Componentes do sistema construtivo em concreto armado

De acordo com Bastos (2006), o concreto armado surgiu por volta de 1850, com a necessidade de reunir a resistência à compressão e durabilidade da pedra com as resistências mecânicas do aço para construir grandes edifícios.

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Estudo comparativo de custos entre construção realizada em alvenaria estrutural e construção em concreto armado com alvenaria de vedação

Os edifícios convencionais em concreto armado são aqueles produzidos com estruturas de vigas, pilares e lajes de concreto armado moldados no local (BARROS e MELHADO, 1998). Fernandes e Filho (2010) evidenciam a alta durabilidade, a boa resistência aos choques, vibrações e altas temperaturas e a facilidade de adquirir materiais com as principais vantagens de uma edificação em concreto armado em relação a outros sistemas construtivos. Na figura 08 podemos observar os componentes do sistema construtivo em concreto armado.

Figura 8: Componentes do sistema construtivo em concreto armado

Fonte: Edifique (2019)

Como componentes do sistema construtivo em concreto armado temos o concreto, armaduras, formas, e blocos ou tijolos cerâmicos.

2.2.2.1 Concreto armado

O concreto é uma mistura homogênea que contém cimento, água, agregado miúdo, agregado graúdo e, ar, podendo ainda conter aditivos químicos com a finalidade de modificar suas propriedades básicas (BASTOS, 2006).

De grande importância para a construção, o concreto é um dos produtos mais consumidos no mundo. Mesmo sendo menos resistente e rijo, ainda assim o concreto é mais utilizado que o aço, na construção civil. Uma das principais características é a sua resistência à compressão, especificada em projetos estruturais, além de estanqueidade, impermeabilidade, módulo de elasticidade e resistência a intempéries (MEHTA e MONTEIRO, 1994).

O concreto para fins estruturais, de acordo com Barros e Melhado (1998), pode ser produzido na própria obra ou em usinas. Se a obra for de médio a grande porte recomenda-se a utilização do concreto usinado, pois tem maior precisão na dosagem, maior capacidade de produção, não necessita estocagem de materiais e, a responsabilidade passa a ser da empresa especializada.

As armaduras têm como principais funções absorver as tensões de tração e cisalhamento e aumentar a capacidade resistente das peças comprimidas (BARROS e MELHADO, 1998). Unidos, o concreto e o aço têm a capacidade necessária para resistir à compressão e tração implicadas nos elementos estruturais. O aço tem grande resistência à tração, e o concreto aos esforços de compressão, atuam em conjunto por possuírem coeficientes de dilatação semelhantes, o que lhes causa maior resistência aos esforços aplicados a eles (CLÍMACO, 2008).

Misturado com água, o Cimento Portland compõe uma mistura fluída, variando conforme a quantidade de água adicionada. Ao acrescentar diferentes tipos de agregados, nas suas primeiras horas, pode-se moldar esta mistura em diversos tipos de formas. Após algum tempo, em razão da reação entre água e cimento, a mistura começa a endurecer. Há a possibilidade de acrescentar fibras, pigmentos ou aditivos, em função de alcançar uma melhor performance do elemento estrutural. Com a intenção de adquirir propriedades mecânicas, físicas, durabilidade e trabalhabilidade, através da tecnologia do concreto, é medida a proporção dos materiais utilizados na mistura (ISAIA, 2007).

Levando em consideração a relação água/cimento, no processo de mistura, Botelho e Marchetti (2007) destacam que ao aumentar o volume de água, o concreto adquire trabalhabilidade, facilitando o manuseio e adensamento no instante da concretagem. Porém, esta prática pode afetar a resistência e a durabilidade.

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Os elementos estruturais são as partes que compõem o sistema para resistir às diversas ações e assegurar o equilíbrio da edificação. A estrutura convencional é composta por três elementos básicos, as lajes, os pilares, e as vigas. As lajes suportam além do seu próprio peso, as cargas de revestimentos, e as cargas acidentais, como móveis, equipamentos, pessoas. As vigas recebem as cargas das reações das lajes, paredes que lhe estejam apoiadas, além do seu próprio peso. Os pilares suportam as cargas das vigas, além do seu próprio peso, e as transmitem para as fundações (CARVALHO e FIGUEIREDO, 2004).

Ainda temos como elementos as vergas, contravergas e, cintas de amarração, executadas em concreto armado, como elementos estruturais que funcionam como pequenas vigas para a distribuição de cargas e tensões em vãos como portas e janelas. De acordo com o Sinapi (2019) “As vergas e as contravergas são utilizadas com o objetivo de reduzir os riscos de fissuras, devido a concentração de tensões, nos vãos de alvenaria que recebem janelas e portas, pois possibilitam uma melhor distribuição de cargas nessas regiões”.

A figura 09 mostra um exemplo de união dos elementos, gerando a estrutura em concreto armado.

Figura 9: Estrutura em concreto armado

2.2.2.2 Formas

Formas são as estruturas provisórias, que dão forma e suporte aos elementos de concreto até o enrijecimento, geralmente são de madeira que pode ser reutilizada. No geral as formas são classificadas levando em consideração o material, o tipo de obra e a maneira como são utilizadas. As de madeira são as mais utilizadas pois a mão de obra é relativamente mais fácil. (UFPR, 2019).

De acordo com a NBR 14931 (ABNT, 2004), o sistema de formas abrange as formas, o escoramento, o cimbramento e os andaimes com seus apoios. Deve ter a resistência às ações que será submetido durante a construção. Não pode haver qualquer problema com o sistema de formas que prejudique o formato, a função, a aparência e a durabilidade de uma estrutura de concreto permanente.

As três funções básicas desse sistema são moldar o concreto, contê-lo e sustentá-lo até que atinja sua resistência para se sustentar por si só, proporcionar à superfície do concreto a textura pretendida (BARROS e MELHADO, 1998). O sistema de formas, do ponto de vista econômico, é extremamente importante, uma vez que o custo das mesmas nas estruturas de concreto pode variar entre 30 e 60% (ARAÚJO e FREIRE, 2004).

2.2.2.3 Blocos (ou tijolos)

De acordo com a NBR 15270-1 “os blocos cerâmicos para vedação constituem as alvenarias externas ou internas que não têm a função de resistir a outras cargas verticais, além do peso da alvenaria da qual faz parte” (ABNT, 2017).

Os blocos cerâmicos, ou tijolos são produzidos a partir da argila, geralmente na forma de paralelepípedo apresentam furos ao longo de seu comprimento. Podem ser encontrados em diversos tamanhos, sendo o mais popular de dimensões 9x14x19cm, como mostrado na figura 10.

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Figura 10: Bloco de cerâmica/tijolo seis furos

Fonte: Cerâmica Atlanta (2019)

Alvenaria de vedação trata-se de paredes constituídas pelo assentamento de tijolos cerâmicos (maciços ou blocos vazados) com argamassa. Tem a função de suportar apenas seu peso próprio e cargas de ocupação (como armários, prateleiras) (THOMAZ, et al, 2009).

A argamassa de assentamento tem função de solidarizar as unidades, e transmitir as tensões entre unidades de alvenaria, absorvendo então pequenas deformações (Ramalho e Corrêa, 2003). Para Roman, Mutti e Araújo (1999) as propriedades mais importantes são a trabalhabilidade, retenção de água, tempo de endurecimento, liga, durabilidade e resistência a compressão.