Projetos Estruturais - Lajes Livres

Estas informações foram fornecidas pelo Eng. José Augusto da Silva Gante.

Conceitos
Vantagens :
       Arquitetônicas
       Econômicas
       Execução
Comparativos
Curriculum do Projetista
Outros processos sem vigas
    Laje protendida
    Laje cogumelo
    Laje/viga achatada
Considerações finais

Conceitos

O processo em lajes livres, armadas sem vigas realizado pelo engenheiro Gante é fruto da otimização do dimensionamento e cálculo de estruturas até então realizado de forma empírica.

Utilizando-se do cálculo em Elementos Finitos, via computador, que fornece a distribuição dos esforços graficamente, reproduz-se com máxima aproximação o que acontece fisicamente na estrutura.

Com isso, as armaduras são dispostas onde realmente a laje é solicitada, observando-se clareiras para armaduras negativas nas áreas neutras, com a ferragem mínima prevista na Norma Brasileira 6118.

O caminhamento das cargas é obtido em função do vetor direto aos pilares sem o prévio descarregamento em vigas.

As vigas para os pavimentos tipo restringem-se ao núcleo das escadas e elevadores responsáveis pela absorção dos esforços de vento e equilíbrio do conjunto, nem por isso mais robustos que os das construções convencionais.

O efeito punção é tratado circundando-se os pilares com os "caranguejos", também usados como posicionadores da ferragem negativa ali concentrada.
Toda a estrutura é processada nos computadores que refletem o comportamento do conjunto, limitando as deformações aos valores admissíveis, garantindo assim a segurança absoluta.

Os pilares não são considerados engastados nas lajes. São ligações articuladas, sendo que as teorias desenvolvidas na literatura técnica a respeito de placas múltiplas sem travamento de vigas para o pavimento tipo propõem a análise da rigidez global através da deformação do conjunto e, em seguida, do comportamento de flambagem para cada pilar.

As lajes são executadas em concreto armado comum e suas armaduras apresentam comprimento de ancoragem de acordo com a NBR6118.

Em resumo : o edifício de LAJES ARMADAS SEM VIGAS é construído com os mesmos materiais componentes do edifício comum.

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Vantagens Arquitetônicas

Paredes de Gesso Acartonado:
Liberdades na disposição, possibilitando alterações no layout das unidades, com paredes alteradas ou suprimidas.

Instalações:
A passagem das instalações elétricas e hidráulicas ocorre sem interferência das vigas, que pressupõem furos passantes e desvios.

Pé-Direito:
Pode-se reduzi-lo quando necessário, como em obras que exigem instalação de ar condicionado embutido, rede de incêndio e que apresentem restrições de altura para aprovação na Prefeitura.

Garagem:
O aspecto arquitetônico-estrutural característico do processo que permanece para sempre na construção é a não utilização de vigas ao nível dos estacionamentos; acrescido da possibilidade de redução em escavações nos subsolos, gerando, portanto, economia indireta importante.

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Vantagens Econômicas 

Formas :
Sem desperdícios provenientes dos recortes de madeira, travamentos, cintas e escoramento em excesso.
Redução média de material = 40%

Armadura:
Sem o tempo gasto em prevenção de recobrimentos e sua alocação no interior de vigas.
Redução média de material = 8%

Concreto:
Sem as dificuldades de vibração do concreto dentro das vigas.
Redução média de material = 10%

Mão de obra:
Sem o recorte de vigas, a mão-de-obra não precisa ser especializada, tornando-se mais econômica.

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Vantagens na Execução

Formas:
Simples assoalhamento da laje.

Armadura:
Posicionamento em plano amplo, com ou sem uso da Tela Soldada.

Concreto:
Lançamento e adensamento facilitados.

Rapidez:
Produção aumentada, condicionada ao período de desforma.

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Comparativos
Este é um comparativo de um edifício executado :

Projeto com vigas:

Projeto sem vigas:

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Curriculum do Projetista 

Formação e Atividades Didáticas

Engenheiro civil pela Escola de Engenharia da Universidade Mackenzie - São Paulo, 1968

Pós-Graduação em Estruturas pela Universidade Técnica de Munique - Alemanha, 1969 / 1970

Pós-Graduação em Tópicos Especiais de Concreto Armado e Protendido pela Universidade de São Paulo (USP) - São Paulo, 1971

Prof. Regente da cadeira de Pontes de Concreto na Universidade Mackenzie, desde 1978

Prof. Regente da cadeira de Concreto Armado II e Protendido na Faculdade de Engenharia da FAAP, 1978 / 1993

Conselheiro do CREA - Conselho Regional de Engenharia e Arquitetura - São Paulo, desde 1980

Especialização em Engenharia de Materiais - "A micosílica como componente dos concretos de Alta Resistência " na Universidade Mackenzie, 1991 / 1994

Doutor em Engenharia dos Materiais na Universidade Mackenzie, 1991 / 1995

Chefe do Depto. de Engenharia Civil da EEUM, 1996

Atividades Profissionais

Sócio Gerente da Protenco Projetos e Construções Ltda

Sócio Gerente da PROGRAFIC Informática Ltda

Engenheiro da S.T.U.P S/A - São Paulo, 1974 / 1975

Chefe de Engenharia de Estruturas da ETEP Ltda - 1975 / 1976

Engenheiro Chefe do Depto. de Obras de Arte da HIDROSERVICE

ENGENHARIA E PROJETOS LTDA - São Paulo, 1972 / 1974

Engenheiro da PROJEST S/C - São Paulo, 1971

Engenheiro de Pontes e Grandes Estruturas da DYCKERHOFF & WIDMANN A.G. - Alemanha, 1970 / 1971

Engenheiro do Depto. de Cálculos Estruturas da HOCHTIEF A.G. - Alemanha, 1969 / 1970

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Outros Precessos sem vigas

Laje Protendida
Para edificações habitacionais que apresentam vãos ou distância entre pilares iguais ou superiores a 7m, começamos a verificar real economia de construção. Para vãos menores, a incidência de equipamentos e mão-de-obra em construções protendidas torna-as anti-econômica.

Laje Cogumelo
A conceituação de acordo com a NBR 6118 impôe a ortogonalidade entre pilares para a simulação de pórticos múltiplos, exigindo, além disso, espessuras não inferiores a 16cm, o que torna a estrutura anti-econômica.

Laje / Viga Achatada
Consiste em considerar as vigas embutidas nas lajes. Neste caso a inércia das vigas é prejudicada pela altura restrita a laje.
A laje aumenta sua espessura e o aço apresenta taxa elevada, consequentemente a obra torna-se anti-econômica

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Considerações Finais

O processo de cálculo exigido pelas Normas, função de simplificação preconizadas, restringe a otimização estrutural, tendo em vista a exigência da existência de pilares alinhados. 
A utilização de pórtico espacial considerando-se efetivamente os elementos constituintes da estrutura, isto é, lajes, pilares, vigas localizadas, caixa de elevadores e escadas, permite-nos determinar o grau de flexibilidade global da estrutura e consequentemente o seu mecanismo estático mais corretamente.

A ortogonalidade dos pilares é indispensável e a otimização da obra perante exigência de vagas de estacionamento é viável. A inexistência de transição é salutar e econômica. Sendo assim, verificamos que a utilização de vigas em obras habitacionais que apresentam distância média entre pilares em torno de 6,00 metros é "coisa" do passado.

As vigas são elementos estruturais absolutamente dispensáveis. A espessura média das lajes é reduzida de [10 a 20%] e a taxa de aço é mantida em torno de 100Kg/m3 [Kg aço / m3 de concreto].

Produtividade, funcionalidade e economia são exigências da modernidade. A solução é o uso de LAJES LIVRES ou SEM VIGAS com paredes de gesso acartonado.

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