ARTIGO TÉCNICO
Além disso, para manutenção do ciclo de montagem dos pavimentos, foi necessário que a resistência do concreto com a idade de 24h fosse de 22 MPa. Isso envolveu um estudo de dosagem específico, além de um controle de qualidade rigoroso e constante na produção do concreto da obra.
O segundo caso recente, também em construção em 2019, é a construção pela Matec das três torres corporativas (23, 20 e 17 pavimentos), com 5 subsolos e área de implantação (Gleba B), ligados ao complexo Parque das Cidades, na cidade de São Paulo (SP) (Fig. 3). As dificuldades do solo, com necessidade de movimentar grandes volumes de rocha, condições reduzidas de áreas de estoque de materiais e circulação foram determinantes para o emprego de uma solução empregando as estruturas pré-fabricadas de concreto (pré-vigas e lajes alveolares pré-fabricadas de concreto protendido), e pilares moldados no local. Já, nos subsolos, os pilares também foram pré-fabricados de concreto e também os blocos de fundação, que permitiram a uniformidade da periferia. A solução adotada no projeto estrutural da torre possibilitou a ausência de escoramento, apoiando as vigas diretamente sobre os pilares, sem o uso de consolo. Os pré-fabricados de concreto também estiveram presente na fachada e elementos complementares, como as escadas. Sem as soluções industrializadas, não teria sido possível atender ao ousado prazo de entrega de 24 meses, contabilizando um ano a menos dos 36 meses previstos com a estrutura convencional.
Fig. 3 Edifício em construção pela Matec (a), visitado por George Jones, em 2019, acompanhado por Francisco Graziano projetista responsável pela concepção das torres desta etapa, integrantes da construtora e da fornecedora da estrutura pré-fabricada
3. Concepção estrutural
Entre as possíveis tipologias, têm-se desde estruturas híbridas que combinam os elementos industrializados com estrutura metálica ou concreto moldado no local até integralmente pré-fabricado, podendo ser sistemas em esqueleto, estrutura aporticada ou, até como é mais usual nos países baixos e nórdicos, soluções em painéis portantes.
Em função das características da planta e do número de pavimentos, é necessário dispor de elementos de enrijecimento frente aos efeitos das cargas horizontais, como nas estruturas moldadas no local. Estes elementos, conhecidos por “núcleos rígidos”, podem assumir diversas formas e englobar diversas tecnologias, desde núcleos formados nas regiões de circulação vertical da edificação (escadas e elevadores), até expandindo o conceito de “núcleo” para “faixas rígidas”, onde determinada região da edificação é inteiramente dedicada ao incremento da rigidez global do edifício, sendo que as regiões externas a esta faixa sustentam , principalmente, as cargas verticais, sendo ligadas aos núcleos rígidos pela laje e reticulado de vigas que funcionam como um diafragma rígido no pavimento. Estes núcleos ou faixas rígidas podem ser executados de diversas formas, com a associação do sistema pré-fabricado a outros sistemas, como o aço ou até mesmo concreto moldado no local.
Os sistemas puramente pré-fabricados se utilizam de ligações semirrígidas entre os elementos viga/pilar para conferir características hiperestáticas a esta ligação e, por consequência, aumentar a rigidez do núcleo, sem o necessário aumento das dimensões das peças envolvidas. Em outros modelos, pode-se associar núcleos rígidos executados in loco, sejam esses executados através de tecnologias como formas deslizantes ou “viga x laje x pilar” ou até com painéis portantes. O importante é que esse núcleo seja rígido o suficiente para cumprir seu papel na estabilidade global da edificação. Mais raramente no Brasil, mas presente em outros países, pode-se também executar o núcleo rígido em aço contraventado para conferir a rigidez desejada, ou, em outros casos, associar o pré-fabricado a uma estrutura de contraventamento executada em aço.
Um dos aspectos com relação ao modelo estrutural utilizando núcleos ou faixas rígidas é observar a simetria em planta dessa área reservada para contraventamento da edificação. É conveniente que exista simetria geométrica entre o núcleo rígido e o restante da edificação, para que não se desenvolvam esforços de torção na edificação e em seus componentes, mediante a aplicação das cargas de vento, a fim de que essa torção não influencie na resistência e dimensionamento de pilares e fundações.
Sempre é importante ressaltar que, numa edificação pré-fabricada, a estabilidade global deve ser garantida também nas fases transitórias de montagem, não só no modelo final executado. A montagem e as etapas de enrijecimento da estrutura devem ser avaliadas e planejadas para que essa estabilidade seja assegurada à estrutura em todas as fases da obra.
Para os pilares, a pré-fabricação pode oferecer o uso de concretos de alta resistência, diminuindo sua seção, aspecto muito importante em relação ao uso do edifício, e diminuindo também seu peso, melhorando as condições de movimentação, transporte e montagem, bem como a otimização dos equipamentos de guindar. Outra solução a ser estudada é a possibilidade de pilares mistos, com a utilização de concreto de resistência adequada com a altura e perfis metálicos inseridos.
As vigas e pisos devem ser projetados para cumprir os requisitos do projeto arquitetônico. Limitar o peso dos elementos e facilitar a execução das ligações é fundamental, considerando os aspectos de logística que envolvem a fase de montagem na obra. Para essas exigências, existem soluções que já foram utilizadas na pré-fabricação, mas para adaptá-las a fim de executá-las adequadamente, é necessário ter conhecimento, flexibilidade e capacidade técnica de execução de projeto.