Como peças estruturais de concreto, as lajes necessitam de armaduras que absorvam as tensões de tração decorrentes dos esforços nela atuantes.
Nas lajes, as tensões de tração decorrem tanto dos esforços de flexão e de cisalhamento, devidos a seu comportamento de placa, quanto das forças atuantes em seu próprio plano médio, em virtude de seu comportamento de chapa.
Embora sempre haja essas três fontes de tensões de tração, momentos fletores, forças cortantes e forças axiais, em geral o arranjo das armaduras das lajes é essencialmente organizado em função dos esforços de flexão, admitindo-se, muitas vezes indevidamente, que com este arranjo os outros esforços de tração também fiquem devidamente equilibrados.
Esta idéia tem levado a práticas nem sempre corretas.
Todavia, existem razões para que isto tenha ocorrido.
A idéia simplista de que no dimensionamento das lajes bastaria considerar os esforços de flexão, ignorando-se os esforços axiais e os de cisalhamento, foi razoável até há algumas décadas atrás, enquanto o arranjo geral das estruturas dos edifícios permitia tal consideração.
Essa idéia era aceitável enquanto se empregavam lajes maciças de vãos não muito grandes, submetidas apenas a cargas distribuídas, estando as alvenarias apoiadas diretamente sobre vigas.
Nessas estruturas, os esforços de cisalhamento nas lajes eram sempre muito pequenos, e as alvenarias formavam diafragmas verticais de grande rigidez, que garantiam a resistência às forças horizontais aplicadas às construções e asseguravam a sua estabilidade global, sem que as lajes fossem obrigadas a transportar essas forças horizontais a grandes distâncias.
A partir da década de 70, as alterações arquitetônicas ocorridas no arranjo geral das edificações modificou esse panorama de emprego das lajes.
Os vãos das lajes começaram a ser aumentados e muitas alvenarias passaram a ser apoiadas diretamente sobre elas. Os diafragmas de alvenaria que garantiam a estabilidade global das construções foram desaparecendo e a estruturas de concreto armado foram ficando por conta própria, passando a depender, cada vez mais, do comportamento de chapa das lajes para o equilíbrio dos esforços horizontais atuantes nas construções.
Uma demonstração clara das mudanças ocorridas é oferecida pela alteração do tratamento dado pela NB-1 à consideração da ação do vento no projeto das estruturas de edifícios.
Até a NB-1/78 , a ação do vento podia ser desprezada em uma dada direção, se a altura da construção fosse inferior a 5 vezes sua largura, e se, além disto, nela houvesse mais de 3 filas de pilares.
A interpretação desta prescrição regulamentar é simples.
Para que a ação do vento em uma direção pudesse ser desprezada, nela, a estrutura deveria possuir pelo menos 4 diafragmas de alvenaria, e estes diafragmas deveriam ter rigidez adequada na direção considerada, sendo necessário para isso que os diafragmas tivessem, nessa direção, um comprimento de pelo menos 1/5 da altura do edifício
Com o passar do tempo, os vãos foram aumentando, as alvenarias maciças foram desaparecendo, as divisórias leves ganharam espaço, os caixilhos de grandes dimensões passaram a ser moda, substituindo-se muitas vezes as alvenarias pelo vidro. Além disto, as lajes nervuradas mostraram suas vantagens, as alvenarias divisórias passaram a ser apoiadas diretamente sobre as lajes, e as técnicas de pré-fabricação ganharam espaço na execução das estruturas.
Uma medida da importância dessas mudanças é dada pela postura da nova NB-1 em relação à consideração da ação do vento no projeto das estruturas de concreto armado. A consideração da ação do vento passou a ser obrigatória em qualquer circunstância.
As estruturas de concreto armado não mais contam com diafragmas rígidos de alvenaria que as ajudem a resistir à ação do vento e a garantir a estabilidade global da construção.
As estruturas de concreto armado dever ser agora auto-estáveis, sendo portanto essencial que as lajes sejam capazes de garantir a integridade tridimensional das mesmas diante dos esforços do vento e dos efeitos de segunda ordem decorrentes da deformabilidade por flexão dos pilares.
Para isto, a eficácia do comportamento de chapa é essencial.
Péricles Brasiliense Fusco
Professor Titular
Escola Politécnica da U.S.P. |