Como construir: concreto protendido em projetos residenciais de alto padrão

Para os engenheiros e arquitetos, a técnica do concreto protendido possibilitou uma nova era. Mas limitou-se, pela tecnologia e pelo custo, a obras de porte médio e grande. Sendo assim, é corriqueiramente utilizada em edifícios comerciais ou residenciais de grandes dimensões. Porém, a técnica do concreto protendido tem sido empregada em obras de alto padrão de residências, como forma de tornar mais esguias as vigas e vencer vãos significativos, liberando principalmente as áreas sociais das plantas dos pilotis ou colunas. A técnica aplicada em cartões-postais como o Museu de Arte de São Paulo – comumente usado como exemplo em disciplinas de cálculo de estrutura nos cursos de engenharia civil – e os palácios de Brasília está ao alcance dos arquitetos, permitindo ousadias em projetos residenciais.

A técnica se caracteriza pelo tensionamento dos cabos de aço antes que ocorra o processo de cura do concreto. Com isso, o material se torna mais resistente, evitando fissuras e diminuindo as pressões deformadoras externas.

Amanda Favali

O desejo dos arquitetos
Mas o ganho principal, perseguido por arquitetos no caso dos projetos residenciais, é diminuir sensivelmente a seção de vigas e lajes. No caso das lajes protendidas, elimina-se inclusive a própria figura da viga. Isso evita, por exemplo, que se use forros de gesso para esconder as nervuras da estrutura de cobertura. Veja ao lado quadro comparativo de uma viga carregada de concreto armado (técnica mais tradicional) e uma viga de concreto protendido. Uma vez que se defina a opção por utilizar o concreto protendido, resta escolher a metodologia mais adequada para criar a tensão adequada na estrutura. Os sistemas de protensão se distinguem em relação à aderência ou não entre o concreto e a armadura ativa. Quando bem executadas, as duas soluções (aderente e não aderente) são tecnicamente viáveis. A incorporação e a releitura de projetos modernistas no âmbito residencial, tendência recente na arquitetura de casas de alto padrão, têm trazido à tona o uso do concreto nesse tipo de projeto.

Amanda Favali

Exemplos de uso da técnica
Dois casos de uso de concreto protendido foram dados como exemplo pelo engenheiro civil Antonio Carlos Peralta, da Protenfor, de Maringá (PR). Na Residência Braga, apropriou-se exatamente desse conceito de releitura da estética moderna com os grandes vãos livres e a divisão do programa de necessidades em pavilhões – nesse caso, dois. No outro projeto, uma residência voltada para o belvedere de um lago, o concreto protendido possibilitou um vão de 10 m com uma seção de viga de apenas 30 cm de altura. Veja os cases a seguir.

Residência Etore

Localizada em Maringá (PR), no Condomínio Jardins de Monet Residence, a casa tem área construída de 658 m². O autor do projeto arquitetônico é Edgar Monteiro e a construção coube ao engenheiro Paulo Moretti.

Fachada da Residência Etore, no Condomínio Jardins de Monet, em Maringá (PR). O projeto do arquiteto Edgar Monteiro usou vigas protendidas (veja esquema abaixo) com monocordoalhas engraxadas

A residência está situada na parte alta do condomínio, de frente para o lago, as árvores e o sol da manhã. O proprietário encomendou uma ampla sala de convivência (de 10 m x 5,30 m) com grandes janelas para essa vista. Daí a solução do concreto protendido: possibilitou o grande vão com uma estrutura de seção esguia, de apenas 30 cm.

O engenheiro optou pela tecnologia do concreto protendido com protensão não aderente e fez uso de monocordoalhas engraxadas.

Era mais um caso de necessidade de vãos livres, com maior distância entre os apoios. No térreo, o balanço de 5 m cobre a garagem. É o apoio de dois pilares que sustentam a viga. A estrutura foi concebida para vencer vãos de 10 m, sendo a seção transversal das vigas faixa com altura de 30 cm, atendendo à plasticidade requerida pela arquitetura.

Amanda Favali

TAXAS DE CONSUMO DE MATERIAIS DA ESTRUTURA:
 Concreto 0,23 m³/m² de construção
 Fôrmas 2,35 m²/m³ de concreto
 Armadura passiva – Aço CA 50A = 7,4 kg/m² de construção
 Armadura passiva – Aço CP190 RB – Cordoalha 7 fios – engraxada e plastificada, diâmetro de 12,7 mm = 2,1 kg/m²

Amanda Favali

Amanda Favali

Residência Braga

A casa foi construída no Condomínio Villagio Bourbon, em Maringá (PR), para um empresário do setor de tecnologia. A área total de construção (695 m2) era assim dividida:
 Subsolo – 155 m²
 Térreo – 465 m²
 Piscina – 75 m²

Pórtico principal de entrada da casa com marquise para abrigar veículos

Segundo o autor do projeto, o arquiteto João Vitor Ricciardi Sordi, “a concepção dessa residência procurava resgatar os conceitos da arquitetura brasileira moderna, que são as empenas cegas de concreto aparente, os grandes vãos etc. A arquitetura moderna brasileira se caracterizou por estruturas de pórticos. São grandes coberturas que vencem grandes vãos. O melhor material para essa estrutura de concreto é o concreto protendido. Além desse material e dos grandes pórticos, a casa se desenvolveu com dois pavilhões, que formam uma grande cobertura com um vazio no meio. Então, a gente tem esses dois grandes pórticos conectados por uma passarela. E esse vazio no meio vai iluminar algumas partes do subsolo, a sala de estar, a cozinha. No bloco da frente temos o primeiro pórtico, que é a garagem. E no segundo pórtico temos o setor social. Temos ainda outro bloco de alvenaria comum para o setor íntimo. A casa se resolve em três volumes”.

A necessidade maior num caso como esse era vencer vãos de 18 m, com a seção transversal das vigas com altura de 90 cm e 100 cm, atendendo à plasticidade requerida pela arquitetura.

O que levou naturalmente ao uso da tecnologia do concreto protendido, com protensão não aderente (monocordoalhas engraxadas). Nas vigas protendidas com vãos de 18 m, a armadura ativa de protensão calculada foi de 8 cordoalhas com diâmetro de 12,7 mm, aço CP 190 RB, engraxadas e plastificadas. É um sistema de protensão não aderente.

“O lote já tinha um aterro de 4 m”, lembra o engenheiro Antonio Carlos Peralta. “E o projeto definiu o nível do térreo a +20 acima do meio fio. Portanto, foi necessário fazer um aterro de mais 4,5 m. Isso dificultou a fundação. Tivemos de optar por estacas de grande diâmetro com limpeza do fundo. Com os grandes vãos, resultou em poucos pilares com cargas nas estacas maiores, o que aumentou o aproveitamento da capacidade de carga das estacas.”

TAXAS DE CONSUMO DE MATERIAIS DA ESTRUTURA:
 Concreto 0,26 m³/m² – fck 35 MPa
 Fôrmas 2,30 m²/m³
 Protensão – cordoalhas engraxadas 7 fios (diâmetro 12,7 mm) – Aço CP 190 RB 1,96 kg/m²
 Armadura frouxa – Aço CA 50 7,56 kg/m²
 Área estruturada 1.062 m²
 Classe de agressividade ambiental II Moderada

Modelos tridimensionais com destaque para as cordoalhas
Modelos tridimensionais com destaque para as cordoalhas

Fontes: engenheiro Antonio Carlos Peralta, diretor da Protenfor, Maringá (PR).

Edição: Dagomir Marquezi

Ilustrações: Amanda Favali

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