Com a disseminação de novas tecnologias aliada a uma grande diversidade e aprimoramento dos métodos construtivos, a protensão vem ganhando espaços em regiões que por tradição não era utilizada. Em certos lugares a protensão era vista não como um benefício, mas, como uma necessidade para atender premissas do projeto arquitetônico. Poderíamos citar casos de projetos que seriam necessários vencer vãos que para o concreto armado não seria o mais adequado, no qual as peças teriam que ter uma altura tal que arquitetonicamente as tornariam inviável. O caso citado, pode se comparar a estruturas de edificações que estão localizadas em regiões submetidas ao gabarito na altura. Como o pé-esquerdo dessas edificações tem altura definida pelo gabarito os elementos não teriam altura (inércia) suficientes para vencer os vão sem a utilização da protensão. Contudo, ainda está ocorrendo que um maior entendimento por parte dos construtores está fazendo com que alguns métodos construtivos que outrora eram mistificados, ganhe espaço no meio técnico e acadêmico com processos viáveis.
Figura 1 – Modelo 3D BIM da estrutura em laje lisa protendida
Pensar em protensão como solução técnica para vencer vãos que só com concreto armado não seria possível, é sem dúvida, uma subutilização do sistema. Sua utilização não é simplesmente a inserção de cabos nas lajes ou vigas na estrutura do prédio. Sua utilização deve vir acompanhada de vários benefícios, tanto para a estrutura, como para a integração com os demais sistemas e subsistemas que compõe a edificação. Benefícios tais como:
- Para a estrutura: a protensão trás benefícios na durabilidade, reduzindo fechas e consequentemente as fissuras, haja vista, que as peças trabalham comprimidas. Como diria nosso professor Roberto Chust “onde houver a tração, que eu leve a compressão”.
- Para a edificação: com a possibilidade da utilização de um sistema de lajes lisas, há um grande facilidade na execução da estrutura. Outro grande benefício seria nas instalações prediais, pois as tubulações podem correr embaixo da lajes sem precisar passar por furos nas vigas. Ou ainda, no sistema de vedações, que ficariam mais racionalizados devido a inexistência de capeaços na alvenaria.
Para um melhor entendimento, realizou-se um estudo caso, comparando dois sistemas estruturais de uma edificação residencial com 13 lajes. Tem-se na figura abaixo as formas de duas soluções propostas para o empreendimento.
Figura 2 – Formas do Tipo – Laje Lisa Protendida x Laje Maciça
Pode-se perceber que a estrutura em laje lisa protendida é bem mais “limpa”, pela a utilização de pouquíssimas vigas. Com a utilização da protensão, foi possível a redução de dois pilares, assim como dois blocos de coroamento na estrutura do prédio. Com a redução do peso próprio da estrutura, foi possível reduzir 10 estacas de 18 metros de comprimento em alguns blocos de coroamento. Outro ponto sensível da análise foi a redução das flechas nas lajes, trazendo benefícios de durabilidade para sistemas tais como; vedação e revestimento (vide Figura 3 e 4).
Figura 3 – Flecha não linear (2,60cm) laje maciça no sistema CAD/TQS – Residencial Mariniz Stella
Figura 4 – Flecha linear ELU (1,23cm) laje protendida no sistema CAD/TQS – Residencial Mariniz Stella
Figura 5 – Vista 3D dos cabos de protensão
Falando-se em estabilidade, podemos comparando o deslocamento de topo das duas estruturas. A em lajes lisas protendida se desloca mais em relação a de laje maciça. Porém, as duas estão bem abaixo do limite máximo estabelecido na NBR 6118/2014.
Figura 6 – Deslocamento do topo – estrutura em laje maciça
Figura 7 – Deslocamento do topo – estrutura em laje lis protendida
Mesmo com a retirada de dois pilares a estrutura em laje lisa protendida apresentou um bom comportamento estrutural. Foi utilizada a análise P-Delta para as considerações dos esforços de 2ª ordem. O máximo valor encontrado RM2M1 foi de 1,180. Isto significa que os esforços de 2ª ordem foram no máximo de 18% dos de 1ª ordem.
Para a análise de custo, utilizou-se as composições de uma empresa especializada em execução de estruturas;
e de uma outra empresa especializada na execução da protensão:
E por fim, chegou-se a análise de custo para os dois sistemas estruturais utilizados:
Figura 8 – Custo da estrutura em laje maciça
Figura 9 – Custo da estrutura em laje protendida
Como visto na comparação acima, utilização do sistema estrutura com laje lisa protendida apresentou um custo menor de produção da estrutura. Falando-se em termos globais da edificação, só uma análise mais criteriosa poderia quantificar o valor de uma possíveis redução no custo e/ou velocidade de construção do empreendimento. Como visto, o benefício da utilização da protensão pode ser bem mais explorado, principalmente na racionalização de materiais, velocidade na produção da estrutura e do empreendimento.
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