Estruturas para Edificações

Existem diversos sistemas estruturais em uso para a construção de edificações. A decisão por um ou outro sistema depende de uma série de fatores como disponibilidade de materiais, transporte, custo, mão de obra especializada, condições ambientais e outros.

Os sistemas estruturais mais utilizados no Brasil são: a) Estruturas em concreto armado convencional;

b) Estruturas em alvenaria estrutural (blocos em concreto ou cerâmicos) c) Estruturas metálicas

d) Estruturas pré-fabricadas em concreto

Os fatores que podem influenciar na tomada de decisão sobre o sistema estrutural adequado são comentados a seguir:

Disponibilidade de materiais: Em geral as estruturas em concreto armado convencional podem ser executadas em qualquer região do país. Os materiais básicos para esse tipo de estrutura são cimento, areia grossa, pedra britada e água, além do aço em vergalhões tipo “CA”, materiais que são encontrados com facilidade em depósitos de materiais de construção. A mão de obra em geral absorve bem essa tecnologia pois já está presente há várias décadas no País.

Nesse quesito de disponibilidade de materiais, há problemas quanto à adoção do sistema em alvenaria estrutural, pois necessita-se de blocos industrializados em concreto ou cerâmicos, que devem atender os requisitos de qualidade e apresentar resistência requerida em projeto (Fbk). Nem todas as regiões do País contam com fabricantes de blocos estruturais, portanto em determinadas regiões o custo do transporte inviabiliza obras com esse sistema estrutural.

Ainda no item em questão, deve-se salientar que as estruturas metálicas são inviáveis pelo mesmo motivo de transportes, em regiões onde não haja fábricas de perfis metálicos. Assim acontece também com o sistema em pré-fabricados de concreto.

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Transporte: Sistemas estruturais industrializados devem ser muito bem avaliados quando as fábricas estão distantes da obra. O custo de fretes rodoviários pode gerar excessivos aumentos no orçamento. Além desse custo, deve-se analisar com cuidado o trajeto a ser feito pelos veículos de carga até chegarem ao canteiro de obras. Embora esse encargo fique por conta do fabricante da estrutura, o responsável pela contratação do serviço deve ficar bem atento ao detalhe pois as dificuldades de transporte, após iniciada a obra, irão gerar custos que dificilmente serão absorvidos apenas pelo fornecedor da estrutura pré-fabricada. O canteiro de obra, inclusive, deverá ser muito bem projetado para possibilitar a entrada dos veículos até local que possibilite a descarga dos materiais. Dificuldades de descarga e impossibilidade de transporte por meio de gruas da obra podem acarretar perdas de tempo consideráveis por conta de atrasos cumulativos em outros serviços que dependem da estrutura.

Custos: Por mais óbvio que possa parecer, o fator “custo” numa obra precisa ser comentado e avaliado. Evidentemente, para quem paga, o custo é um dos principais fatores de decisão. Mas deve-se avaliar cuidadosamente a composição de custos específicos de cada obra, levando-se em conta os custos diretos e os custos e despesas indiretas, além da influência dos encargos sociais e impostos incidentes. Os custos indiretos dependem do tempo de duração da obra, pois tem-se despesas que incidirão apenas no tempo de duração da obra (engenheiro residente, encarregado, mestre de obras, despesas administrativas, segurança, mobiliário, mobilização de pessoal e outras), razão pela qual há uma grande preocupação por parte das construtoras em reduzir tempo de obra.

Ao se optar por estruturas pré-fabricadas, em geral o tempo de obra sofre considerável redução e os custos diretos aumentam. O ponto de equilíbrio para subsidiar a tomada de decisão deverá ser encontrado com a realização de orçamentos comparativos. Dependendo do tipo de obra e da experiência da construtora naquela tipologia, essa decisão é mais rápida. Entretanto, para obras que fogem do convencional, necessário se faz o estudo minucioso do caso e avaliações mais aprofundadas.

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Mão de obra especializada: este é um fator de alta influência na tomada de decisão sobre o sistema estrutural a adotar. Quando se opta por estruturas metálicas ou pré- moldadas em concreto, em quase todos os casos, a empresa que vende o serviço faz também a montagem. Por determinação legal, esses serviços devem ser acompanhados por um responsável técnico (engenheiro), o qual deverá emitir documentos comprovando a realização de tal serviço. Entretanto, no sistema em Alvenaria Estrutural, o proprietário da obra compra os blocos (concreto ou cerâmicos) e os operários fazem o assentamento de acordo com o projeto. Esse sistema, diferente do sistema em Concreto Armado Convencional, requer operários com maior nível de especialização, pois as tolerâncias de norma são muito rígidas quanto ao prumo e nivelamento, além da precisão no assentamento de cada peça, o que demanda obediência rigorosa ao projeto. Nem todas as regiões contam com esse nível de mão de obra, e deve-se considerar ainda o agravante de que nos últimos anos tem ocorrido a redução de mão de obra na construção civil em todos os tipos de serviço. Assim, um determinado sistema estrutural adotado por ser o mais viável (“no papel”), pode ser comprometido se não houver a disponibilidade de mão de obra especializada. A figura 9 apresenta graficamente uma pesquisa de opinião sobre a falta de mão de obra, publicada pela REVISTA GRANDES CONSTRUÇÕES (2011), trazendo um panorama das expectativas dos empresários do setor sobre o assunto.

FIGURA 9: PESQUISA DE OPINIÃO SOBRE A FALTA DE MÃO DE OBRA ESPECIALIZADA FONTE: REVISTA GRANDES CONSTRUÇÕES (2011)

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Condições ambientais: Alguns sistemas estruturais podem em muitos casos ser descartados apenas considerando-se as condições ambientais. O caso mais explícito é o das estruturas metálicas construídas em ambientes com agressividade marinha (regiões banhadas pelo mar possuem altas taxas de cloretos na atmosfera, que agridem o aço). Há casos de obras situadas em (ou próximas) a fábricas de fertilizantes, que possuem elementos químicos como carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio enxofre, boro, cloro, cobre, ferro, manganês, molibdênio, zinco, sódio, silício, cobalto (BNDES, 2013) que podem também causar corrosão de aços. Ainda no caso de municípios litorâneos, os custos de revestimentos de edificações precisam ser cuidadosamente aferidos por conta da necessidade de se prover os edifícios de proteções mais espessas ao concreto ou usando revestimentos de fachada apropriados para tal finalidade.

Indústrias químicas, onde se tem a presença de ácidos e cloretos na atmosfera, demandam custos altos para a proteção de elementos estruturais. Em geral as estruturas em concreto são mais usadas nesses locais por gerarem custos diretos menores de revestimento e manutenção.

3.2.TIPOS DE SISTEMAS ESTRUTURAIS E SUA EVOLUÇÃO AO LONGO DO TEMPO