitas vezes a inércia é insuficiente com perfis prontos, ideal é seção composta, ou peças especiais sob medida.

E por fim, aço exposto exige proteção e manutenção.

Contrapontos

“Preciso das vigas para aporticar e estabilizar a obra.”

Pórticos são uma das piores opções de estabilidade pelo alto custo e baixa rigidez. Utilize paredes antes, e vigas só se as paredes não resolvem sozinhas.

“Canaleta armada é só concreto armado com forma de bloco.”

Pode até ser, mas é bem mais econômico, a forma é permanente, sem entulho, mais rápida de executar.

“Laje mais alta é mais cara.”

Por metro quadrado, sim. Por obra, quase nunca. Uma viga removida muitas vezes paga por mais aço em toda a laje.

A regra de decisão

A ordem adequada é:

1. Aproveite todas as paredes, exceto as que o cliente pretende remover.

2. Pelo vão entre as paredes, determine a laje adequada.

3. Onde a laje não atende, adicione POUCAS vigas, com cuidado, e planejando qual sistema utilizar, não se limite a vigas de concreto armado.

4. Onde as vigas não atendem, adicione POUCOS pilares, mais cuidado ainda, e aqui sim teimar em concreto armado é queimar dinheiro e aumentar prazo de obra.

   

Curso Projetos na Prática

Esta aula ensina a ordem e possibilidades de decisão.

No curso Projetos na Prática isso é visto na prática: pré-dimensionamento, concepção, comparar sistemas com números na mão, justificar tecnicamente cada escolha, projetar, detalhar e entregar uma estrutura que atende sem inflar orçamento e cronograma.

Pilares de concreto armado tem vantagens em prédios, pontes, mas o processo padrão de abrir a planta, e projetar dezenas de pilares de concreto como padrão de suporte vertical, aumenta custo e prazo de obras de pequeno porte.

90% dos pilares somem ao considerar parede como estrutura

Como já abordei várias vezes, considerar pelo menos parte das paredes como estruturais gera uma obra melhor.

• Facilita reformas futuras.

• Não limita arquitetônico se bem planejado.

• Permite atingir o máximo de economia.

• Facilita grandes vãos.

• Exige menos treinamento da mão de obra que executar concreto armado.

• Garante maior pé-direito livre.

• Gera outras vantagens ao ser planejada como algo importante da obra.

• Agiliza execução da obra.

Com ela, já eliminamos tranquilamente 90% dos pilares, que ficariam “embutidos”, além de garantir uma estrutura de rigidez e resistência lateral gigante.

Mas ainda preciso pilares isolados

Correto, por isso falei que elimina 90% dos pilares, se você ainda tem garagens, varandas, espaços abertos que não podem ter paredes, um pilar isolado pode auxiliar muito a estrutura.

Mas exigir um pilar, e exigir um pilar DE CONCRETO são 2 coisas diferentes.

Pense na ordem executiva para um pilar de concreto, exige carpinteiro para montar formas e travamentos, ferreiro para dobrar estribos e amarrar ferragem, pedreiro para concretar, e depois disso ainda é preciso esperar curar, desformar, revestir, e reciclar/descartar as formas.

Claro, um profissional sozinho, tecnicamente, pode fazer tudo, mas ainda vai gastar tempo e prazo executivo, para um elemento que gasta 0.100 a 0.150m³ de concreto.

Pilares esbeltos são horríveis

Pilares devem respeitar as leis da física, e os de concreto armado as regras da NBR:

• Seção mínima 360cm².

• Largura mínima 14cm.

• Majoração de cargas se a largura for inferior a 19cm.

• Armadura mínima 4⌀10mm, estribos ⌀5mm (espaçados cada 12cm para ⌀10).

• Excentricidade 1º ordem que já é 1.5cm fixo mais 3% da largura.

• Considerar efeito de 2º ordem para esbeltez superior a 35 (esbeltez simples ~10).

• Considerar efeito de fluência para esbeltez superior a 90 (esbeltez simples ~26).

• Em garagens, resistir impacto de um carro (NBR 6120:2019).

A NBR 15575:2 permite reduzir a seção, mas ainda precisa respeitar o restante.

O problema é, quanto mais fino, menos se aproveita do material. Um pilar com metade da seção não resiste nem 1/4 da carga pelas limitações acima, mas ainda tem o mesmo processo executivo, e quase mesmo custo de formas e escoramento.

O gráfico abaixo mostra uma média de eficiência com pé-direito de 300cm, ao considerar que cada 1cm de excentricidade sacrifica 2cm de largura efetiva.

Perceba que, para chegar a aproveitar 50% do material, já é um pilar maior que dimensões mínimas, e para aproveitar 80%? É um pilar gigante que vai gastar mais de 0.5m³ de concreto por andar.

Temos 3 soluções possíveis aqui.

1. Aceitar pagar por um pilar caro, mesmo em cargas leves. (Manter concreto armado, que se ferre o orçamento e cronograma).

2. Usar material mais barato por volume, onde a seção ser robusta não é problema.

3. Usar material que permite pilar robusto com pouco volume.

Essas 2 outras opções existem, e geralmente resolvem de maneira mais rápida e econômica pilares de casas e sobrados.

Opção A → Pilar de alvenaria

Aqui estou falando de pilar quadrado, executado com blocos.

Podendo ser feito com um bloco “pilar” ou de um furo, ou com blocos modulares, 29x29 para modulação 15cm, ou 39x39 para modulação 20cm. A ideia base é usar o mesmo sistema construtivo das paredes da obra.

As “formas” são os próprios blocos, que não precisam de desforma e não geram entulho. Em cargas baixas, muitas vezes apenas a alvenaria, sem reforços é suficiente.

SE, POR CARGA ELEVADA, for preciso vergalhão para auxiliar, são barras soltas, sem estribos, posicionadas no centro dos furos, com cobrimento pesado de graça (aumentando drasticamente durabilidade).

Se armado ou houver carga maior, o grauteamento é feito conforme levanta, usando o mesmo graute das paredes.

Esse pilar vai ser mais robusto, rápido e barato que o pilar compacto de concreto.

Quais as vantagens e desvantagens?

• Econômico: A alvenaria muitas vezes é mais barata que as formas, não gera entulho, auxilia a suportar as cargas ou resiste tudo sozinha.

• Rápido: O mesmo pedreiro que está levantando alvenaria, levanta um pilar inteiro em 2 dias (levanta 2 em 2 dias, só não levanta tudo em 1 dia pela cura da argamassa).

• Resistente a fogo: Além do volume aumentar o TRF, o fator de segurança de 2 da alvenaria garante resistência a curto prazo mesmo após enfraquecer.

  

  Robusto: Seria uma dor de cabeça gigante em um prédio alto, onde mesmo pilares de concreto já ocupam grande área, em casas e sobrados, continua pequeno.

• Pesado: Um pilar de concreto de FCK usual, suporta 100 vezes o peso dele por andar, mesmo em 20 pavimentos, ainda é só 20% da capacidade do pilar. Um pilar de alvenaria tem uma relação de 10 a 40 vezes, em prédios altos ele mal suportaria o próprio peso. Para um sobrado essa diferença é insignificante.

Opção B → Pilar metálico

Apesar da fama da “Viga I” ser forte e bruta, perfis W são caros e adequados apenas a cargas pesadas (a barra mais leve de perfil W, pesa 156kg, H então, 270kg, vai mais de 1 salário mínimo só na barra).

Para cargas baixas, o ideal são tubos redondos, robustos nos 2 eixos para resolver esbeltez primeiro.

Por ser oco, controla esbeltez sem grande gasto de material. Por ser um material mais rígido aceita esbeltez mais elevada.

E se a seção escolhida não resistir, ou até por segurança a mais, pode ser preenchido de concreto, pagando apenas o custo do concreto, sem desforma, vergalhões com estribos dobrados, etc…

Quais as vantagens e desvantagens?

• Muito rápido (mas não tanto quanto parece): O que se vê é o pilar chegar pronto, soldado ou parafusado em posição em minutos e está pronto, o que não se vê é o tempo de fabricação, toda solda, lixamento, pintura e preparação na fábrica.

• Fácil reformar e reciclar: Se exigir mais resistência, basta soldar peças adicionais, se for demolir, pode ser reciclado.

• Permite geometrias complexas (Se aceitar pagar por isso): quer um pilar redondo? Que afina conforme sobe? Triangular? Formato de H? Perfeitamente possível.

• Manutenção: Aço exige pintura, galvanização ou pátina (com aço especial). Sem manutenção regular ou espessura de sacrifício (que aumenta peso), tem vida útil contada, principalmente em ambientes de alta corrosão.

• Fogo: Aço perde resistência e rigidez ao esquentar, e por baixo volume, mas grande área exposta e ser um condutor térmico, esquenta rápido em incêndios, exigindo mais proteção ainda.

• Impactos: Se não for corrigido/dimensionado para resistir, pode amassar e perder resistência com impactos leves.

• Custo: Aço é caro, cada kg precisa se justificar, uma barra de aço pode custar mais que um aluguel, perfis robustos chegam a custar um carro usado, e sob medida o céu é o limite.

Impacto em garagens

Pilar de garagens (ou de fachadas) não resiste só cargas gravitacionais.

Pela NBR 6120, um pilar com risco de impacto de carros precisa resistir força lateral de 10tf, a uma altura de 50cm (metade no eixo perpendicular ao trânsito), se houver risco de impacto de veículos maiores, pior ainda.

Isso significa Vk=10tf, Mk=5tfm, um pouco menos em pórticos.

Um pilar de alvenaria robusto resolve isso com a armadura de arranque reforçada.

Um pilar metálico resolve com reforços na base, ou sendo preenchido de concreto nessa região.

E tecnicamente qualquer pilar resolve se encamisado ou com barreiras no perímetro.

Mas um de concreto “otimizado”? Fino e estreito? 5tfm em d=10cm significa taxa de aço gigante, se não romper antes por domínio 4.

Apesar de que cada cm extra dificulta manobra, melhor um pilar robusto que se impactado, risca o carro, do que um fino que se impactado derruba o quarto em cima do carro.

Quando o pilar de concreto ganha

O pilar de concreto tem território legítimo, mas só quando alvenaria não atende e aço fica mais caro por carga elevada.

• Cargas muito elevadas: Quando o prédio cresce, a alvenaria pede seções gigantes e metálico pede perfis caríssimos, e nesse caso, concreto vira o melhor negócio por tonelada resistida. É por isso que edifício alto é reino do concreto.

• Exigência de seções muito compactas: Uma parede com 2 aberturas grandes próximas, com carga elevada, que ainda precisa ser fina, pode ter parte dela de concreto armado, não por eficiência, mas por aquela região estar funcionando como um prédio alto.

• Exigência arquitetônica: Por exemplo, um pilar redondo, ou um pilar de concreto aparente.

A regra é simples: se alvenaria resiste e funciona, o concreto perde. Quando ela deixa de resistir, o concreto ganha de W.O. Só que ela resiste em obras uniresidenciais sem dificuldade.

Contrapontos

“Pilar de concreto é ideal para ligar a viga de concreto, para gerar comportamento de pórtico.”

Efeito de pórtico entre pilar e viga é pela rigidez dos elementos.

Um pilar fino de concreto armado, pode ter módulo de Young elevado, mas a inércia, que é o cubo da altura, é baixa.

Além disso, você não precisa efeito de pórtico, se tem um mecanismo de estabilidade melhor (parede).

“A mão de obra brasileira sabe concreto armado.”

Só para quem, em 2026, ainda não sabe o que é alvenaria amarrada.

O mesmo pedreiro que assenta tijolo baiano aprende a utilizar bloco estrutural, tijolo ecológico ou qualquer outro tipo de alvenaria com meio dia de instrução.

Sem falar que, alvenaria amarrada pode (não deve, mas pode) ser feita com tijolo baiano.

“Pilar de concreto ganha na durabilidade”

Muito pelo contrário, uma economia de espaçadores, e já exige reforço estrutural após alguns anos. Por outro lado, um pilar de alvenaria, com 6cm+ de cobrimento, SE TIVER AÇO, resiste séculos até corroer, e sendo robusto, resiste um certo nível de carga até mesmo sem aço, temos exemplos milenares de obras em alvenaria estáveis.

“Seção 29×29 ou 39x39 inviabiliza arquitetura.”

A quantia de obras em greco-goiano com pilares gigantes sem necessidade mostra exatamente o contrário.

Mas mesmo em casos que se busca um pilar compacto, pilares de alvenaria podem ser eficientes com bloco simples, ou também é possível utilizar pilar metálico. Único caso, como já citei antes, é quando precisa ficar embutido na parede pois ela não resiste.

Ainda assim, compare os sistemas.

MARKETING

Se você quer aprender a planejar sistemas da obra toda, sem se limitar ao concreto armado como se fosse o único sistema estrutural, o curso Projetos na Prática é exatamente para isso.

Nele mostro como pré-dimensionar, analisar, e projetar obras planejando múltiplos sistemas construtivos, comparando matematicamente, justificando, sem se limitar, garantindo economia e qualidade a obra.

Clique aqui para conhecer ele.

Regularmente aparecem engenheiros nas redes sociais orgulhosos:

“Nessa obra aqui, com esse truque/técnica/método, economizei 8 toneladas de aço.”

Sempre que me encaminham, a primeira pergunta que faço é:

“Economizou COMPARADO A QUAL OUTRO PROJETO?”

Essa pergunta deixa claro que a economia divulgada não é tão verdade assim. Já refiz muitos projetos e reduzi muito do consumo de materiais e mão de obra, mas não divulgo que “economizei X”, pois seria marketing falso.

O problema do comparativo invisível

Ao contrário de custo global da obra, que tem base comparativa (CUB), não existe tabelas oficiais de consumo padrão em estruturas para comparativos, o que existe são números arbitrários, que mais atrapalham que ajudam.

Quando alguém afirma que economizou X toneladas de aço ou Y metros cúbicos de concreto, quase nunca divulga quais os valores originais, com quais critérios, e se o projeto original fazia algum sentido.

Sem demonstrar exato, é igual um corredor, ao invés de falar que correu 100m em 15 segundos, falar que correu 100m em 10 segundos a menos.

MENOS QUE QUEM? Outro corredor profissional? Um bêbado fingindo ser? Um cadeirante?

Economizar comparado a algo mal feito é só corrigir erro de maluco.

Sempre que gerei economia pesada contra outro projeto, o processo foi o mesmo:

• O cliente contratou o engenheiro mais barato / sobrinho de um amigo / indicação aleatória / cara que pagava comissão ao arquiteto / garoto de programa, etc…

• Esse engenheiro fez um modelo estrutural sem base lógica, cheio de erros, gastos excessivos, limitado ao fácil de lançar no software, aceitando ideias absurdas do cliente como dogma e/ou elementos com falhas.

• O cliente recebeu o projeto e se assustou com o quantitativo, ou o mestre de obras se assustou com a concepção, ou similar, e buscou outro profissional, me encontrando.

• Analisei o projeto, percebi os erros, e fiz proposta do que é possível atingir de economia, o que melhorar na qualidade, ainda mantendo arquitetônico e demandas do cliente.

• Fechei o projeto, e deixei claro com o cliente o que é possível atingir e como, escolhi sistemas e concepção junto a ele, mostrando custo de cada opção.

• Refiz o projeto com metodologia lógica.

A maior parte da economia atingida é criar um modelo lógico e escolher bem sistemas construtivos. Isso é o mínimo esperado de um profissional que não é amador de concreto armado. Otimização e detalhes auxiliam, e as vezes técnicas específicas resolvem pepino, mas no geral, modelo lógico+sistema construtivo é o pareto(80/20).

Inclusive, tive vários casos, onde, por limitações de arquitetônico, determinação de sistemas dogmática ou similar, analisei, respondi que não era possível economia considerável, e em alguns casos, que sequer era estável da maneira planejada.

Analogia do nutricionista

Três nutricionistas com três clientes:

O primeiro atende um paciente de 200 kg, diabetes, dificuldade de caminhar. Ele apenas proíbe o paciente de tomar bebidas calóricas e comer comida ultra-processada, após 12 meses, o paciente perde 50 kg. O nutricionista divulga que, sem contar calorias nem exercício, a dieta dele faz perder 50kg, as pessoas ficam impressionadas com o número, mas o paciente continua obeso e sem saúde.

O segundo atende um paciente que já estava saudável. Exige contar calorias, exercícios regrados, e após 12 meses, ele só perde 10kg, com um corpo muito melhor, mas bem menos impressionante em números.

O terceiro atende uma paciente anêmica e com anorexia. Após tratamento adequado, ela ganhou 10kg, e chegou a um peso saudável. O número final é negativo na lógica de “reduzir toneladas de aço”, mas a paciente saiu muito mais saudável do que entrou.

Em estruturas, o projeto superdimensionado por erros é o paciente de 200 kg. Qualquer projetista competente consegue melhorar. E o projeto subdimensionado? Apesar de “ter gasto mais”, é o que mais economizou NA PRÁTICA.

Estrutura subdimensionada é muito mais cara

Já atendi clientes que chegaram pedindo “redução de custos” em projetos onde, pelas demandas arquitetônicas, sequer era estável, pois o projeto original tinha zerado cargas tentando economia, ou nem tinha projeto, só uma nota geral “Viga de ferro 3/8”.

Não existia como enxugar, pois era a paciente anêmica. Nesse caso, se fosse fazer comparativo de custos correto deveria considerar o risco de ruptura, reforços estruturais se executado da maneira que foi projetado, embargo da obra e risco de vida aos ocupantes e construtores.

É fácil enganar cliente com %

Um engenheiro divulga que reduziu consumo de aço de um sobrado, em 20%. Parece considerável, certo?

Digamos que essa obra custaria 1 milhão de reais. 18% desse valor seria a estrutura, então, 180k. Dos 180k, digamos que 15% seja vergalhão, então, 27k. Desses 27k, reduziu 20%, ou seja, 5.4k, 0,54% no valor total da obra.

0,54% de economia? Talvez, mas para atingir isso, pode ser preciso mais mão de obra, retalhos, etc..., e, na melhor das hipóteses, ainda gera uma estrutura mais suscetível a trincas e na pior das hipóteses, um buraco cheio de concreto por achar que concreto é de graça.

Ou seja, muitas vezes a propaganda é economia gigante, o resultado é erro de arredondamento.

Por outro lado, um engenheiro que faz planejamento completo dos sistemas construtivos gerais da obra, tipo de fundação, tipo de parede, tipo de laje, de telhado, estrutura complementar, com combinação adequada de todos os sistemas, pode gerar economia acima de 20% no TOTAL da obra tranquilamente, ou garantir outras qualidades.

Competir contra software mal configurado

Uma técnica especial de “economia” é fazer um modelo com configurações genéricas do software, depois ajustar configurações, mudar o modelo e “economizar”.

Isso é só competir contra uma configuração podre de um modelo ruim que ele mesmo tinha feito. Eu também consigo reduzir em 50% meu tempo para correr 100 metros, é só na primeira vez ir caminhando e na segunda correndo.

TQS, Eberick, Cypecad, todos têm configurações que devem ser bem alinhadas a cada obra. Usar o padrão é o mesmo que fazer a primeira corrida caminhando.

Pior, muitos engenheiros sem uma base lógica, chegam a fazer estudos comparativos, TCCs, análises complexas e similares, para descobrir qual software é mais econômico, quando tudo é questão de configuração.

A viga mais otimizada é a que você não paga - Eng. Amanda Alves - Parafraseado

A maior parte das economias reais acontecem na concepção, escolha de sistemas construtivos e arquitetônico, não no detalhamento e ajustes finais.

Se você faz uma concepção ruim, sistemas incorretos a obra, e tenta otimizar no detalhamento, já perdeu quase tudo do que era possível ganhar.

Uma viga mal planejada pode custar R$5.000, se escolhido um sistema construtivo eficiente, pode baixar para R$3.000, bem otimizada, R$2.500, mas se não for precisar construir, o custo vira R$0.

Inclusive, das ferramentas que uso para economizar em projetos refeitos, duas das principais são utilizar parede estrutural se/onde possível e minimizar vigas em excesso, planejadas como se fosse acabamento de parede.

Quando se trabalha com pré-dimensionamento correto, analisando a obra, testando opções de sistema, calculando diferença de custo e tempo executivo antes de abrir o software, a concepção base já nasce enxuta. O software entra para verificar e refinar, não para criar do zero.

Como atingir economia buscada sem sacrificar a estrutura

De maneira simplificada, siga esse passo a passo:

• Analisar o projeto, complexidades, vãos, cargas, pé-direito, pontos críticos.

• Pré-dimensionamento de diferentes sistemas, se a obra exige vãos de 6m, um sistema construtivo/tipo de laje limitado a 4m não vai ser econômico.

• Comparativo de custos de cada opção.

• Análise das escolhas junto ao cliente, deixando claro valores explícitos.

• Criar concepção estrutural só após isso.

O resultado não é “toneladas economizadas”. É uma estrutura que atende as exigências da obra, dentro do orçamento esperado, com resistência adequada, prazo executivo viável, e zero surpresa no canteiro.

Quando isso acontece, não divulgo quanto economizei. Pois o projeto foi bem feito desde o início, e não havia projeto ruim anterior para servir de espantalho.

Contrapontos

“Mas mostrar economia é marketing. O cliente entende número, não metodologia.”

Correto. O problema é qual número, divulgue quantoa conseguiu, não quanto tirou de um projeto irreal.

“E se o projeto anterior de outro engenheiro estava cheio de erros?”

Mostre que identificou e corrigiu erros, maior parte das minhas aulas mostrando o que não fazer vem disso, só não falo explicitamente que concorrentes meus fizeram errado para evitar tomar processo, mas é a fonte.

“Se o cliente tivesse executado o projeto original, ia gastar mais, então realmente economizei.”

O cliente lhe buscou pois não estava seguro, ou não tinha dinheiro para executar o projeto original, ou seja, ele já não ia executar o projeto original.

Melhorar um projeto aceito é bem diferente de corrigir um projeto errado, e o resultado diz coisas diferentes sobre a competência de quem projeta.

“Você não divulga pois seus projetos não geram economia grande.”

Os que eu faço desde o início? Realmente não tem economia pois eu não faço errado primeiro para ganhar a corrida depois.

Mas os que pego de outros engenheiros? Vários estão divulgados no meu site, mas por questão legal não posso divulgar o outro escritório que fez errado antes.

E não cito meus quantitativos garantidos a cada obra fora de apresentação de vendas, pois corre o risco de malucos olharem o que garanto, e tentarem tirar material essencial em concepção errada para empatar.

Projetos na Prática

O que essa aula apresenta como ideia, o curso Projetos na Prática mostra como método.

No curso, você aprende a analisar obras de diferentes tipos, sobrados, prédios, galpões, fazendo análise, pré-dimensionamento, comparativos de sistemas construtivos, antes de abrir qualquer software, para só aí modelar e garantir que os resultados de pré-dimensionamento batem ao modelo final. Cada escolha é justificada tecnicamente, sem falar “sempre fiz assim”.

O foco não é clicar mais rápido e pilotar software. É entender o que está sendo calculado, por que aquele sistema foi escolhido, e como garantir qualidade sem excessos.

Para engenheiros civis que querem trabalhar de maneira profissional em projetos estruturais, com método lógico.

Se essa aula te fez repensar como você lê os marketing de “economia absurda” que circulam por aí, compartilhe com outro engenheiro que você quer ajudar.

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Mas na prática, ela é uma ferramenta que pode auxiliar na obra, ou, se mal aplicada, estragar toda ela.

Pior, se ir por marketing e mitos, fazer promessas que não pode cumprir, como em um arquitetônico maluco, achar que protender resolve qualquer geometria.

Aqui estamos falando concreto pós-tensionado

Existem 2 tipos de protensão, que combinam uma ao pré-moldado e a outra ao concreto in situ, com dimensionamento similar, aplicações drasticamente diferentes.

O pré-tensionado, comum em obras residenciais, com vigotas protendidas, é feito em fábrica, pistas fixas, com macacos hidráulicos que já estão lá, cada um responsável por milhares de peças por ano.

Não tem custo de mobilização, a execução é igual, lajes de vigotas protendidas são adequadas a qualquer vão, inclusive vãos pequenos, onde eliminam escoramento, reduzem prazo de execução e ganham quase sempre contra outras vigotas.

Já o pós tensionado, exige trazer equipe especializada com macaco hidráulico, e deixar tudo preparado corretamente para esticar os cabos. Aqui existe custo de mobilização alto além de outras complexidades.

Protensão sozinha não funciona

2 vigas de 20x40, FCK 30MPa, uma raspando no domínio 4 armada, uma protendida adequadamente, qual é capaz de resistir maior momento fletor?

Elas empatam.

Ambas rompem por compressão no concreto, se o concreto é igual, a ruptura ocorre com a mesma carga.

Ou seja, para protensão realmente permitir vãos maiores e resistência com pouca altura, precisa ser combinada com FCK elevado e/ou vigas largas, é por isso que vigas protendidas mágicas geralmente são vigas faixa, ou então lajes planas protendidas.

Nada disso é impossível de fazer com concreto bem armado, só não é feito pelo custo de aço.

Protensão Ganha Tirando Aço

Se o momento resistido é o mesmo, a vantagem real é por outros motivos:

1. Eficiência de aço: Enquanto vergalhões são soltos na forma, cordoalhas, por serem próximo de 3x mais fortes, precisam ser esticadas, para evitar deformação excessiva da estrutura até escoarem. Isso significa que para cada kg de cordoalha adicionado, se tira em média, 3kg de vergalhão da estrutura. Ou seja, quanto mais aço IRIA GASTAR SE FOSSE ARMADO, mais faz sentido protender.

2. Controle de fissuração: Ao esticar os cabos, o concreto fica comprimido (até os cabos chegarem a tensão limite), e concreto comprimido não está tracionado, e, portanto, evita fissuração.

3. Controle da flecha: Se não fissura, a seção bruta continua válida, e não ocorrem deformações pesadas, isso facilita o uso de vigas largas e baixas, de menor inércia, mas com alta resistência a flexão.

4. Contraflecha e fluência: Ao aplicar a protensão, a viga/laje “sobe”, gerando contra-flecha natural, e o concreto jovem fica com contra-flecha natural, ou seja, a deformação de fluência levanta mais ainda a viga, ao invés de gerar flecha.

Mas nada disso significa que sumiu a flecha, a viga/laje ainda deforma, só de maneira mais controlada, sem a perda de inércia por fissuração e aumento de flecha por fluência.

5. Resistência ao cisalhamento. A compressão geral também impede tração na alma, e, portanto, aumenta a resistência ao cisalhamento, permitindo menos estribos/armadura de punção.

Ao combinar tudo isso, em obras residenciais normais, a linha de corte prática pra pós-tensionado in situ fica em torno de 9m de vão para casas/sobrados, 7m de vão para prédios, vãos maiores em regiões remotas, variando muito pela tipologia da obra, e de critérios que veremos a seguir.

Abaixo disso, concreto armado resolve com menor custo, as peças ainda atendem com seções controladas e o consumo de aço é adequado.

Isso é uma REFERÊNCIA, não lei universal, galpões, pontes, obras industriais, etc… vão ter outras regras, e mesmo nesses casos, varia como veremos a seguir.

Protensão in situ não elimina vergalhões

Como a protensão de pós tensionamento é aplicada após cura inicial do concreto, ele ainda precisa armadura inicial, a protensaa armadura passiva, apenas reforços além do base necessário.

A lógica de dimensionamento é protender pra absorver boa parte dos esforços, geralmente os gerados pelas cargas permanentes com uma folga extra, mais armadura passiva mínima para sobrecarga e efeitos secundários.

Isso também evita falhas abruptas pois o concreto protendido simples não avisa antes de falhar.

Lajes protendidas geralmente tem, no mínimo, 0.10% de AS/AC no positivo, 0.15% de AS/AC no negativo, em ambos os eixos (Muitas vezes mais, por FCK elevado). Vigas tem 0.15% de AS/AC onde solicitado a flexão, 0.20% de AS/AC de armadura de pele, mais estribos. Em ambos os casos, atingem próximo de 50kg/m³ só por existir, menos que isso é inadequado.

Protensão complica instalações

Em lajes de concreto armado, tubulações podem ser inseridas dentro da seção, abaixo da linha neutra.

Mas em lajes protendidas, muitas vezes a linha neutra está fora da seção, e toda a laje comprimida.

Qualquer tubulação embutida, principalmente na horizontal, exige redimensionar a estrutura, geralmente proibindo posicionar dentro.

Isso exige forros mais espessos para tubulações, ou planejamento integrado do arquitetônico para evitar tubulações em regiões específicas.

O Preço do FCK Elevado

Enquanto concreto armado funciona com qualquer FCK (Mudando claro dimensões necessárias), protensão, para substituir uma quantia adequada de aço, e permitir execução rápida, exige FCK elevado, 40MPa como base, algumas vezes mais.

O problema é, aumentar FCK não muda só valor do Pix a concreteira, também exige:

• Controle tecnológico da concreteira, muitas vezes fora da capacidade de concreteiras pequenas.

• Cura inicial bem planejada, quanto mais cimento, mais tende a retrair inicialmente.

• Planejar para atrasos se o corpo de prova rompido não atingir o FCK necessário para protender.

Mais Etapas, Mais Pontos de Falha

Protensão aumenta o número de etapas executivas até finalizar a obra.

O padrão de montar formas, escoramento, armadura passiva base, armadura passiva de reforços, concretar, cura e remoção das formas e escoras continua existindo.

Com protensão, além dessas, adiciona-se a etapa de instalação das cordoalhas, e depois protendê-las, prender e grautear os furos/extremidades para proteção a corrosão, e isso geralmente feito por equipe separada.

Mais etapas sequenciais significa mais pontos onde um atraso, erro ou problema piora a obra toda.

Protensão é ideal a cargas permanentes, não a cargas futuras

Se protensão for aplicada de maneira excessiva, seja excesso de cordoalhas ou excentricidade exagerada, principalmente em casos de sobrecarga elevada ou transições, a peça pode romper antes de receber essa carga.

Tem métodos de contornar isso, protensão em múltiplas etapas, seções mais robustas, redução da excentridade e/ou FCK maior ainda, para suprir a carga da protensão, mas que acabam gerando custos maiores, e dificultando viabilizar.

A questão é, se não for planejado a quantia de cordoalhas adequada na ordem correta, você pode estar pagando para romper sua estrutura.

Protensão vive junto a alvenaria de vedação

Uma das principais funções de protensão é controlar deformações. E um dos elementos estruturais que mais exige controle de flecha é alvenaria de vedação.

Por conta disso, a escolha de protender ou não muda com os critérios abaixo:

• Parede de vedação leve: Parede aceita deformações mais fácil, e reduz os esforços globais na estrutura, então, reduz a vantagem de protender.

• Parede estrutural (qualquer tipo): Além de reduzir vãos e esforços em laje, absorve parte das forças de protensão, reduzindo a eficiência e necessidade dela.

• Alvenaria amarrada, mas projetado como concreto armado: Alvenaria não sabe que é de vedação, e se executada como estrutural, vai absorver esforços como estrutural, podendo fissurar antes mesmo da obra pronta. Se usado alvenaria de vedação, o ideal é executa-la muito depois da concretagem.

• Porcelanatos de grande dimensão e esquadrias de grande porte de laje a laje: Também não atendem bem com flechas elevadas, utilizar eles significa ponto para protensão.

O Brasil AINDA vive no domínio gigante do concreto aporticado + alvenaria de vedação não armada, conforme essa metodologia perde mercado, junto o concreto protendido perde justificativa.

Critérios de Decisão

Pra fechar a parte técnica, os pontos adicionais para justificar protensão são:

• Repetição: Quantos cabos a protender em cada etapa? Quantos kgs de aço é possível economizar fazendo isso? O custo de mobilização é fixo, a vantagem é maior pela quantia de aço a nas peças a serem protendidas.

• Vão: Vãos pequenos tem baixo consumo de aço, então, difícil tirar muito do que tem pouco.

• Divisa: A região a receber protensão precisa acesso pelo macaco hidráulico, obras na divisa, principalmente múltiplas divisas podem dificultar isso.

• Disponibilidade regional: existe empresa especializada e equipamento na região? Qual custo de frete/logística?

• Controle de qualidade disponível: a concreteira entrega o FCK elevado com confiabilidade, e existe fiscalização pra cura e controle de fissuração adequados?

Se qualquer uma das respostas acima não for positiva, já dificulta muito justificar protensão.

Se Você Quer Sair do Nível Entender o Conceito para Dimensionar na Prática

Nessa aula mostrei a base de como decidir se vale a pena ou não, e como planejar isso. Para o próximo passo, efetivamente comparar custos em números, e depois dimensionar uma estrutura, com opções de armada e protendida, comparando opções lado a lado com números reais, de maneira técnica como engenheiro, recomendo meu curso Otimização Estrutural.

Nele você aprende a dimensionar estruturas de diferentes tipos, inclusive protendidas na prática, com passo a passo de cálculo, comparações de alternativas estruturais, e como garantir qualidade de execução.

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Na base, para equilibrar essa força diagonal, se reforça a armadura positiva.

Resolver o tirante é fácil, adicionar mais aço. Mas muitas vezes, não importa o quanto se aumente de altura, a biela continua rompendo.

Vamos considerar, para essa aula, a seguinte situação:

• Pilar de 30cm x 50cm, atendendo com AS/AC pesado, ou FCK maior.

• Nk = 250tf.

• 2 estacas, tipo hélice, 60cm, espaçadas 180cm.

• FCK 30MPa no bloco.

• Bloco 80cm largura, 260cm comprimento, 100cm de altura, d=90cm. (2.08m³)

Chegando a essa geometria. Com isso, conseguimos calcular, encontrando carga na biela por estática, e resistência dela seguindo a metodologia da NBR 6118:

Ou seja, a biela resiste apenas 49.2% do que precisa.

Agora vamos separar nas soluções erradas, cada uma tenta corrigir uma parte da fórmula.

Solução errada 1 - Aumentar altura

A solução aqui é reduzir o Nd, e por ficar mais vertical, aumentar levemente a área.

Ajuda, fomos a 62.8% do que precisa, mas ainda é muito abaixo do necessário.

Quanto custou isso? 1m³ de concreto, 3.5m² formas, e o aço economizado no tirante é gasto em estribos e pele, tranquilamente mais de R$1000 por algo que não resolve o problema.

Mesmo se aumentar infinitamente, ainda teriamos Nd de 175td, e Nr de 136.6tf.

Solução errada 2 - Só mudar o coeficiente

“Se os fatos não batem com a teoria, mude os fatos”

Aqui a solução é simples, torturar o coeficiente fixo (k) até passar.

NBR fala para multiplicar por 0.85 e falhou, então multiplicamos por 1.00, se não passar com 1.00? Aí multiplica por 1.10, por 1.20, 1.30, até que atenda. Se alguém reclamar, é só falar “Usei Blevot de concreto confinado, a NBR é conservadora demais”, nem precisa saber que foi Blevot, ou que ele também recomendava limites.

No exemplo acima, precisaria aumentar o k para 1.73, ou com 150cm de altura, para 1.36, ambos absurdos até a Blevot.

Solução errada 3 - Aumentar o FCK

Aqui a solução é: Se o concreto rompe na compressão, aumente resistência a compressão.

Faz sentido, até você perceber que precisaria FCK 50MPa+ para atender em muitos casos, que combinado a blocos de grande volume, significa fissuração gigante, além de custo elevado.

Qual a solução real então?

O que acontece geralmente na prática é misturar tudo acima, gastar mais altura, violar a NBR e aumentar FCK, resultado final, é uma fundação cara, violando a NBR e cheia de patologias.

Mas é possível ajustar outra variável de maneira EXTREMAMENTE ECONÔMICA. Mantendo altura, FCK controlado, sem violar a NBR.

Para aplicar, precisamos lembrar que nem o pilar resiste só com o concreto. Ele já tem aço auxiliando compressão na base (Ou FCK maior).

Então, se o concreto do pilar não resiste, como que, o concreto do bloco, aumentando carga pela inclinação, e perdendo área vai resistir? Pois é.

A solução é: Aumente o pilar.

Se a resistência é próxima da metade, precisamos dobrar a seção do pilar.

Você irá dizer “Mas aí sim que vai gastar muito concreto”

Aqui entra o segredo, aumentar a BASE do pilar.

Vamos considerar um aumento de 10cm para os 4 lados, transformando o pilar, de 30x50, em 50x70.

E pronto, solucionado o problema.

Quanto custou isso nesse exemplo? Imaginando 25cm de altura, 10cm de largura a mais em cada eixo no cone, 23 litros de concreto (0.023m³, ~R$15).

Mesmo que, por segurança, fizesse 30cm de altura, 15cm de largura, ainda seria apenas 45 litros de concreto, ~R$30.

De bônus, ainda auxilia a base do pilar contra impactos de veículos, reduz a armadura positiva do bloco, e permite, se mais alargado, até reduzir as dimensões do bloco.

Conclusão e marketing

Aumentar a seção do pilar na ligação é algo óbvio ao analisar as fórmulas, mas que só é óbvio AO ANALISAR AS FÓRMULAS, algo que infelizmente, quase ninguém faz.

Para um projeto eficiente, essa análise deve ser feita em várias etapas, e é exatamente assim que demonstro como projetar no meu curso Projetos na Prática.

Nele, você vai aprender a projetar obras em diferentes sistemas construtivos, do início ao fim, planejamento, pré-dimensionamento, comparativos, modelagem e detalhamento, com projetos reais exemplificados, escolhas justificadas e sem se limitar ao comum, ao que o software deixa, e ao que todo mundo sempre fez assim.

Nele demonstro vários outros métodos e ajustes de modelo, que garantem economia considerável com mudanças pequenas executivas.

Não é um curso de software, quando usado, é para auxiliar, não para se limitar a ele, é um curso de engenharia.

Dúvidas que já respondi de conhecidos e clientes de maneiras similares:

“Até quero construir em ICF, mas estou com medo. Se eu furar um buraco de 50 mm para passar o ar-condicionado split, a laje vai cair na minha cabeça?”

“Comprei apartamento na planta, preço bom, construiu rápido, boa termoacústica (por motivos místicos), mas quando fui morar, descobri que é bloco cerâmico estrutural e se furar a parede para suportar TV e armários, o prédio inteiro desaba, é isso mesmo?”

“Na minha casa quero derrubar a parede entre sala e cozinha, e mudar a posição da torneira, mas é uma casa de blocos de concreto, então é impossível?”

Resposta curta: Não vai cair por conta disso, não existe nenhum caso na história de um prédio que caiu por conta de um furo de 50mm em parede estrutural, e não é impossível reformar.

Resposta completa abaixo.

Em parede estrutural, a parede é “Pilar e viga”

Construtoras e corretores, às vezes sem querer, criam paranoia ao transformar uma regra técnica razoável (”não altere a estrutura sem acompanhamento de engenheiro.”), algo importante, em uma sentença definitiva (”não pode tocar em nada NUNCA”).

E realmente, se todo mundo puder demolir estrutura, seja parede, pilar ou viga, não teria um prédio em pé.

Mas na verdade, você pode alterar tranquilamente estruturas, basta análise estrutural por engenheiro (Se possível o que projetou a obra original), e reforços se preciso.

Em parede estrutural, reforço é mais raro, reforma é mais fácil

Em pilares e vigas, o tamanho das peças é o mínimo necessário para atender o vão. Depois de escolher dimensões ideais, o projeto ainda vai verificar exato quanto aço precisa, e só vai ser colocado isso. Em um prédio com 40 pilares, cada pilar pode ter dimensões e quantia de aço diferente, além de todos serem essenciais a obra.

Se precisar remover um, o custo vai ser gigante, pois tudo que ele suportava precisa migrar a outra posição. Se precisa reduzir a seção de um, o que fazer com toda a carga que ele suportava? Também é complexo.

Mas e na parede? A espessura é padronizada, o bloco é o mesmo no pavimento todo, então, muitas vezes existe folga, e nos casos que não existe, é fácil adicionar mais material, seja grautear furos adjacentes de alvenaria, adicionar montantes em metálica leve (“Light steel framing”), ou remover o EPS e criar pilar em ICF.

Além disso, algumas paredes não são essenciais, mas foram feitas pois precisa ter uma parede entre o banheiro e a sala.

Por fim, o fator de segurança do concreto é 1.4, da alvenaria estrutural é 2.0, isso não pode ser violado, mas acalma o coração de quem se abala fácil.

Existe normativo que permite furos pequenos sem redimensionamento completo

O Eurocódigo 6, que trata de estruturas de alvenaria, estabelece que furos e recortes de pequenas dimensões podem ser feitos sem verificação estrutural formal desde que respeitem condições específicas de posição e tamanho. Para alvenaria de 14cm (tipo mais comum de parede estrutural no Brasil).

Como nossa NBR não aborda isso, ele se torna válido mesmo no Brasil.

As regras são:

• Rasgos verticais de até 3cm de profundidade, 12.5cm de largura.

• Rasgos verticais, durante a construção da obra, de até 5cm de profundidade, e até 30cm de largura.

• Rasgos horizontais, no máximo 1.5cm de profundidade, 7cm de altura, e largura inferior a 1.25m, sempre nos primeiros 30cm de altura da parede.

• Distância horizontal entre rasgos sempre o dobro do maior rasgo.

• A largura total, de todos os rasgos combinados, dos dois lados da parede, é de no máximo 13% da largura total da parede.

Além disso, furos e rasgos pequenos podem ser feitos acima de portas e janelas (não na verga, mais de 20cm acima do topo dela), onde a parede não é parte da seção portante.

O síndico ainda pode exigir ART e acompanhamento de engenheiro nesses caso? Sim, pode, mas qualquer empreiteira já precisa ter engenheiro responsável.

E se for tijolo baiano, pode martelar a vontade?

NÃO.

O tijolo furado comum, é vendido como vedação, mas da maneira executiva comum, de levantar a parede junto a pilares, acaba tendo função estrutural, e pode até estar suportando a obra.

O que isso significa na prática? Que uma parede de tijolo baiano o pode estar sustentando a obra, se você derrubar essa parede achando que é apenas divisória, pode ter uma surpresa desagradável.

Se não existe um projeto estrutural definindo claramente quais paredes são estruturais e quais são de vedação, nem ART de projeto e execução, trate todas as paredes como potencialmente estruturais até que um engenheiro avalie.

O que não se pode fazer sem engenheiro

Isso vale mesmo se a parede for de vedação, pois se enquadra como obra, de supervisão obrigatória por engenheiro ou arquiteto.

• Rasgos sem medições, sem conferir se já existem outros rasgos.

• Abertura de portas e janelas.

• Remoção de partes de parede.

• Remoção de qualquer elemento estrutural.

O que quase sempre se resolve com vistoria rápida

Se exigir engenheiro, não necessariamente vai ser uma reforma custando metade do valor da residência:

• Rasgos pequenos

• Rasgos verticais.

• Furos pequenos.

O que tem custo muito elevado

• Abertura de portas e janelas em prédios.

• Remoção de partes de parede, em prédios.

• Remoção de pilares ou vigas, em qualquer obra.

Em outros casos, o custo varia muito, analise com engenheiro antes.

É possível construir com paredes sobrando

Se planejado antes, algo que pode ser feito facilmente é especificar em projeto quais paredes não vão ter função estrutural.

Além disso, um projeto estrutural pode considerar furos, rasgos e cortes permitidos em diferentes paredes

Quando o projeto inclui isso, o morador/construtor/engenheiro da reforma sabe exatamente onde pode furar, trabalhar e modificar, e onde não pode.

Isso elimina a dependência de “chamar engenheiro para pendurar um quadro”, porque as decisões foram tomadas antecipadamente no projeto.

O problema é que muitos projetos de alvenaria estrutural no Brasil não chegam nesse nível de detalhe, o projeto vai ao dimensionamento estrutural e para. O proprietário fica sem informação, entra em pânico com qualquer furo e o síndico que tem tempo sobrando aproveita isso para criar restrições absurdas sem fundamento técnico.

Contrapontos

“Mas a construtora disse que não posso tocar em nada.”

A construtora disse isso para se proteger de futuros processos.

É uma posição jurídica, não técnica.

Na prática, o que ela quis dizer é: “Não faça nada sem engenheiro”.

Você pode pedir a construtora, ou escritório de projeto estrutural, uma planta baixa de quais paredes são estruturais e quais não são.

“Meu vizinho fez uma abertura e minha parede trincou”

Provavelmente ele não fez um furo de 50 mm para ar condicionado.

Para realmente a abertura que ele fez ser a causa, ou ele abriu um vão inteiro, ou fez rasgos horizontais extensos, ou removeu uma parede inteira sem qualquer análise.

Existem casos disso, que realmente podem derrubar um prédio, por isso que síndicos sempre cobram acompanhamento técnico de engenheiro.

Se ele tivesse derrubado um pilar da obra, os efeitos seriam bem piores.

“Se precisa de engenheiro para tudo, fica caro demais.”

Não precisa de engenheiro para tudo se o projeto foi bem feito.

Um projeto estrutural que especifica com clareza quais paredes são estruturais, onde furos são permitidos, qual o diâmetro máximo e quais paredes são de vedação livre já elimina 90% das dúvidas futuras.

Mas claro, para executar uma reforma mesmo, vai ser preciso engenheiro, NÃO IMPORTA O SISTEMA CONSTRUTIVO.

“Prefiro concreto armado, que posso demolir a vontade.”

Se você for remover a parede entre a sala e a cozinha, e encontrar um pilar bem no meio, NÃO PODE DEMOLIR.

Se a parede (ou os elementos dentro da parede) entre sala e cozinha for estrutural, vai exigir reforço estrutural, no mínimo 2 pilares e uma viga de transição adicional, além de poder exigir reforço da fundação.

Se for um pilar com carga concentrada, e não uma carga distribuída, essa transição vai ser mais cara, e complexa. Se não houver pilar, fica mais fácil? Fica, mas é roleta russa.

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Meu escritório faz projeto estrutural para obras novas em todos os sistemas construtivos, inclusive de pilares e vigas se/onde preciso.

Se você está construindo e quer um projeto econômico, eficiente, claro sobre o que pode ou não fazer na sua obra, e com planejamento de decisões críticas em conjunto, a GDR estruturas é o seu escritório.

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E, realmente, lajes finas, apoiadas em paredes, sem nenhuma viga, não são capazes de vencer vãos igual laje robusta ou com vigas altas.

Mas e se fosse utilizado laje robusta, ou com vigas, combinado a parede estrutural, igual seria feito em obras com pilares?

PILAR CONCENTRA CARGAS, PAREDE DISTRIBUÍ

Quando uma carga chega em uma viga, ela precisa “caminhar” até o pilar, descer, e ao chegar na fundação, se espalhar novamente.

Quando chega em uma parede, só desce reto a fundação, já distribuída naturalmente em um dos eixos.

Isso evita picos de esforços, e reduz o caminho da carga (Que gera deformação).

Isso significa que, não importa o tipo de parede, ao combinar com parede estrutural, é possível:

• Eliminar ou reduzir drasticamente capitéis, pois não há picos de cortante.

• Reduzir a altura, pois não há picos de momento, e o vão até a parede é menor.

• Eliminar vigas, pois a parede funciona como apoio direto.

PAREDES TEM RIGIDEZ AXIAL GIGANTE

Em uma viga, a rigidez a flexão é proporcional a inércia (e material).

Uma viga biapoiada de concreto armado usual de 20x60, vão de 6m, carregada com 3tf/m, deforma próximo de 5mm imediatamente, e com fluência, fissuração e outros fatores, pode chegar de 10 a 20mm tranquilamente.

Por outro lado, uma parede de alvenaria de blocos, FBK=4MPa, mesma carga, deforma por pavimento, 0.25mm, e, melhor, essa deformação é constante, enquanto na viga é maior no meio do vão, e quase zero nos apoios (ainda existe a deformação do pilar).

Ou seja, rigidez muito maior na parede, sem exigir pilares de apoio, e deformação distribuída por toda a parede proporcional a carga.

Para empatar em 0.25mm, a viga precisaria mais de 150cm de altura, e ainda teria o problema de deformação diferencial e deformação do pilar.

Como a carga se distribuí baseado na rigidez de cada elemento, a parede é muito mais eficiente em absorver esforços.

Isso significa que uma parede como apoio da laje, funciona tanto como pilar, quanto como viga de inércia absurda.

Na prática, uma laje bidirecional apoiada em paredes vai deformar menos, e portanto, sofrer momentos menores, de graça.

PAREDES TEM RIGIDEZ LATERAL LOCAL

Uma laje, ao deformar, vai forçar giro no apoio.

Se esse apoio for uma viga, pior, uma viga fina, esse giro vai gerar torção, ela vai fissurar, perder rigidez a torção, e a laje vai deformar, ainda funcionando como apoio simples, e evitar isso com vigas exige vigas largas, com estribos e armadura de pele pesada, totalmente inviável economicamente.

Por outro lado, se for conectada em uma parede, gera momento fletor, não torsor. Se essa parede for projetada com rigidez e resistência a flexão, é perfeitamente possível, além de econômico, gerar negativos na laje.

Então, o momento fletor positivo ao ligar laje com a parede é menor, e a flecha mais controlada.

Armadura de borda na ligação laje-viga, é para evitar trincas, Armadura de borda/negativa na ligação laje-parede é essencial para suportar momentos negativos que já existem.

PAREDES TEM RIGIDEZ LATERAL GLOBAL

Em estruturas de pilares, a estabilidade lateral depende do efeito de pórtico, ou seja, os pilares trabalham em conjunto a vigas ou laje em mecanismo de árvore.

Isso exige ligações rígidas, peças robustas, e ainda assim, gera uma estrutura flexível.

Com parede estrutural, essa estabilidade ocorre naturalmente sozinha, não como uma treliça de vierendeel, mas como uma treliças, como bielas e tirantes, sem momentos internos, muito mais eficiente e simples, sem precisar auxílio de laje ou vigas.

A laje ainda tem efeito diafragma rígido, mas diafragma não absorve esforços, apenas distribui eles lateralmente e não exige espessura elevada.

E nesse caso, lajes e vigas podem trabalhar exclusivamente para vencer o vão gravitacional, sem aporticar, sem armaduras e reforços adicionais em ligações.

A PAREDE AJUDA A ELIMINAR O VÃO

Parede estrutural resiste bem grandes vãos como vimos acima.

Mas em obras residenciais, eles sequer acontecem se o arquitetônico for adequado.

Ou seja, ele soluciona o problema que nem acontece quando ela está presente.

A PAREDE ALIVIA OS PILARES E VIGAS QUE SOBRARAM

Ao gerar engaste com as lajes, combinado a maior rigidez vertical, a área de influência de paredes é maior que de pilares e vigas equivalentes, por consequência, até mesmo nos pilares e vigas que sobrarem, a carga efetiva deles vai ser menor.

CONTRAPONTOS

“Parede estrutural limita a planta baixa”

Falso. Se limitar a parede estrutural limita a planta. Aproveitar as que sempre vão existir como auxiliares não limita.

“Mas e quando não tem parede?”

Se não tem paredes, aí parede não é a solução obviamente, pilar e viga ganham de W.O., mas se houver, ignorar elas é gastar a toa.

A ideia é aproveitar o que já existe, assim é de graça.

MARKETING

Se você chegou aqui e percebeu que aprendeu a projetar por conversas e preconceitos, limitado a softwares sem nunca ter aprendido a planejar e entender a estrutura, esse é o problema que meu curso Projetos na Prática resolve.

Nele, você vai aprender a projetar obras em diferentes sistemas construtivos, do início ao fim, planejamento, pré-dimensionamento, comparativos, modelagem e detalhamento, com projetos reais exemplificados, escolhas justificadas e sem se limitar ao comum, ao que o software deixa, e ao que todo mundo sempre fez assim.

Não é um curso de software, quando usado, é para auxiliar, não para se limitar a ele, é um curso de engenharia.

Quase nenhuma delas realmente aproveitada ao limite, taxa de aço mínima, como se aço fosse caro e concreto e formas fossem de graça.

Tecnicamente, viga alta e fina é a maneira que menos gasta material para resistir um vão, dobrar altura mantendo área, dobra resistência, quadruplica inércia, o problema são todos os custos escondidos e o objetivo final.

Primeiro, o objetivo não é a viga com o mínimo de material possível, e sim construir uma obra com pé-direito adequado, custo total baixo, laje eficiente, prazo e mão de obra controlados, e aqui a viga alta e fina retangular piora tudo.

VIGAS ESTREITAS NÃO SÃO TÃO BARATAS ASSIM

A PARTE NA LAJE É DE GRAÇA

3 vigas com Mk=10tfm, e domínio similar do concreto, mas outros sistemas valem igual:

Nesse comparativo, fica óbvio, a viga alta economiza concreto e aço, e quase empata na questão de formas.

Só que esse comparativo está ERRADO, pois considera a viga isolada, como se não fosse parte da laje, ao adicionar vigas, reduzimos a laje, e a altura da laje já existiria de qualquer maneira.

Ou seja, no mínimo precisamos descontar concreto embutido na laje (vou considerar 10cm, mas poderia ser a capa mais o enchimento), e as formas de fundo e da altura da laje.

O aço ainda permanece, mas a economia de formas é proporcional a largura, e o gasto de concreto começa a empatar.

O VÃO DA LAJE É REDUZIDO

Vamos imaginar que existam múltiplas vigas, com espaçamento de 4m eixo a eixo.

Qual o vão da laje? 4m? NÃO. Conforme NBR 6118:

Traduzindo, o menor entre vão eixo-eixo, e vão livre mais 60% da altura.

Em uma laje de 12cm, vão 4m eixo-eixo, o vão efetivo é:

• Viga de bw=14cm: 393.2cm (diferença de -1.7%)

• Viga de bw=35cm: 372.2cm (diferença de -7%)

• Viga de bw=60cm: 347.2cm (diferença de -13.2%)

Na viga de 14cm, -1.7% no vão gera -3.3% momento (e aço), -6.6% flecha, efeito pequeno.

Na viga de 60cm, -13.2% no vão impacta em -24.7% momento (e aço), -42.3% flecha, efeito considerável, podendo até afinar a laje (que gera -0.6cm vão/cm).

CUSTO DO PÉ-DIREITO

Valores exatos de materiais vão ter variação, mas digamos que em uma laje, o custo das vigas (já descontando o que elas economizam por reduzir vão da laje) de h=55cm foi R$20’000, com vigas de h=35cm foi R$24’000, e com vigas de h=25cm foi de R$28’000.

Com entre-andares de 3.20m, e perdendo mais 10cm para contra-piso, revestimentos e forro, a opção de 55cm gera pé-direito de 255cm livre, a opção de 35cm gera 275cm livre, e a opção de 25cm gera 285cm livre.

Compensa pagar R$4000 para aumentar de 255cm para 275cm? Compensa pagar mais R$4000 para subir de 275cm para 285cm?

E se não compensa, ou se vai aumentar a altura da obra para resolver isso, quanto vai gastar a mais de alvenaria, revestimentos, peso e carga de vento na estrutura por essa altura?

O pior caso é quando o projeto tem UMA viga alta na sala, que estraga a altura livre da laje toda, e aí a diferença para ganhar altura muitas vezes é mínima.

VIGAS ROBUSTAS TÊM OUTRAS VANTAGENS

As 2 desvantagens são óbvias, menos inércia, mais peso.

Mas e as vantagens? Além do pé-direito maior e redução dos vãos das lajes, que já abordamos:

• Resistência ao cisalhamento (Resistido pela área), que facilita transições onde preciso.

• Resistência a torção (Auxiliando mais ainda a laje, se preciso), principalmente vigas quadradas.

• Espaço para posicionar armadura, facilitando execução, e evitando segunda camada.

• Menor necessidade de armadura de pele.

• Permite diâmetros maiores, pois o diâmetro máximo de barras é 1/8 da menor espessura.

• Maior TRRF, uma viga de 14cm sequer atende 120 minutos, e é complexa para atender 90 minutos, dificultando muito usar em prédios, enquanto vigas de 30cm+ atendem sem dificuldade.

• Se bw ≥ 5d, nem é obrigatório estribos (NBR 6118 - 19.4).

VIGAS NÃO PRECISAM TER SEÇÃO RETANGULAR

Toda a análise até agora foi feita comparando vigas de seção retangular, 14x55, 35x35, 60x25, etc…

As vigas baixas são mais largas para evitar domínio 4, e de bônus, reduzem vão da laje, ganham resistência ao cisalhamento, torção, permitem mais aço, etc…

Mas temos 2 outras opções, que garantem boa parte da vantagem das vigas baixas, sem o mesmo custo.

VIGA TÊ

Ou seja, afinar a viga por tudo, exceto na região ligada a laje, obviamente, se a viga já é fina, não há como afinar ela significativamente.

Para as vigas comparadas, as armaduras esperadas seriam algo como 4⌀16mm para a alta, 4⌀20mm para a quadrada, 6⌀20mm para a faixa, e é possível usar seção tê no restante.

A viga alta precisa segunda camada para evitar congestionamento de barras, enquanto as outras têm quase 10cm livre entre as barras, tudo na primeira camada.

Mas ao considerar viga tê, além de reduzir a armadura necessária por fugir do domínio 4, é possível estreitar a viga e ainda utilizar apenas 1 camada, ou seja, a viga quadrada ainda atenderia folgada com 25cm de largura, e a viga faixa com 35cm.

Ao fazer seção Tê, pelo ao menos ao momento positivo, o argumento de gastar mais concreto e ser mais pesada (me repetindo) nem existe mais.

VIGA VÊ

A viga “T” reduz a largura necessária, mas mantém a seção executada retangular.

Já com viga “V”, as laterais são inclinadas, geralmente próximo de 45º.

O custo disso seria gigante em vigas altas, afinal, está reduzindo área de formas, mas aumentando volume de concreto, e a regra do quadrado-cubo não perdoa.

Mas quanto mais baixa a viga, menor é esse custo.

Além disso, facilita desforma, e garante boa parte dos benefícios da viga larga, principalmente redução de vão das lajes.

VIGAS EMBUTIDAS NA LAJE

Até aqui, estamos comparando vigas mais altas que a laje, mas, no caso de lajes nervuradas, é possível embutir a viga dentro da laje.

Por ser a opção com menor altura de todas, vai ser a com vãos mais controlados, para contornar casos pontuais, tipo carga de parede, não viga de transição.

Isso não tira nenhum cm do pé-direito, e é o ápice da viga larga e baixa, que pode ser feito de várias maneiras:

VIGOTAS DUPLAS

O primeiro método, que sequer exige formas, é utilizar vigota dupla, tripla, quádrupla, etc…

Se as vigotas forem protendidas, você consegue uma viga protendida, com contra-flecha por um custo extremamente baixo, sem trazer equipamentos especiais.

VIGA FAIXA EM LAJE NERVURADA

Apesar do melhor método para garantir rigidez ser com capitéis, vigas faixa da altura da laje também auxiliam, para isso, basta remover uma carreira de enchimentos.

VIGAS NÃO PRECISAM TER SEÇÃO CONSTANTE

Em treliças, peças pré-moldadas otimizadas, e outros elementos, geometria variável, otimizada aos esforços em cada região, como abordo no mínimo de estruturas, regra do arco, gera economia considerável.

Isso também pode ser feito em concreto in situ, na altura se não atrapalhar pé-direito, e na largura, para suportar esforços de cisalhamento.

A VIGA MAIS BARATA NEM EXISTE

Se você acompanhou a aula até aqui, é por saber que vigas tem um custo considerável, e é essencial otimizar elas.

Com seções mais robustas e compactas, reduzimos algumas coisas, mas pioramos outras, e a depender da obra, uma seção diferente vai ser ideal.

Toda viga da obra significa gasto com forma, aço, concreto, amarrar ferragem, escoras, mão de obra, congestionamento de aço, não importa quão otimizada esteja, esses custos ainda existem. Mas se a viga for eliminada, todos os gastos são reduzidos em 100%.

Temos diferentes meios de eliminar/reduzir drasticamente a quantidade de vigas em uma obra:

LAJE ROBUSTA (PLANA OU NERVURADA)

Se a laje for robusta o suficiente, ela nem exige vigas, além de entregar maior termoacústica, resistência a impacto/vibração e ao fogo.

O problema é, uma laje plana precisa no mínimo 16cm de concreto (ou 14cm + capitel alto), e na prática, 20cm é o padrão para vãos usuais.

20cm de espessura significa que 1m³ só rende 5m², com aço proporcional.

Com laje nervurada, as cubetas permitem remover parte do concreto, mas a altura total é maior ainda, e ao contrário do marketing, ainda é um sistema com custo relativamente alto e desvantagens escondidas.

Óbvio, eliminar o custo de vigas mas gastar com uma laje não faz muito sentido, exceto em projetos com muitos problemas, mas temos um outro método:

PAREDE ESTRUTURAL

Uma parede funciona como pilar e viga ao mesmo tempo, mas sem o custo de nenhum, afinal, você já iria executar a parede de qualquer jeito.

E a desvantagem da baixa inércia de vigas baixas some, pois o vão é 0cm, ao chegar na viga, a carga chega no pilar.

E melhor, parede estrutural ainda pode combinar com os sistemas de laje acima, para vãos mais arrojados, sem exigir vigas.

MANTENHA E OTIMIZE VIGAS ESSENCIAIS

Para comprar cubetas da Atex, é preciso assinar uma declaração de guerra contra vigas? NÃO.

Ao projetar parede estrutural, seja alvenaria estrutural, ICF, paredes de concreto maciço, madeira leve ou similar, se no mesmo projeto houver vigas, morre igual ao tomar leite com manga? NÃO.

Então, essas opções podem ser combinadas a vigas pontuais, em posições bem planejadas, de maneira controlada.

E nessas poucas você aplica os conceitos aqui, larga, seção e geometria otimizada, raspando no domínio 4, com pé-direito respeitado.

Otimizar peças, que pode contar no dedo, cada uma com seção diferente é fácil, otimizar cada uma quando tem 85 vigas na obra, além de muito demorado, é para arrumar briga com o mestre de obras e ferreiro.

Ao lembrar que quanto menos vigas precisam na obra, mais eficiente é alargar e compactar, mais crítico é isso em obra otimizada.

CONTRAPONTOS

“Então você nunca faz vigas altas e finas?”

Faço, de maneira controlada, ainda respeitando no mínimo 20cm de largura, apenas onde necessário, e com critério rígido de altura máxima.

“E se a viga vai ser feita em cima de parede?”

Aí nem é viga, pare de teimar em projetar uma coisa e executar outra e gastar dinheiro do cliente e gerar patologias, assim.

“E se a viga for em um lugar que no futuro vai ter parede embaixo?”

Nesse caso, pode ter altura elevada, sendo o ideal utilizar ela para servir de contra-verga direto, e se não vai ter aberturas, utilizar parede estrutural.

“Mas vai sempre gastar mais concreto e aço na viga baixa/robusta”

Sim, mas o objetivo é economizar com tudo, não só economizar concreto e aço. Economize pé-direito, paredes para levantar toda a obra, concreto e aço da laje, etc…

“Todos os exemplos foram de viga com muito aço, isso é caro”

Não, vigas baratas têm taxa de aço pesada. Isso ocorre pois CONCRETO NÃO É DE GRAÇA, caçar taxa de aço baixa é igual cavar um buraco para encher de concreto.

“Então você acha que só temos que fazer laje plana?”

Não, laje plana é um extremo, vigas altas e finas o outro, e o ideal pode estar em qualquer ponto entre esses extremos, mas laje plana serve como teste importante, que muitas obras entupidas de vigas falham.

“Vigas baixas têm problema de flecha”

Sim, vigas com taxa de aço baixa fissuradas também. Mas é possível resolver flecha sem sacrificar todo o pé-direito, com uma solução intermediária.

“Vigas largas vão ter mais momento por serem muito pesadas”

Tecnicamente sim, por isso solução de vigas e “Vê” e “Tê” são tão benéficas, além disso, lembre que o peso que ficaria na parte da laje já existiria.

“Vigas largas exigem estribo duplo, dobra o tempo para armar”

O tempo gasto para dobrar estribos duplos de 3 ou 4 vigas é mínimo relativo ao tempo que leva para dobrar dezenas de vigas com estribos simples.

“Se cada viga tem seção diferente, não vai ter aproveitamento das formas”

Ainda vai ter aproveitamento igual nos pavimentos tipo, de restante, parte da otimização é planejar formas, que se gasta bem menos com vigas baixas.

“Vigas Vê e Tê são mais difíceis de executar”

Em vigas Tê, você não precisa fazer o estribo no contorno, então não é o caso.

Quanto a vigas Vê, é só explicar o processo, que após entender, vai ser mais fácil, até mesmo a desforma.

“Mas o cliente prefere continuar fazendo assim”

Sim, o serviço de demonstrar o que é mais econômico e eficiente e convencer ele é SEU. Se fosse para continuar fazendo assim, nem precisava de engenheiro.

CONCLUSÃO E MARKETING

Nenhuma das decisões, largura, altura, formato, onde adicionar vigas é algo óbvio, tanto que a maioria dos escritórios insiste na decisão errada.

A escolha ideal deve ser feita com comparativos, com números, escolhas justificadas, e provas que a economia veio de concepção bem planejada.

Parte do que ensino no Projetos na Prática é exatamente isso. Não é um curso de como tentar enganar o software para minimizar quantitativos na cega, é como projetar de verdade, em diferentes sistemas construtivos, comparando soluções, justificando cada escolha matematicamente, e entregando qualidade e economia.

Clique aqui para ser aluno do Projetos na Prática e aplicar a metodologia do meu escritório nas suas obras.

Projeto prevê viga de 14x50, com AS+=2Ø10mm, o pedreiro, para reforçar, faz a viga com 25cm de largura, e coloca mais cimento no concreto.

Engenheiro olha o quantitativo de materiais, divide a quantia de aço pela de concreto, acha que a taxa de aço está muito alta, e cava um buraco figurativamente, aumentando as peças, para tentar reduzir a taxa de aço.

Todos acham que estão fazendo um favor a estrutura, na prática, estão reduzindo a resistência e durabilidade dela.

Como o aço auxilia o concreto

O concreto resiste próximo de 10 vezes menos na tração que na compressão, variando muito, até por não ser algo medido e otimizado.

É por isso que peças em concreto simples fissuram, e tendem a falhar na tração.

A solução é simples, adicionar um material que resiste muito bem tração, onde o concreto iria falhar na tração, assim, mesmo que ele fissure, não irá falhar.

Antes de fissurar, a seção transversal inteira resiste. Concreto comprimido em uma extremidade, concreto tracionado na outra.

Assim que a tração ultrapassa a resistência a tração do concreto, inicia a fissuração, perdendo rigidez e resistência, aqui o aço salva o dia, recebendo a tração que o concreto deixou de resistir.

O problema é, se o aço alojado resistir menos do que o concreto resistia, assim que o concreto falhar, o aço, sozinho, não vai resistir, e rompe logo em seguida.

Então, precisamos aço que resista, no mínimo, 0.001% a mais que o concreto tracionado resistiria.

Isso garante que, quando o concreto fissurar, mesmo que falte aço, a estrutura vai deformar mais, e avisar antes de falhar.

A armadura mínima não é burocracia

A NBR 6118 já exige armadura mínima por conta disso, sendo, usualmente, 0.15% da seção do concreto na face tracionada, mais 0.10% em cada lateral de vigas altas, ou 0,40% total para pilares e estacas (Pela 6122), aumentando com FCK elevado.

Pela NBR, a resistência da seção armada deve ser pelo menos 80% de 130% da resistência da seção. (0,8 Fctk,Sup), ou seja, apenas 4% maior, em média, do que o concreto resistiria SEM AÇO NENHUM.

Essa armadura só compensa o que o concreto simples já resistiria. Ela não aumenta resistência, só garante comportamento dúctil.

Só a partir daqui, com armaduras mais elevadas, é que a viga ganha resistencia, com aço bem posicionado, de maneira bem rápida, com armadura distribuída, proporcional a quantia de aço.

Pouco aço piora durabilidade

Lendo até aqui, você deve ter pensado: “Ah, ok, aquele aço que coloquei no concreto simples foi só dinheiro jogado fora, mas ainda facilita dormir de noite.”

Aqui vem o segundo problema, fissuração.

Quando não há controle da fissuração, as fissuras que encontrarem o aço abrem caminho para contato com ar, água, e outros agentes agressivos em geral, gerando corrosão.

Corrosão transforma aço em óxido de ferro, com maior volume. Isso gera expansão, pressão interna, mais fissuras, mais corrosão, efeito bola de neve.

Conforme isso aumenta, o aço força o concreto para fora da seção, e quanto menor o cobrimento, mais rápido isso ocorre.

Resultado final é que após poucas décadas, quando ninguém nem lembra o que foi feito, a estrutura vai começar a apresentar patologias pesadas.

A origem de tudo isso é a decisão de usar concreto pouco armado.

Então é melhor concreto sem aço?

Talvez. Estruturas de pedra, tijolos, argamassa e até concreto ciclópico, sem nenhum aço, bem executadas, podem durar séculos (vide concreto romano), mas são peças primariamente verticais e/ou comprimidas, ainda é preciso algo para vencer o vão entre as paredes, e arcos são complexos.

Uma viga não está em compressão pura, e sim em flexão, flexão gera tração, e tração destrói concreto sem armadura, e igualmente com quantia insignificante de armadura.

Então, separamos em 2 tipos de estruturas eficientes:

• Estruturas de concreto simples, sem aço, onde os esforços são primariamente compressão, ou tração extremamente controlada.

• Estruturas com uma quantia adequada de aço, bem protegido, cobrimento conservador, seção otimizada.

Ou seja, quando for utilizar peças de concreto, trabalhe com concreto nas regiões roxas se quer eficiência.

Vergalhão de fibra vende solução, mas só piora o problema

Uma alternativa que cresceu, muito por marketing sem base técnica, é vergalhões em fibra, como se fossem iguais a vergalhão de aço, mas sem corrosão, ultra resistente, e sem desvantagens.

Resistir corrosão é vantagem, e com microfibras, controlar fissuração também.

O problema é, fibras tem baixo módulo de elasticidade, ou seja, deformam muito, não controlando bem fissuração nem deformação.

No caso de microfibras, esse baixo módulo de elasticidade também reduz a resistência na compressão a depender da quantia de fibras.

Pior, são materiais que não escoam, ou seja, assim que a carga ultrapassar o limite, vão romper sem aviso, igual acontece com concreto sem aço.

A exceção: armaduras de controle de retração

Existe uma situação onde pouca armadura, fina e bem distribuída, é exatamente o correto: o controle de fissuração por retração.

Quando o concreto endurece, perde água e retrai. Em pisos, essa retração gera tensões de tração que causam fissuras superficiais. Essas fissuras não comprometem a resistência estrutural, mas comprometem a estanqueidade, durabilidade e aparência.

A solução são malhas de distribuição: barras finas, pouco espaçadas, próximas ao centro do concreto, ou com cobrimento pesado. Elas não têm função estrutural no sentido de resistir momentos. Têm função de controlar fissuras.

Mesmo que a longo prazo corroam, são finas, mesmo expandindo, não vão abrir o concreto, e tem grande quantia, se uma corroer, outras ainda resistem.

Essa é a única situação onde “pouco aço” e “ferro pequeno” são uma escolha adequada, mas mesmo assim, é algo que funciona primariamente na compressão.

A lógica de microfibras é a mesma, com mais mini barras ainda, bem menos espaçadas.

Contrapontos que você vai ouvir

“Tenho que economizar aço, senão a estrutura fica muito cara.”

E concreto é de graça na sua cidade?

É muito comum, engenheiros iniciantes, usando softwares onde eles escolhem a seção das peças, e o software faz uma mágica (no sentido Asimoviano) para encontrar a quantia de aço, se assustarem com ferro grande, e aumentarem mais e mais as vigas, afinal, a regrinha dos 10% fala a altura das vigas, mas não a quantia de aço, por isso que não presta para pré-dimensionamento.

Resultado? Uma viga que gasta R$1600 de concreto e R$800 de aço, sofre risco de falha abrupta e fissuração excessiva, pois o engenheiro acha um absurdo gastar R$1000 de concreto mais R$1000 de aço.

Ou seja, economia é atingida economizando concreto também.

“Meu cliente vê o tamanho dos pilares e vigas, mas não o aço que tem dentro.”

Realmente, e esse é o motivo que pré-moldado no Brasil tem tantas peças que arrebentam, ou ao menos fissuram e deformam no transporte, içamento e montagem.

Quanto menos aço tem, mais próximo de uma peça de concreto puro uma peça se comporta, e vice-versa.

“Se eu usar concreto de alta resistência, preciso de menos aço, afinal tem mais resistência no concreto.”

Pelo contrário, quanto mais resistente o concreto, mais ele resiste até fissurar, e mais ele resiste armado antes de chegar no domínio 4. Alta resistência é uma maneira de permitir ser possível armar mais ainda e continuar ganhando resistência, não de diminuir aço.

“A fibra substitui o aço e não enferruja.”

Sim, mas gera fissuração excessiva, maior deformação e falta de ductilidade, só devem ser aplicadas em casos bem específicos.

“Então está tudo bem entregar um sobrado com pilares entupidos de aço?”

Não, taxa de aço excessiva além de eliminar comportamento dúctil, gera custo excessivo, um sobrado nem deveria estar cheio de pilares, e pilares mesmo deveriam ter aço proporcional aos esforços, só fica cheio de aço por erros de concepção.

Projetos na Prática → aprenda a projetar do jeito certo, desde o início

Se você chegou até aqui, já sabe que estrutura tem lógica. Não é intuição, não é ir pelo sempre fiz assim, nem colocar mais aço que sempre fica mais forte.

O curso Projetos na Prática foi criado para engenheiros civis que querem projetar sabendo o que estão fazendo, entendendo cada decisão, não apenas executar o que o software manda.

São mais de 155 horas de aulas gravadas cobrindo projetos de diferentes sistemas construtivos: alvenaria estrutural, concreto armado, metálicas, pré-moldado, em diferentes tipos de obras, indo do início ao fim, sobrados, prédios, galpões. Com comparativos, pré-dimensionamento preciso, análise de custos, concepção, dimensionamento, otimização e detalhamento.

É o curso que eu gostaria de ter tido quando comecei.

Se esta aula te fez repensar a ideia que taxa de aço boa é taxa de aço baixa, compartilhe com outro engenheiro que você quer ajudar.

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Em um sobrado ou prédio, isso significa viga sobre viga, transições…

Em um galpão, significa usar perfis de peso elevado, travamentos de diagonais…

Muitas vezes, isso chega a um ponto, onde soluções “Premium”, que tendem a alto custo, ficam mais baratas que a solução com sistemas comuns sendo adotados.

Não é por querer gastar a toa, mas por não fazer comparativos, e não escolher a solução adequada a complexidade necessária. O resultado é um projeto que entrega complexidade e alto custo, quando existe outra solução que entrega facilidade, menor custo, e maior qualidade.

Essa aula vai propor testes rápidos, baseados em comparação de quantitativos, para identificar quando uma solução estrutural está perdendo em tudo que outra opção.

O teste comparativo

Existem soluções no mercado que tendem a um custo elevado, mas melhor qualidade e/ou velocidade, como laje plana, perfis W, Treliça Espacial, Radier nervurado, Sapata/Bloco de seção variável, entre muitas outras.

Se seu projeto, com uma alternativa usualmente mais econômica, está consumindo mais material do que essas opções, algo está errado no modelo, concepção, ou geometria da obra.

Esse teste não diz que você deve usar esses outros sistemas, apenas que, nesse caso, comparado ao seu modelo, esses outros sistemas são melhores.

O engenheiro que entrega uma laje de vigotas gastando mais materiais que uma plana equivalente, também está entregando pior acústica, pior resistência ao fogo, pior durabilidade, menor velocidade construtiva e vai passar vergonha quando o cliente, ou profissional concorrente fizer a conta comparativa, e muitos vão fazer.

Teste 1 - Treliça metálica vs. Perfil W

Ao projetar uma treliça metálica, você está escolhendo uma solução que demanda fabricação especializada, centenas de nós soldados com controle de qualidade, maior suscetibilidade a impactos, e maior atenção à corrosão ao longo da vida útil.

Faz sentido quando a redução de peso justifica a complexidade.

Mas existe um teste básico antes de qualquer análise: Dimensione a mesma viga utilizando perfis W, e encontre o mais econômico que atenda todas as solicitações.

Uma treliça, para ser justificada, deve pesar menos do que ele, quanto a menos, depende dos custos de fabricação, mas 25% a 40% a menos tendem a ser alvos MÍNIMOS.

Se o perfil W pré-pronto ficou mais leve que a treliça, você tem uma estrutura mais complexa, demorada, com mais problemas a longo prazo, e que vai custar mais do que algo que existe pronto no mercado.

Não há justificativa lógica a essa escolha.

Teste 2 - Laje convencional vs. Plana

Laje plana tende a ser cara, consumo próximo de 0.20m³/m² são usuais, e consumo de aço proporcional.

Mas junto ao custo, ela entrega grande termoacústica, maior resistência a impactos, maior pé-direito livre, e elimina vigas.

Se você está utilizando laje de vigotas ou maciça fina com vigas, compare o quantitativo de concreto, aço, formas e escoramento de laje+vigas, contra os mesmos valores de uma laje plana que atende na mesma disposição de apoios.

Até uma nervurada com vigas deve respeitar a mesma regra.

Novamente, a laje convencional deve ter uma boa redução de materiais para sequer se justificar.

Esse comparativo da laje convencional também poderia ser feito contra laje nervurada, que tende a menor consumo de materiais, mas é mais complexo na modelagem.

Acústica, TRRF, altura livre e vibração

Esses fatores não são custo, mas têm valor real na obra acabada. Laje plana maciça pela maior massa, absorve melhor impactos e sons.

Pela espessura constante elevada, também tem maior TRRF.

Além disso, pela menor altura total, permite reduzir a altura entre andares e manter pé-direito livre, ou aumentar pé-direito livre, ou até aumentar a quantia de andares em um prédio com tipos.

Teste 3 - Fundação: Sapatas vs. Radier

Este teste funciona nos dois sentidos.

Sentido 1

Quando o solo tem baixa capacidade de carga, sapatas exigem maior área. Sapatas grandes, sobre solo de baixa resistência, sofrem maior risco de recalque diferencial, mesmo com baldrame conectando elas. Além delas, ainda é preciso gastar com piso, e esse conjunto tem custo real.

Faça o cálculo de materiais e mão de obra, concreto, aço e formas das sapatas, das vigas baldrame e do piso, além da escavação e reaterro, e compare com um radier que distribui os recalques se houver inércia adequada, e ainda serve de piso acabado.

Se com gasto inferior, o radier e solo resistem, a escolha por sapatas precisa de justificativa técnica explícita.

Sentido 2

O erro oposto também existe e é, na verdade, mais comum. O engenheiro projeta um radier liso, o mais comum, que tem custo igual laje plana.

Em um solo de boa resistência, cargas bem distribuídas (principalmente parede estrutural), etc… Muitas vezes é possível um radier fino com baixo consumo de materiais.

Mas conforme o solo enfraquece, a rigidez e resistência devem aumentar.

O resultado, mantido liso, é um volume de concreto que cresce linearmente com a espessura, com armadura distribuída mesmo onde não precisa.

Nesses casos, um radier com vigas ou capitéis, ou sapatas isoladas de geometria bem planejada, é capaz de entregar rigidez equivalente com consumo muito menor.

Compare seu Radier tanto com sapatas + piso, e com radier com vigas e/ou capitéis, e com o quantitativo em mãos defina o ideal.

O que fazer quando a estrutura reprova

Reprovar num desses testes é diagnóstico de erro no projeto, que exige revisão.

A sequência correta de revisão é:

• Verifique a geometria, quantia de vigas e transições, se treliça, disposição de diagonais e altura, isso é realmente essencial a obra dessa maneira? Ou você está usando viga como acabamento de parede?

• Ajustando o tipo de laje, é possível reduzir drasticamente a quantia de vigas?

• Revise os apoios, está aproveitando paredes para aliviar vigas e pilares?

• Nas vigas que existem, estão otimizadas raspando o domínio 4? Ou está cavando buraco para esconder custo?

• Se realmente não conseguir solucionar, pelo menos estudar a possibilidade do sistema “mais caro”.

  

Contrapontos

“Mas essa economia eu atinjo garantido olhando médias de consumo.”

Média de consumo serve a projeto médio.

A desculpa padrão de engenheiros que não atendem as médias é justificar pela complexidade arquitetônica e impedir críticas.

Principalmente tirando médias sem lógica efetiva. Médias de consumo deveriam ser encontradas por matemática, não misticamente.

Todo projeto tem dificuldades, tanto que são médias, não ideais de consumo. A questão é se essas dificuldades realmente explicam o consumo, ou são desculpas por teimosia.

Quando o consumo está acima de outra solução mais eficiente que resolve, “o projeto é complexo” não é justificativa, pois a solução mais simples que deveria ser cara, acaba resolveria consumindo menos.

E quando a obra for simples, se limitar a média de consumo significa que não vai atingir o máximo de economia possível.

“Mas meu projeto é muito complexo”

Pode ser verdade, pode ser que para um motorista iniciante, toda baliza é complexa.

Arquitetura pode dificultar. Mas o objetivo é perceber quanto vão custar outras soluções que podem ser aplicadas e garantir mais qualidade e velocidade. O teste não proíbe os sistemas construtivos que você escolheu, eles exigem que você aplique bem eles para compensar.

“Laje plana/Perfil W/radier tem restrições que a tornam inviável no meu caso, a mão de obra não aceita, não tem para comprar em Cupuaçu - MT”

Talvez, punção, flambagem com torção, projeto integrado, todo sistema tem dificuldades.

Mas o teste não pergunta se a alternativa é viável. Ele pergunta se sua concepção está mais cara do que a alternativa. Se estiver, a pergunta deveria ser: “Tem algo que realmente explica estar gastando tanto que meu cliente vai aceitar? Ou é mais fácil investir em algo adequado a alta complexidade?”

Sem falar que, o ponto mais inviável de uma obra tende a ser superdimensionamento.

“Mas meu sistema tem vantagens também”

Sim. todo sistema vantagens e desvantagens. Mas os sistemas recomendados nos testes tem vantagens que quase sempre são mais buscadas, e esses sistemas só não são o padrão pois outros geralmente atingem menor consumo (que não é seu caso).

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PROJETOS NA PRÁTICA

Existe uma diferença entre um engenheiro que projeta pois sabe aplicar ábacos e usar softwares e um engenheiro que projeta por entender estruturas. O cálculo é uma ferramenta. A concepção é o trabalho.

O curso Projetos na Prática foi construído para fechar essa lacuna. São 155 horas cobrindo obras de diferentes tipos, edifícios, galpões, residências, estruturas mistas, com comparativos diretos entre sistemas construtivos, análise das condicionantes que justificam cada escolha, e critérios objetivos para garantir qualidade sem desperdício.

Ele é um curso que aborda planejamento, escolhas de sistemas, e que, pela metodologia, sequer será necessário fazer essa comparação, pois ela é introdutória.

Não é um curso de software. É um curso de raciocínio estrutural aplicado a projetos reais, com metodo e ritmo de quem projeta no dia a dia, usando softwares após entender a base, mas sem se limitar a eles.

Se você quer entregar projetos que se sustentam tecnicamente e se justificam economicamente, esse é o curso.

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Eles não sabem o nome técnico do que estão fazendo. Mas estão executando um dos tipos de alvenaria estrutural. Alvenaria amarrada.

E em muitas obras, tem um engenheiro falando que precisou usar concreto armado, pois a mão de obra não sabe fazer alvenaria estrutural.

O problema não é a mão de obra. O problema é que o engenheiro que projeta não sabe nem o que é executado, nem o que a mão de obra domina.

O que é alvenaria estrutural? E o que é concreto armado?

Primeiro, o que é alvenaria estrutural? Conforme o mínimo de estruturas, temos vários tipos:

1. Alvenaria não armada: Tijolos/blocos assentados sem aço. A resistência vem da área e geometria da parede.

2. Alvenaria armada - método 1 - modular: Tijolos/blocos com 2 furos verticais, assentados alternados, preenchidos com graute e armadura, comum de se imaginar que é o único método de alvenaria estrutural. Maior capacidade de carga e de resistência a flexão. É o sistema mais utilizado para edifícios.

3. Alvenaria armada - método 2 - amarrada/cintada/confinada: Alvenaria dentro de quadros de elementos em concreto armado: cintas horizontais, pilaretes verticais executados após levantar ou enquanto levanta alvenaria. Os elementos de concreto não são estrutura independente, são a armadura da alvenaria, concentrada nas extremidades por método executivo, e por serem pontos de concentração de esforços, também tem maior resistência a flexão do que alvenaria não armada.

4. Alvenaria armada - método 3 - argamassa armada: Alvenaria com armadura na argamassa de assentamento, limitada a reforços horizontais e barras finas.

5. Alvenaria protendida: Com cabos protendidos para comprimir a parede, aumentando a resistência a esforços de flexão. Extremamente rara.

Agora, vamos a definição de sistemas de concreto armado:

6. Paredes de concreto: Onde a parede, ao invés de alvenaria, é concreto armado puro. Não é o tema dessa aula.

7. Pórticos de concreto armado + Parede de vedação: O padrão de projetos, e o padrão que engenheiros com sapatênis bonito acham que é executado em obras. Pilares e vigas são concretados, para só depois construir parede, com encunhamento antes de tocar o topo.

8. Alvenaria participante: Pórticos de concreto armado, mais alvenaria auxiliando eles na resistência, dimensionada para isso.

A maior parte das obras no Brasil são projetadas como se fossem a 7, executadas no método 3 tentando fingir ser o 7, e seriam mais eficientes se fossem alinhadas ao método 1, 2 ou 3, e se muito complexo o arquitetônico, mesclado com 7 e 8.

O pedreiro já executa alvenaria estrutural

Observe qualquer obra residencial ou comercial de pequeno porte no Brasil, e você vai ver alvenaria sendo executada e funcionando junto a “estrutura”.

Isso é, por definição, alvenaria amarrada. O pedreiro que assenta essa alvenaria já domina (ou dominaria se fosse corretamente):

• O uso de argamassa de assentamento com espessura controlada.

• A execução de fiadas alternadas.

• Planejamento de armaduras nos cantos e encontros de paredes.

• Respaldo e a ancoragem nos elementos de concreto.

A diferença entre o que ele já faz e o que é formalmente alvenaria estrutural é bem menor do que a diferença entre o que ele faz e concreto armado aporticado.

O que muda na execução com alvenaria modular

Para alvenaria estrutural modular, alguns parâmetros precisam ser controlados, mas nenhum exige novas habilidades, apenas instrução de engenheiro capacitado.

Controle das juntas de assentamento

Algo que já é obrigatório para qualidade da alvenaria, e para respeitar as cargas da NBR 6120, juntas horizontais e verticais com espessura nominal de 10mm.

O pedreiro já usa argamassa de assentamento. O que muda é medir. Isso se resolve com um gabarito simples, uma galga, e meia hora de conversa com o engenheiro de campo.

Planta de modulação

O projeto de alvenaria estrutural é modulado: a altura de cada fiada, incluindo a junta, é definida para que janelas, portas e lajes fechem exatamente em uma fiada de bloco, na largura, a junta entre blocos garante a quantia de blocos por comprimento de parede. Isso evita cortes e garante o comportamento estrutural projetado.

A modulação não é difícil de executar. É difícil de improvisar. O pedreiro precisa do projeto e de uma trena.

Um engenheiro qualificado consegue explicar modulação a um pedreiro em uma hora. Não em um semestre. Em uma hora.

Graute e armadura (se for alvenaria modular armada)

Aqui há uma diferença real em relação à alvenaria “comum”: alguns dos furos dos blocos precisam ser limpos, armados e/ou preenchidos com graute, conforme o projeto estrutural.

O pedreiro não faz isso em alvenaria “comum”, mas é algo bem mais fácil, rápido e barato que executar pilares e vigas corretamente.

E se for alvenaria amarrada, é exatamente o processo padrão que ele já faz, mas se dimensionado corretamente, bem mais econômico.

O que a mão de obra não sabe/não gosta de executar

O que exige mão de obra especializada não é a alvenaria estrutural. É concreto armado convencional de pilar e viga. O processo correto nesse sistema é:

1. Montar formas de pilares: Com formas escoradas, travadas e aprumadas.

2. Travar as formas: Com escoras.

3. Posicionar armadura: Com espaçadores, medidas exatas e cobrimento respeitado.

4. Concretar: Adensado adequadamente, sem bater vibrador na armadura, curado.

5. Desformar: sem comprometer o concreto jovem.

6. Repetir para vigas: Passo 1 a 5, para as vigas.

7. Alvenaria: levantar a alvenaria de vedação.

8. Encunhamento: Para impedir que a viga se apoie na parede.

E no final, a parede que o pedreiro levantou, não contribui com nada estruturalmente. É vedação. O concreto armado tem que fazer tudo, e a alvenaria é um tampão caro e pesado.

O engenheiro que chegar em uma obra, e exigir isso, vai ser xingado, criar problema, e se conseguir convencer o cliente a aceitar, vai gerar prejuízo e atraso na obra.

O engenheiro que chegar em uma obra, ver alvenaria amarrada, e falar que é concreto armado, precisa urgente estudar a NBR 8545 e comportamento de estruturas.

Perguntas ao mestre de obras

Se você ainda acha que concreto armado é o ideal para executar, faça a seguinte lista de perguntas a um mestre de obras, pedreiro, empreiteiro ou similar.

Você está construindo uma obra, sobrado, já está fechado o valor por empreita, você prefere:

• Executar radier de 16cm, capiteis e/ou vigas com reforços pesados ligando os pilares, ou um radier de 10cm, com baldrame apenas nas bordas?

• Em obra com estacas e baldrame, prefere também gastar tempo fazendo blocos de coroamento? ou estaca apoiando direto a baldrame?

• Escavar e executar várias sapatas isoladas armadas, levantar arranque do pilar, executar viga baldrame, em cada etapa esperando curar, tirando formas, usando espaçadores, ou cavar uma valeta e preencher de concreto ciclópico?

• Trabalhar com uma fundação profunda dependente de maquinários na obra, ou fundação superficial sem necessidade de terceiros?

• Executar pilares, vigas, laje, e levantar toda a estrutura de concreto armado, para só aí levantar alvenaria, ou prefere levantar parede de blocos cerâmicos ou de concreto, usando blocos canaleta como “vigas”?

• Montar ferragem e forma de madeira para pilares, prumar, gravatear, concretar, vibrar, esperar, desformar, recuperar imperfeições, para depois levantar alvenaria, furando e instalando ferros cabelo para ligação, ou só levantar alvenaria e encher alguns furos de blocos com graute e vergalhão solto?

• Fazer verga e contraverga com caixaria, ou usar bloco canaleta?

• Esperar a estrutura de concreto armado estar pronta e curada para só aí começar a alvenaria, ou subir a parede junto a obra?

• Chapiscar e rebocar uma parede que tem concreto e cerâmica misturado, arriscando fissura na interface, ou ter uma superfície homogênea de bloco para revestir?

Se ele disser, sinceramente, depois disso, que prefere concreto armado, interne ele por insanidade.

Por que o mercado brasileiro não adotou alvenaria estrutural como padrão?

Se a execução é acessível, e gera estrutura econômica e eficiente, por que parede estrutural não domina o mercado brasileiro?

A resposta não está na obra. Está na inércia des faculdades e escritórios.

Desde que cálculo estrutural surgiu no Brasil, o currículo é focado em pilares e vigas de concreto armado prediais. Análise de pórticos, dimensionamento de pilares e vigas por ábacos mágicos, otimização por redistribuição e detalhamento de armadura.

Por consequência, os softwares são focados em concreto armado pois é isso que tem conteúdo sobre, os engenheiros projetam só concreto armado, pois o software só calcula bem isso, e a faculdade ensina pois é isso que todo mundo usa.

Alvenaria estrutural é rara, e quando ocorre, alguém cita o mito que se alguém furar um buraco para pendurar um quadro, derruba o prédio todo.

A maioria dos engenheiros nunca dimensionou alvenaria estrutural. Não por ser difícil, mas por ter aprendido a projetar igual 60 anos atrás e nunca ter avançado.

A mão de obra não criou esse problema. Ela é a última peça do sistema e, ironicamente, nem precisa ser ensinada sobre, pois eles nunca sequer aceitaram concreto armado.

O projeto é diferente, e é aqui o engenheiro agrega valor

Meu cliente, 2 horas antes de fechar comigo: “Você está cobrando 6 vezes mais que eu paguei ao outro engenheiro, isso é um absurdo.”

Eu: “Absurdo é você saber que eu vou economizar 6 vezes mais do que cobro, reduzir prazo executivo e te entregar uma obra mais eficiente, e ainda assim achar que não vale a pena.”

99% dos engenheiros “calculistas”, sabem projetar concreto armado, mas uma minoria sabe aproveitar cada sistema, sem se limitar a um, e entregar economia e qualidade.

Um tem muita oferta, o outro tem muita demanda, e as pessoas ficam espantadas das consequências que qualquer aluno do 1º semestre de economia deduziria.

Contrapontos

“Alvenaria estrutural tem limitações severas de vãos e alturas”

Falso. Alvenaria estrutural é um elemento VERTICAL, vão grande horizontal é perfeitamente possível de vencer com vigas e lajes altas.

E para pé-direito alto, de qualquer maneira, se for ter alvenaria, ela vai precisar ser espessa ou ter enrijecedores, se for ter pilar, ele igualmente deve ser espesso.

Alvenaria estrutural não é economia por limitações se usada como ferramenta e não como âncora.

“O pedreiro não tem treinamento formal em alvenaria estrutural”

Treinamento formal não determina qualidade de execução. O que determina é instrução clara, projeto bem detalhado e fiscalização competente.

O mesmo pedreiro sem treinamento formal que levanta alvenaria amarrada todos os dias vai executar alvenaria modular com um dia de instrução e um projeto com planta de fiadas, e zero dias de instrução com alvenaria amarrada.

Agora, o engenheiro com sapatênis limpo, que acha que quando projeta concreto armado, é executado concreto armado, pode até ter treinamento formal, mas não tem experiência ou conhecimento prático nenhum.

“A disponibilidade de blocos estruturais modulares varia por região”

Com certeza, tudo tem variação. Mas é possível muitas combinações de alvenaria e métodos de armar e ainda atingir alvenaria estrutural.

E graças a recente presidência de Juscelino Kubischek, temos rodovias no país.

“É mais fácil detalhar concreto armado, o software gera os desenhos prontos”

“Mas eu sou especialista em concreto armado (Igual todo mundo)”

Se você só sabe usar um martelo, tudo vira um prego.

Se especializar não significa se limitar.

Na prática, entendendo a fundo alvenaria estrutural, é possível projetar de maneira mais rápida e eficiente combinado ela (mas não se limitando a ela) no projeto.

O custo de aprender a projetar alvenaria estrutural é real, mas mais real ainda, é o custo que um cliente paga por contratar um engenheiro que se limita a um sistema construtivo que nem é executado corretamente.

“Mas o pedreiro não sabe passar tubulação em alvenaria estrutural”

Poder passar tubulação nos furos verticais de blocos modulares é uma vantagem, mas não é obrigatório. Reclamar que não vai usar pois não pode aproveitar todas as vantagens é igual reclamar que nunca vai usar excel pois não sabe programar macros.

“O cliente quer o que ele conhece e pode financiar, ou seja, concreto armado”

Cliente quer obra barata, rápida e sem patologias futuras, projetar concreto armado e executar alvenaria amarrada viola TUDO.

Se você apresentar alvenaria estrutural com comparativo técnico e econômico, mostrando redução de custo e prazo, o cliente rejeitar é raro. O que acontece na prática é que o engenheiro nunca apresenta a alternativa.

E quanto a financiamento, MCMV já financia alvenaria estrutural a muitos anos.

“Mas se for derrubar parede no futuro, é impossível em alvenaria estrutural”

Não é, ainda mais se planejado antes.

Na prática, obras de concreto armado podem ser piores, se quando for derrubar, encontrar um pilar.

Projetos na Prática

Se você chegou até aqui, provavelmente já tem a base para projetar estruturas. Mas o que talvez falte é saber escolher, analisar, e ter uma metodologia técnica e lógica que permita defender a escolha com dados, comparativos e critério técnico, e entregar o que o cliente busca.

O curso Projetos na Prática aborda exatamente isso: como projetar obras de, e combinando diferentes sistemas estruturais, como realmente são executadas, comparando alternativas, justificando decisões e entregando qualidade.

Não é sobre seguir fórmulas. É sobre entender o problema e resolver com eficiência.

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• ERRO: Pedreiro faz estribos treliçados, ou vergalhão em arco na gaiola da viga (armadura de multa), balança a ferragem e, como ela está rígida, concluí que a viga concretada vai ser mais rígida.

• ERRO:Acreditar que a viga é o tamanho do estribo, por exemplo: “Fiz o pilar de 15x35, e a caixaria tem 20x40.”

• ERRO: Projeto tem viga de concreto in situ 30cm, é executado viga de 30cm + altura da laje, sacrificando pé-direito ou aumentando altura da obra, e facilitando fissuração.

• ERRO: Projeto veio com pilar cheio de aço por erro de armadilha de rigidez, e se acha que está cheio de aço para resistir mais carga gravitacional.

• ERRO: As vigotas de uma laje treliçada/protendida chegam em pedaços na obra, e se concluí que a laje completa será biapoiada, e que para ter continuidade, é preciso vigotas contínuas.

• ERRO: Projeto estrutural de obra em tijolo ecológico não tem um ferro vertocaç cada 100cm, que é o padrão recomendado por vendedores de máquinas de fabricação (Que não tem atribuição nenhuma para determinar isso, e que inclusive sai dos padrões da 16868), e o cliente fala “Nossa, obra está sem pilar.”

• ERRO: Cliente fala: “Como que o projeto pede grauteamento sem aço nessa alvenaria? sem aço ela não resiste NADA.”

• ERRO: Engenheiro não entende a diferença entre ancoragem e engaste, detalha armadura de borda pesada ligando laje em viga fina, e acha que isso significa que o gráfico de momentos da laje é igual engaste perfeito tabelado.

• ERRO: Engenheiro fala: “Calculei a laje biapoiada, então não precisa negativos.”

• ERRO: Projetista fala “Nossa, essa laje de vigotas está muito cara e pesada com a capa de concreto, tem como fazer capeamento com argamassa leve ou algo similar?”

• ERRO: Um pilar nasce em uma viga de transição, tubulão, sapata ou similar, e o ferreiro encosta os ferros e prende bem com arame, pois acredita que os ferros precisam estar encostados para a carga ser transmitida.

• ERRO: Uma fundação em sapata é detalhada em concreto simples, e o executor adiciona uma armadura pois colocar aço sempre aumenta resistência.

Isso resume um erro que não é exclusivo de pedreiros. Engenheiros civis que estão começando em projetos tem a mesma crença absurda de que:

• ERRO: A armadura é a estrutura, e o concreto é só proteção.

• ERRO: Mais aço sempre significa mais resistência.

• ERRO: Atravessar/colocar uma barra numa ligação cria engaste.

• ERRO: Os pontos grauteados de uma alvenaria estrutural são os “pilares” e “vigas” do sistema.

• ERRO: Retirar aço num ponto gera rótula magicamente, adicionar aço gera engaste.

Conceito central desta aula:

O aço não muda o comportamento estrutural. Ele garante que o sistema sobreviva a esse comportamento.

O nome do sistema é concreto armado, não vergalhão rebocado, o elemento principal é o concreto, com aço sendo literalmente a arma/ferramenta de auxílio dele.

Como concreto armado funciona

• Concreto dá o volume, rigidez e massa ao sistema.

• Concreto resiste a compressão, com auxílio em forças de tração.

• Aço resiste a forças de tração, com auxílio em forças de compressão.

• Ambos trabalham em conjunto, com deformações compatíveis.

Os esforços já existem, aço só garante que o concreto resiste

Quando uma viga recebe cargas, surge momento fletor, força cortante, podendo também surgir torção e axial.

Esses esforços serão praticamente idênticos com as taxas de aço adequadas ao concreto armado.

Ao chegar em carga alta o suficiente em algum ponto, o concreto não será mais capaz de resistir sozinho, e aqui o aço entra, para controlar plastificação, fissuração, e impedir ruptura.

Se houver concreto e aço adequado: Resiste, deforma dentro do esperado, fissura de forma controlada e sinaliza carga excessiva antes de colapsar.

Se você não colocar aço suficiente onde precisaria: Os esforços continuam existindo. O concreto vai ao limite da resistência (geralmente a de tração), assim que atingir ele, plastifica, fissura, redistribuir, e pode vir ao colapso, ou, se a estrutura for hiper-estática, forçar redistribuição chegando a forçar rótula. Essa falha ocorre muitas vezes sem aviso.

Se você colocar aço onde não há esforços: Ele auxilia a controlar fissuração por retração, e só isso, não irá gerar novos esforços, puxar momento, ou nada do tipo. Se torna armadura de multa.

Dobrar aço não dobra resistência

Isso até ocorre em peças flexionadas com armadura leve (domínio 2 e próximo disso no domínio 3), mas só nisso.

Em pilares robustos, a diferença de carga axial resistida com armadura mínima e com armadura máxima é pequena.

Para cisalhamento (e compressão, e tecnicamente, até na tração), mesmo sem aço ainda existe uma certa resistência, que o aço combina a ela.

Para peças em flexão raspando no domínio 4, mais aço na região traciona não aumenta resistência, e ainda tira a ductilidade, ou seja, gera falha sem aviso.

De qualquer maneira, a rigidez é praticamente a mesma, ou seja, não vai puxar carga, só garantir que resista.

Rigidez não é resistência, ELU não é ELS

Rigidez é a capacidade de não deformar, capacidade de receber cargas.

Resistência é a capacidade de não romper, capacidade de resistir cargas.

Exemplo de alta rigidez, baixa resistência: Viga de concreto simples (e igualmente uma viga onde o engenheiro achou que poderia rotular e tirar todo o aço daquela região).

Exemplo de baixa rigidez, alta resistência: Cama elástica.

Aumentar seção auxilia na rigidez, se bem planejado, também na resistência, principalmente regiões com compressão (e compresssão gerada por flexão).

Adicionar aço aumenta quase nada a rigidez, se bem planejado, aumenta resistência, principalmente a tração (e tração gerada por flexão).

A viga não é o estribo

A resistência de uma peça flexionada é a distância entre o eixo comprimido e o eixo tracionado, multiplicado pela força deles. Não da altura do estribo.

Quando uma viga é concretada em conjunto a laje, a compressão do momento positivo vai ao topo DO CONCRETO, não ao topo do que você acha que é viga. Ambas as vigas abaixo são vigas com 40cm de altura.

A seção efetiva é uma seção T ou L, com largura comprimida muito mais larga para positivos. Projetar tratando como seção retangular considera quase no domínio 4 onde na prática ainda está no 2.

Quando uma viga concretada em conjunto a laje recebe momento negativo, a tração inicia no topo DO CONCRETO, não no topo de onde você colocou aço.

Na imagem acima, a primeira viga tem um cobrimento de uns 15cm, que irá gerar fissuração absurda, ou redistribuição pesada.

Para cisalhamento por outro lado, ocorre uma perda gigante de resistência pelos estribos pararem simplesmente por ter chego na altura da laje, e treliçar os estribos não vai salvar isso, o problema é que os estribos não vão ao topo comprimido.

A geometria real da seção precisa estar no modelo. O estribo é só um dos componentes.

Engaste, rótula e o papel real da fissuração

“Se eu colocar barras ligando os elementos, tenho engaste.”

O que você tem é ancoragem e comportamento integrado.

Engaste, em projeto estrutural, significa impedimento de giro, e isso depende da rigidez dos elementos.

Uma ligação viga-pilar, laje-viga, ou similar, vai desenvolver momento negativo baseado na rigidez combinada dos elementos, tenha essa ligação aço ou não. Mas o comportamento rígido da ligação existe até o concreto plastificar e fissurar.

Conforme essa plastificação ocorre, a ligação começa a se comportar cada vez mais próximo de uma rótula.

O que a armadura faz não é criar o engaste. É garantir que, se existir engaste, ela resiste e o engaste se mantenha.

“Se eu não colocar armadura negativa, crio uma rótula.”

Não. Você cria plastificação e fissuração, isso pode forçar redistribuição, se for ao limite, rótula, é isso que força a redistribuição, não o projeto deliberado de uma rótula.

Redistribuição plástica deve ser projetada, com armadura específica para garantir a rotação sem colapso nem fissuração excessiva, dentro dos limites da NBR.

Alvenaria armada: outro sistema, mesmo erro

Em alvenaria estrutural, é comum encontrar a mesma lógica, que alvenaria é só forma, e os pontos grauteados, principalmente os ferros que resistem tudo.

Pior, pelo vício em estruturas aporticadas, muitos sequer conseguem conceber que a parede toda é estrutural, e não só onde tem aço, falando literalmente que é uma estrutura de pilar e viga escondida na parede.

“Os pontos verticais grauteados com ferro são igual pilares, as canaletas armadas são vigas.”

Alvenaria estrutural é um sistema onde a parede como um todo resiste à compressão, e a argamassa de assentamento ou aço resistem tração e garantem comportamento monolítico.

Mas a alvenaria é o principal, gerando rigidez para receber cargas, resitindo a compressão, distribuindo esforços, e enviando esforços de tração a armadura. A pior consequência disso, é achar que obrigatoriamente toda parede deve ser armada.

PROJETOS NA PRÁTICA

O que foi discutido nesta aula são fundamentos. Fundamentos precisam ser respeitados e aplicados em projetos reais para terem função.

O Projetos na Prática é um curso para engenheiros civis/arquitetos que querem sair do básico e entender o que está por trás das decisões de projeto: por que cada tipo de laje, cada sistema construtivo, como pré-dimensionar e dimensionar sistemas construtivos de maneira técnica, como comparar matematicamente vantagens e desvantagens de cada sistema, como escolher o tipo de fundação, como justificar tecnicamente cada escolha ao cliente, garantindo reforços onde necessário, mas sem armadura de multa.

O curso aborda obras de casas, sobrados, prédios e galpões, com comparativos diretos entre sistemas, estudos de caso, e a lógica de projeto.

Se você quer projetar com confiança, o Projetos na Prática foi feito para você.

Se essa aula te fez repensar como você olha a armadura de uma estrutura, compartilhe com outro engenheiro que você quer ajudar.

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“A casa é sem laje, então estrutura e fundação vai ser mais barata”.

“Vou construir em ístíú frêýmê, o que pago a mais na estrutura, economizo na fundação, que vai ser bem barata, pois é leve.”

Nem sempre. Na verdade, geralmente não.

Uma estrutura ser leve não significa ser melhor, e ao analisar em questão estrutural, econômica e desempenho, pode ser bem pior.

Efeito Diafragma: Tirar a Laje Cria um Problema Lateral

Uma laje de concreto, bem executada, gera efeito diafragma rígido, ou seja, distribuí forças laterais entre todos os pilares e paredes, garantindo deformação similar em todos (ou seja, os mais rígidos recebem maior carga e auxiliam os mais flexíveis).

Sem a laje, é preciso um telhado que gere efeito similar, ou então cada elemento precisa funcionar de forma independente, e muitas vezes, sofrendo esforços bem maiores.

Como o telhado muda

Em uma residência sem laje, ainda vai ter telhado, que não é buraco, e é essencial ser planejado junto a estrutura, pois o travamento lateral depende dele, exigindo:

• Tesouras e/ou terças dimensionadas considerando apoios de baixa rigidez lateral.

• Contraventamentos no plano do telhado, para enviar cargas aplicadas nas paredes aos pontos rígidos em cada eixo.

• Conexões capazes de absorver esforços de sucção.

• Respaldo capaz de distribuir as cargas pontuais a toda a parede, e cargas laterais da parede aos pontos rígidos.

Não é só lançar só lançar o peso no software de cálculo predial, é questão de cargas negativas e laterais.

Vantagens para compensar: Menor massa auxilia contra terremotos (que não é problema no Brasil).

Peso pode ser uma vantagem

Imagine 2 copos de água vazios, um de plástico descartável, e um de vidro/metálico. Se ocorrer um vento, qual sai voando? O mesmo conceito pode se aplicar na sua obra.

Vento

Vento gera momento fletor.

Momento é força x distância.

Divida o momento pela largura do sistema de contravento, o resultado é a força de tração de um lado, compressão extra do outro.

No caso de uma estrutura pesada? Um lado fica menos comprimido, e atende tranquilamente, o outro é dimensionado com a carga extra.

No caso de uma estrutura leve? Um lado fica tracionado, e o outro mais comprimido.

Ao ficar tracionada, a estabilidade da obra fica sujeita ao chumbador ancorado na fundação, e toda a carga se concentra nele.

E a fundação fica sujeita a ter peso suficiente para não levantar junto.

Empuxo de contenções

Enquanto vento tem uma força baixa, mas braço de alavanca considerável, empuxo tende ao contrário, forças laterais pesadas, menor braço de alavanca.

Ou seja, cortante é muito mais crítico nesse caso.

E cortante gera deslizamento, resistido diretamente pelo peso da estrutura.

Tanto é que sistemas eficientes de contenção tendem a ser massivos, muros de gravidade em gabião, alvenaria de pedras ou concreto ciclópico.

Sistemas que assustam com o volume de material, mas que, pelo grande peso, aliviam a fundação e geram economia por serem materiais de baixo custo (pelo custo de um vergalhão de 20mm, é possível comprar mais de 1m³ de pedra por exemplo).

Uma estrutura de contenção leve exige ancoragem/armadura pesada, fundação complexa, estacas robustas, etc…

Isso vale tanto em muros de arrimo, quanto obras com subsolo, ou até piscinas enterradas.

Impacto

Uma estrutura pesada responde com menor aceleração a um impacto da mesma magnitude do que uma estrutura leve, isso é 1º ano do ensino médio:

Aqui inclui todo tipo de impactos acidentais, veículos em garagens, pessoas caminhando/correndo sobre lajes, etc…

Termoacústica

Massa térmica

Materiais pesados, como concreto, alvenaria cerâmica, etc… têm alta massa térmica. Isso significa que absorvem calor durante o dia e liberam a noite, reduzindo a variação de temperatura interna.

Em regiões com variação térmica significativa entre o dia e noite, essa inércia térmica melhora o conforto e reduz custo de climatização.

Sistemas leves dependem totalmente de isolamentos, que geram custo extra, combinados a climatização essencial, e se o sistema for metálico, exigem cuidado adicional, afinal, aço é um condutor térmico.

Isolamento acústico

Paredes e lajes isolam ruído por massa e quantia de camadas.

Quanto maior a massa, melhor o isolamento.

Custo de compensar

Para igualar o desempenho de uma parede cerâmica ou de concreto espessa, é necessário material isolante e múltiplas camadas.

Para igualar o desempenho de uma laje de concreto com uma laje leve, é necessário adicionar sistemas de piso flutuante, forros acústicos, massas amortecedoras, etc…

Para igualar o desempenho de uma laje de concreto com telhado simples, é necessário pelo menos telhado termoacústico (Ex. Telha sanduíche) mais forro.

E claro, nada impede combinar sistemas isolantes a paredes e lajes pesadas e ter uma termoacústica maior ainda.

Ou seja, não é só descontar o preço da laje, ou comparar apenas custo.

Vantagem real de ser leve aqui: em obras climatizadas artificialmente em tempo integral (frigoríficos/câmara fria/servidores), a inércia térmica tem valor reduzido pois a temperatura é constante, e o objetivo é minimizar entrada de calor. Nesses contextos, sistemas leves com isolamento especializado são competitivos.

Flexocompressão

Aqui é específico para concreto e alvenaria, pois em aço e madeira, compressão tende a reduzir resistência, ou seja, estamos falando de telhado vs laje.

Compressão ajuda concreto e alvenaria

Esses materiais tem resistência a compressão muito superior que na tração.

Em uma peça submetida à flexão pura (viga, laje, pilar/parede que suporta telhado sem laje), qualquer flexão pequena já gera tração em uma das faces, resistida apenas com aço.

Quando adicionamos carga axial de compressão, geramos o mesmo efeito que a mágica da protensão, compressão elimina tração.

Com tração reduzida/eliminada, junto reduz/elimina fissuração, e armadura necessária.

Isso só é eficiente em esbeltez controlada, pois com excentricidade elevada, o momento de flambagem tende a aumentar solicitação.

Isso só é eficiente com seção adequada, compressão excessiva também aumenta armadura necessária.

Deformação

Estruturas leves tem menos material, menos material significa menor área, menos inércia.

Isso pode ser contornado com maior altura das peças, mas altura não é gratuita.

Fundações não resistem só para baixo

Aqui entra o argumento padrão, e mais enganoso de sistemas leves: “com estrutura leve, você economiza na fundação.”

Forças de tração e deslizamento

Uma estrutura leve, ao receber forças laterais, tende a “cair para cima”.

Para impedir isso, a fundação deve ter peso suficiente (ou atrito com o solo) para ancorar(“chumbar”) a estrutura.

Ou seja, muitas vezes uma fundação precisa ser maior, para impedir que uma estrutura mais leve levante ela, isso é extremamente comum de ocorrer em galpões.

Dimensões mínimas normativas

Se a fundação for em Radier, uma espessura inferior a 10cm (16cm se houver pilares), com menos de 3kg/m² sequer é viável.

Se for em sapata corrida, não há dimensões mínimas, mas na prática executiva, a largura da pá de um retro-escavadeira/mini-escavadeira é usado como mínimo efetivo.

Se a fundação for em sapatas isoladas, não que façam sentido em obras residenciais, o mínimo normativo é 60cm x 60cm.

Se a fundação for em estacas, o mínimo é diâmetro de 20cm, ou até 25-30cm a depender o método executivo, com profundidade mínima de 3m.

Em um solo de boa resistência em uma casa térrea, qualquer uma das opções acima é capaz de atender sem dimensões maiores.

Quando a economia de fundação é real

A economia por redução de peso é real em situações específicas:

• Solos de baixa capacidade: menor carga pode mudar o tipo de fundação.

• Já existe outro elemento pesado: Ex. Em um sobrado sem laje de cobertura.

Robustez estrutural

"Não se trata de quanto você bate, e sim de quanto aguenta apanhar e seguir em frente" - Rocky Balboa

Robustez é a capacidade de sofrer dano local sem perda total. É diferente de resistência. Uma estrutura pode ser altamente resistente e pouco robusta, e vice-versa.

Alvenaria, paredes de concreto e lajes bidirecionais são redundantes

Além de muitas vezes ter mais resistência que o necessário, existe redistribuição de esforços natural na obra.

Esse efeito ocorre, mesmo que em menor capacidade, até mesmo em laje de vigotas em concreto armado, pela resistência da capa.

Por outro lado, sistemas leves, tendem a estrutura isostática, e se um elemento for removido, tudo que ele suporta vai cair junto.

Alvenaria e concreto resistem melhor ao fogo

Apesar de ainda ter limitações, resistir 2 horas ou mais com alvenaria e concreto não é difícil nem caro se bem planejado.

Já para metálica ou madeira, requer camadas de sacrifício, revestimentos especiais, ensaios e manutenção regular, alternativamente, em madeira, você pode ter uma seção muito mais robusta que o necessário e resolver tudo só com camada de sacrifício.

Maior fator de segurança

O fator de segurança do aço estrutural é de 1.10, ou seja, se divide a resistência dele por 1.10.

O fator de segurança de vergalhões em concreto ou alvenaria, é de 1.15.

O fator de segurança do concreto é de 1.40.

O fator de segurança da alvenaria é 2.00.

Claro, é maior pela grande variabilidade executiva, mas mesmo assim, impacta diretamente na durabilidade média e aumento de cargas acidental.

Para combinar, esse fator, junto a majoração de cargas, é aplicado sobre todas as cargas da estrutura, ou seja, um aumento incorreto de carga em 10-20kgf/m² (ex. adicionar placa solar) pode causar patologias pesadas em uma estrutura leve, mas muda pouco uma estrutura pesada (quando você ouviu notícias de uma laje que caiu após instalação de paineis solares? Em telhados, é comum, infelizmente).

O que acontece em sistemas otimizados

Sistemas leves tendem a ser “otimizados”, ou seja, projetados até chegar próximo ao limite. Isso é eficiência, mas não é melhor necessariamente:

• Um perfil metálico que sofre corrosão pequena ou impacto leve, muitas vezes já precisa ser reforçado/substituído.

• Seção reduzida tem margem menor a erros de instalação.

• Um parafuso que faltou, ou uma solda mal feita, pode comprometer toda a estrutura.

• Se um elemento sofrer um impacto pesado e falhar, a obra toda pode vir a ruína.

O argumento não é que sistemas leves são frágeis, mas sim que exigem mão de obra especializada, execução precisa, fiscalização rigorosa e manutenção ativa para manter o mesmo nível de segurança que estruturas pesadas entregam com tolerância ao erro.

Durabilidade

A comparação de custo entre sistemas construtivos quase sempre é feita no custo de construir, ignorando custo de manutenção, reposição pós vida útil, adequações e correção de possíveis patologias. Um comparativo deveria incluir:

• Revestimentos: Seja pintura em metálica, verniz em madeira, ou similar, é essencial manutenção periódica.

• Substituição de elementos: Principalmente em sistemas leves, seja por umidade, ou vida útil.

• Substituição da estrutura: Após o esgotamento da vida útil, os elementos precisam ser trocados, sem derrubar a obra se possível.

Contrapontos

“Você está criticando sistemas mal executados. Metálica e Madeira Leve, principalmente se falar em inglês ignorando ser leve, com projetos completos e execução especializada, atendem todas as normas e entregam desempenho equivalente ou superior.”

Todo sistema construtivo bem executado vai atender. Questão é, quanto custa, quais os possíveis problemas, qual o risco de não ser bem executado, e que não tentem esconder as desvantagens dele (que é um risco muito maior quando se contrata alguém que fala que não tem desvantagens).

O problema é que “bem projetado e executado” não é o padrão do mercado brasileiro. Mão de obra especializada é escassa e cara. Projetos completos (incluindo projeto de vedação, termoacústica, industrialização e conexões) raramente são contratados. O que é vendido como sistema leve na maioria das obras é insuficiente.

“Estruturas metálicas têm ductilidade, comportamento previsível, e aço permite muito mais precisão que alvenaria e concreto.”

Correto, por isso que o fator de segurança de metálica é 1.10 e da alvenaria é 2.00.

Mas mesmo colocando o dobro da resistência necessária, alvenaria ainda tende a menor custo final.

Mesmo assim, metálico ainda tem os problemas de manutenção, incêndio, durabilidade, ligações e ancoragem da/na fundação.

Em obras industriais, e algumas residências de alto padrão, peças metálicas podem ser parte importante da estrutura, como um dos, mas não o único elemento dela, isso claro, se bem planejadas e executadas, mas habitação popular ou de médio padrão com execução convencional, difícil provar com números a eficiência da metálica.

“Então você é contra casa sem laje?”

Não, sou contra quem acha que vai economizar rios de dinheiro tirando a laje, ignorando que vai gastar mais com telhado, requer uma estrutura dele mais robusta, e não vai atingir a mesma qualidade termoacústica.

Existem casos que é eficiente, e garante bom custo benefício, mas não é algo garantido.

“Então você é contra Ístíw Frêîmêrs?”

Não, inclusive é um dos 6 sistemas construtivos de parede que defendo como funcionais se bem escolhido ao caso que precisa.

O que sou contra é quem mente ao cliente que vai ser muito mais barato, escondendo os problemas e as desvantagens (E a outra coisa que sou contra é falar em inglês errado para parecer gourmet).

Se Você Quer Tomar Decisões Com Segurança

O que falei nessa aula é conceitual. Na prática de projeto, as decisões são mais complexas: envolvem análise do SPT, pré-dimensionamento, criação de modelos, orçamento real, prazo de projeto e execução, disponibilidade de mão de obra, e várias outras variáveis que mudam o ideal.

É isso que o Projetos na Prática ensina.

O objetivo dele não é ensinar a só abrir o software e criar um modelo genérico. Ele te ensina a projetar obras reais, desde planejamento, critérios objetivos para decidir quando usar cada sistema construtivo, como projetar cada um, como projetar sistemas em conjunto, e como garantir uma obra que atende as demandas do cliente.

Você vai aprender a raciocinar sobre a estrutura antes de fazer o cálculo, e fazer o cálculo de maneira técnica entendendo o que está acontecendo sem continuar sendo escravo do software.

E par quem quiser ir além e dominar sistemas especiais, o Otimização Estrutural cobre tudo do Projetos na Prática, mais metálica leve, protensão, sistemas de alto desempenho e obras de alta complexidade em geral, com a mesma lógica e mais suporte técnico direto.

Se esta aula te fez repensar como vocêjustifica escolhas estruturais, compartilhe com outro engenheiro que você respeita, aquele que você sabe que vai questionar o que leu, discutir e chegar às obras pensando diferente.

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“A laje nervurada economiza até 30% de concreto e aço.”

É o principal argumento de venda. Está no catálogo da Atex. TECNICAMENTE, é verdade, mas na prática? Não é bem assim.

O que o catálogo diz

Na página de estudo de caso, eles comparam a Laje nervurada com uma laje maciça plana equivalente. Os resultados são:

• Para cubetas eficientes com capa mínima, redução de até 35% do consumo de concreto para a mesma inércia, COMPARADO A LAJE PLANA.

• Para lajes NA PRÁTICA, respeitando NBR 6118 e 15200, considerando maciços e ajustes arquitetônicos, redução de ~20% no consumo de concreto para a mesma inércia, COMPARADO A LAJE PLANA.

• Em alguns casos, a economia de concreto é inferior a 10% (Ex. 610B125/Pavplus, 10+10) COMPARADO A LAJE PLANA.

• Para lajes unidirecionais, a redução efetiva é ~40% no consumo de concreto para a mesma inércia, COMPARADO A LAJE PLANA que ainda seria bidirecional.

• Redução de aço proporcional a redução de concreto.

• Em grandes vãos, por reduzir o peso, até um pouco mais do que acima.

Mas agora vem a pergunta que um engenheiro tem que fazer:

O que exatamente está sendo comparado aqui?

A comparação SEMPRE é inércia equivalente contra laje plana

A única coisa analisada é qual tem menos concreto e aço, com inércia equivalente da seção bruta do concreto simples.

Inércia é área multiplicado pelo quadrado da distância, no caso de lajes, quadrado da altura. Para reduzir o consumo de concreto, é preciso REDUZIR a seção, o que, obviamente, reduz a inércia.

Por ser seção complexa, onde parte do concreto fica em nervuras perpendiculares, nem todo o concreto é utilizado. Então, desvantagem dupla a ATEX, que ela compensa com altura, ganhando ao quadrado.

Traduzindo: Eles pegaram as melhores opções nervuradas, calcularam a inércia, e encontraram qual chapa de concreto lisa (a pior opção possível para inércia) teria o mesmo valor. A altura equivalente plana é sempre menor que a altura da nervurada.

Quanto a mais de altura? Como base, 33% a 50% a mais, e as que tem maior eficiência e mais economizam material são justamente as que mais gastam na altura.

E essa diferença de altura gera custos significativos na obra.

Inércia equivalente não significa laje equivalente

Você precisa a mesma inércia com os 2 tipos de laje? NÃO.

Vantagens que a nervurada tem, mesmo se empatar na inércia:

• Menor consumo de materiais e cargas na fundação (Isso é a única coisa falada) SE BEM PLANEJADO (isso é ignorado).

• Mais leve, então, pode ter menor inércia e ainda respeitar a flecha.

• Por ter capitéis, tende a maiores negativos, gerando menor flecha ainda.

Vantagens que a maciça tem, mesmo se empatar na inércia:

• Maior pé-direito livre.

• Não precisa encaixes, ou maciços próximo a borda.

• Não precisa planejamento da posição das cubetas (modulação).

• Não tem nervuras onde furos verticais enfraquecem muito, simplificando adequação com hidrossanitário.

• Se armada, aceita tubulação horizontal interna.

• Pode ser rebocada gerando fundo liso sem exigir forro.

• É muito mais eficiente no cisalhamento, enquanto cargas pontuais pesadas (e reações) na nervurada exigem capiteis.

• É mais efetiva em momentos diagonais, por exemplo, o volvente.

• Por ter seção simétrica, tem maior W, fissurando menos, e controlando melhor a flecha.

• Por não ter pontas finas inferiores, resiste muito mais até atingir o domínio 4.

• Por ter maior massa, tende a absorver melhor vibrações e impactos. (Pois F=M*A)

• Por ter maior área de seção, aceita mais protensão.

• Permite seções variáveis (Ex: Laje que engrossa ou afina aos poucos, em balanços por exemplo, ou menor espessura nas áreas úmidas).

O comparativo ignora totalmente lajes maciças finas

E como fica em vãos pequenos, que representam a maioria das obras residenciais do Brasil, onde a inércia de uma laje maciça de 10cm é suficiente?

E obras com parede estrutural, que funciona como vigas de inércia gigante/pilares gigantes, reduzindo vãos efetivos?

Nesses casos, uma laje maciça de 10cm resolve o problema. Essa laje:

• Consome 0,10m³/m² de concreto, menos que quase qualquer opção de laje nervurada, tirando algumas unidirecionais, que ainda quase empatam.

• Tem melhor TRRF contra as nervuradas leves, pois 100% do concreto está na capa.

• Não exige malha positiva mais malha de capa.

• Qualquer carpinteiro no Brasil sabe executar.

• Tem altura total de 10cm, menos que qualquer nervurada.

Nesse cenário, a nervurada nem compete. A maciça simples é mais compacta, mais leve, mais barata em fôrmas, e tecnicamente adequada para o vão.

O argumento da nervurada começa a se tornar relevante quando os vãos ultrapassam 5m com apoio direto em pilares, ~7m com apoio em paredes, onde a maciça equivalente precisaria de espessura elevada ou vigas. Abaixo disso, o debate nem deveria existir.

Resistência ao fogo - NBR 15200

A NBR 15200 define a resistência ao fogo de estruturas de concreto. Para lajes, o método tabular da norma determina o TRRF com base em dois parâmetros: espessura da capa de compressão e o recobrimento da armadura.

A altura da nervura não entra nessa conta, e pior, ainda tem critérios adicionais de cobrimento e largura mínima das vigas.

Uma laje nervurada com capa de 8 cm tem exatamente a mesma eficácia contra fogo que uma maciça de 8 cm pelo método tabular da NBR 15200. A nervura abaixo da capa, por mais alta que seja não contribui para o TRRF no método tabular.

Isso dificulta o projeto em prédios altos, onde 90/120 minutos é padrão, a espessura mínima da capa deve ser determinada pela resistência ao fogo. E isso significa a espessura de uma laje maciça fina, MAIS AS NERVURAS, reduzindo a economia anunciada.

Laje nervurada são apenas várias mini-vigas

As nervuras que dão altura, e consequentemente, inércia a laje. Mas quanto mais largas e próximas as nervuras, maior o consumo de concreto, então, o ideal é minimizar a largura, e maximizar espaçamento.

Por outro lado, existe largura mínima normativa, e o espaçamento máximo é variável pela NBR 6118 como:

• Até 65cm (Cubetas modernas saem disso), nem exige dimensionar mesa a flexão.

• 66cm+, deve dimensionar a mesa na flexão.

• 91cm+, as nervuras devem ser dimensionadas a cisalhamento como se fossem vigas.

• 110cm+, dimensionar como se a capa fosse laje e as nervuras fossem vigas.

As cubetas comercializadas no Brasil cortam justamente no 90cm. E engenheiros já fogem de 91cm+, por ter que colocar estribos na nervura e não ter catálogo pronto. Mas, para respeitar a 15200, como já vai ser preciso capa de 8cm+, é possível utilizar nervuras alternadas, e dobrar espaçamento, isso existe a décadas nos EUA, como sistema “Skip-joist”, e também no Brasil com o anulador de nervuras.

Vamos comparar 3 lajes, com inércia equivalente, igual a ATEX faz.

• Laje Atex 800, 20+8 - Inércia equivalente 19.4cm, espessura equivalente 14.4cm.

• Laje Atex 800, 25+8, “Skip-joist” In eqv 19.3cm, espessura equivalente 12.4cm.

• Laje Atex 800, 30+5, “Skip-joist” In eqv 20.3cm, espessura equivalente 10.6cm.

Ou seja, é possível, com estribos e 5cm a mais na altura, reduzir 2cm de concreto por m² (e reduzir peso em 50kg/m²), e fazer marketing de 35% de economia mesmo com capa de 8cm, e 50% com capa fina.

Mas esse sistema é MELHOR por conta disso? Não, é mais alto ainda.

Quando a laje nervurada é de fato a melhor escolha

Não estou dizendo que a nervurada é pior. Estou dizendo que você precisa saber quando ela é melhor.

Cenários onde a nervurada se justifica:

• Grandes vãos (acima de 5m entre pilares, 7m entre paredes), sem vigas, onde a redução de peso próprio alivia fundações, pilares e paredes.

• Projetos onde laje nervurada exposta está no arquitetônico.

Cenários onde a maciça simples ou outros sistemas competem melhor:

• Vãos menores que 5 m, apoiados em paredes, uma laje maciça de 10-12 cm é mais leve, compacta e barata.

• Quando a altura livre deve ser maximizada, a plana vence.

• Quando o TRRF, carga pontual de punção, ou similar exige capa espessa, a vantagem material diminui.

• Arquitetônico muito complexo, onde seria necessário muitos maciços.

Como fazer essa conta na prática

Um engenheiro competente não escolhe o sistema pelo argumento do fabricante. Ele faz a conta comparativa considerando:

1. Consumo de concreto e aço: incluindo os maciços, capiteis e tudo mais, não só a região central.

2. Custo de forma: Custo total da forma, incluindo capiteis e bordas, lembre que o Sistema Planex da própria Atex empata com a nervurada aqui.

3. Impacto no pé-direito: custo da altura extra em toda obra, inclusive instalações e vento, ou perda de valor por pé-direito baixo.

4. Nervurada com capa adequada: a capa necessária pelo TRRF, cobrimento e alojamento da armadura.

5. Peso próprio total: incluindo o impacto nas fundações e nas cargas de vento.

O resultado pode ser favorável à nervurada ou não, depende do projeto. O problema é que a maioria dos engenheiros não fazem a conta, e acabam sendo vendidos pelo fabricante que promete coisas que nem sempre são 100% verídicas no caso da obra.

Contrapontos

“Mas o fabricante diz que economiza no todo, considerando fundações mais leves.”

Sim, CONTRA LAJE PLANA, EM GRANDES VÃOS, sem altura limite, isso é real.

Mas esse argumento cai por água comparando vãos controlados, comparando contra laje fina, comparando com prédios mais baixos.

Não é automático, e especialmente não é verdadeiro em vãos pequenos.

“Obra de múltiplos pavimentos, a forma é reutilizada muitas vezes, compensa.”

Correto, mas para isso existe sistema Planex. O argumento de “sair da madeira” não é exclusivo da nervurada.

“Mas todo mundo usa nervurada e é inovador.”

Se todo mundo pulasse da ponte… ?

“Em protensão, a nervurada ainda é mais econômica por usar menos material.”

Sim, COMPARADO A PLANA, se não houver limite de altura, mas, perde a uma laje fina, com vigas altas protendidas.

Você escolhe de maneira técnica ou por marketing de catálogo?

Se você chegou até aqui, já sabe que a pergunta certa não é laje nervurada vs maciça/plana? A pergunta certa é: qual combinação de sistemas, neste projeto específico, resulta no menor custo e maior qualidade, calculado?

Isso exige saber projetar cada sistema, pré-dimensionar custos e qualidades de cada, e combina-los para atingir o ideal ao cliente.

É exatamente isso que eu ensino no curso Otimização estrutural.

Você aprende a projetar de verdade, indo desde análise estrutural, a otimização de prédios altos, comparando opções e encontrando o que realmente é econômico e o que é só conversa.

O engenheiro que conclui o curso Otimização Estrutural consegue determinar sistemas da obra toda, desde a fundação a cobertura, e em reunião com arquiteto e dono da obra mostrar contas, demonstrar valores e justificar as escolhas, sem falar “sempre fiz assim” e sem se limitar ao que é comum.

Se isso é o que você quer aprender, clique aqui.

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Casa de 150m² a ser construída.

100 metros lineares de parede, pé-direito de 3,00m.

Orçamento calculado final de R$500.000.

O cliente quer aumentar o pé-direito para 3,60m.

Qual o custo adicional?

Essa pergunta, ou outras similares, podem ser feitas pelo cliente durante o planejamento da obra, e a resposta pode causar consequências pesadas ao orçamento da obra. Seja isso uma casa, ou um prédio de 20 pavimentos.

Mas o crítico para você é, muitos engenheiros utilizam isso, para ganhar altura de vigas/lajes, usar uma laje mais espessa, poder passar tubulações abaixo da laje, ou similar.

E claro, 3.00m para 3.60m é um exemplo, o que você falaria se cliente quer pé-direito duplo? E um cliente que insiste dizer que busca economia e com 5m de altura consegue enganar o CUB e ter mezanino de graça?

E o crítico é, como quase tudo é comparado por m², engenheiros sabem naturalmente que aumentar a área da obra em 20% aumenta o custo em aproximadamente 20%.

Mas a forma como um engenheiro responde a pergunta da altura revela exatamente o que ele enxerga, o que ele ignora, e como ele pensa sobre custo de obra.

O que muda? E isso importa?

• 60cm a mais de altura em todas as paredes.

• 100 metros lineares × 0,60m = 60m² a mais de parede a ser construída.

• 120m² de revestimento e pintura (duas faces).

• Esbeltez da parede ou dos pilares aumenta.

• Instalações verticais (elétrica, hidráulica) sobem junto.

• A altura do escoramento da laje aumenta.

• Em múltiplos pavimentos (até em sobrados), a escada aumenta.

• Em múltiplos pavimentos, esforços de vento aumentam, rigidez diminui.

Isso combinado gera um custo considerável a obra.

Ideia errada 1 - “É só um pouquinho a mais de material”

“É só 1000 tijolos a mais, diferença de material é pequena, uns R$1.000.”

“O CUB era R$3300, pé-direito não muda CUB, então quase mesma coisa.”

Por que está errado:

O volume de material é de fato pequeno. Mas 60m² de parede acabada é muito.

Parede pronta, alvenaria, chapisco, reboco, massa corrida, pintura, nas duas faces, a uma altura elevada que exige andaime, custa R$250 a 300/m² dependendo da região, padrão de acabamento e tipo de parede. Isso levaria a crer que a conta é 250 a 300*60=15k a 18k, mas não é só isso.

Ideia errada 2 - “É só um pouquinho a mais de esbeltez”

“20% a mais de altura, é só 20% a mais de esbeltez, muda pouca coisa”

Por que está errado:

Por Euler, 20% a mais de esbeltez significa perda de 31% da resistência em peças esbeltas.

A alvenaria/pilar de 14cm, que já tinha esbeltez simples de 21(ou 74 real), vai a 26. Ou seja, já precisa ser armada ou calculada com fator segurança de 3, momento de segunda ordem aumenta 44%, exigindo maior armadura.

Mesmo que precise armar os 360m² de alvenaria, ainda são ~750kg de aço, mais graute, em torno de ~10k, mas não é só isso.

Ideia errada 3 - “É só aumentar espessura”

“Essa ideia de esbeltez elevada é fácil corrigir, troca para alvenaria de 19cm, e pronto, até reduz esbeltez e melhora termoacústica.”

Por que está errado:

Primeiro, a parede mais espessa exige alvenaria mais cara, a diferença aqui é pequena, mas qualquer R$25/m² EM TODA A OBRA já se torna próximo de R$7k.

Com 100m lineares de alvenaria, aumentar espessura em 5cm de todas, significa perder 5m². Ou seja, a casa de 150m² precisa subir a ~155m² para empatar na área útil.

E se o cub é R$3300/m², aqui temos mais R$17k, totalizando ~R$24k.

Mas como 19 para 14 é um aumento de 35.7%, e o aumento de análise é apenas 20%, tiramos uma regra de 3, e encontramos 13.5k.

Ideia errada 4 - “É só um pouquinho a mais de carga”

“Ok, vai aumentar só a parede.”

Por que está errado:

Em torno de metade do peso de uma obra vem das paredes+pilares. Aumentar elas em 20% significa aumentar peso total em ~10%, e o custo da fundação uma parte disso.

Suficiente para precisar alargar sapata, reforçar o radier ou adicionar algumas estacas. Um aumento de ~5% na fundação já é 0.5% no total da obra, ~R$2.5k.

Além disso, precisamos aumentar instalações.

Ideia errada 5 - “Aumenta proporcional ao volume”

“Aumentou o volume da casa em 20%, aumenta o custo em 20%.”

Por que está errado:

Não aumenta tudo, aumenta apenas as paredes e, se houver, pilares, e um pouco da fundação, não aumenta custo de aprovação na prefeitura, terraplenagem, revestimento dos pisos, e muda pouco em instalações, esquadrias....

Questão 6 - O problema da escada

Imaginamos uma casa térrea, mas e como funciona em sobrados e prédios? Além de aumentar parede, a escada deve ser maior.

60cm significa 3 a 4 degraus a mais. Isso significa 1m² a mais, e um vão levemente maior da escada, aumentando espessura e armadura.

1m² PARECE pouco, até você lembrar que 1m² é o valor unitário do CUB.

Questão 7 - O problema do vento

Imaginamos uma casa térrea, mas e como funciona em prédios? Vento gera momentos maiores, piorando esforços globais da obra.

Claro, esforços globais são bem controlados com parede estrutural, mas ainda tem um limite, e são críticos em obras limitadas a pilares e vigas sem núcleo rígido robusto (que é parede estrutural).

Imagine um prédio de 20 pavimentos. com 3.00m entre pavimentos, temos 60m, com 3.60m entre pavimentos, temos 72m. Isso significa fazer um prédio com altura de 24 pavimentos, exigindo resistência equivalente a cargas de vento. Alternativamente, significa trocar 24 andares de 3.00m por 20 andares de 3.60m.

Aqui a geometria varia muito, então não temos uma regra específica para determinar valores exatos, mas só de saber que arranha céus usam como padrão laje plana, já temos uma ideia de quanto cada cm a mais custa.

A conta correta

São muitas variáveis, mas a ideia é, comparado a 3m, aumentar pé-direito significa uma parede mais reforçada ou espessa, uma obra maior para a mesma área útil, mais peso da parede, e mais área total.

A opção mais próxima do ideal é somar erros 1 e 4, mais o mais favorável entre 2 ou 3, para próximo de ~30k(6%) a mais.

Já em prédios, 4 é mais crítico e também precisamos adicionar questão de vento e escada, apesar de que economia de escala poder auxiliar, e até permitir paredes compactas eficientes (Ex. paredes de concreto), mas ainda assim, próximo a 6%.

Mesmo que essa altura seja para vigas, ou laje alta (Ex. nervurada), não alvenaria, ainda precisamos contar efeitos de vento, escada, instalações e peso.

Mas, uma regra geral simples:

Em obras residenciais, cada 10cm a mais na altura, como base, 1% a mais no custo global da obra inteira, E VICE-VERSA (mais baixo, mais barato).

E para quem quer um pé-direito duplo? 25-30% a mais, e se depois vai fazer um mezanino, também vai ter o custo dele.

Aumentar 10cm por andar é equivalente a 5cm de concreto extra por andar, muitas vezes compensando mais trocar até tipo de laje para ganhar altura antes de fazer isso.

E o que responder a um cliente que sugere isso?

“Cada 10cm a mais, 1% dos 500k de orçamento base a mais, no seu caso, ~30k, mas posso fazer o pré-dimensionamento exato, talvez custe 25k ou 40k, a depender do arquitetônico.”

Como a escolha errada de sistemas construtivos estraga a obra

O CUB médio no Brasil é próximo de 2 salários mínimos, com variações por tipo. Ou seja, em 2026, R$~3.200. Em uma laje de 100m², R$320/cm, imaginando esse caso temos:

• Baixar o forro 30cm para poder fazer vigas altas = R$9600/100m².

• Trocar laje plana 18cm por nervurada de 20+8cm = R$3200/100m². (A economia de material é ~R$5000/100m², mas menor termoacústica), e para piorar de vez é mais difícil instalar as tubulações dentro da laje.

• Parede estrutural que elimina as vigas, combinada a pavimento tipo e laje fina (maciça de 12cm já atende maior parte dos casos) = soma o desconto das vigas, com o desconto de laje baixa, com uma laje que consome menos concreto e aço.

• Substituir forro de gesso 15cm abaixo da laje por laje rebocada, que perde 2cm = economia R$4100, ou seja, na diferença, adicione R$4100 no gesso.

Uma sala, que por ventura, tenha uma viga por cima, ainda vai ter todo o forro rebaixado por conta dela. Uma viga mais larga e baixa resolveria, custando bem menos que aumentar a altura da obra.

E como aumentar pé-direito percebido sem esse custo?

Para o último pavimento (e casas), telhado inclinado aparente, podendo até ter laje inclinada. Isso garante maior volume acima, sem maior área de paredes.

Vamos imaginar a mesma casa de 150m², considerar 10x15.

Aumentar a inclinação do telhado de 10% para 50% em 2 águas por exemplo, vai gastar apenas 20m² de telhado/laje inclinada a mais e 20m² de parede a mais, mas garantir uma altura média maior que 100cm, e com 4 águas, sequer há gasto de parede (Obs: Não há economia com 1 água).

Além disso, torna o telhado auto-limpante, permite mais tipos de telhas, e reduz a insolação nas paredes se houver beiral.

A imagem abaixo é de uma casa com 2.40m até o telhado, com telhado inclinado.

E quais as soluções em prédios? Lajes mais finas, tipo maciça se parede estrutural, e se houverem vãos grandes, laje plana, que é cara, mas a redução de altura entre pavimentos e ganho de termoacústica muitas vezes se paga.

Na época, achei que estava ensinando a solução ideal ao problema de fundação superficial na divisa.

Estava errado, não sobre o funcionamento, mas sobre o que é ideal. Hoje quase nunca uso sapata “Tê” em obras, por existirem soluções mais eficientes ainda.

Essa aula é o caminho que percorri até a conclusão.

O problema base: carga excêntrica

Quando um pilar está na divisa do terreno, o eixo da carga está longe do eixo da fundação, pois ela não pode invadir o terreno vizinho.

Por consequência, força x distância = momento. Que precisa ser resistido por algum elemento. Se não for equilibrado, a fundação gira, e a obra sofre patologias, podendo até tombar.

A maneira padrão de solucionar isso, é adicionando uma viga, modificando apenas a posição da viga.

Quanto maior a diferença entre o eixo do pilar/carga, e o eixo da sapata, maior o momento fletor que a viga precisa suportar.

Ou seja, imaginando pilar com 20cm de largura perpendicular a divisa, 40tf de carga axial, e sapata rígida com 1.44m², temos as seguintes opções:

Sapata 120x120x30cm, excentricidade de 50cm, momento 20tfm, viga ~25x60.

Sapata de 100x145x40cm, excentricidade 40cm, momento 16tfm, viga ~25x50.

Se fosse 80x180x50cm, excentricidade de 30cm, momento 12tfm, viga ~20x50.

Se fosse 60x240x70cm, excentricidade 20cm, momento 8tfm, viga ~20x40.

Se fosse 40x360x110cm, excentricidade 10cm, momento 4tfm, viga ~20x30.

Quanto “mais retangular” a sapata, menos a viga de equilíbrio, maior a sapata. Em um comparativo geral, vemos que para dimensões da sapata próximo de 2x1 é o ideal.

Se existisse algum método, de fazer sapatas estreitas e longas, mas ainda finas e sem momentos pesados, com certeza ele ajudaria muito…

Os três métodos são quase iguais

Os três métodos podem ser resumidos a escolha uma desvantagem:

• Transição: Viga deve suportar cortante pesada.

• Alavanca: Viga exige muita escavação.

• Tê: Arranque de divisa deve ser robusto, largura da sapata.

Depois da minha aula, alguns engenheiros em culto a carga copiaram o conceito, mas sem alargar o pilar o suficiente, gerando resultados piores, mas mudando o formato, e pior, alguns acharam que o arranque era mágica que elimina a excentricidade, e nem colocavam vigas de equilíbrio, e aí sim gera problema na obra.

Dentre as três opções:

• Transição: Cortante pesada exige viga robusta e estribos pesados, ficando cara.

• Alavanca: Escavação é demorada, com maquinário, e cobrimento mal feito pode gerar problemas ocultos, apesar de aumentar área de apoio.

• Tê: gasta mais concreto no arranque, o custo extra é baixo, e é o único caso que gera uma estrutura hiperestática.

E baseado nisso, recomendei a Tê. Além do descrito acima, ao contrário das outras duas, sapata tê pode ser melhorada.

Primeira melhora: atrito na base

Os três modelos tratam a sapata como se estivesse apoiada em superfície lisa, mas na prática, existe atrito entre a base da fundação e o terreno.

Modelo teórico, fundações apenas com cargas verticais.

Na prática, esse atrito não é desprezível. uma sapata usual pode resistir 25 a 50% da carga axial no atrito. O que isso muda?

Modelo estrutura hiper-estática, pilares absorvendo parte dos momentos da viga.

Obs: Para ser mais ECONÔMICO, é essencial seção adequada nos pilares para suportar o momento, mas é mais PRECISO, e permite maior otimização se bem utilizado.

Segunda melhora: empuxo passivo

Pelo modelo anterior, consideramos apoio apenas na base.

Mas o solo enterrado resiste ao deslocamento horizontal, inclusive, o solo é a ÚNICA coisa que trava fundações e arranques. Isso se chama empuxo passivo, que a NBR 6122 permite considerar, com fator de segurança de 2.

Essa deformação está errada, pois ignora solo perimetral.

Além de mais preciso, esse modelo é quase sempre benéfico, por reduzir deformação lateral da estrutura.

O problema é, o empuxo passivo só vai englobar a largura do pilar. Como temos um pilar compacto rente a divisa, a diferença é pequena.

Se existisse algum método, de aumentar drasticamente o empuxo passivo, com certeza ele ajudaria muito…

Terceira melhora: divisa dupla elimina momentos

Se, ao invés de uma divisa, houvessem 2 pilares em divisas opostas, as deformações laterais se anulam, e a estrutura fica mais rígida.

Só por isso, seria uma vantagem gigante. Mas ela ainda é maior que isso.

Ao adicionar a segunda divisa, o momento fletor vai todo ao pilar, e a peça que liga os pilares pode ser extremamente compacta, pois ao invés de momentos, suporta apenas tração, ou seja, se torna um tirante.

Mas como? Pela rigidez artificial gerada por uma obra simétrica.

O DCL de cada parte se torna assim, isostático, com rótula nas pontas.

Isso também pode ser feito tranquilamente mesmo que um dos pilares não seja na divisa, desde que momentos de tombamento similares.

Óbvio, se houver grande variação de momentos de tombamento entre os pilares, não vai funcionar, pois não existe rigidez lateral para apoio real, apenas simetria.

Quarta melhora: Rigidez real lateral

Mesmo modelo, mas com o pilar de equilíbrio de inércia elevada, e engastado na base.

A ideia é interessante, mas o pilar de equilíbrio, além de suportar a carga axial de um pilar interno, vai precisar equilibrar um momento considerável, além de ter fundação excêntrica, maior e mais cara.

Mas aqui vem a pergunta:

Para isso funcionar, é preciso aumentar o pilar interno e sua fundação para garantir alta rigidez e resistência lateral, mas aumentar quanto?

Resposta:

Se o pilar era compacto, quadrado, pequenininho, e a sapata já foi definida como quadrada, muitas vezes é preciso dobrar o consumo de concreto e aço, e ainda vai estar no limite.

MAS, se o pilar era largo, robusto, longo, e a sapata também é retangular no eixo da força lateral, a diferença vai ser insignificante.

Se existisse algum sistema construtivo, com pilares de alta rigidez lateral em um eixo, sem custo elevado, com certeza ele ajudaria muito…

Sapata tê é só um band-aid a maluquice de teimar em pilar e viga

O sistema construtivo de sapatas longas, estreitas mas ainda finas existe, se chama sapata corrida.

O sistema construtivo de baixo custo, mas que garante alta rigidez lateral nos “pilares” existe, se chama parede estrutural.

O sistema construtivo que aumenta drasticamente o empuxo passivo existe, se chama alicerce (embasamento sobre sapata corrida), se ao invés de um arranque de 20-25cm de largura, houvesse uma parede com 4-5m de largura, o empuxo seria 20 vezes maior.

Sapata corrida, alicerce e parede estrutural são um combo perfeito, mas que só funcionam juntos.

Ou seja, ao utilizar parede estrutural, aplicamos as 3 soluções de uma só vez. E mesmo que em alguns pontos não seja possível paredes, isso NUNCA É O CASO NA DIVISA.

Não existe desculpa nesse caso

A ideia de usar parede estrutural já existe, e mesmo os engenheiros que se limitam ao ensinado na faculdade, mesmo os que divulgam constantemente que garantem economia e teimam em só pilar e viga, tem a ideia sutil na cabeça de que “Alvenaria estrutural é mais barato.”

Mas junto a essa ideia, há motivos para justificar nunca utilizar, como:

“Alvenaria estrutural não aceita arquitetônicos cheio de aberturas, quinas e dobras”

É um pouco mais complicado a todos os sistemas nesse caso, não tendo sentido, mas mesmo que tivesse, MAS ISSO NÃO OCORRE EM PAREDES DE DIVISA.

“Vai que, daqui 15 anos, o cliente resolva remover uma parede”

Não faz sentido, pilar e viga seriam piores ainda se isso ocorrer, mas, novamente, mesmo que fizesse, reformas não removem paredes de divisa.

“Vou precisar vão grande, e ouvi dizer que alvenaria não é boa para vão grande.”

Realmente alvenaria não é boa para vão horizontal, POIS ALVENARIA É UM SISTEMA VERTICAL, na horizontal, pode receber qualquer tipo de laje, inclusive de maneira mais eficiente por evitar picos de carga, e não vai ter vão grande na parede de divisa.

“Mas o arquitetônico complexo não me permite limitar a todos os elementos portantes verticais serem parede estrutural.”

Não é motivo para se limitar a todos os elementos portantes verticais serem pilares.

“Não sei projetar parede estrutural”

Esse é o motivo real escondido. A maioria dos engenheiros civis brasileiros saiu da faculdade sem projetar uma parede de alvenaria estrutural.

Eu me sinto como um médico tentando forçar uma criança birrenta a tomar um remédio que vai salvar a vida dela.

A solução mais simples: alicerce auto-travado

Uma estrutura isostática precisa de 3 forças para equilíbrio.

Em uma sapata isolada de divisa, temos apenas 2 reações significativas, a resistência vertical do fundo da sapata, e a resistência ao atrito do fundo da sapata.

Não conseguimos engajar o empuxo passivo, pois a área de contato é muito pequena.

Não conseguíamos, pois a área de contato ERA muito pequena. Mas com alicerce, se torna muito maior.

Modelo simplificado, com empuxo passivo transformado em apoio no 1/3 da altura.

Com alicerce, a depender da carga, apenas o empuxo passivo, combinado ao atrito lateral, é capaz de resistir. Obviamente, o engenheiro ainda precisa dimensionar e encontrar a profundidade para atender, mas a ideia base é funcional.

O alicerce auto-travado não é “grátis”, pois exige um alicerce capaz de resistir o momento fletor da excentricidade, isso pode ser resolvido com armadura, ou usando concreto simples espesso até o topo.

Mesmo que você não queira utilizar o empuxo passivo, ainda pode travar no topo com vigas-tirante.

Ainda assim, o custo dele tende a ser bem menor do que construir sapata, arranque, viga de equilíbrio, tudo com formas e armadura complexa, e ainda ter que escolher uma das desvantagens dos 3 sistemas de equilíbrio de pilar.

Então por que usei e recomendei a sapata Tê por anos?

Pois eu também fui doutrinado no culto do pilar e viga de concreto armado, mas com hiper-foco autista, consegui aprender como otimizar esse sistema, e parte dessa otimização quando se limita a pilar e viga é usar sapata Tê.

E como o mercado AINDA aceita os custos de uma obra de pilar e viga otimizada, consegui entregar projetos dentro do custo buscado aos clientes.

O problema é, você pode avançar uma chave phillips comum até chegar em uma parafusadeira profissional, mas se o objetivo é instalar um prego, perde para um martelo velho.

A sapata Tê resolve o problema. Só que, assim como as outras alternativas a pilares de divisa, resolve exigindo gasto pesado em formas, aço, concreto, e várias etapas executivas, que atrasam e encarecem a obra.

O alicerce, seja auto-travado ou com equilíbrio por tirante resolve o mesmo problema de forma mais simples, barata, e rápida.

Quando a sapata Tê ainda faz sentido

Como falei no começo, QUASE nunca uso, aqui vou abordar quando faz sentido:

• Pilar realmente isolado, sem parede associada: Parede estrutural só é econômica por aproveitar a parede, que já seria feita, se realmente for uma obra sem parede na divisa, não há parede para aproveitar.

• Reformas complexas: Em casos onde é preciso minimizar escavação, mas estacas são inviáveis, a sapata resolve essa complicação.

Contrapontos

“O empuxo passivo não é confiável. Solo pode ser escavado pelo vizinho.”

Correto. Se existir esse risco, a opção mais econômica se torna alicerce travado, mas nunca sapata isolada.

Mas isso só se torna problema se o vizinho rebaixar todo o terreno (algo bem raro), escavações pontuais não causam esse problema.

“A sapata Tê tem comportamento fixo e definido. O alicerce auto-travado depende de parâmetros de solo variáveis.”

Correto. Mas a solução aqui é adotar os valores normativos com coeficiente de segurança obrigatório.

“Em obras pequenas, o construtor não vai executar um alicerce auto travado com armação correta de qualquer jeito.”

Correto, em obras pequenas, principalmente as que o engenheiro só faz autógrafo de ART de execução, depender do aço sem cobrimento adequado na fundação e FCK de concreto jogado de altura desagregando é risco gigante.

Por isso que recomendo fundações de concreto simples sempre que possível, e isso é muito mais fácil com alicerce do que com sapatas, arranques e vigas com momentos pesados.

“Você está comparando sistemas diferentes. Sapata Tê é para pilar, alicerce é para parede.”

Exatamente esse é o ponto. Se você tem pilar na divisa quando poderia ter parede estrutural, a pergunta anterior é:

Por que estou gastando dinheiro do meu cliente com pilar e viga aqui?

Na maioria dos casos, não há justificativa, exceto hábito. Parede estrutural na divisa é mais simples, mais barata, e compatível com alicerce corrido. A sapata Tê é quase sempre solução a um problema que não precisava existir.

O que isso tem a ver com o seu projeto atual

Se você está projetando casa com laje, sobrado, ou prédio com fundação superficial, a sequência correta de raciocínio é:

1. Existe parede na divisa? Use parede estrutural nessa divisa, apoiada em alicerce corrido excêntric.

2. O solo tem capacidade de resistir o empuxo passivo gerado a uma profundidade de 1,50 m? Use o empuxo passivo.

3. Ainda não resolveu? Adicione tirantes de travamento.

Esse processo, o dimensionamento completo de cada etapa e aplicação em projeto real, abordo no curso Projetos na Prática.

Projetos na Prática é o curso para engenheiros que querem aprender como projetar resolvendo obras complexas de maneira eficiente, não se limitando a um sistema construtivo, e resolvendo problemas reais de projeto.

Se essa aula te fez repensar como você imagina fundações de divisa, compartilhe com outro engenheiro que você quer ajudar.

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Esse engenheiro pode ser você no futuro, para as próximas aulas:

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Existe uma ideia errada de que, se tem pouco concreto e aço, é barato.

A seção mínima de pilares “padrão” de projetos pequenos que se limitam a concreto armado, pela NBR 6118 para pilares é 14x26 ou 14x30, próximo de 360cm²(0.036m²).

O custo do concreto nessa peça, em um pé-direito de 3,00m, é algo em torno de 0,11m³ por pilar. Com o m³ de concreto, em 2026, a R$650, isso representa R$70 de concreto, em vigas o volume por metro é similar.

A armadura mínima desses pilares “padrão” é 4⌀10mm, com estribos, transpasses e percas, vai atingir 12kg por pilar, que em 2026, é próximo de R$75/m.

Só aqui já chegamos perto de R$150/pilar, que parece pouco, o problema é que isso é próximo de 25% do custo total em peças compactas.

Peças pequenas resistem menos por m³ e custam mais nele

• 2 pilares 14×26cm, altura 3,00m, suportam ~40tf em conjunto → 0,22 m³ de concreto, 24kgs de aço, 4,80 m² de forma lateral e escoras.

• 1 pilar 25x25cm, altura 3,00m, suporta ~60tf→ 0,19 m³ de concreto, 15kg de aço, 3m² de forma lateral.

Ou seja, um pilar robusto, suporta mais que 2 esbeltos, gastando menos concreto, menos aço, e menos forma, e também por consequência disso, menos mão de obra. E isso continua crescendo em menor proporção (35x35 resiste mais que 2 de 25x25, mas o custo não dobra).

Mas e vigas? Nelas é pior ainda, pois quem busca otimizar, geralmente aceita a seção de concreto, e foca muito em ter pouco aço, ou seja:

• Viga 14x40, 2⌀10 positivo, em vão de 4m biapoiada, suporta 0.8tf/m (só ela pesa 0.14tf/m, 17.5%).

• Mesma viga, com 2⌀16 positivo, suporta 2tf/m.

Em ambas, são 0.94m²/m de formas, 0.056m³/m de concreto, até as escoras são iguais, e a única diferença é 2kg/m de aço apenas.

Agora multiplique isso pelo total de pilares em uma obra, adicione as vigas que tem o mesmo padrão, além de gastarem quase o mesmo com escoras que uma viga robusta e você vai ver um custo considerável.

Adicione também que obras pequenas usam tábuas que não sobrevivem 3 usos enquanto madeirite plastificado de obras maiores sobrevivem 5 a 10 concretagens.

Por fim, por ter dezenas de peças, adicione o custo de padronização, se fosse apenas 2 ou 3 vigas, cada uma de seção diferente seria fácil entender, mas com dezenas de vigas e pilares, você não vai conseguir seção otimizada em todas, nem pelo tempo gasto para otimizar, nem pela possibilidade executiva.

Ou seja, peças de concreto armado robustas e repetidas são mais eficientes, e quanto mais compactas e variáveis, mais caras ficam no global de resistência (Isso é bem menos crítico em outros sistemas).

Cada peça desnecessária tem preço igual

Mesmo que tudo tenha armadura mínima, seção mínima e formas mínimas, se ele for desnecessário ainda é desperdicio.

“Se não precisa executar, o desconto é maior” - Julius Rock - parafraseado.

E aqui vem a questão, o projeto já vai ter paredes, o cliente não vai aceitar tirar a parede para economizar. A comparação correta não é pilar e viga versus parede. E sim pilar + viga + parede versus só parede.

Quando a conta é feita assim, cada R$1000 gasto em pilar ou viga desnecessários significa R$1000 a mais no total da obra.

Prazo: o custo que não aparece no orçamento de materiais

Esse custo listado acima não é só material, é tempo de mão de obra, que atrasa a obra.

Obra de pilar e viga em concreto armado com alvenaria de vedação conectada a eles tem sequência executiva correta longa. Cada etapa depende da anterior.

Veja a sequência completa de um pórtico que vai ter alvenaria de vedação :

Se o cliente está pagando aluguel durante a obra ou quer vender ela logo, não tem como justificar 12 etapas onde 3 seriam adequadas, e mesmo que algumas sejam rápidas, ainda gastam tempo.

Se você especificou um sistema que atrasa a obra sem necessidade, você está custando dinheiro ao seu cliente fora do orçamento de materiais.

E a única solução relativamente rápida teimando em projetar apenas pilares e vigas apenas é fingir que NBR 14931 não existe, e executar alvenaria amarrada/cintada, mesmo se projetado concreto armado, ou seja, projetar uma coisa, executar outra, que gera patologias.

Quem tem capacidade de escolher tecnicamente a parede?

Quando o projeto só considera pilares e vigas como estrutura, a parede de vedação é escolhida pelo mestre de obras ou pelo cliente com o vendedor de materiais.

O resultado prático é previsível: a que parece mais barata e tampe o buraco.

Geralmente tijolo baiano fino, sem modulação que evite desperdício, sem compatibilidade com as instalações elétricas e hidráulicas, e mesmo se pudesse gerar economia como alvenaria participante, é ignorado nisso.

Esse tipo de parede tem baixa qualidade termoacustica, exige formas de vergas e contra-vergas, gera mais entulho por quebras de corte fora de modulação, por não ser armado, tem baixo controle de fissuração e aumenta risco de falha onde liga ao concreto (materiais diferentes, dilatações diferentes, fissuras na interface são garantidas).

A ironia é que o engenheiro que especificou pilares para “garantir qualidade estrutural” entregou uma obra com uma parede de mínima qualidade, pois acha que tipo de parede é decidido no acho legal, não por engenharia.

Parede bem especificada força o projetista a pensar na parede como elemento técnico. Isso eleva a qualidade sem custo extra, porque a espessura, armadura e material que garante resistência estrutural também melhora os outros fatores.

Vigas vs cinta

Uma parede estrutural em blocos modulares (e também em tijolo ecológico), para uma obra residencial geralmente vai ter cintas horizontais em aberturas, laje e respaldo, e reforço vertical nas quinas e talvez alguns internos, esses reforços se resumem a furos/canaletas da própria alvenaria + 1 vergalhão CA-50 (geralmente 8mm a 12.5mm) + espaçadores + graute para preencher um furo (~15 litros/m). Não tem dobra complexa, nem estribos ou ramos.

Por outro lado, pilares e vigas de concreto armado exigem barras longitudinais (mínimo 4, muitas vezes 6+), estribo dobrado sob medida (talvez ramos adicionais), escoramentos/travamentos, espaçadores em três/quatro direções e formas.

A complexidade de execução de uma gaiola é muito maior que cintas de parede estrutural. Erros de montagem de gaiola em campo são comuns. Erros de posicionamento de uma barra em bloco canaleta são raros.

Um erro de posicionamento do vergalhão na canaleta é aceitável, pois ele funciona junto a toda parede, e o cobrimento é quase metade da espessura da parede, em pilar/viga, que já tem cobrimento mínimo, é fatal a durabilidade da obra.

A regra que simplifica tudo

Existe uma regra direta para decidir quando colocar pilar e viga em obra residencial:

Adicione apenas onde a parede não resolve nem existe, de maneira controlada.

Ou seja, em vãos grandes, longe de paredes (Vigas podem apoiar em coxim de paredes perpendiculares, mas não faz sentido ficar abaixo da parede).

A parede já vai existir. A questão é se ela vai ser aproveitada ou é só tampa buraco.

Quanto isso realmente economiza?

Mesmo uma peça compacta pouco solicitada, ainda vai ter consumos mínimos de:

• 0.036 m³ de concreto por metro.

• 3 a 4kgs de vergalhão por metro.

• 0.8m² de forma por metro.

• 1 escora por metro.

• 3 a 6 espaçadores, e ~0.1kg de arame por metro.

• 2 a 4 horas de mão de obra por metro para montar e desmontar.

Somando tudo, 10m já atingem próximo de 1 salário mínimo, 20m atingem 1m² do CUB, mais ao considerar o atraso da obra e patologias se não seguir procedimento adequado e alinhado ao projeto.

Ao somar o comprimento de todos os pilares e vigas, não é fora do comum 1 metro por m² da obra.

Então, só nisso, estamos falando de 5% do CUB.

Ou seja, mesmo que aperte ao limite e ignore o maior prazo executivo, já é 5% mais caro. E se não for ultra otimizado, e está pagando juros/aluguel? 10-15% é usual, SÓ NA ESTRUTURA VERTICAL.

Além disso, ao comparar com parede estrutural, temos fundação mais rápida e econômica e ganho da durabilidade por alto cobrimento e rigidez lateral, atingir 20 a 30% do custo TOTAL da obra é usual.

Isso comparando a um projeto relativamente bem feito. Se for considerar projetos problemáticos, cheios de viga sobre viga, transições, blocos de múltiplas estacas, projetos incompletos ou problemas similares, que vejo regularmente em projetos uniresidenciais, o céu é o limite.

Contrapontos

“Mas a NBR 6118 é consolidada e ensinada na faculdade. Parede estrutural exige dominar a NBR 16868, e a depender do caso outras normas menos conhecidas.”

Verdade. É mais trabalho de aprendizado, mas você está se vendendo como profissional habilitado e capaz de resolver de maneira eficiente a estrutura do cliente, não pode reclamar por precisar aprender para entregar o que promete.

E verdade, todos os outros engenheiros também sabem, quem quer menos concorrência vai além de só pilares e vigas.

“Em solos fracos, preciso de pilares para concentrar carga nas estacas.”

Você já vai ter a viga baldrame de qualquer maneira nesses casos, use ela para concentrar cargas.

Não faz sentido adicionar pilares, para ter que adicionar vigas no nível da laje.

“Mas parede estrutural é bem mais cara, sem falar que vai aço igual na alvenaria armada”

Depende o tipo de parede utilizada.

ICF? Sim, é mais caro. Metálica/madeira leve ao contar também o isolamento termoacustico e maior manutenção? Ok, mais caro. Mas alvenaria de blocos? Não, e no caso de obras térreas, até pode manter o material, mas só otimizar a concepção ao invés de fingir que é concreto armado. Por fim, se utilizado tijolo ecológico (ou até mesmo o maciço), já elimina chapisco e reboco, exigindo apenas impermeabilização.

Por fim, mesmo a armadura e graute na parede é muito mais rápido e barato de ser comprado e executado que pilares e vigas, igual vimos acima.

“O cliente quer a planta mais livre possível, sem paredes estruturais fixas.”

E ele vai aceitar pilares em posições fixas? Pois se for o caso, pode aproveitar todos os pontos fixos que ele aceitar para paredes ao invés de escolher apenas alguns.

Se o cliente realmente quer planta livre de TODAS AS PAREDES, você deve informar ele do custo real disso, e que ele sacrificou muita economia e tempo de obra por isso e que onde for ter pilares, não pode tirar os pilares ainda.

O que não é aceitável é colocar pilares onde vai ter parede garantida, como em banheiros e áreas de serviço.

“A mão de obra está mais acostumada com pilar e viga.”

Não, a mão de obra está acostumada a executar alvenaria amarrada e convencer o eng. que tem o sapatênis limpinho que nunca viu barro que isso é concreto armado.

Blocos cerâmicos e de concreto estruturais têm mão de obra disponível em praticamente todo o Brasil, você pode utilizar alvenaria amarrada em obras uniresidenciais dimensionando pela NBR 15575, e outros sistemas de parede estrutural como tijolo ecológico, tem adaptação rápida.

O assentamento correto de blocos é mais simples que montar gaiola, e o treinamento em campo é mais rápido.

“E se o cliente quiser reformar e remover uma parede no futuro?”

Parede estrutural removida sem projeto de reforço é problema igual a pilar removido sem projeto, problema de projeto de reforma, não argumento contra o sistema. Obras bem documentadas, com planta estrutural entregue ao cliente, resolvem isso.

O que você não pode é alegar que o cliente vai reformar mal e usar isso para justificar sistema mais caro na obra nova.

Além disso, nos casos onde vai ter reforma surpresa, parede estrutural atende melhor que pilares e vigas.

“Mas e se o arquitetônico é de sobrado e complexo?”

Aí se utiliza pilares e vigas isolados, apenas onde REALMENTE necessário.

A vantagem desses elementos, que não estão conectados a paredes, é que não exigem encunhamento, ferros cabelo, nem nada que atrasa a obra, além de poderem ser robustos e bem armados.

Projetos na Prática → Porque escolher certo no início muda tudo

Saber dimensionar estruturas de concreto armado prediais é o mínimo cobrado da graduação, mas não é o que garante satisfação do cliente.

Saber quando não se limitar a concreto armado (que tende a ser quase sempre), e como aproveitar os outros materiais é o que diferencia um projetista que só entrega o mínimo de outro projetista que o cliente fica feliz com o projeto, e o vendedor da loja de materiais de construção fica triste.

O curso Projetos na Prática foi desenvolvido exatamente para isso. Você vai aprender a comparar sistemas construtivos com números reais, não com regras de bolso nem chutes. Vai aprender a pré-dimensionar e dimensionar pilares, vigas, paredes estruturais, fundações e lajes em diferentes sistemas, combinar todos de maneira eficiente, e a montar comparativos técnico-econômicos que justificam cada escolha ao cliente, sem chute e sem “sempre fiz assim.”

O curso não é sobre apertar botões. É sobre saber o que você está fazendo antes de abrir qualquer software, e como modelar em um software sem virar subordinado dele.

Se você quer projetar obras com argumentos sólidos, orçamentos defensáveis, soluções que o cliente entende e gosta, e metodologia do início ao fim, é isso que o Projetos na Prática entrega.

www.engenheiroestrutural.eng.br

Se essa aula te fez repensar quantos pilares e vigas desnecessários você já especificou, compartilhe com outro engenheiro que você quer ajudar.

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O outro engenheiro pode ser você no futuro, recebendo as próximas aulas.

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