Ao projetar sua nova casa com um arquiteto, é preocupação comum fazer um bom aproveitamento do espaço, visando sempre obter uma boa ventilação e o máximo de conforto possível. Em grande maioria das vezes, clientes prezam por vãos livres, e também um maior ocultamento dos elementos estruturais para que o aspecto visual da construção não seja afetado, resultando em uma estrutura mais elaborada.
Com essas informações em mãos, o nosso artigo terá foco na sustentação da casa, que é chamada de estrutura e, mais especificamente, falaremos de projeto estrutural.
Projetos estruturais são feitos por engenheiros civis e têm a finalidade de gerar uma estrutura com a capacidade de sustentar a edificação. Essa é considerada a parte mais resistente da construção, suportando as tensões e forças exercidas sobre ela. Para cada tipo de construção existe um tipo de estrutura mais adequada para satisfazer as necessidades do cliente. Por exemplo, galpões e construções que necessitam de vãos muito grandes precisam (preferencialmente) de uma estrutura metálica.
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Fig 1: Espaço interno com grande vão.
Para que haja uma maior compreensão sobre esse assunto é importante ressaltar alguns tópicos:
Princípios gerais:
- A edificação é formada por duas partes: as resistentes, que recebem o nome de estrutura, se tornando a parte que irá proporcionar estabilidade; e as não resistentes;
- A estrutura deve garantir a segurança contra os estados limites (estados limites, definindo bem superficialmente, são o valor máximo que a estrutura aguenta antes de romper);
- Conhecimento sobre o comportamento das peças estruturais.
Concepção estrutural:
A primeira etapa de inicialização desse tipo de projeto é o planejamento de um arranjo estrutural, que deve se adequar às exigências de segurança e estabilidade, não deixando de lado a ventilação do ambiente, a sua funcionalidade, o conforto e a estética. Para que esse arranjo seja idealizado é de suma importância inteirar-se sobre a funcionalidade de cada uma das partes da estrutura a ser projetada.
Ademais, para a realização da concepção estrutural é necessário prosseguir com suas diretrizes gerais que são:
- Acatar as condições estéticas do projeto arquitetônico (como evitar vigas ou pilares aparentes, mantendo assim a estética e o conforto);
- A localização dos elementos estruturais deve ser feita de acordo com a sua funcionalidade e seu comportamento;
- Maior uniformidade possível dos elementos da estrutura (se tratando de dimensões e formato).
Análise estrutural:
Essa etapa é realizada por um engenheiro civil de sua confiança, utilizando alguns softwares de apoio. Abaixo você pode observar exemplos de projetos estruturais feitos por nós da ELO Júnior Engenheiras e Arquitetura.
Figura 2: Projeto estrutural de uma casa realizado pela ELO Júnior Engenharias e Arquitetura.
Figura 3: Corte A-A referente ao projeto acima.
Figura 4: Corte B-B referente ao projeto acima.
Agora que já obtivemos um conhecimento sobre projetos estruturais podemos entender um pouco melhor sobre edificações com grandes vãos. Quando pensamos em aumentar o espaço livre de uma construção, os benefícios que vêm à mente são: um aumento da ventilação do ambiente, melhor aproveitamento do espaço, e um local harmonioso e confortável, como ilustrado na imagem abaixo.
Figura 5: Pavilhão de Portugal no Parque das Nações
Porém, essa obra do ponto de vista do engenheiro que irá executar o projeto é diferente, pois ele está focado na parte de sustentação da estrutura. Sendo assim, sua prioridade é redistribuir as cargas de maneira que o espaço desejado seja obtido em conjunto com a estabilidade e a segurança da estrutura.
Para esse tipo de obra a utilização de metais na execução é algo muito recorrente, seja em estruturas inteiramente metálicas (figura 5), ou estruturas mistas que utilizam do concreto e do aço (figura 6). Também, a utilização de materiais mais leves na composição das lajes para diminuir o seu peso pode ser uma escolha válida. Ademais, além dos materiais utilizados o projeto também utiliza de recursos como vigas em balanço, vigas que toda a carga é transferida para um único ponto fixo (figura 7).
Figura 6: Estruturas Metálicas em São José do Rio Preto COBERTEC
Figura 7: Estruturas de concreto armado.
Figura 8: Casa em balanço com estrutura toda metálica.
Outra tecnologia inovadora que também proporciona o ganho de espaços realizando a manutenção da segurança e da estabilidade é o sistema de protensão. Esse método consiste em aumentar a resistência dos elementos estruturais aplicando tensões internas na estrutura.
Essas tensões são aplicadas através do posicionamento de cabos de metal (aço ou ferro fundido) dentro da estrutura (figura 8), que são tracionados até alcançar a força determinada no projeto. Quando o cabo é solto ele tenderá a voltar a sua forma anterior e devido ao fato de ter sido travado por ancoragem ele causará tensões internas dentro da peça.
Figura 9: Peça de concreto pré-fabricada para uma ponte.
Portanto, constata-se que existem muitas maneiras de projetar estruturas, com tecnologias diferentes, métodos diferentes e materiais diferentes.Com evolução dos métodos construtivos, é possível que sua casa obtenha o espaço ideal, conforto e ventilação, sem precisar abandonar a segurança e a estabilidade da edificação, através de um projeto estrutural de qualidade!