Um dos principais e tradicionais desafios da engenharia civil ao longo dos séculos sempre esteve na busca pelo desenvolvimento de estruturas seguras e economicamente viáveis que permitam a execução de grandes vãos livres concebidos em projetos arquitetônicos.
A tarefa de desenvolver estruturas com grandes vãos se concentrou inicialmente em obras da engenharia de construção pesada, como pontes e viadutos. Contudo, nas últimas décadas se vê uma expansão da aplicação de tecnologias que permitem vãos livres, principalmente em estruturas internas.
Ponte Akashi Kaikyo no Japão – maior vão do mundo: 1.991 m
A necessidade para ambientes sem divisórias sempre foi ligada à funcionalidade, e se mostra evidente em locações como teatros, auditórios e ginásios esportivos, para citar alguns poucos exemplos.
Criar estruturas com grandes vãos exige sistemas rígidos à flexão, e a diminuição do peso da laje passou a se tornar determinante para chegar a este resultado. Com soluções técnicas como lajes nervuradas e concreto protendido, além da otimização dos materiais utilizados nas estruturas, é possível garantir essa leveza necessária para criar ambientes abertos.
Esse foi o caminho que a engenharia buscou para suprir a demanda por esse tipo de ambiente: redução do peso da estrutura para evitar deformações.
Crescimento dos vãos
Se analisarmos historicamente, as grandes construções milenares utilizavam basicamente pedra, o que impedia uma maior distância entre vigas, pilastras e demais estruturas de apoio vertical. A madeira foi a evolução seguinte e, após séculos de avanços tecnológicos, temos a conjuntura atual de domínio de aço e concreto.
Assim, temos dois esforços paralelos para garantir o desenvolvimento de estruturas com vãos cada vez maiores. Se por um lado, há a criação de novos materiais, mais resistentes e leves, por outro temos o aperfeiçoamento e inovação em processos para permitir que as estruturas tenham menor peso.
O papel das lajes nervuradas
As lajes nervuradas representam uma solução já bem estabelecida no mercado da construção civil. Não somente pelas vantagens econômicas ou razões estéticas, mas esse tipo de estrutura possui grande potencial para gerar ambientes com amplos vãos livres.
Primeiramente, pode-se destacar a leveza da estrutura. Com reduções de até 40% do uso de concreto e aço, há um grande alívio do peso próprio dos pisos/lajes. A mesa de concreto resiste aos esforços de compressão e a armadura aos de tração.
Os vazios da laje são obtidos geralmente pelas fôrmas removíveis que moldam a estrutura. O espaço vazio, onde teria concreto e aço em uma laje maciça, não cumpriria função estrutural relevante e aumentaria o total de massa da estrutura.
Onde houver estruturas de apoio, como pilares, a região deve ser maciça, para absorver os momentos negativos e resistir ao efeito de puncionamento. Essa estrutura é conhecida como laje cogumelo.
A laje nervurada é especialmente recomendada quando há necessidade de resistir a grandes sobrecargas, por isso é comum vê-las em estacionamentos e subsolos. A redução do peso total do empreendimento será um diferencial na estrutura final, oferecendo um espaço interno com menor número de restrições.
Estruturas com lajes nervuradas conseguem vãos livres com altos pés-direitos, gerando ambientes abertos, com boa performance acústica e de alta resistência devido ao baixo peso. Como no exemplo acima, no ginásio da PUC-RS, a solução se mostra versátil, com ganhos operacionais, fácil manuseio e tendência estética para arquitetos e designers de interiores.