Confira as possibilidades de projeto e execução das lajes nervuradas

Por definição pura e simples, lajes nervuradas são aquelas “moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração é constituída por nervuras entre as quais pode ser colocado material inerte”. Isso é o que diz a NBR 6.118:2014 – Projeto de Estruturas de Concreto. Na prática, uma laje nervurada é formada por um conjunto de vigas que se cruzam, unidas por uma mesa, conforme resume Eugenio Cauduro, diretor da Cauduro Assessoria e Consultoria Empresarial. “Esse tipo de laje possui comportamento intermediário entre o de laje maciça e o de grelha”, diz.

A ideia que pautou o desenvolvimento dessa tecnologia é a da eliminação do concreto abaixo da linha neutra de forma que o resultado fosse uma redução no peso próprio da estrutura com melhor aproveitamento do aço e do concreto. Dessa maneira, explica Cauduro, “a resistência à tração é concentrada nas nervuras e os materiais de enchimento têm como função única substituir o concreto, sem colaborar na resistência”.

Além de reduzir o volume de concreto, essa concepção proporciona economia de mão de obra e de fôrmas, o que, para Cauduro, aumenta a viabilidade do sistema construtivo como um todo. “E mais, o emprego de lajes nervuradas simplifica a execução e permite a industrialização, com redução de perdas e aumento da produtividade, racionalizando a construção”, afirma.

 

Vista aérea de sistema de fôrmas posicionadas e armadas, prontas para o recebimento do concreto

Evidentemente, a decisão pelo uso de um sistema estrutural passa pelo aspecto do custo, conforme pontua Marcos Monteiro, diretor da Planear Engenharia. Porém, ele alerta para que essa não seja uma análise simplista. Além do consumo de aço e concreto, ele recomenda levar em conta os seguintes aspectos:

custos finais de execução: sistema de fôrmas e escoramentos (locação de cubetas), custos de lançamento do concreto, necessidade de equipamentos complementares etc.);
produtividade da mão de obra;
funcionamento conjunto com outros sistemas (impermeabilização, vedações etc.);
acabamento pretendido (pintura, forro etc.).

TIPOS DE LAJE NERVURADA

A LAJE NERVURADA TEM SUA RESISTÊNCIA CONCEBIDA A PARTIR DE VIGAS E VAZIOS, E É POSSÍVEL ATENDER A ESSE CONCEITO POR MEIO DE DIVERSAS TÉCNICAS. CONHEÇA AS CINCO CLASSIFICAÇÕES SO SISTEMA

Laje moldada no local
Pede fôrmas para moldar as nervuras e de escoramentos para suportar o peso próprio da concretagem. As fôrmas utilizadas podem ficar perdidas ou ser reaproveitadas. Em geral, são fabricadas de polipropileno – as chamadas cubetas -, isopor (EPS), metal, madeira ou papelão. Moduladas, pedem o uso de desmoldantes para a retirada.

Laje com nervuras pré-moldadas
As nervuras são formadas por vigotas pré-moldadas que dispensam o uso do cimbramento tradicional. As vigotas suportam o peso próprio e as cargas de construção apenas de cimbramentos intermediários. Essas lajes são constituídas de elementos de enchimento, como blocos cerâmicos, isopor ou fôrma plástica, que são posicionados sobre os elementos pré-moldados e concretados no local.

Lajes nervuradas bidirecionais
É o tipo de laje mais comum, com nervuras que ocorrem em duas direções, formando uma grelha quadriculada. Esse design proporciona economia de concreto e aço. Os nichos podem ser formados com o uso de cubetas de polipropileno, fibra, metálica, cerâmica ou EPS.

Lajes nervuradas unidirecionais
Possuem nervuras principais em apenas uma das direções e, em geral, são apoiadas em vigas-faixa. A execução é semelhante à da laje bidirecional, com a diferença de que são utilizadas peças complementares, denominadas tapanervura. A nervura de um dos sentidos é eliminada, o que economiza de concreto.

Lajes nervuradas com capitéis e vigas-faixa
Em regiões de apoio, há uma concentração de tensões transversais, o que pode levar à ruína por punção ou cisalhamento. Esse tipo de ruína deve ser evitado e, caso ocorra, é preferível que se dê por flexão. De acordo com o esquema estático adotado, pode ser que apareçam esforços solicitantes elevados que necessitem de uma estrutura mais robusta. Nesses casos, entre as alternativas possíveis, pode-se adotar região maciça em volta do pilar, formando um capitel, ou faixas maciças em uma ou em duas direções, constituindo vigas-faixa.

Fonte: Eugenio Cauduro

Fatores de decisão
Para Nilton Nazar, diretor da Hold Engenharia, é a facilidade de execução e os custos previstos que devem ser levados em consideração ao especificar um sistema de fôrmas para laje nervurada. É por isso que a opção em madeira tem caído em desuso. Afinal, explica ele, apresenta custo elevado, dificuldade na desenforma e na própria execução. Outra possibilidade que vem sendo deixada de lado pelos projetistas é o papelão, principalmente quando é grande o número de repetições.

Obras de ampliação do Palácio do Planalto, em Brasília.

No EPS, explica Nazar, o que pesa na decisão é o custo do metro cúbico desse material. Ainda assim, é amplamente utilizado. Para habitações de menor porte também é comum o uso de blocos cerâmicos com vigas pré-fabricadas de concreto. Nesse caso é preciso tomar cuidados especiais durante a concretagem para que não se danifiquem.

Em edificações multipavimentos, conta Nazar, “as cubetas de polipropileno que podem ser locadas e reaproveitadas têm sido uma opção muito utilizada quando o projeto estrutural opta por uma solução nervurada”. A percepção de Cauduro é semelhante. Para ele, “a grande maioria das lajes nervuradas moldadas no local tem utilizado cubetas plásticas por causa de seu bom nível de acabamento e reaproveitamento”, avalia. De acordo com os especialistas, quando usada corretamente, uma cubeta pode ser reutilizada até 100 vezes.

Laje nervurada exposta em ambiente de alto padrão. Cada vez mais, arquitetos optam por evidenciar a beleza da estrutura bruta, com recursos de luminotécnica

De acordo com Monteiro, “o sistema com elementos pré-moldados é muito utilizado em pequenas construções por não precisar de fôrmas para os fundos de lajes”. Ele conta que isso traz economia. Já em obras maiores essa vantagem é perdida, uma vez que a fôrma pode ser reutilizada diversas vezes, diluindo seu custo e reduzindo o desembolso em comparação a elementos pré-moldados.

Quanto à concepção estrutural, a escolha por dispor as cubetas em uma determinada direção depende de inúmeros fatores, afirma Nazar, como distribuição de esforços na fundação, as exigências arquitetônicas, a otimização do consumo de materiais etc. “Nesse caso, as diferenças se concentram na geometria das nervuras”, explica Cauduro. A depender do desenho escolhido haverá mais ou menos nervuras, impactando no consumo de concreto. Além disso, dimensões fora do padrão de mercado dificultam encontrar fôrmas para a execução. “Cada projetista deve procurar o melhor desenho, de acordo com o tamanho dos vãos e carregamentos”, recomenda Cauduro.

Conforme explica Enio C. Barbosa, vice-presidente de Tecnologia e Qualidade da Abece (Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural), a disposição das nervuras se dá em razão da modulação de vigas e de pilares. “Logicamente, em panos de lajes muito retangulares as nervuras devem correr em um único sentido. Para disposição entre pilares equidistantes, o uso da laje formando uma grelha é o melhor desenho”, analisa.

A recomendação de Barbosa é para priorizar ao máximo a disposição das cubetas de maneira que as longarinas de apoio estejam alinhadas. Isso, explica ele, auxilia na montagem do escoramento e na desforma. “Com tal alinhamento, a desvantagem é que a disposição das cubetas poderá criar enchimento excessivo nas vigas de bordas”, pondera. Entretanto, segundo ele, há fornecedores preparados para oferecer cubetas com outras dimensões, que evitem o aumento do consumo de concreto. Cauduro afirma que, em geral, as fôrmas para executar as lajes nervuradas são dispostas em espaçamentos iguais e obedecem ao projeto de fôrma da estrutura do empreendimento.

Detalhe de projeto contendo os componentes que fazem parte de um sistema de fôrmas para lajes nervuradas, baseado em cubetas de polipropileno

A escolha das fôrmas começa já no dimensionamento do projeto, que deve considerar a geometria da nervura. É nesse momento, diz Cauduro, que o projetista verifica as dimensões de largura inferior, largura superior, nervura média, altura da forma e espaçamento das nervuras. “Para cada tipo de obra, tamanho dos vãos e carregamento nas lajes essas medidas podem variar e o projeto será de acordo com o modelo de mercado”, analisa.

O ideal é que o sistema de fôrma seja modulado e compatibilizado com as lajes nervuradas. “Com todos os elementos atendendo a uma mesma modulação, facilita a execução”, diz Cauduro. Assim, “a obra pode ter a sua estrutura de concreto industrializada, reduzindo a quantidade de pessoas e o tempo de ciclo das lajes”.

Sobre o consumo de concreto em lajes nervuradas, Nazar afirma que é consideravelmente reduzido quando se compara com uma laje maciça para um mesmo vão e sobrecarga. Afinal, essa é a principal proposta desta tecnologia. Ainda assim, a altura e o peso por metro quadrado dependem do dimensionamento da estrutura e, portanto, variam em cada caso. Até mesmo porque, lembra ele, as lajes nervuradas podem ser projetadas com a utilização de protensão. “Na área de edifícios em geral, a protensão é executada com bainha engraxada, cujos macacos são mais leves e têm fácil manuseio. As protensões aderentes também podem ser utilizadas, mas são menos usuais”, conta.

Principais cuidados
“A opção por lajes nervuradas deve partir da premissa de que há um bom projeto de fôrmas e cimbramentos, com correta colocação das escoras remanescentes, dos espaçadores das armaduras e vibração adequada do concreto”, ressalta Nazar. E é preciso que a especificação do traço do concreto leve em consideração a brita adequada para as dimensões da nervura.

Além disso, complementa Barbosa, para que não haja corte de nervuras é necessário compatibilizar o projeto estrutural da laje com a equipe de instalações. É importante, ainda, que o projetista estrutural saiba qual será a localização de shafts e prumadas. “Adotando essas medidas se garante que não haverá soluções improvisadas na obra”, afirma o vice-presidente da Abece.

O tempo da desforma é uma informação que deve constar do projeto estrutural, para evitar a ocorrência de deslocamentos excessivos e fissuras que comprometem a durabilidade da estrutura. “Todas as práticas de uma obra de concreto convencional devem ser seguidas, tais como posicionamento correto da armadura, lançamento e vibração adequados, cura etc.”, resume Barbosa.

Por fim, é importante que haja um cimbramento com modulação compatível com as cubetas. Ou seja, que permita desmontagem parcial, possibilitando a retirada das cubetas mantendo a laje escorada. “Assim, é possível utilizar essas mesmas cubetas nos andares acima,” revela Cauduro.

Barbosa explica que as cubetas têm sua durabilidade ligada aos cuidados inerentes à montagem e à desforma. “O uso de pregos na montagem e a desforma com pé de cabra danificam a cubeta”, alerta. O recomendável é que seja feito uso de desmoldante, que facilita a desforma e aumenta a vida útil do material. Produzidas com material inerte, o polipropileno, as cubetas para moldagem de lajes nervuradas têm características interessantes para a construção, como baixa absorção de umidade, baixo custo, atoxicidade etc.

MELHORES PRÁTICAS DE EXECUÇÃO

Checar a quantidade e o posicionamento das fôrmas de acordo com o projeto estrutural
Checar o nivelamento do assoalho com um aparelho de nível a laser a partir da face inferior da fôrma
Conferir as contraflechas, quando solicitado em projeto
Certificar-se do perfeito encaixe nos trechos de acabamento, conferindo se estão pregados às longarinas e se não há folgas
Verificar a vedação do assoalho
Checar a locação de furos e shafts
Verificar o posicionamento de rebaixos, quando especificados no projeto
Verificar se o desmoldante foi aplicado nas fôrmas

Laje nervurada em marquise do Sambódromo do Rio de Janeiro

Fonte: Eugenio Cauduro da Cauduro Assessoria e Consultoria Empresarial

Sistema de cimbramento após a concretagem do sistema

PRINCIPAIS PROBLEMAS COM FÔRMAS PARA LAJES NERVURADAS NOS CANTEIROS

Falta de compatibilização do projeto estrutural com o sistema de formas pode ser uma dificuldade para a execução das lajes nervuradas

Falha nas concretagens das nervuras

Projetos solicitando fôrmas em locais onde não há espaço para a execução

Divergência de volume de concreto teórico e volume de concreto prático

Falta de cuidado na retirada dos elementos plásticos, o que danifica a fôrma e gera ressarcimento juntamente ao fornecedor

Materiais sem o armazenamento adequado

O uso do sistema de cubetas prescinde de fôrmas de fundo. Assim, o posicionamento das cubetas se dá apenas sobre escoras e tábuas em uma das direções. Esse sistema, consequentemente, é mais flexível do que quando temos os painéis de fundo. Portanto, devem ser tomados cuidados adicionais para travamentos das escoras.

A capa é de pequena espessura e, caso a armadura superior (negativa) não seja posicionada de maneira adequada, isso pode causar um consumo adicional importante de concreto

É importante que se preveja o uso de tela de aço no capeamento, para minimizar fissuras no próprio capeamento, em razão da retração do concreto

Especial atenção deve ser dada ao posicionamento das armaduras inferiores (positivas). Como estão no fundo das nervuras, fica mais difícil o posicionamento de espaçadores e a verificação da armadura

No caso de sistemas pré-moldados, é importante a previsão de armaduras de ligação entre os elementos pré-moldados e as vigas de apoio. O elemento pré-moldado nunca deve ser apoiado na viga sem existência de armaduras de ligação.

Fonte: Eugenio Cauduro da Cauduro Assessoria e Consultoria Empresarial

VANTAGENS E DESVANTAGENS DE LAJES NERVURADAS

AS VANTAGENS
Suas características conduzem a maiores inércias da seção, com menor consumo de concreto. A utilização é indicada onde são desejados grandes vãos.

A redução do concreto abaixo da linha neutra (zona de tração) reduz o peso próprio da laje (menor carregamento permanente), permitindo uma melhor utilização do concreto e do aço.

Redução do consumo e simplificação do sistema de fôrmas.

Muito indicada para regiões de embasamento de edíficações residenciais e comerciais, onde se deseja a redução do número de pilares para acomodar as garagens.

AS DESVANTAGENS
Modelo de cálculo mais elaborado que o das lajes maciças (grelhas).

Maior tempo para concepção estrutural (posicionamento e modulação das nervuras, resolução de interferências etc.)

Maior tempo para detalhamento das lajes (armação positiva das nervuras, armação negativa, verificação de punção, armação do capeamento, detalhes construtivos etc.)

Preocupação com a resistência do capeamento ao fogo.

Inserção de fornecedor adicional na obra (gerenciamento).

Montagem das armaduras mais elaborada e cuidadosa.

Maior área de pintura ou necessidade de forro (pavimentos- tipo).

Menor pé-direito para o mesmo piso a piso.

Fonte: Marcos Monteiro, diretor da Planear Engenharia

Exemplo de laje plana maciça protendida

Edifício comercial em Vitória (ES) com 33 pavimentos e cobertura

Exemplo de laje plana nervurada protendida

Edifício comercial em Vitória (ES) com 33 pavimentos e cobertura

Geometria da edificação: geometrias muito recortadas, com faces inclinadas ou irregulares, dificultam o posicionamento de cubetas ou enchimentos, implicando um maior consumo de concreto.

Piso a piso disponível: lajes nervuradas conduzirão a alturas de laje maiores do que lajes maciças. Com isso, para a manutenção do pé-direito, deverá se aumentar o volume de escavação, no caso de pisos inferiores (pavimentos térreo e subsolos) ou aumentar o gabarito da edificação, no caso de
pavimentos da torre.

Acabamento desejado para o teto: no caso em que o memorial descritivo da edificação especifique pintura no teto dos subsolos, devese considerar que a área a ser coberta quando da utilização de lajes nervuradas é significativamente superior a um fundo plano. Nos pavimentos da torre, a utilização de lajes nervuradas exigirá a execução de forros, o que deve ser considerado no custo.

Resistência ao fogo: no caso de utilização de lajes nervuradas em pavimentos da torre, é importante um estudo cuidadoso da espessura do capeamento, para que atenda às normas específicas.

Posicionamento das nervuras: nenhuma furação de piso pode ser executada na região de nervuras. Com isso, o projeto deve estudar o posicionamento das nervuras para que não coincidam com furações previstas nos demais projeto e, em especial, a saída de bacias sanitárias, que possuem pontos fixos de saída.

Fonte: Marcos Monteiro, diretor da Planear Engenharia

Entrevista
Enio C. Barbosa, vice-presidente de Tecnologia e Qualidade da Abece (Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural)

Quando começaram a surgir fôrmas específicas para moldagem de lajes nervuradas no Brasil?
Numa época em que a madeira tinha um valor menor, as lajes nervuradas eram executadas com fôrmas convencionais. Na década de 70 já existiam no mercado nacional algumas empresas que alugavam as fôrmas plásticas similares às existentes. Atualmente, temos diversos fornecedores, tais como Atex, Ulma, Astra, Impacto, Brasil Fôrmas etc. Há também outros tipos de lajes nervuradas como, por exemplo, o sistema BubleDeck, composto de esferas plásticas inseridas uniformemente entre duas telas metálicas com pré-laje.

Existe algum documento ou norma que liste todos os detalhes técnicos do sistema?
Não há uma norma específica para o sistema. A ABNT NBR 6118:2014 – Projeto de Estruturas de Concreto – Procedimento, prescreve no capítulo 13 as condições para atendimento e dimensionamento de lajes nervuradas moldadas no local. Já para as lajes pré-fabricadas nervuradas unidirecionais ou bidirecionais, a ABNT publicou a NBR 14.859:2016 – Lajes Pré-Fabricada de Concreto, que fixa os requisitos para esse tipo de laje.

Quais são as vantagens e desvantagens do sistema?
Uma grande vantagem da laje nervurada é o menor consumo de concreto e menor taxa de aço quando comparada com a laje maciça. A desvantagem em edifícios com vários andares é que a laje nervurada eleva o gabarito da edificação para manter o mesmo pé-direito.

Em quais casos o uso de lajes nervuradas se mostra mais interessante?
É vantajoso o uso de laje nervurada em subsolos desde que a geometria do lote seja regular. Em terrenos irregulares, uma desvantagem é o aumento do consumo de concreto devido à retirada das fôrmas plásticas para atendimento da modulação das nervuras. No caso de lajes nervuradas executadas com EPS, existe o recurso de cortar o enchimento e fazer a adaptação da nervura.

O que deve ser levado em consideração ao especificar um sistema de fôrmas para laje nervurada?
Ter conhecimento de quais são os fornecedores que podem alugar o sistema no local em que está o empreendimento, conferir se a altura da laje nervurada não ultrapassa o gabarito imposto pelo arquiteto, observar o TRRF (tempo requerido de resistência ao fogo) do empreendimento para determinar a largura da nervura e a espessura da capa de concreto e verificar se, no prazo de execução, o custo de locação não inviabiliza o sistema.

E com relação à execução, quais as observações mais importantes?
Que a equipe esteja familiarizada com o sistema, que oferece elevada produtividade, que o sistema de fôrmas e escoramento tenha rigidez para não haver deslocamentos excessivos e perda dimensional dos elementos e observar o cuidado na desforma para não prejudicar a cubeta.

Laje maciça x laje nervurada com ou sem protensão
Uma das mais utilizadas soluções em concreto protendido é a laje cogumelo maciça (lisa). Consagrado no meio da construção civil, esse desenho facilita a execução por apresentar apenas um horizonte em sua parte inferior. Ou seja, não tem vigas salientes. Com isso, diminui a espessura do pavimento e resulta em um teto liso onde se aplica diretamente o acabamento.

Ao comparar esta solução, com aplicação da nervurada no lugar da maciça, é possível obter até 30% de redução no consumo de concreto e aço. Devido a eventual indisponibilidade de serviços especializados no local da obra, é possível até mesmo abdicar da protensão, conforme exemplificado nesse caso real.

Fontes: Marcos da Costa Terra e Gunnar San Martin

Por: Bruno Loturco

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