UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO

DISCIPLINA DE MATERIAIS 2

LAJE CABACINHA

Mariana Rosado

Daniela Melo

Itamar Siqueira

RECIFE, JUNHO DE 2010.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO

DISCIPLINA DE MATERIAIS 2

LAJE CABACINHA

Trabalho acadmico apresentado como pr-

requisito para cumprimento da segunda unidade

escolar da disciplina de Materiais 2, ministrada

no Curso de Arquitetura e Urbanismo da

Universidade Federal de Pernambuco.

RECIFE, JUNHO DE 2010.

INTRODUO

Durante o processo produtivo tradicional de edifcios a execuo da estrutura

sempre faz parte do caminho crtico. Desconsiderando casos atpicos, a execuo da

estrutura consome cerca de 50% do prazo total de execuo. Por sua vez, a frma

responsvel por 60% deste, 30% do prazo total do empreendimento.

O custo de uma estrutura predial tambm sofre grande influncia do sistema de

forma adotado, reaproveitamento dos materiais, produtividade da equipe de mo-de-obra

(fator de maior variabilidade) e o prazo de execuo. Levando em conta tais informaes a

frma torna-se, na maioria das vezes, o nico fator significativo de competitividade na

execuo de estrutura, pois os itens armao e concreto tem pouca variao independente

da metodologia de execuo.

Atualmente um dos mtodos construtivos mais eficientes a laje cabacinha. Dessa

forma este trabalho tem como objetivo de visualizar as propriedades desse tipo de laje,

como so utilizadas, seu processo de execuo, contribuindo para a realizao de projetos e

elaborao de oramento.

1. Funes Estruturais da Laje

As lajes so elementos estruturais que recebem as aes verticais, perpendiculares

superfcie mdia, e as transmitem para os apoios. Essa situao confere laje o

comportamento de placa. Alm disso, atuam como diafragmas horizontais rgidos,

distribuindo as aes horizontais entre os diversos pilares da estrutura. Nessas

circunstncias, a laje sofre aes ao longo de seu plano, comportando-se como chapa.

Conclui-se, portanto, que as lajes tm dupla funo estrutural: de placa e de chapa.

O comportamento de chapa fundamental para a estabilidade global da estrutura,

principalmente nos edifcios altos. atravs das lajes que os pilares contraventados se

apiam nos elementos de contraventamento, garantindo a segurana da estrutura em

relao s aes laterais.

Embora o arranjo de armaduras, em geral, seja determinado em funo dos esforos

de flexo relativos ao comportamento de placa, a simples desconsiderao de outros

esforos pode ser equivocada. Uma anlise do efeito de chapa se faz necessria,

principalmente em lajes constitudas por elementos pr-moldados.

2. Lajes Nervuradas

Observando os esforos solicitados por uma laje, verificamos que o concreto

desempenha a funo de absorver os esforos de compresso oriundos da flexo e o ao os

esforos de trao. Na regio em que o concreto no desempenha esse papel, a linha

neutra, no h a necessidade da utilizao do material e ento foi desenvolvido o sistema de

laje nervurada.

Segundo a NBR 6118:2003, lajes nervuradas so "lajes moldadas no local ou com

nervuras pr-moldadas, cuja zona de trao constituda por nervuras entre as quais pode

ser colocado material inerte.", ou seja, as lajes nervuradas tem como objetivo a eliminao

da maior parte do concreto colocado entre as nervuras que consiste na regio chamada

neutra, racionalizando o uso do concreto na criao de vazios. Como citado, esse vazio

pode ser preenchido com matrias inertes, ou seja, que no absorva nenhum esforo

solicitante pela estrutura. Assim mostram as figuras:

Figura 1. Corte da laje nervurada com enchimento. (Disponvel em: betoconstrucoes.blogspot.com/)

Figura 2. (Disponvel em: www.set.eesc.usp.br/mdidatico/concreto/Textos/17%20Lajes%20nervuradas.pdf)

As lajes nervuradas so dotadas de dois elementos: a mesa e as nervuras, como

mostra a figura 3.

Figura 3. (Disponvel em: http://www.fag.edu.br/professores/deboraf/T%E9cnicas%20especiais%20de%20con)

hf

ht

bw lo

Mesa

Nervura

A mesa ser projetada como uma laje macia e ser colocada sobre a grelha de vigas,

j a nervura desempenha o papel de absorver os esforos de trao, sendo colocadas as

necessrias armaes em material para desempenhar tal funo, normalmente o ao.

As nervuras podem ser classificadas, conforme sua direo em planta, como

unidirecional ou bidirecional. A unidirecional atuante quando a proporo entre o vo

maior e o vo menor superior a dois. J a bidirecional utilizada quando essa proporo

menor que dois.

Laje unidirecional Laje bidimensional

Figura 4 (Disponvel em: http://www.altoqi.com.br/suporte/Eberickgol

d/MergedProjects/Eberick/entrada_grafica/geometria_das_lajes.htm)

Figura 5 (Disponvel em: http://www.fag.edu.br/professores/deboraf/T

%E9cnicas%20especiais%20de%20)

Sendo assim, a laje nervurada uma soluo encontrada para a racionalizao da

construo de lajes, que, diminuindo a quantidade de concreto utilizado e o peso da

estrutura, consegue-se um maior vo, trazendo uma economia de materiais e mo-de-obra,

diminuindo o tempo de execuo da obra e favorecendo a produo industrial.

H duas formas de execuo da laje nervurada: moldadas no local da obra ou pr-

moldadas.

2.1 Lajes Nervuradas moldadas no local

As lajes nervuradas moldadas no local so aquelas toda construda no local definitivo.

Que podem apresentar diferentes formas:

Laje Nervurada Normal

Laje a qual consiste em dois elementos principais: a mesa e a nervura, no qual a mesa

sobreposta sobre a nervura.

Laje Nervurada Invertida

Na laje nervurada invertida so aquelas que as nervuras sobrepem-se sobre a mesa, tendo

como objetivo absorver os esforos de trao superior, resistidos pelas nervuras e os

esforos de trao inferior, resistidos pelo concreto. Definidas por tais propriedades esse

tipo de tcnica normalmente usado em balanos, que, sendo de difcil execuo, tem

praticamente entrado em desuso.

Figura 5 (Disponvel em: http://www.fag.edu.br/professores/deboraf/T%E9cnicas%20especiais%20de%20)

Laje Nervurada Dupla

A laje nervurada dupla aquela onde as nervuras ficam entre duas mesas, podendo seu vazio

ser preenchido com algum enchimento como cermica, EPS ou tubos de papelo, ou serem

deixados livres, sendo assim necessrio o uso de formas, sem a possibilidade de uma

reutilizao das mesmas. Assim como a laje nervurada invertida, esse tipo de laje tambm

de difcil execuo e tem entrado em desuso.

Figura 5 (Disponvel em: http://www.fag.edu.br/professores/deboraf/T%E9cnicas%20especiais%20de%20)

2.2 Laje com nervuras pr-moldadas

Com a evoluo das lajes nervuradas moldadas no local, foi-se possvel projetar lajes

nervuradas em que partes das nervuras (as inferiores) so pr-moldadas, facilitando a

construo. O processo de pr-fabricao pode ser ao p da obra ou em fbricas prprias.

Nessa laje, as nervuras so compostas de vigotas pr-moldadas, que dispensam o uso

do tabuleiro da frma tradicional. Essas vigotas so capazes de suportar seu peso prprio e as aes

de construo, necessitando apenas de cimbramentos intermedirios. Alm das vigotas, essas lajes

so constitudas de elementos de enchimento, que so colocados sobre os elementos pr-moldados,

e tambm de concreto moldado no local. H trs tipos de vigotas: a de concreto armado, a de

concreto protendido e a vigota treliada.

Uma das principais vantagens em se adotarem essas lajes que no necessitam de

frmas junto face inferior, pois os blocos posicionados entre as nervuras no permitem

que o concreto recm lanado percole pelas regies de contato entre nervuras pr-

fabricadas e blocos. Esses blocos podem ser de material cermico, isopor, papelo, concreto

celular, etc.

As vigas de madeira ou metlicas que compem o cimbramento so posicionadas em

funo da resistncia das nervuras pr-fabricadas. A moldagem (concretagem) da parte das

nervuras e da mesa ocorre quando todas as armaduras adicionais e os dutos para passagens

de instalaes eltricas e hidrulicas estiverem posicionados.

Materiais de enchimento:

O material de enchimento deve ser o mais leve possvel, mas com resistncia

suficiente para suportar as operaes de execuo. Existem diversos tipos de materiais que

podem preencher os vazios entre as nervuras deixados pelo concreto. Deve-se ressaltar que

a resistncia do material de enchimento no considerada no clculo da laje.

Podem ser utilizados:

a) Blocos cermicos ou de concreto

Em geral, esses blocos so usados nas lajes com vigotas pr-moldadas devido facilidade de

execuo. Eles so melhores isolantes trmicos do que o concreto macio. Uma de suas

restries o peso especfico elevado, para um simples material de enchimento.

b) Blocos de EPS (Poliestireno Expandido)

Os blocos de EPS vm ganhando espao na execuo de lajes nervuradas, sendo utilizados

principalmente junto com as vigotas treliadas pr-moldadas.

As principais caractersticas desses blocos so:

Permite execuo de teto plano;

Facilidade de corte com fio quente ou com serra;

Resiste bem s operaes de montagem das armaduras e de concretagem, com vedao

eficiente;

Coeficiente de absoro muito baixo, o que favorece a cura do concreto moldado no local;

Baixo mdulo de elasticidade, permitindo uma adequada distribuio das cargas;

Isolante termo-acstico.

Figura 2: Laje nervurada com EPS

c) Garrafas Pet

Essa tcnica foi desenvolvida no Laboratrio de Material de Construo dos cursos de

Engenharia Civil e Tecnologia da Construo Civil, da Universidade Estadual Vale do Acara

(UVA). Aps a utilizao, foi observada uma economia superior a 40%, alm de ser

ecologicamente correto. A laje que emprega garrafas pet como enchimento apresenta as

vigotas dispostas e espaadas conforme projeto estrutural. Aps isso, as garrafas so

colocadas entre as nervuras. Segue-se a colocao da malha para controlar a eventual

fissurao devido retrao do concreto e, por fim, feita a concretagem da laje.

d) Bloco de concreto celular

O concreto celular um composto leve formado por areia, cimento portland, fibras de

polipropileno, gua e pequenas bolhas de ar incorporadas uniformemente na massa. Os

blocos de concreto celular apresentam peso especifico aparente variando de 5 a 12 KN/m

dependendo de sua composio, sendo considerados bastante leves. Alm de sua leveza,

baixa condutividade trmica, isolamento trmico e acstico, os blocos se dispem em

diversas medidas, apresentando um corte fcil com serras.

e) Caixotes reaproveitveis

A maioria dessas formas de polipropileno ou de metal. Sua principal vantagem so os

vazios que resultam, diminuindo o peso prprio da laje. Aps a execuo, para retirar os

caixotes, pode-se injetar ar comprimido. O nmero de reutilizaes dessas formas pode

ultrapassar cem vezes. Tcnica utilizada para executar a laje cabacinha.

Quanto direo:

Laje nervurada em uma direo

Apresentam nervuras na direo do menor vo, na qual as nervuras tm

comportamento estrutural de vigas simplesmente apoiadas. As lajes nervuradas

unidirecionais devem ser calculadas segundo a direo das nervuras e desprezadas a rigidez

transversal e a rigidez toro.

So utilizadas quando se deseja executar um pavimento de concreto em que uma das

direes bem maior que a outra, mas a menor direo tambm de valor elevado ou

mesmo se a carga de grande intensidade.

Laje nervurada em duas direes

Costuma-se dispor as nervuras (longarinas) paralelas s direes das bordas de

contorno, e geralmente ortogonais entre si, formando uma malha.

As lajes nervuradas bidirecionais podem ser calculadas, para efeito de esforos

solicitantes, como lajes macias, porm um modelo de clculo mais apropriado que pode ser

empregado o de grelha equivalente.

2.3 Lajes nervuradas com garrafas PET

Desenvolvida no Laboratrio de Material de Construo dos cursos de Engenharia

Civil e Tecnologia da Construo Civil, da Universidade Estadual Vale do Acara (UVA),

pelo professor doutor Francisco Carvalho de Arruda Coelho, a laje nervurada com

enchimento de garrafa PET uma alternativa para o preenchimento do vazio existente entre

as nervuras. Tradicionalmente preenchido por cermica ou EPS, as garrafas PETs substituem

com igual eficincia o sistema tradicional, tendo seu sistema de fabricao igual ao usado

com o enchimento de EPS e cermica.

O professor Francisco Carvalho de Arruda explica: As vigotas so dispostas e

espaadas conforme projeto estrutural. As garrafas, ento, so colocadas entre as nervuras.

Segue-se a colocao da malha para controlar a eventual fissurao devido retrao do

concreto e, por fim, feita a concretagem da capa de compresso.

Figura 6. (Disponvel em: http://www.lajesalema.com.br/lajeecologica.html )

As vantagens so evidentes quando analisamos o grfico comparando o peso entre a

laje macia, a laje nervurada com enchimento em cermica e a laje nervurada com

enchimento em PET como mostra a figura 7.

Figura 7. (Disponvel em: http://www.fag.edu.br/professores/deboraf/T%E9cnicas%20especiais%20de%20)

Verifica-se que a laje nervurada em PET apresenta o menor peso, sendo um

importante fator na diminuio do peso da estrutura da laje.

Tambm evidente a relao custo benefcio da reutilizao das garrafas PETs como

enchimento nas lajes nervuradas (figura 8), que, alm de ser um material barato, ele

reaproveitado e utilizado com um novo objetivo, ajudando a diminuir os descartes aleatrios

do material, evitando o acumulo de lixo que causa de tantos problemas ambientais.

Figura 8. (Disponvel em: http://www.fag.edu.br/professores/deboraf/T%E9cnicas%20especiais%20de%20)

3. Laje Cabacinha

laje com acabamento. http://www.ulma-c.pt/2/Produtos/2/COFRAGENS-HORIZONTAIS/30/Cofragem-RECUB.aspx

A laje cabacinha, tambm conhecida por laje nervurada moldadas no local. uma

laje constituda por nervuras com o objetivo de reduzir o uso de concreto e indicado,

principalmente, para grandes vos livres (desprezando os vrios pilares) como nos

estacionamentos de edificos. O desejo de conseguir maiores vos livres e o alto custo das

formas de madeira e tornaram as lajes macias desfavorveis economicamente, na maioria

dos casos.

Estrutura das quatros lajes e da cobertura, todas em laje cabacinha. http://www.aecweb.com.br/atex-do-brasil/tematicos/detalhes/3453/20/1

Porm, para se ter um menor custo na obra, necessrio a substituio das lajes

macias por lajes nervuradas que apresentam uma soluo de consumo nas formas. As

formas usadas nesse tipo de laje so formas que pode ser removida aps a laje feita e

reaproveitar mais de 100 vezes as mesmas. Neste caso so usados moldes de propileno ou

em metal, que suportam no s peso do concreto fresco assim como o peso da armadura e

equipamentos e homens andando sobre sua superfcie. Em determinadas obras, por a laje

cabacinha utilizar menos concreto e tambm menos armaduras quando comparada laje

macia, possvel reduzir em at 20% o consumo desses materiais.

Utiliza-se esse tipo de laje quando se deseja vencer grandes vos ou grandes

sobrecargas. Por no possuir enchimento de concreto entre as nervuras, a laje cabacinha

apresenta um aumento do desempenho estrutural, que possibilita um alvio de peso no

comprometendo sua inrcia.

Na mesa de concreto possui resistncia aos esforos de compresso, enquanto que

as armaduras so utilizadas com a finalidade de resistncia a trao e a nervura de concreto

faz a ligao mesa-alma. Os vazios entre as nervuras so obtidos atravs dos moldes

plsticos removveis.

Os painis podem ser apoiados em vigas mais rgidas que as nervuras, num sistema

chamado de convencional. Porm, tambm pode ser aplicado nos pisos de lajes sem vigas,

tendo um teto de espessura nica, sem elementos abaixo da linha inferior das nervuras, o

que vantagem na determinao das alturas livres internas dos compartimentos de uma

edificao. Nesse caso tem-se o apoio diretamente no pilar, sendo necessrio que a regio

em torno dos pilares seja macia para absorver os momentos negativos que surgem no

entorno dos pilares internos e resistir ao efeito de puncionamento, que a tendncia

perfurao da laje pelo pilar, que ocorre nessas regies.

Aps a laje pronta, usam o revestimento de gesso para embutir as nervuras.

3.1. Dimenses mnimas

As normas de dimensionamento mnimo da mesa esto especificadas na NBR

6118/03(ITEM 13.2.4.2) :

a) Espessura da mesa:

No havendo tubulaes horizontais embutidas, a espessura da mesa deve ser maior ou igual

a 1/15 do espaamento entre nervuras e no menor que 3 cm; Quando existirem tubulaes

embutidas de dimetro mximo 12,5mm a espessura da mesa deve ser maior ou igual a 4cm.

b) A Largura das nervuras no deve ser inferior a 5cm; Se houver armaduras de

compresso, a largura das nervuras no deve ser inferior a 8cm.

Figura 3

3.2 Relao CUSTO x BENFICIO

3.2.1 Consumo de materiais

Grfico comparativo do consumo de material nos diferentes tipos de lajes no estudo

de um mesmo projeto examinado.

Legenda:

1- Estrutura convencional com lajes macias

2- Estrutura convencional com lajes nervuradas (caixotes)

3- Estrutura convencional com lajes nervuradas (tijolos)

4- Estrutura convencional com lajes nervuradas (lajes pr-fabricadas)

5- Estrutura com laje lisa nervurada (caixotes)

6- Estrutura com laje lisa nervurada (tijolos)

7- Estrutura utilizando protenso

3.2.2 Custo dos Materiais

Grfico comparativo do consumo de material nos diferentes tipos de lajes no

estudo de um mesmo projeto examinado.

Legenda:

1- Estrutura convencional com lajes macias

2- Estrutura convencional com lajes nervuradas (caixotes)

3- Estrutura convencional com lajes nervuradas (tijolos)

4- Estrutura convencional com lajes nervuradas (lajes pr-fabricadas)

5- Estrutura com laje lisa nervurada (caixotes)

6- Estrutura com laje lisa nervurada (tijolos)

7- Estrutura utilizando protenso

Verifica-se, portanto, que a laje macia (1) tem o maior consumo de formas e um alto

consumo em ao, deixando o seu custo final o mais elevado.

A laje nervurada em estrutura convencional em caixotes e a laje nervurada pr-

moldada tem os menores consumos de ao, sendo a ltima a que utiliza menos formas, pois,

como o nome j diz, pr-fabricada e por isso no necessrio tantas formas. O que

diferencia o preo final entre os dois tipos de laje nervurada o custo adicional da pr-

moldada, que tem um maior custo no transporte das peas.

Portanto, a escolha do tipo de materiais e tcnicas empregadas na construo de uma

laje deve ser analisada como um todo, visando os objetivos e prioridade da obra, entre os

quais esto:

Preo

Tempo de execuo

Quantidade de resduos da obra

Quantidade de mo-de-obra requerida

Resistncia da pea

Uniformidade do acabamento

4. Vantagens e Desvantagens

As lajes nervuradas apresentam vrias vantagens algumas das quais merecem ser

destacadas:

Permitem vencer grandes vos, liberando espaos, o que vantajoso em locais como

garagens, onde os pilares, alm de dificultarem as manobras dos veculos, ocupam

regies que serviriam para vagas;

Podem ser construdas com a mesma tecnologia empregada nas lajes macias.

So versteis nas aplicaes, podendo ser utilizadas em pavimentos de edificaes

comerciais, residenciais, educacionais, hospitalares, garagens, shoppings centers, etc.;

Gasta-se menos concreto e ao que outros sistemas similares diminuindo o peso

prprio final e aliviando assim as fundaes;

Pelas suas caractersticas (grande altura e pequeno peso prprio), so bastante

adequadas para suportar cargas elevadas.

Como desvantagens pode-se citar:

Dificuldade nas passagens de tubulaes;

Resultam em alturas maiores aumentando a altura final do prdio ou de cada p

direito.

5. Execuo da laje

Existem dois mtodos de instalao das cubetas: no primeiro as cubas so

distribudas sobre frmas de madeira, apoiadas sobre vigas e escoras metlicas, enquanto

que no segundo as frmas se apiam em vigas metlicas montadas sobre cabeotes

deslizantes. As cubas podem ser feitas de polipropileno ou poliestireno expandido.

Esses moldes, que pesam cerca de 3,3 kg, so capazes de suportar a sobrecarga do

concreto fresco, o peso das armaduras, dos equipamentos e dos trabalhadores que andam

sobre sua superfcie.

Esse sistema permite uma montagem e desmontagem rpida, dispensando o uso de

pregos para a fixao. O formato das cubas de propelieno, que podem ser quadradas ou

retangulares, facilita o armazenamento dessas peas j que podem ser empilhadas,

permitindo a estocagem em reas reduzidas. Vale ressaltar que tais caractersticas das

frmas so bastante importantes, pois so peas fornecidas por aluguel, sendo

reaproveitadas.

Passo-a-Passo da execuo:

1. Primeiramente necessrio o que o escoramento e o vigamento estejam montados

de acordo com as orientaes do projetista. S ento possvel dar incio

instalao das cubetas plsticas. Para executar esse tipo de laje, mais adequado

utilizar um sistema de escoramento metlico, que permite remover as frmas com

facilidade, sem retirar as escoras.

2. Logo em seguida, pode se iniciar a montagem da chapa de apoio das cubetas (tablado

de madeira) sobre as escoras. O painel tem seus quatro cantos encaixados nas

escoras metlicas.

Figura 1: Montagem da chapa de apoio

3. Aps a montagem da chapa de apoio, pode distribuir as frmas sobre os painis.

Jamais devem ser utilizados pregos para fixar as cubas plsticas, pois eles danificam as

peas, impedindo a reutilizao. Deve-se apenas dispor as cubas lado a lado.

Figura 2: Arrumao das cubas plsticas

4. Para evitar que as frmas plsticas saiam do lugar, deve alinh-las com o auxlio de

um sarrafo de madeira. Em seguida, prenda uma faixa de madeirite na beirada da laje.

A maior altura dessa tbua em relao base das frmas ajuda a manter as peas em

suas devidas posies.

Figura 3: Alinhamento com sarrafo de madeira

5. Antes de cada uso, deve ser aplicado sobre frmas um lquido desmoldante, para

evitar a deteriorao da pea e obter uma desenforma fcil, com um melhor

acabamento. Isso pode ser feito tanto por meio de asperso, quanto por aplicao

com rolo.

Figura 4: Lquido desmoldante nas cubas

6. O prximo passo a colocao das armaduras, seguindo as especificaes e

posicionamento do projeto estrutural.

Figura 5: Colocao das armaduras

7. Colocadas as armaduras, deve-se prender os vergalhes e os estribos, colocando

corretamente os espaadores para garantir o cobrimento ideal do concreto.

Figura 6: Vergalhoes e estribos

8. Aps instalar todos os elementos da laje, comea-se a concretar a laje por camadas

para melhor acabamento. Aps a concretagem, deve ser feito o sarrafeamento para

nivelar a laje.

Figura 7: Laje sendo concretada

9. Estando pronta a concretagem, o passo seguinte realizar a desenforma. Depois de

trs dias da concretagem (quando o concreto atinge a resistncia de 25 MPa)

possvel iniciar a retirada do escoramento e do tablado de apoio das cubetas,

deixando o reescoramento a cada 1,5 m.

Figura 8: Retirada do escoramento e do tablado de apoio

10. A prxima etapa ser a retirada das cubetas, forando levemente um dos lados da

cubeta para ela se soltar, utilizando cunhas de madeira e martelo de borracha para

no danificar as cubas. Depois de retirar as frmas, ainda ser preciso esperar a cura

completa do concreto, que geralmente ocorre aps 28 dias. S ento possvel

retirar o reescoramento.

Figura 9: Retirada das cubas de propileno

6.Bibliografia

Disponvel em: http://www.aecweb.com.br/atex-do-brasil/tematicos/detalhes/3453/20/1 .

Acesso em: 09 de junho de 2010

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