UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - UNB
FRANCISCO AFONSO DE CASTRO JÚNIOR
ALÉM DE L SOBRE 10
Brasília 2014
DIRETRIZES PARA O LANÇAMENTO ESTRUTURAL ARQUITETÔNICO
FRANCISCO AFONSO DE CASTRO JÚNIOR
ALÉM DE L SOBRE 10
Dissertação de Mestrado em Arquitetura e Urbanismo, Área de Concentração Tecnologia, Ambiente e Sustentabilidade, Linha de Pesquisa Técnicas e Processos do Ambiente Construído para obtenção do título de Mestre em Arquitetura pela Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo
Orientador: Márcio Roma Buzar
Brasília 2014
DIRETRIZES PARA O LANÇAMENTO ESTRUTURAL ARQUITETÔNICO
FRANCISCO AFONSO DE CASTRO JÚNIOR
ALÉM DE L SOBRE 10
Dissertação de Mestrado em Arquitetura e Urbanismo, Área de Concentração Tecnologia, Ambiente e Sustentabilidade, Linha de Pesquisa Técnicas e Processos do Ambiente Construído para obtenção do título de Mestre em Arquitetura pela Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo
Banca Examinadora:
Prof. Dr. Márcio Roma Buzar
Prof. Dr. João da Costa Pantoja
Prof. Dr. Luiz Carlos de Almeida
Brasília, 05 de dezembro de 2014.
DIRETRIZES PARA O LANÇAMENTO ESTRUTURAL ARQUITETÔNICO
DEDICATÓRIA
Aos meus amados pais, Francisco e Graciema, eternos companheiros, pelo carinho, amor, dedicação no dia-a-dia e por terem me ensinado o verdadeiro valor da vida, dedico este trabalho.
Às estrelas que sempre
iluminam o meu viver: meus filhos Lucas e Thalita, meus amores.
AGRADECIMENTOS
À minha melhor Amiga Sulamita Perfeito pelo suporte irrestrito, confiança e fé, pela atenção frequente e, lógico, pelos ótimos momentos juntos regados a café. Sem você não teria conseguido...
Ao Engenheiro com alma de
arquiteto, grande amigo, Márcio Buzar, agradeço imensamente o apoio, a objetividade, alegria e otimismo ao longo desses anos juntos. Que venham mais projetos!
Ao Arquiteto pisciano, meu
irmão de escolha, Márcio Vianna pela força de sempre e pela lealdade até nos momentos em que somente era possível de ré andar para frente.
Aos Professores Yopanan
Rebello, João Pantoja e Luiz Carlos de Almeida pela importante participação e pelas sugestões acertadas.
Ao Amigo Ademaro Mollo pelo
exemplo de caráter e pelos ensinamentos que até hoje permeiam seus alunos. Saudades... (in memoriam)
Aos colegas e parceiros
arquitetos e engenheiros, alunos, familiares e outros tantos amigos que, de uma forma ou de outra, me auxiliaram com um desenho, um cálculo uma ideia ou um incentivo para a qualificação deste trabalho.
a vida faz parte do mistério e é tanta coisa pra se desvendar...
Lenine
ou sem percebermos os dias irão passando como um trem sem estação...
e lá estaremos nós com os pés no chão mas encostando o céu com a palma das mãos.
tudo é possível, não há nada que se possa deter, o que era impossível acaba de acontecer!
Paulinho Moska
Arquitetura
& Estrutura
ArquitestruturA
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO DA FACULDADE DE
ARQUITETURA E URBANISMO DE BRASÍLIA – PPG - UNB
ALÉM DE L SOBRE 10 Diretrizes para o Lançamento Estrutural Arquitetônico
RESUMO O arquiteto é o idealizador e coordenador de todas as atividades de elaboração do projeto arquitetônico. Durante a fase de estudos preliminares, a estrutura deve ser concebida no partido arquitetônico uma vez que a arquitetura e a estrutura nascem juntas e, portanto, são indissociáveis. O lançamento estrutural na fase inicial da criação vem sendo alijado pouco a pouco por grande parte dos projetistas que se habituam, cada vez mais, à confecção sequencial dos projetos de arquitetura e de estrutura. Esta conduta desqualifica os projetos executivos com resultados negativos de compatibilização, erros na execução, maior consumo de matéria-prima e, consequentemente, aumentos significativos no custo final das edificações. Em primeiro lugar, o presente trabalho vem reforçar o caráter complementar do ensino e da prática das profissões ressaltando a problemática do descaso do lançamento estrutural com o objetivo de fomentar a discussão sobre o tema bem como ir além do pré-dimensionamento direto, o L Sobre 10, tão conhecido pelos arquitetos. Num segundo momento, em dois estudos de caso de viga e por meio dos critérios empírico, da flecha, da resistência e da expressividade, foram configurados diferentes arranjos de apoio para que se pudesse avaliar a altura da seção das vigas resultantes e das implicações na arquitetura do edifício. Buscou-se a partir dos resultados obtidos, a elaboração de algumas diretrizes no sentido de auxiliar o arquiteto na escolha do melhor arranjo de lançamento estrutural a ser adotado na fase de estudo preliminar arquitetônico. Palavras Chave: Integração – Projeto de Edificação - Lançamento Estrutural Estudo Preliminar - Diretriz - Viga - Arquitetura – Engenharia
MASTER THESIS ARCHITECTURE AND URBANISM POST-GRADUATE PROGRAM
UNIVERSITY OF BRASILIA - PPG - UNB
BEYOND L OVER 10 Guidelines for Architectural Structural Release
ABSTRACT The architect is the founder and coordinator of all development activities of the architectural design. During the preliminary study stage, the structure must be designed in the architectural party since the architecture and the structure are born together and are therefore inextricably linked. The structural launch in the initial creation fase has been jettisoned by current designers that get used, increasingly, working in sequence way and then executing the architecture of project structure. This approach disqualifies executive projects with negative results of compatibility, mistakes in implementation, higher consumption of raw materials and consequently a significant increase in the final cost of the building. First, this study reinforces the complementary character of the teaching and practice of professions highlighting the problem of neglect of the structural release in order to foster discussion on the subject and go beyond the direct preliminary design, the L about 10, as very known by the architects. Secondly, in two case studies of beam and through the empirical criteria, the arrow, the strength and expressiveness, were set different support arrangements so that they could evaluate the height of the section of the resulting beams and architectural implications building. After the results, it have been prepared some guidelines to help the architect in choosing the best structural release arrangement to be adopted in architectural preliminary study phase. Keywords: Integration - Building Project - Launch Structural Preliminary Study - Guidelines - Beam – Architecture Engineering
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Epígrafe: desenho de Oscar Niemeyer. _______________ 5
Figura 2: Epígrafe: Fotografias de Sebastião Salgado, Livro
Genesis. _____________________________________________________ 6
Figura 3: Oscar Niemeyer, Joaquim Cardoso e Paulo Werneck.
Arquiteto, Engenheiro e Artista. ____________________________ 17
Figura 4: Cúpula da Câmara dos Deputados. ___________________ 24
Figura 5: Oscar Niemeyer. ___________________________________ 28
Figura 6: Croquis de Oscar Niemeyer. ________________________ 32
Figura 7: Esquema genérico de um processo sequencial de
desenvolvimento do projeto de edifícios – participação dos
agentes ao longo do processo. _______________________________ 34
Figura 8: Gráficos de crescimento absoluto das faculdades de
arquitetura (esquerda) e evolução do crescimento percentual (%)
dos cursos de arquitetura e urbanismo no Brasil por décadas
(direita). __________________________________________________ 51
Figura 9: Gráfico comparativo do crescimento da população e do
número de cursos de arquitetura e urbanismo no Brasil. ______ 52
Figura 10: Perdas Segundo o seu Momento de Incidência e sua
Origem. Interferência do projeto na formatação de perdas. ___ 56
Figura 11: Ponte Costa e Silva, Brasília. Oscar Niemeyer. ___ 58
Figura 12: Capacidade do projeto de influenciar o custo final de
um empreendimento de edifício ao longo de suas fases. _______ 60
Figura 13: Procedimentos para realização do lançamento e pré-
dimensionamento estrutural. _________________________________ 70
Figura 14: O partido Arquitetônico na arquitetura, exemplos. 71
Figura 15: 12 Fases do Processo de Projetação Arquitetônico com
ênfase no lançamento estrutural. ____________________________ 73
Figura 16: A caverna, o arco e a “viga primitiva”. Desenho do
autor sobre imagem. _________________________________________ 77
Figura 17: O Sistema de modilhão. ___________________________ 79
Figura 18: O Tesouro de Atreu na Grécia. Sistema de modilhão.
____________________________________________________________ 79
Figura 19: Catedral Anglicana de Brasília ___________________ 80
Figura 20: Garagem de Barcos do Clube Santa Paula. __________ 81
Figura 21: Casa Ludwig Erhard. ______________________________ 81
Figura 22: Museu de História Natural de Oxford. _____________ 82
Figura 23: Universidade de Oxford, Inglaterra. ______________ 85
Figura 24: Museu de Ciências Naturais de Oxford. ____________ 86
Figura 25: Detalhe do embasamento em blocos e da cobertura em
ferro. ______________________________________________________ 87
Figura 26: Vista Interna do Museu. Pilares e cobertura. _____ 88
Figura 27: Detalhe dos arcos ogivais e de seu perfil. Museu em
reforma. ____________________________________________________ 88
Figura 28: Detalhe da cobertura em ferro e vidro. ___________ 89
Figura 29: Detalhe da cobertura em ferro e vidro. ___________ 89
Figura 30: Thomas Newenham Deane. ___________________________ 89
Figura 31: Benjamim Woodward ________________________________ 89
Figura 32: Tenda. ___________________________________________ 90
Figura 33: Esquema estrutural de uma catedral gótica. _______ 91
Figura 34: Catedral de Chartres, 1145. Paris, França. _______ 91
Figura 35: Catedral Anglicana. ______________________________ 91
Figura 36: Detalhe do tirante e contraventamento. ___________ 92
Figura 37: Detalhe da viga formato ‘U’ e das placas de concreto
pré-moldadas. _______________________________________________ 92
Figura 38: Detalhe do tirante e contraven-tamento. __________ 92
Figura 39: Detalhe do rebaixamento da nave. _________________ 93
Figura 40: Detalhe dos arranques dos apoios. ________________ 93
Figura 41: Catedral Anglicana. ______________________________ 94
Figura 42: Construção Catedral Anglicana. ___________________ 94
Figura 43: Catedral Anglicana. ______________________________ 94
Figura 44: Catedral Anglicana. ______________________________ 94
Figura 45: Glauco Campello. _________________________________ 94
Figura 46: Garagem de Barcos do Clube Santa Paula. __________ 95
Figura 47: Corte e Fachadas. ________________________________ 96
Figura 48: Detalhe dos pórticos conjugados – viga. __________ 96
Figura 49: Detalhe dos pórticos conjugados – viga. __________ 97
Figura 50: Detalhe das rótulas. _____________________________ 97
Figura 51: Detalhe das rótulas. _____________________________ 97
Figura 52: Detalhe do apoio. ________________________________ 98
Figura 53: Garagem de Barcos do Clube Santa Paula. __________ 98
Figura 54: A bailarina e o edifício. _______________________ 100
Figura 55: Vilanova Artigas. _______________________________ 100
Figura 56: Casa Ludwig Erhard, Berlim, 1998. _______________ 101
Figura 57: Vista aérea da Casa Ludwig Erhard. ______________ 103
Figura 58: O arco, elemento estável. _______________________ 104
Figura 59: Átrio, vista interna. ___________________________ 105
Figura 60: Desenho do arquiteto. Concepção dos apoios
articulados. _______________________________________________ 106
Figura 61: Detalhes dos apoios dos arcos. __________________ 106
Figura 62: Detalhe do apoio articulado. ____________________ 106
Figura 63: “O ser vivo”, “o tatu”, “o bicho” semiescondido na
paisagem urbana. ___________________________________________ 107
Figura 64: Detalhe do sistema estrutural explícito na construção
do edifício. _______________________________________________ 108
Figura 65: Detalhe da barra apoiada sobre o arco. __________ 108
Figura 66: Detalhe dos tirantes sob o arco e da barra que
sustenta os pavimentos avançados. __________________________ 108
Figura 67: Nicholas Grimshaw. ______________________________ 109
Figura 68: O átrio, os pavimentos e os tirantes. ___________ 110
Figura 69: Centro Administrativo de Belo Horizonte, Oscar
Niemeyer. __________________________________________________ 111
Figura 70: A “evolução da viga”. ___________________________ 113
Figura 71: “A viga Versátil”. ______________________________ 114
Figura 72: Lintel. _________________________________________ 115
Figura 73: Lintel Stonehenge. ______________________________ 115
Figura 74: Lintel. _________________________________________ 115
Figura 75: Lintel. _________________________________________ 115
Figura 76: Vigas do Masp, São Paulo. _______________________ 116
Figura 77: A Viga e o caminho das forças: elemento de estrutura
de seção ativa. ____________________________________________ 117
Figura 78: O caminho natural das forças. ___________________ 118
Figura 79: As barras vigas e pilares. ______________________ 119
Figura 80: Igreja da Pampulha, Oscar Niemeyer. _____________ 120
Figura 81: Catedral de Brasília, Oscar Niemeyer. ___________ 126
Figura 82: Edifício Principal da Sede da Caixa Central de
Alocações Familiares após reforma, Paris, 1955-1959. Raymond
Lopez e Marcel Réby. _______________________________________ 128
Figura 83: Edifício Principal da Sede da Caixa Central de
Alocações Familiares, Paris, 1955-1959. Raymond Lopez e Marcel
Réby. ______________________________________________________ 129
Figura 84: Detalhe do sistema estrutural adotado. __________ 130
Figura 85: Detalhe da viga e do momento fletor. ____________ 131
Figura 86: Detalhe do sistema estrutural adotado. __________ 131
Figura 87: Planta de estrutura do pavimento tipo e marcação da
viga, objeto do estudo (em vermelho). ______________________ 132
Figura 88: Detalhe do perfil da viga. ______________________ 132
Figura 89: Viga estudo de caso. Detalhe da viga e dos apoios com
aplicação da carga distribuída para análise. _______________ 134
Figura 90: Proposição Original Construída. Detalhe da viga A1.
___________________________________________________________ 138
Figura 91: Proposição A2. Detalhe dos apoios (pilares) e momento
fletor equilibrado. ________________________________________ 139
Figura 92: Proposição A2. Detalhe da viga. _________________ 141
Figura 93: Proposição A3. Detalhe dos apoios (pilares) e momento
fletor. ____________________________________________________ 142
Figura 94: Proposição A3. Detalhe da viga. _________________ 144
Figura 95: Detalhe arranjo viga e pilar correntemente utilizado
na arquitetura. ____________________________________________ 145
Figura 96: Proposição A4. Detalhe dos apoios (pilares) e momento
fletor. ____________________________________________________ 145
Figura 97: Proposição A4. Detalhe da viga. _________________ 147
Figura 98: Proposição A5. Detalhe dos apoios (pilares) e momento
fletor. ____________________________________________________ 148
Figura 99: Proposição A5. Detalhe da viga. _________________ 150
Figura 100: Edifício principal da Sede da Caixa Central de
Alocações Familiares, Paris, 1955-1959. Raymond Lopez e Marcel
Réby. ______________________________________________________ 159
Figura 101: Edifício principal da Sede da Caixa Central de
Alocações Familiares. ______________________________________ 159
Figura 102: Detalhe das vigas. Proposições A2, A5 A1, A3 e A4 em
ordem crescente de altura de seção, 61,2cm, 80cm, 95cm, 130cm e
160cm, respectivamente. ____________________________________ 160
Figura 103: Detalhe Viga A2. Altura (d) = 612mm. ___________ 161
Figura 104: Detalhe das lajes e das vigas de cobertura. ____ 164
Figura 105: Fotograma original, arquitetura. _______________ 165
Figura 106: Fotograma original, arquitetura. _______________ 165
Figura 107: Detalhe Pilares, Viga Mestra e Vigas Transversais.
___________________________________________________________ 165
Figura 108: Detalhe da base das Vigas Transversais. ________ 165
Figura 109: Detalhe vínculo pilar x Viga Mestra e Viga Mestra x
Pilar. _____________________________________________________ 166
Figura 110: Detalhe da altura da Viga Mestra aparente no
conjunto. __________________________________________________ 166
Figura 111: Detalhe da ponta da Viga Transversal – Medição in
loco. ______________________________________________________ 166
Figura 112: Detalhe da Viga Transversal. ___________________ 166
Figura 113: Edifício Touring de Brasília, 1963. ____________ 167
Figura 114: Detalhe do conjunto. ___________________________ 168
Figura 115: Detalhe dos pilares, vigas mestras e vigas
transversais. ______________________________________________ 168
Figura 116: Detalhe da Viga sugerida pelo “desenho” do momento
fletor e detalhe do Diagrama de Momento Fletor. ____________ 169
Figura 117: Detalhe da viga mestra e da Viga transversal objeto
de estudo. _________________________________________________ 169
Figura 118: Detalhe do desenho da viga de estudo. __________ 169
Figura 119: Corte Esquemático do pavimento superior. _______ 170
Figura 120: Cálculo do Peso próprio da viga transversal. ___ 171
Figura 121: Carga Total resultante para efeito de cálculos. 172
Figura 122: Diagrama de Momento Fletor. Primeira tentativa de
equilibrar os momentos positivo e negativo. ________________ 174
Figura 123: Análise comparativa entre as vigas. ____________ 176
Figura 124: Compilação dos “desenhos possíveis” da viga. ___ 177
Figura 125: Iate Clube de Belo Horizonte. __________________ 178
Figura 126: Diagrama do Momento Fletor. ____________________ 178
Figura 127: Iate Clube de Belo Horizonte. __________________ 178
Figura 128: Diagrama do Momento Fletor e Viga resultante. 01 vão
livre. _____________________________________________________ 179
Figura 129: Diagrama do Momento Fletor e Viga resultante. 01 vão
e 01 balanço iguais. _______________________________________ 180
Figura 130: Diagrama do Momento Fletor e Viga resultante. 01 vão
e 01 balanço com momentos positivo e negativo equilibrados. 180
Figura 131: Catedral de Brasília, Oscar Niemeyer. __________ 182
Figura 132: Favela da Rocinha, Rio de Janeiro. _____________ 188
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Interdisciplinaridade entre os cursos de arquitetura
e engenharia. _______________________________________________ 48
Tabela 2: Pré-dimensionamento Empírico de Altura de Seção de
Viga. ______________________________________________________ 123
Tabela 3: Critério da Resistência. _________________________ 124
Tabela 4: Cálculo Empírico de Flecha. ______________________ 124
Tabela 5: Tabela Consolidada Viga A1. Critério empírico L sobre
20, critério da resistência e critério da flecha. __________ 138
Tabela 6: Tabela Consolidada Viga A2. Critério empírico L sobre
20, critério da resistência e critério da flecha. __________ 141
Tabela 7: Tabela Consolidada Viga A3. Critério empírico L sobre
20, critério da resistência e critério da flecha. __________ 144
Tabela 8: Tabela Consolidada Viga A4. Critério empírico L sobre
20, critério da resistência e critério da flecha. __________ 147
Tabela 9: Tabela Consolidada Viga A5. Critério empírico L sobre
20, critério da resistência e critério da flecha. __________ 150
Tabela 10: Sede da Caixa Central de Alocações Familiares em
Paris. Tabela Geral Consolidada das Vigas A1, A2, A3, A4 e A5.
Critério consumo de aço e custo total das vigas. ___________ 154
Tabela 11: Tabela de Resultados Comparativos entre as vigas A1
Original e A2. _____________________________________________ 162
Tabela 12: Tabela Consolidada Viga C1. Critério empírico L sobre
10, critério da resistência e critério da flecha. __________ 173
Tabela 13: Tabela Consolidada Viga C2. Critério empírico L sobre
10, critério da resistência e critério da flecha. __________ 175
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ________________________________________________ 17
2 METODOLOGIA _______________________________________________ 24
3 OBJETIVOS _________________________________________________ 28
4 O DESCASO COM O LANÇAMENTO ESTRUTURAL
DISSOCIAÇÃO ARQUITETURA E ESTRUTURA _______________________ 32
4.1 A QUESTÃO PROFISSIONAL ______________________________________ 37
4.2 A QUESTÃO ACADÊMICA _________________________________________ 45
4.3 PERDAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL __________________________________ 55
5 INTEGRAÇÃO ARQUITETURA E ESTRUTURA - IMPORTÂNCIA __________ 58
5.1 LANÇAMENTO ESTRUTURAL – UMA BREVE DISCUSSÃO _________________ 66
5.2 EXEMPLOS HISTÓRICOS _________________________________________ 74
5.2.1 Museu de História Natural, Oxford, 1860 _________________ 85
5.2.2 Catedral Anglicana, Brasília, 1961 ______________________ 90
5.2.3 Garagem de Barcos Clube Santa Paula, São Paulo, 1961 ____ 95
5.2.4 Casa Ludwig Erhard, Berlim, 1998 _______________________ 101
6 A VIGA VERSÁTIL __________________________________________ 111
7 PRÉ – DIMENSIONAMENTO
UM POUCO ALÉM DE L SOBRE 10 ______________________________ 120
7.1 ESTADOS UNIDOS E BRASIL ____________________________________ 121
7.2 CRITÉRIOS PARA O LANÇAMENTO ESTRUTURAL _____________________ 122
8 ESTUDOS DE CASO __________________________________________ 126
8.1 SEDE DA CAIXA CENTRAL DE ALOCAÇÕES FAMILIARES, PARIS _______ 128
8.1.1 CRITÉRIOS BASEADOS NO DESENHO ESTRUTURAL A DIRETRIZ _____________________________________________________ 151
8.2 EDIFÍCIO TOURING, BRASÍLIA _________________________________ 163
8.2.1 CRITÉRIOS BASEADOS NO DESENHO ESTRUTURAL A DIRETRIZ _____________________________________________________ 176
9 CONCLUSÃO ________________________________________________ 182
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS _________________________________ 189
OBRAS CONSULTADAS __________________________________________ 191
APÊNDICE A – Programa Ftool e Planilha Excel _______________ 193
APÊNDICE B – Tabela Gerdau _________________________________ 194
APÊNDICE C – Tabela Usiminas _______________________________ 196
17
1 INTRODUÇÃO
Figura 3: Oscar Niemeyer, Joaquim Cardoso e Paulo Werneck. Arquiteto, Engenheiro e Artista. Fonte: Internet domínio público.
18
O arquiteto é o idealizador e coordenador de várias
dimensões do projeto arquitetônico. É indispensável que domine
disciplinas técnicas, mais especificamente de estrutura e de
sistemas estruturais a fim de que possa obter controle e
qualidade em todo o processo de projetação. Ao conceber qualquer
tipo de arquitetura, o projetista deve conhecer e dominar
conceitualmente os fundamentos da estrutura a ser aplicada no
partido arquitetônico.
A associação da arquitetura e da estrutura ocorre nos
primeiros traços delineadores do estudo preliminar
arquitetônico. Nesta fase, não se faz necessária a exatidão dos
cálculos físico-matemáticos da engenharia. Ao contrário, faz-se
necessário o rigor dos conceitos estruturais, o rigor de suas
aplicabilidades, o rigor do equilíbrio, princípio fundamental e
inerente aos campos da arquitetura e da engenharia. Nesta etapa
faz-se imprescindível o raciocínio, a prática e a expressão do
desenho e do seu poder sintetizador da intenção criadora do
arquiteto momento em que, magistralmente, engendra, desenvolve
fórmulas e conclui com inúmeros resultados ótimos e possíveis.
Envolve o conhecimento e o domínio dos fundamentos estruturais
concernentes ao projeto de arquitetura, tais como: os sistemas
estruturais existentes, a aplicabilidade desses sistemas
estruturais, os materiais e tecnologias disponíveis e sua
viabilidade no projeto arquitetônico.
Em contrapartida, na engenharia é primordial o
entendimento de que a solução estrutural extrapola as fórmulas
e os resultados uma vez que a estrutura existe para possibilitar
o desempenho das atividades humanas, das mais básicas às mais
complexas. A principal função da estrutura é a de manter a
edificação estável e segura para o suprimento de seus usuários
ao mesmo tempo que viabiliza os espaços arquitetônicos e seus
respectivos usos.
“A causa da arquitetura – passado e presente – é suprir e
interpretar o espaço para a existência e ação do homem; isso é
19
conseguido através da moldagem da forma do material” (ENGEL,
2001 p. 19).
A arquitetura perderia o seu propósito sem a completude
estrutural e a engenharia civil inexistiria não fosse as
necessidades espaciais e funcionais do ser humano. Quaisquer que
sejam as discussões e debates no intuito de resgatar a verdadeira
interseção entre estes campos, são de todo positivas.
O arquiteto é o agente responsável por essa integração
elementar entre os campos da engenharia e da arquitetura.
Compete-lhe a faculdade global das ações a serem desempenhadas
no sentido de promover ao máximo a integridade formal do projeto.
“Uma obra arquitetônica é única e indivisível, deve ser
concebida como um todo formal, funcional e técnico. [...] O
arquiteto necessariamente deve dominar o conhecimento, a
estratégia e a arte do projeto estrutural” (DIEZ, 2012 p. 11).
Desde os primórdios da história, face às exigências da
natureza e face à necessidade de perpetuação da espécie, o homem
se viu “obrigado” a interferir na organização dos espaços
naturais tanto para o seu abrigo quanto para a sua segurança.
Não muito diferente dos pássaros e de outros animais, cabe
lembrar, porém poder-se-ia dizer que naquele período já era um
“arquiteto nato”. Com o passar do tempo, com as transformações
da natureza e com a formação dos agrupamentos humanos, foram
necessárias construções mais complexas. Neste período, alguns
indivíduos, desenvolveram habilidades para estas atividades
específicas; o trabalho e os ofícios começavam a ser divididos.
Estes seres habilidosos planejavam e construíam empiricamente.
Não havia diferença entre idealizador, executor e usuário. O
homem formava uma unidade com a vida, com a arquitetura. Desta
maneira, a prática das construções desenrolou-se durante muitos
séculos com o surgimento de edificações cada vez mais complexas,
reflexo das necessidades, dos anseios, das culturas locais e das
possibilidades que a tecnologia permitia, ou seja, do processo
20
evolutivo da raça humana e de sua exclusiva faculdade de
raciocinar.
Este breve retrospecto da história da prática construtiva
interessa neste contexto para demonstrar a atuação milenar do
arquiteto1, do agente idealizador e executor das construções para
a expressão e o desempenho de todas as funções inerentes à vida.
O termo engenheiro2 data do século XIV mas toma vulto somente
durante a revolução industrial período em que recrudesce a
prática das especializações. Naquele período foi extremamente
necessário um especialista, um profissional que fosse capaz de
“mecanizar” o processo artesanal, ou seja, um indivíduo que
possuísse o talento para engendrar máquinas e poderosas
engenhocas para a produção em massa.
Preliminarmente à revolução industrial não havia uma
diferença extrínseca entre as duas capacidades. O arquiteto era
também o coordenador das atividades de obra e, consequentemente,
desenvolvia as soluções estruturais além de acompanhar e
participar da construção das edificações. Os protagonistas
destes períodos férteis (como exemplo o período gótico e o
renascimento) eram, na verdade, engenheiros/arquitetos, seres
humanos especiais pois além de atuarem na materialização dos
espaços arquitetônicos tinham que lidar com as forças
religiosas, acadêmicas, políticas e econômicas vigentes e,
portanto, eram detentores de grande sabedoria, sensibilidade,
objetividade, coragem e dedicação.
Por outro lado, os novos rumos da humanidade alteraram a
relação entre a prática da arquitetura e da engenharia. Pode-se
declarar que no período da revolução industrial inaugurou-se a
“separação” entre a arquitetura e a engenharia.
1 Arquitetura: do Grego ARKHITEKTON, mestre de obras, obreiro-chefe, de ARKHEIN, comandar, dirigir e TEKTON, construtor, artesão, carpinteiro. Passou pelo Latim ARCHITECTUS antes de vir para nosso idioma. Fonte: <http://origemdapalavra.com.br/site/> Acesso: 28 de outubro de 2014. 2 Engenheiro: século XIV: construtor de engenhos (máquinas) militares. Mais tarde, surgiu o engenheiro civil, que aplicava sua capacidade de descobrir soluções práticas não na guerra mas nas cidades e em tempo de paz. Fonte: < http://www.dicionarioetimologico.com.br/> Acesso: 28 de outubro de 2014.
21
Com o passar do tempo, a ciência, o ensino e as profissões
especializaram-se cada vez mais. Esta discussão compete a outras
áreas do conhecimento não sendo o cerne desta pesquisa. Contudo,
é importante ressaltar que a especialização, presumidamente,
exerceu e ainda exerce influência na prática da dissociação entre
os universos da arquitetura e da engenharia. Universos estes
complementares, podendo-se até afirmar, “simbióticos”.
Não é aconselhável a prática e concepção da arquitetura
sem que haja a mínima compreensão da solução estrutural a ser
adotada. Inúmeros profissionais acham ser possível esta proeza
relegando ao engenheiro a mágica do equacionamento estrutural
num segundo momento.
Um bom arquiteto, hoje em dia, deve ser um generalista, muito versado em distribuição de espaço, em técnicas de construção e sistemas elétricos e mecânicos mas também deve entender bem de finanças, bens imobiliários, comportamento humano e conduta social. Ademais, é um artista, com direito a expressar seus dogmas estéticos. Deve conhecer tantas especialidades que, às vezes, diz-se que ele não sabe quase nada a respeito de tudo. O engenheiro, por outro lado, é, por treinamento e constituição mental, um indivíduo pragmático. É especializado em determinados aspectos específicos da engenharia e nesses aspectos apenas. [...] Não é de admirar que o engenheiro é tido como um profissional que sabe tudo sobre nada! As personalidades desses dois profissionais tendem a entrar em choque. Feliz é o cliente cujo arquiteto entende de estrutura e cujo engenheiro estrutural é um apreciador da estética da arquitetura. Em última análise, o arquiteto é o líder da equipe de construção e sobre ele recai a responsabilidade e a glória do projeto (SALVADORI, 2006 p. 10)[grifo nosso].
Diante destas premissas, o ponto de partida desta
dissertação foi a constatação de que os profissionais de
arquitetura, aos poucos, engajam-se cada vez menos com questões,
soluções e aplicações estruturais intrínsecas ao terreno da
projetação. O que pode ser feito para alterar este cenário com
vistas à Integração Arquitetura e Estrutura? Quais são os fatores
que têm interferido na formação acadêmica dos arquitetos e na
sua prática profissional?
22
Como em todos os diversos campos da ciência, inúmeros são
os caminhos e possibilidades de contribuição e, neste caso, o
rumo foi direcionado no sentido de retomar a discussão sobre o
arquiteto - agente central do processo de projeto - bem como
estabelecer critérios de lançamento3 estrutural para,
posteriormente, transformarem-se em diretrizes práticas de
lançamento da estrutura na fase do estudo preliminar
arquitetônico. O lançamento estrutural nesta fase promove a
integração fundamental, conjuga os genes básicos da arquitetura
e da engenharia com vistas a um resultado satisfatório,
integrado, mormente a uma solução ótima de projeto.
Desdobramentos em função desta prática irão ocorrer ao longo de
todo o percurso criativo motivo deste recorte no processo
projetual.
Ajustes na metodologia de elaboração de projetos
arquitetônicos devem ser contínuos face as iminentes
transformações da tecnologia moderna. O desenvolvimento de
diretrizes práticas com vistas a auxiliar o arquiteto nessa
difícil tarefa vêm ao encontro à estas exigências e, portanto,
vêm amparar o projetista na tomada de decisão durante a maratona
projetual.
Infinitas são as possibilidades da criação arquitetônica,
infinitos são os arranjos e soluções estruturais. Com efeito,
não se pretende com este trabalho proximidade com tamanha
grandeza de especulações e, menos ainda, o retorno à definitivas
soluções. A pretensão aqui é a de fixar a direção e o sentido do
caminho a ser tomado o qual, neste caso, é consumado no despertar
da discussão sobre o tema e, principalmente, no estabelecimento
de uma diretriz que possa servir ao arquiteto na qualificação de
seus projetos.
3 Entenda-se como lançamento estrutural neste trabalho, a adoção de um ou mais sistemas estruturais intrínsecos ao estudo preliminar arquitetônico. Lançar a estrutura significa concebê-la, ou seja, compreender a maneira pela qual o edifício ficará de pé, estável e seguro. O lançamento também preconiza a locação dos elementos estruturais básicos, pilares, vigas e lajes e, dependendo do caso, o pré-dimensionamento destes. Mais à frente, este tema será tratado em capítulo específico.
23
Pesquisas neste sentido, ou seja, possíveis extensões
deste trabalho, poderão ser direcionadas futuramente com o
intuito de examinarem-se diferentes situações estruturais com a
leitura e avaliação das respectivas configurações dos elementos,
ora mais ora menos otimizados, que por sua vez produzirão novas
diretrizes, novas ferramentas práticas de integração dos campos
concorrentes. Outra possibilidade reside na análise e na
avaliação, por meio de estudos de caso, da relação e da
influência que a estrutura perpetra no projeto arquitetônico ou
de como a arquitetura ordena a solução estrutural adotada tanto
para sua qualificação quanto para a sua desqualificação. A
análise deste enquadramento permitirá compreender um pouco da
relação que permeia a arquitetura e a engenharia esclarecendo
pontos obscuros do projeto, permitindo a compreensão das reais
intenções dos projetistas.
É nesse contexto que se insere a presente pesquisa.
Conscientizar o arquiteto da importância do lançamento
estrutural e da integração arquitetura e estrutura, bem como
estabelecer alguns critérios que possam constituir-se em
diretrizes práticas para o lançamento na fase de estudo
preliminar arquitetônico, auxiliando-o na sua prática
profissional.
24
2 METODOLOGIA
Figura 4: Cúpula da Câmara dosDeputados. Fonte: Internet domínio público.
25
A natureza desta pesquisa foi definida no sentido de gerar
conhecimentos para a aplicação prática de problemas específicos.
Trata-se de uma pesquisa qualitativa em que considerou-se a
relação dinâmica entre o sujeito e o mundo real onde a base
encontra-se no processo e o foco na interpretação dos fenômenos
e na atribuição de significados, neste caso, a diretriz.
Adotou-se neste trabalho de pesquisa científica cinco
procedimentos metodológicos, quais foram:
a) Revisão bibliográfica;
b) Análise de exemplos históricos aplicados;
c) Instituição de critérios práticos para o lançamento
estrutural arquitetônico;
d) Estudos de caso e proposições para otimização do arranjo
arquitetura e estrutura;
e) Estabelecimento de diretrizes embasadas na composição
estrutural com vistas à melhoria do projeto
arquitetônico.
A revisão bibliográfica visou identificar o estado da arte,
o arcabouço acadêmico até então produzido acerca da problemática
da dissociação entre a arquitetura e a engenharia, ou seja,
identificar a massa crítica a respeito do tema, linhas de
pesquisa assim como as áreas envolvidas em penumbra.
A arquitetura, indiferentemente do período histórico,
possui exemplos ótimos de solução dos espaços e de estrutura,
evidenciando, ora para mais, ora para menos, a relação essencial
entre os dois mundos. Neste sentido, foi realizada uma pesquisa
e um levantamento de modelos arquitetônicos emblemáticos que
demonstrassem com clareza técnicas de elaboração de estruturas,
sistemas estruturais e de diferentes arranjos espaciais. Para
uma melhor e livre compreensão do tema, os exemplares não se
submeteram a quaisquer critérios ou vínculos cronológicos.
26
Quatro foram os critérios estabelecidos neste trabalho
para o lançamento estrutural, sendo os três primeiros para a
análise direta dos arranjos: critério empírico de pré-
dimensionamento de altura de viga; critério da resistência e o
critério empírico da flecha. O quarto critério de consumo de
matéria prima/custos totais serviu como instrumento de avaliação
global, auxiliando na avaliação, ponderação e escolha do arranjo
ideal.
Para a análise do segundo estudo de caso, além dos quatro
anteriores, foi estabelecido o critério da expressividade com o
intuito de possibilitar um melhor entendimento do peso da
racionalização estrutural em relação à plasticidade,
originalidade e pregnância, isto é, a preponderância ou não da
racionalização da estrutura em relação aos valores que integram
o critério da expressividade arquitetônica.
Com base nos critérios adotados, primeiramente, foi
analisado nos estudos de caso o arranjo construído (viga
construída) registrando-se os resultados obtidos. Novos arranjos
e novas situações estruturais foram cuidadosamente propostas
para verificações e análises posteriores. Dois aplicativos foram
utilizados como instrumento para o cálculo e determinação dos
resultados no sentido de aproximar o arranjo arquitetura e
estrutura a condições ideais: Ftool4 e o Editor de Planilhas
Microsoft Excel.
Ao final das análises, efetuou-se, como base de avaliação,
a compilação dos resultados em uma tabela comparativa para que
pudessem ser estabelecidas diretrizes com enfoque na melhoria do
projeto arquitetônico bem como corroborar a racionalização da
construção.
4 Ftool - Programa Gráfico-Interativo para Ensino de Comportamento de Estruturas de uso livre desenvolvido por Luiz Fernando Martha, professor associado da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO), Departamento de Engenharia Civil e Tecgraf - Grupo de Tecnologia em Computação Gráfica, Rio de Janeiro. Obs.: O nome Ftool, aqui referenciado, será adotado ao longo de todo o trabalho.
27
É necessário aqui tornar notável que foi realizado um
recorte de estudo para esta dissertação no qual a viga foi o
elemento estrutural escolhido para constituir-se centro dos
debates e motivo dos dois estudos de caso específicos.
28
3 OBJETIVOS
Figura 5: Oscar Niemeyer. Fonte: Internet domínio público.
29
Dois objetivos globais são definidos neste trabalho de
pesquisa:
a) Fomentar a discussão junto aos profissionais de
arquitetura sobre a importância de integração dos projetos de
arquitetura e estrutura com vistas a revisão de comportamento,
conduta profissional e quebra de paradigmas;
b) Estabelecer algumas diretrizes que auxiliem o arquiteto
na tomada de decisão no lançamento estrutural durante a etapa de
estudo preliminar arquitetônico visando a otimização e uma
melhor compreensão da estrutura e do seu valor na arquitetura.
Durante a fase de revisão bibliográfica foi possível
pesquisar na literatura específica algumas publicações e artigos
correlatos à integração projeto e lançamento de estrutura,
contudo, ainda sem um formato, sem um corpo de conteúdo acadêmico
claro e definido. Na engenharia, pouco se produziu,
especificamente, sobre a importância do lançamento estrutural
nas conjecturas preliminares do projeto arquitetônico, tampouco,
sobre a influência e contribuição na associação arquitetura e
engenharia. No campo arquitetônico, por sua vez, pode-se dizer
que é um território ainda virgem. Persistem as referências
bibliográficas dispersas e, em sua maioria, são produzidas por
engenheiros, contrariando a expectativa óbvia de que deveria ser
elaborada por arquitetos uma vez que é na sede da arquitetura
que nasce o projeto.
“A falta de norma técnica e bibliografia sobre integração
de projetos de arquitetura e estrutura mostra a defasagem das
publicações nacionais em relação aos novos processos de projetar
e construir, empregados pelo subsetor de edificações. [...] A
integração entre projetos de arquitetura e estrutura ocorre ao
longo de suas várias etapas, sendo um assunto muito extenso ainda
não abordado com a importância devida.” (CORRÊA, et al., 2001
p. 5).
A racionalização da construção tem sido o mote de inúmeros
debates e transformações ocorridas no setor da construção civil
30
brasileira. As crescentes exigências do mercado diante das novas
tecnologias e a velocidade imposta pelas trocas globalizadas
impõe um novo cenário no mercado fazendo com que os arquitetos
projetistas sejam cada vez mais e, incessantemente, exigidos.
Segundo Melhado (2000), para que se obtenha níveis
satisfatórios de qualidade no processo de implantação do
empreendimento como um todo, é essencial que haja continuidade
nos fluxos das atividades, principalmente na conduta coordenada
de seus integrantes. As fases que compõem este processo são
organizadas de forma hierarquizada, isto é, organizadas com
níveis de autoridade (decisão). Somente serão eficientemente
desenvolvidas as atividades, se houver o comprometimento dos
agentes com relação às suas responsabilidades e à sua capacidade
de ação integrada.
Pode-se inferir, assim, que o arquiteto é rotineiramente
afetado por uma vasta quantidade de novas exigências e
informações advindas das tecnologias atuais e da velocidade
crescente na troca de dados. Em essência, o arquiteto possui a
capacidade de gerenciar e trabalhar com tamanha grandeza de
elementos desde que tenha a prerrogativa de comandar e coordenar
uma equipe qualificada de projeto por ele definida. Caso
contrário, face à magnitude e à complexidade dos contextos humano
e profissional, o lançamento estrutural, muitas vezes, ficará em
segundo plano prejudicando a otimização da estrutura. “[...]
Desde há muito tempo, nenhum indivíduo em particular consegue
dominar os aspectos do projeto arquitetônico moderno”
(SALVADORI, 2006 p. 358).
Neste sentido, especificamente objetivou-se o
desenvolvimento de algumas diretrizes que pudessem auxiliar o
arquiteto na confecção do projeto arquitetônico durante a fase
de estudos, servindo de ferramenta para a otimização da estrutura
por meio de um melhor arranjo arquitetônico e estrutural com
vistas a:
31
a) Integração Arquitetura e Estrutura;
b) Economia de matéria-prima (concreto e aço) - ganhos
ambientais;
c) Estabelecer diretrizes práticas para o lançamento
estrutural;
d) Promover mudanças de comportamento profissional e quebra
de paradigmas.
e) Subsidiar o entendimento da estrutura e do seu papel na
arquitetura.
Esta otimização, consequentemente, poderá gerar: economia
no custo global da edificação; ganhos de pé-direito na medida em
que se diminuem as dimensões das vigas; uma organização mais
racional do espaço edificado com consequentes ganhos estéticos
provenientes da estrutura mais delgada e agilidade no processo
de confecção dos projetos de arquitetura e de engenharia.
32
4 O DESCASO COM O LANÇAMENTO ESTRUTURAL DISSOCIAÇÃO ARQUITETURA E ESTRUTURA
Figura 6: Croquis de OscarNiemeyer. Fonte: Internet domínio público.
33
Integrar significa tornar algo inteiro ou completo,
adaptando, combinando e incorporando partes, parcelas e frações
com o objetivo de se alcançar um produto ou um resultado o mais
cabal e homogêneo possível. No caso da arquitetura e da
engenharia esta integração, necessariamente, abrange o
intercâmbio direto e frequente entre as duas profissões.
Temerária, no mínimo, é a conduta atual dos arquitetos e dos
engenheiros que consideram ser possível a elaboração sequencial
dos projetos arquitetônicos e estruturais, ou seja, a confecção
linear e estanque dos propósitos que, obviamente, tornar-se-á
fonte de desperdícios de tempo e de recursos. O resultado dessa
prática é o movimento reincidente dos arquitetos e dos
engenheiros para verificações e ajustes nos projetos na
tentativa, quase sempre infrutífera, de associação entre a
arquitetura e a engenharia.
Nesse processo [de projetação] fragmentado e sequencial, a possibilidade de colaboração entre projetistas é bastante reduzida e a proposição de modificações por um projetista de determinada especialidade implica a revisão de projetos já mais amadurecidos de outras especialidades, significando enormes retrabalhos ou até mesmo o abandono de projetos inteiros.
Prevalece, no processo de projeto, uma visão cartesiana de o todo ser a soma de partes independentes. Isso é predominante na configuração dos processos de projetos tradicionais nos quais se busca otimizar o todo a partir da otimização, em separado, das partes (FABRÍCIO, 2008 p. 35)[grifo nosso].
A figura a seguir, elaborada por Fabrício, ilustra um
processo sequencial de confecção do projeto arquitetônico.
34
O problema aumenta na medida em que esta prática é também
paradoxal, face ao enorme avanço tecnológico empenhado nas
últimas quatro décadas.
A exemplo disto, são os softwares para projetos de
arquitetura que cada vez mais vêm sendo estruturados no sentido
do intercâmbio e da interoperabilidade de informações em formato
digital, haja vista a tão aclamada tecnologia BIM5 existente
desde os anos 70. Grandes empresas como a Autodesk e Nemetschek
investem vultosos recursos para o desenvolvimento destes
softwares. Os aplicativos trabalham todas as informações de uma
forma integrada, isto implica dizer que quando há alimentações,
retroalimentações ou modificações no projeto, todos os outros
componentes que o compõe sofrerão ajustes, adaptações e
alterações simultaneamente. Assim, estes programas podem vir a
ser uma ferramenta de grande valia para o arquiteto no sentido
de estabelecer diretrizes e decisões mais acertadas para a
qualificação do projeto arquitetônico.
5 Building Information Model ou Building Information Modeling. Modelo de Informação da Construção ou Modelagem de Informação da Construção é um conjunto de informações geradas, gerenciadas e mantidas durante todo o ciclo de vida de um edifício. Não há referência clara sobre a origem e uso do termo mas sabe-se que o conceito já vem sendo utilizado desde 1970 nos trabalhos de Charles M. Eastman, professor do Instituto de Tecnologia da Georgia, Estados Unidos.
Figura 7: Esquema genérico de um processo sequencial de desenvolvimento do projetode edifícios – participação dos agentes ao longo do processo. Fonte: (FABRÍCIO, 2008).
35
O computador tem importância central para todos os aperfeiçoamentos de projetos estruturais. [...] a evolução do computador até o atual PC, pequeno e barato, capaz de executar milhões de operações por segundo e de armazenar centenas de milhões de “bytes” de informação num disco rígido, resultou em programas padronizados que levam em consideração as leis físicas dominantes, os códigos vigentes, o impacto do comportamento dinâmico e as propriedades dos materiais – e que também minimizam os custos de construção (SALVADORI, 2006 p. 355).
O CAD, que também é utilizado rotineiramente pelos arquitetos, está revolucionando a prática destes, melhorando a produtividade e permitindo mudanças nos seus projetos (p. 357)[grifo nosso].
Pode-se depreender que este estado de conduta está mais
para uma crise de valores sociais, econômicos e educacionais do
que por dificuldades tecnológicas encontradas no desempenho da
integração entre as profissões.
A política de privatização da educação superior brasileira
implementada em 1996 pela Lei de Diretrizes e Bases da Educação
Nacional (LDB)6 no governo do então ex-presidente Fernando
Henrique Cardoso, se por um lado abriu portas de acesso à
educação a uma parcela menos favorecida da sociedade até então
às margens do ensino superior, por outra implantou
paulatinamente a nefasta relação de educação/produto
capitalista. Parcela desses alunos das faculdades particulares
se vê obrigada a investir quantias significativas ao longo do
curso e aspira retorno deste investimento no exercício da
profissão. De certa forma após formados, os novos arquitetos e
engenheiros são pressionados subliminarmente à prática de
projetação quantitativa o que significa dizer que acabam por
dissociar o caráter único dos dois universos em questão. Centram-
se nos aspectos exclusivos de suas especialidades no sentido de
atenderem às suas expectativas de retorno financeiro.
Ralph Rapson no prefácio do livro de Heino Engel define o
projeto arquitetônico como sendo a síntese criadora de um
processo complexo e embaraçoso. “Projeto arquitetônico é a arte
6 Considerada o marco legal da reforma implantada no país, na qual o Estado assumiu papel destacado no controle e na gestão das políticas educacionais, ao mesmo tempo em que liberalizou a oferta da educação superior pela iniciativa privada.
36
material e o ato de resolver o conflito do homem com seu meio
ambiente. Projetar é um complexo e intrincado processo, ainda
que no fundo de qualquer situação ambiental exista uma solução
natural ou orgânica. [...] Somente através de uma detalhada e
sensível análise e uma cuidadosa pesquisa de todos os fatores
dentro da estrutura de nosso tempo, a síntese criadora pode
evoluir” (ENGEL, 2001 p. 9).
Mais à frente no livro, ficou por conta de Engel expressar
que “nem para o especialista em estruturas, o engenheiro
estrutural, a utilização competente de todos os ramos deste campo
é possível, quanto mais para aquele que, além de tudo, ainda tem
que dominar um grande número de outros campos de conhecimento
básico para o seu trabalho, o arquiteto” (2001 p. 19)[grifo
nosso].
Esta característica peculiar do processo de projetação
agregada à questão dos novos valores de mercado recrudesce o
descaso com o lançamento estrutural nos projetos de arquitetura.
O lançamento da estrutura na fase preliminar de projetação é o
momento em que o partido viabiliza-se uma vez que a estrutura é
o instrumento exclusivo para gerar a formatação do espaço na
arquitetura. Esta integração, se bem gerenciada, irá produzir
projetos mais qualificados e, certamente, minimizará os
desperdícios na fase da construção do edifício.
Apresenta-se, então, a seguinte questão: como é possível
a correta elaboração do projeto arquitetônico sem o
empreendimento inicial, essencial e preliminar da estrutura?
Uma das plausíveis respostas ao problema é de que as
classes de arquitetos e engenheiros, provavelmente, consideram
qualificados os projetos que estão sendo confeccionados na
atualidade. Inexiste um parâmetro bilateral unificado e
consistente de avaliação de projetos e, tampouco até o momento,
catalogou-se ou consumou-se uma carteira de projetos considerada
suficientemente ótima para que possa servir de fonte balizadora
37
no jugo da comparação, de tal maneira a conduzir o questionamento
eficaz da real qualidade dos atuais projetos.
“[...] a formulação de ideia de estrutura entende-se não
como uma parte integral da geração primária de ideias para a
construção, mas como um ato que segue o projeto arquitetônico
criativo: em substância, em importância e em tempo” (ENGEL, 2001
p. 19).
O problema é agravado pela tradicional e recorrente
desconfiança que o arquiteto possui no fato de que toda a base
científica em que baseia-se a engenharia - entenda-se as leis
naturais - pode engessar os trabalhos do projetista, impedindo,
muitas vezes, que a criatividade possa transparecer-se
naturalmente. (ENGEL, 2001).
Esta “lógica” é uma balela, um sofisma, um emblema capcioso
que vem dificultar ainda mais a comunicação evidente e necessária
entre os dois mundos.
Não cabe aqui apontar culpados. Coube a delineação de um
quadro da realidade brasileira no que tange à conduta dos
arquitetos e dos engenheiros e de suas relações profissionais.
4.1 A QUESTÃO PROFISSIONAL
As questões profissionais e acadêmicas foram compiladas e
organizadas nesta dissertação em duas seções em separado com o
objetivo de tornar os temas, convém lembrar de altíssimo grau de
complexidade e importância, um pouco mais inteligíveis em
consonância com o fim maior deste trabalho. Em condições ideais,
o correto seria tratá-los conjuntamente pois a relação entre
ambos é de eterna, recorrente e mútua transformação, um “convívio
simbiótico” de complementação sistêmica, inclusive nos
ordenamentos legais previstos na Constituição Brasileira.
Basicamente, a prática da arquitetura e das construções,
em sua grande maioria, se deu de forma empírica. Até hoje, mesmo
com o absurdo avanço da tecnologia e dos materiais, o sistema
38
capitalista e a ordem mundial ainda não foram capazes de solver
o problema da moradia e do uso dos espaços públicos, isto é, da
cidade. O grosso da humanidade se vê obrigado a solucionar de
maneira não científica os contextos espaciais da casa e do
trabalho. “E, se por um lado a sociedade brasileira demanda cada
vez mais a participação do arquiteto e urbanista na resolução de
seus problemas de espaço habitável, por outro a própria sociedade
e os profissionais não encontraram ainda dispositivos que
propiciem os benefícios da atuação do arquiteto à totalidade da
população” (MARAGNO, 2012 p. 3).
Somente com o desenvolvimento da ciência no final da Idade
Média, a engenharia e a arte das edificações passaram para o
campo dos cálculos, dos métodos e dos experimentos. É neste
período, mais precisamente com o advento do Renascimento, que
iniciou-se o viés profissional da arquitetura e das construções.
O mestre, encarregado do projeto e das construções,
progressivamente, direcionou sua atenção para o enfoque humano
retomando as rédeas do seu destino e libertando-se das pressões
religiosas sofridas durante os séculos passados. Este estado de
espírito que tomou conta das cidades europeias fez surgir o
“profissional da arquitetura” que passou a projetar, não e tão
somente para a igreja e a nobreza, mas para mercantes,
comerciantes e políticos precursores de uma burguesia em
ascensão.
Dentro deste contexto, arquitetura e engenharia
mantiveram-se estritamente associadas na maior parte do tempo
pois, os mestres projetistas, protagonistas da Renascença, eram
profissionais generalistas na sua essência, dominando saberes da
arte, da arquitetura e da engenharia, dentre outros. O processo
de “separação”, se é que assim pode-se dizer, inicia-se com o
advento da revolução industrial, fase em que o engenheiro obteve
papel preponderante no desenvolvimento das novas tecnologias
mecânicas e construtivas.
39
Nos séculos XV e XVI, a consolidação do método como modelo
da produção científica e, consequentemente, da própria ciência
moderna, fortaleceu o princípio do estudo das partes como
ferramenta de compreensão do todo, abrindo caminho para novos
ramos da ciência, especializações e profissões (ALFONSO, 2004).
A história das construções foi marcada por períodos de
grande enlace entre a arquitetura e a engenharia. Outros, porém,
foram menos favorecidos. Tal fato não foi de todo
contraproducente pois o movimento dos interesses econômicos e
sociais trouxe à tona as fraquezas e capacidades de transformação
de cada área face aos novos problemas a serem enfrentados. Se na
Revolução Industrial os engenheiros foram os protagonistas, no
Modernismo do início do século XX até a década de 70, os
arquitetos reinaram solenes. A urgente necessidade de
reconstrução das sociedades, das cidades e dos países em razão
das duas terríveis grandes guerras mundiais realocaram o
arquiteto na vanguarda das soluções urbanas e arquitetônicas da
Europa e do mundo.
O final do século XIX, notadamente na Europa, berço de
toda a arquitetura ocidental, foi marcado pelo desgaste de uma
linguagem projetual que era baseada em movimentos e escolas
arquitetônicas do passado, também chamado de arquitetura
historicista. Neste contexto, o Movimento Eclético representou
o apogeu da arquitetura ornamental, pomposa e grandiosa em
contraste à nova ordem funcionalista que se instalava. Não mais
fazia sentido edificações fortemente centradas em aspectos
expressivos, estéticos e evocativos num mundo que então
encontrava-se mais voltado à produção, ao fortalecimento do
capitalismo e ao crescimento veloz das cidades.
No início do século XX, inúmeras foram as iniciativas que
buscaram questionar e estabelecer novos rumos para as artes
plásticas, literatura, filosofia, arquitetura e outras áreas do
conhecimento que, em pouco tempo, tomaram conta da Europa com
40
desdobramentos no Brasil. Dentre estes movimentos, o Modernismo7
já possuía um arcabouço suficientemente consolidado para uma
notória transformação da arquitetura empenhada. No Brasil, a
nova corrente arquitetônica era praticada individualmente em
meados da década de 20 e de forma mais abrangente na década de
30.
Observando mais uma vez a história, pode-se
reconhecer diferentes status assumidos pelos arquitetos em diferentes períodos: o arquiteto-sacerdote da antiguidade, o arquiteto-filósofo da Grécia antiga, o arquiteto orgulhoso do império romano, o arquiteto-operário medieval, o arquiteto-mediador do renascimento, o arquiteto do estado na revolução industrial e o arquiteto liberal do século XX, o mais emblemático da prática profissional em nosso país (BRANDÃO apud MARAGNO, 2012, P. 4).
A realidade que aos poucos se instalava provocou no meio
dos projetistas a discussão da necessidade de regulamentar a
profissão. O país que passava por profundas transformações
políticas e econômicas com a presença de Getúlio Vargas no poder,
necessitava de uma maior quantidade de profissionais
trabalhando, ou seja, profissionais arquitetos regulamentados.
Era premente a criação e consolidação das escolas e dos cursos
específicos para a arquitetura.
Em 1933, a profissão foi regulamentada. Foram reunidos num
único conselho (Crea) os engenheiros, os arquitetos e os
agrimensores, assegurando a hierarquização do arquiteto em
relação aos demais agentes que pudessem exercer a função de
projetistas. O ato, por sua vez, legitimou a escola de
arquitetura e a importância do ensino como instrumento essencial
na formação de arquitetos.
A legislação conquistada, de um modo geral, vinculava o
arquiteto a grandes projetos estatais ou a projetos que
7 Movimento arquitetônico iniciado na Europa nos primórdios do século XX e difundido pelo mundo até o final dos anos 70. Também chamado de Estilo Internacional. Embasado e estruturado, principalmente, pelo artista franco-suíço, Le Corbusier, foi também arquiteto, urbanista e teórico da arquitetura. Movimento funcionalista que pregava a ruptura com a antiga arquitetura historicista e o fim dos ornamentos. Dentre os vários princípios defendidos, cinco deles serviram de base para a produção arquitetônica: o pilotis, a planta livre, a fachada livre, a janela em fita e o terraço jardim.
41
estivessem ligados às mais altas classes da sociedade
brasileira. Apesar de ter sido fruto da correlação de forças
dentro do conselho (Crea), a nova formatação foi o resultado de
uma doutrina tácita muito presente no meio arquitetônico do
período que considerava “digna” a arquitetura grandiosa, quer
dizer, basicamente a arquitetura de grande vulto ou de caráter
monumental. A nascente estrutura legal, de certa forma, era ainda
um reflexo, um resquício da “velha arquitetura” historicista que
foi francamente praticada desde o Renascimento.
Os alcances da nova legislação foram parciais,
protagonizando o estado do Rio de Janeiro como sede das maiores
realizações arquitetônicas da época, uma vez que o estado de São
Paulo ainda sofria de certo isolamento como consequência
política da Revolução de 30. Era no Rio de Janeiro que
encontrava-se a Academia de Belas Artes (mais tarde, Escola
Nacional de Belas Artes) com a qual o curso de arquitetura estava
vinculado e, portanto, “mais adequado” às exigências e
parâmetros artísticos da arquitetura do período. Os demais
cursos de arquitetura, mais precisamente os de São Paulo,
encontravam-se vinculados aos cursos de engenharia que possuíam
um caráter mais técnico e profissionalizante de formação
acadêmica.
A característica mais específica, pragmática e menos
artística do curso de São Paulo não inseria os discentes daquele
estado dentro da ordem acadêmica baseada nos moldes da Academia
Carioca, constituindo até 1945 um caso à parte no conjunto do
sistema formador dos arquitetos brasileiros (ZEIN, 2005).
Até a década de 50, os novos cursos de arquitetura fundados
no país seguiram os moldes da Escola Nacional de Belas Artes.
Com o fim da Segunda Guerra Mundial e do obscurantismo
implantado pelo Estado Novo, surgiram as condições adequadas
para a retomada do debate iniciado na década de 30, bem como
novas e inúmeras oportunidades de trabalho ofertadas na
construção civil. O tema era basicamente o mesmo e centrava-se
42
nas condições culturais brasileiras e no exercício profissional
da arquitetura.
Em 1944, o IAB (Instituto de Arquitetos do Brasil) realizou
o 1º Congresso Nacional dos Arquitetos que, dentre os vários
temas tratados, recomendou a separação, autonomia e fundação de
novas faculdades de arquitetura independentes dos cursos de
engenharia e da Escola Nacional de Belas Artes. Após o congresso,
fundou-se na Escola Nacional de Belas Artes o Diretório Acadêmico
de Arquitetura que veio a liderar a luta pela descentralização
acadêmica. A primeira conquista dessa entidade, em 1945, foi a
transformação do curso de arquitetura da Escola Nacional de Belas
Artes na Faculdade Nacional de Arquitetura (FNA), considerada
basilar para a formação dos arquitetos brasileiros. O prestígio
e importância do arquiteto, desde meados da década de 40, foi
crescente, colocando-o cada vez mais no cerne das necessidades
de mudança e modernização da sociedade e das cidades brasileiras.
Como desdobramento natural deste processo de autonomia,
valorização e regulamentação da profissão, em 1958 o Fórum do
IAB encaminhou ao então presidente Juscelino Kubistchek um
projeto de lei com o intuito de desmembrar os arquitetos do
sistema Confea/Crea. O projeto foi retirado de pauta a pedido do
Confea e somente 52 anos mais tarde, em 31 de dezembro de 2010,
depois de inúmeras discussões e tentativas por parte das
entidades representativas, o presidente Luiz Inácio Lula da
Silva sancionou a Lei 12.378 que tramitava no Congresso desde
2008, regulamentando o exercício da Arquitetura e Urbanismo no
Brasil, criando o Conselho de Arquitetura e Urbanismo do Brasil
- CAU/BR e os Conselhos de Arquitetura e Urbanismo dos Estados
e do Distrito Federal – CAUs.
É bem verdade que a arquitetura jamais conheceu períodos
de paralisação uma vez que a necessidade de moradia sempre foi
e sempre será objeto de necessidade da vida e da sobrevivência
humana. Contudo, algumas questões não ousam calar no contexto da
prática profissional dos atuais e dos novos arquitetos que estão
43
por vir. Como deve ser o arquiteto do século XXI? O que esperar
desse profissional no novo contexto tecnológico pós “revolução
digital”? Quais são os princípios que devem nortear a prática da
arquitetura moderna? Os preceitos vitruvianos – utilitas,
firmitas e venustas - ainda são capazes de consubstanciar a
arquitetura de maneira convincente? Quais são as recentes bases
e formulações que compõem o arcabouço do trabalho arquitetônico?
Sobre estas questões muito pouco, ainda, pode-se afirmar como
respostas, não obstante, é possível tecer alguns argumentos.
Os cursos de arquitetura do país, em sua grande maioria,
estão desvinculados da realidade de mercado. Formam egressos
afastados da trama complexa da vida moderna sem condições de
refletir e propor alternativas ao conluio de problemas que tanto
necessitam ser enfrentados. Faz-se urgente a revisão da maneira
pela qual é realizada a autorização e abertura de novos cursos
bem como o controle e o acompanhamento das faculdades por parte
dos órgãos governamentais competentes. Há um excessivo número de
instituições que funcionam apenas no sentido de engrossarem as
estatísticas de ensino sem engajamento no processo de
aprendizagem e, principalmente, na prática profissional.
Os projetos pedagógicos das faculdades, salvo poucas
unidades, não são o resultado de amplo debate e construção
coletiva entre sociedade, professores, alunos e instituição. O
corpo docente dessas entidades, em geral, foi constituído pelo
critério de titulação e muitas vezes são alterados em função de
pontuação e de outros requisitos exigidos pelo MEC. Ficam à mercê
dos movimentos e das fases de avaliação promovidas pelo
Ministério. Nas instituições públicas os professores tem pouco
tempo para as atividades extra classe, resultado da restrição na
contratação de jornadas de quarenta horas com dedicação
exclusiva. Esta situação afasta os docentes da realidade
objetiva do mercado.
Um dos problemas mais recorrentes é a ineficiente
infraestrutura ofertada por grande parcela dos estabelecimentos.
44
Espaços físicos sem condições mínimas para o desempenho
educacional, laboratórios obsoletos, mobiliários e equipamentos
inadequados.
Ainda que a carga horária dos cursos não seja um sinônimo
exclusivo de qualidade de ensino, é baseado na quantidade de
horas que são destinadas às aulas teóricas, conferências,
produção em ateliê e laboratórios, viagens de estudos, visitas
a obras, pesquisas, atividades extracurriculares e estágio
supervisionado. Alguns cursos estão substituindo sobremaneira a
carga estruturante e essencial de seus cursos por outras
atividades secundárias no sentido de decréscimos dos encargos
docentes e barateamento das mensalidades.
Outro ponto polêmico é a discrepância entre hora/aula e
hora/relógio. A bem da verdade, o total de horas aula dos cursos
nunca é realmente atingida. Um curso, por exemplo, de 3.600 horas
aula em que a duração da aula é de 50 minutos em vez de 60
minutos, estará efetivamente ofertando a seus alunos 3.000 horas
aula ao final dos anos. Estas e outras questões necessitam,
urgentemente, voltar à mesa de debates, primeiro passo para serem
resolvidas.
“[...] Persistiremos na manutenção antagônica de dois
mundos afeitos à nossa prática, o acadêmico e o profissional,
unidos como gêmeos xifópagos pelas costas, cada um vislumbrando
realidades sob olhar diverso?” (MARAGNO, 2012 p. 5)[grifo
nosso].
45
4.2 A QUESTÃO ACADÊMICA
Atualmente no Brasil, a conjuntura mostra-se um pouco
diferente da espiral histórica de aproximações e afastamentos
entre os campos da arquitetura e da engenharia. O país,
provavelmente, vive um momento acrítico. Os agentes que detém os
mecanismos de transformação e construção das cidades são
provenientes, em sua grande maioria, dos campos de interesse
econômico e financeiro. É lógico que os ganhos urbanos e sociais
provenientes das ações desses profissionais não poderiam ser os
mais elevados possíveis.
Salvadori afirma, categoricamente, que “[...] Até poucos
anos atrás, o arquiteto podia escolher seus colaboradores
técnicos por competência e compatibilidade. Hoje, esse direito
lhe é frequentemente negado pois a combinação entre arquitetos
e engenheiros é ditada pelo incorporador. Essa nova tendência
transformou, às vezes, casamentos felizes entre arquitetos e
engenheiros em relacionamentos baseados predominantemente em
interesses financeiros” (2006 p. 359).
Este quadro se reflete no meio acadêmico, que sofre
pressões para enquadrar seus cursos na “ordem mundial”. O novo
arranjo global impõe regras e condutas capitalistas que
menosprezam questões humanas, do saber, da educação e da formação
do cidadão pleno.
Conjuntamente à esta situação, a especialização cada vez
maior das profissões recrudesce o isolamento entre arquitetos e
engenheiros.
“Existem hoje não só engenheiros estruturais, como também
engenheiros estruturais especializados tão-somente em projetos
de concreto, ou apenas em projetos de cúpulas de concreto, ou
até mesmo em projetos de cúpula de concreto de um formato
específico” (SALVADORI, 2006 p. 10).
46
Corroborando a assertiva da importância da integração
profissional entre arquitetura e engenharia, Gloria Diez
discorre:
Quando falamos de Arquitetura, consciente ou inconscientemente, falamos de Estrutura, o projeto arquitetônico e o estrutural são inseparáveis. A estrutura é um componente essencial da arquitetura, quer seja para construir um simples abrigo ou fechar grandes espaços onde se reúnem centenas de pessoas (2012 p. 17)[grifo nosso].
Ainda não é possível chegar-se a uma conclusão acertada
sobre os ganhos acadêmicos da divisão dos conselhos e da
autonomia do ensino da arquitetura e da engenharia nas faculdades
e universidades brasileiras, contudo, na prática, a interface
entre as disciplinas de engenharia civil e de arquitetura vem
sendo alijada progressivamente.
As cadeiras que tratam de estudos espaciais arquitetônicos
ou concernentes às ciências humanas são cada vez menos
valorizadas dentro da engenharia e muitas vezes agregadas a
outras “disciplinas mais importantes” do curso. Na arquitetura,
algumas poucas disciplinas direcionadas à estrutura e cálculos
estruturais ainda persistem, porém o enfoque dado é, em grande
monta, desvinculado de sua aplicação prática no universo
arquitetônico (CORRÊA, et al., 2001).
Agravando mais ainda a situação, é sabido que os métodos
convencionais de introdução e ensino das estruturas para os
jovens arquitetos está longe de serem eficazes. Conteúdos
complexos, confusos e pouco práticos afastam do estudante o
interesse pela engenharia. São tratados de forma rígida e
monótona em desalinho com os padrões e processos criativos que
norteiam todas as atividades realizados pelo jovem arquiteto
(ENGEL, 2001).
Por meio de um levantamento realizado junto a algumas
faculdades de arquitetura e urbanismo e engenharia civil do
47
Distrito Federal, foi possível constatar que os cursos inter-
relacionam-se insuficientemente.
Como pode ser constatado na Tabela 1, as grades
curriculares dos cursos de arquitetura e urbanismo possuem, em
média, 8,92% das disciplinas8 voltadas ao estudo de sistemas
estruturais, materiais e cálculo estrutural ao passo que na
engenharia apenas 4,39% representam disciplinas9 relacionadas à
concepção arquitetônica, história da arquitetura e estudos dos
espaços edificados. Estes percentuais são deficitários visto que
não representam sequer 1/10 da grade curricular do curso de
arquitetura e, tampouco, 1/20 da grade da engenharia. Esta
estrutura disciplinar estimula uma conjuntura negativa que
necessita ser alterada.
8 Sistemas Estruturais; Sistemas de Construção; Tecnologia da Construção; Análise Estrutural; Resistência dos Materiais; Fundamentos da Física e Matemática; Estrutura Arquitetônica; Construção; Materiais de Construção e Técnicas de Construção. 9 Desenho Técnico Aplicado; Desenho Arquitetônico; Expressão Gráfica; Arquitetura e Urbanismo; Projeto de Arquitetura e Computação Gráfica; Representação Gráfica; Arquitetura de Computadores; Introdução à Ciência da Computação e Representação Gráfica para a Engenharia Civil.
48
Tabela 1: Interdisciplinaridade entre os cursos de arquitetura e engenharia.
* Carga horária das disciplinas obrigatórias. A carga horária que consta na tabela não corresponde à carga total dos cursos (carga mínima exigida pelo MEC), isto é, não estão inclusas as cargas horárias de disciplinas optativas, estágio discente e atividades complementares. Disciplinas analisadas: Sistemas Estruturais; Sistemas de Construção; Tecnologia da Construção; Análise Estrutural; Resistência dos Materiais; Fundamentos da Física e Matemática; Estrutura Arquitetônica; Construção; Materiais de Construção e Técnicas de Construção. Desenho Técnico Aplicado; Desenho Arquitetônico; Expressão Gráfica; Arquitetura e Urbanismo; Projeto de Arquitetura e Computação Gráfica; Representação Gráfica; Arquitetura de Computadores; Introdução à Ciência da Computação e Representação Gráfica para a Engenharia Civil.
3.060 hs 89,47% 360 hs 10,53% 3.400 hs 96,59% 120 hs 3,41%
3.420 hs 92,23% 288 hs 7,77%
3.510 hs 92,13% 300 hs 7,87% 3.500 hs 95,11% 180 hs 4,89%
3.196 hs 93,45% 224 hs 6,55% 3.420 hs 95,74% 152 hs 4,26%
4.616 hs 90,05% 510 hs 9,95% 5.980 hs 96,14% 240 hs 3,86%
3.690 hs 89,13% 450 hs 10,87% 3.855 hs 94,49% 225 hs 5,51%
INTERDISCIPLINARIDADE ENTRE OS CURSOS DE
ARQUITETURA E URBANISMO E ENGENHARIA CIVIL ‐ DF
Carga Horária*
ENGENHARIA
CURSOS
INSTITUIÇÕES
DE ENSINO
2 FACIPLAC
CATÓLICA1
5
6 UNICEUB
UNB
3
4 IESPLAN
IESB
Carga Horária Total: 3.810 hs Carga Horária Total:
Carga Horária Total: 3.420 hs
INTER ‐
DISCIPLINARIDADE
ARQUITETURA
ARCABOUÇO
DISCIPLINAR
Carga Horária Total: 3.708 hs Não Possui Curso
‐
ARCABOUÇO
DISCIPLINAR
INTER ‐
DISCIPLINARIDADE
Carga Horária Total: 3.520 hs
Carga Horária Total: 4.140 hs Carga Horária Total: 4.080 hs
MÉDIA 91,08% 8,92% 95,61% 4,39%
Carga Horária Total: 5.126 hs Carga Horária Total: 6.220 hs
3.680 hs
Carga Horária Total: 3.420 hs Carga Horária Total: 3.572 hs
‐
49
É forçoso deixar claro que a maioria dos cursos de
arquitetura e urbanismo no Brasil possui em sua grade curricular
disciplinas de cálculo estrutural e de prática da construção,
disciplinas estas ditas “pertencentes essencialmente” ao curso
de engenharia civil. A estrutura curricular do curso de
arquitetura torna o respectivo escopo acadêmico mais englobante
e complexo uma vez que exige do arquiteto certo domínio em todas
as áreas: das ciências formais (puras) às ciências factuais
(aplicadas). A prática da arquitetura exige propriedade mais
ampla pois não trata apenas de elucubrações artísticas mas,
sobretudo e diretamente, de questões sobre o modus operandi dos
espaços para com a dinâmica da vida. Em outras palavras,
significa dizer que o curso de arquitetura é muito mais
abrangente que o curso de engenharia.
Uma vez que se supõe que o arquiteto deva dirigir a equipe de construção, ele precisa adquirir um conhecimento suficiente das tecnologias de engenharia para se comunicar de maneira inteligente com seus colaboradores técnicos; e, na verdade, para esse fim, os currículos de arquitetura de fato contêm (um mínimo de) cursos tecnológicos. Infelizmente, essa parte do currículo é, com frequência, ensinada por engenheiros, que enfatizam uma abordagem matemática, estranha para o arquiteto e de que ele raramente, ou jamais, terá necessidade. Por outro lado, os engenheiros não recebem absolutamente nenhuma formação em conceitos de arquitetura. Os dois membros essenciais da equipe de construção falam línguas diferentes (SALVADORI, 2006 p. 359)[grifo nosso].
O mesmo não acontece na engenharia civil que concentra
todas as energias acadêmicas no seu próprio aparelho sem
consideráveis envolvimentos e inquietações com outros ramos do
conhecimento, notadamente nas artes e nas ciências sociais
aplicadas. Em síntese, são formados para as especialidades
objetivas do próprio curso.
Presume-se ser uma situação delicada para os engenheiros
aceitarem o fato de que, em detrimento de sua capacidade inata
de apreciação das artes como todo e qualquer ser humano, não são
direcionados no caminhar da formação acadêmica à consideração da
50
beleza e da arte. Grande parcela dos docentes dos cursos de
engenharia ensinam aos seus alunos que temas como a arte e a
sensibilidade são diametralmente opostos à estrutura de
ordenamento do raciocínio objetivo do engenheiro. Crasso erro.
Mesmo não muito “afeitas aos cálculos”, as faculdades de
arquitetura, em contrapartida, convivem melhor com as
idiossincrasias das especialidades acadêmicas e se veem
direcionadas a tratar de sistemas lógicos e objetivos devido ao
caráter generalista da profissão.
Por outro lado, os arquitetos, muitas vezes, deixando-se
levar pelas ondas da vaidade concentram-se, preferencialmente,
na “lógica das artes”, olvidando o fato de que a arquitetura
somente possui significado se expressada materialmente.
O problema então torna-se duas vezes maior: os arquitetos, por ignorância ou por antipatia, projetam construções distanciando-se da poesia das formas estruturais. O desprezo ou ainda diretamente a exclusão da beleza e da disciplina das estruturas na arquitetura moderna é evidente. O engenheiro, que tem confiada a tarefa de fazer tais formas arquitetônicas ficarem em pé e assim permanecerem, não pode aplicar o seu potencial criador em nenhuma postura, nem no projeto de arquitetura moderna, nem na invenção de novos protótipos de sistemas estruturais (ENGEL, 2001 p. 19).
Para que se compreenda melhor a importância do curso de
arquitetura e sua rápida evolução acadêmica, em 1933, ano da
regulamentação da profissão, havia apenas 06 cursos no país.
Deste total, um curso pertencia à Universidade Mackenzie de São
Paulo e outro era situado em Minas Gerais sendo este o primeiro
curso a ser criado especificamente em uma escola de arquitetura.
Trinta e três anos mais tarde com o advento da segunda
regulamentação (lei 5.194/66) foram criados mais 06 cursos
totalizando 12 cursos divididos em 11 estados brasileiros; 02
deles encontravam-se no estado de São Paulo. Em 1974, o estado
do Rio de Janeiro e de São Paulo possuíam 07 cursos cada, o
estado do Rio Grande do Sul com 04 cursos e os 10 cursos restantes
51
eram distribuídos em mais 10 estados brasileiros num total de 28
cursos.
No ano de 1994, o MEC baixou a portaria 1.770 que fixou as
diretrizes curriculares e o conteúdo mínimo do curso de graduação
em Arquitetura e Urbanismo. Neste período, o país contava com 72
cursos instalados em 19 estados brasileiros tendo os estados do
Rio de Janeiro, São Paulo e Minas Gerais a maior taxa de
crescimento das faculdades. O Rio de Janeiro permanecia com os
mesmos 07 cursos existentes. Em 1999, 23 estados da federação já
possuíam o curso de arquitetura e urbanismo implantado,
totalizando 108 cursos em funcionamento.
Em dezembro de 2010, foi sancionada a lei 12.378 que
regulamentou a profissão e criou um conselho exclusivo para os
arquitetos e urbanistas. À época haviam mais de 200 cursos
distribuídos desigualmente no país. É bem provável que no ano de
2014 existam, aproximadamente, 300 cursos de arquitetura em todo
o país.
Os gráficos abaixo ilustram a evolução da quantidade de
cursos no país e a relação entre população e arquitetos.
Figura 8: Gráficos de crescimento absoluto das faculdades de arquitetura (esquerda) e evolução do crescimento percentual (%) dos cursos de arquitetura e urbanismo no Brasil por décadas (direita). Fonte: (MARAGNO, 2012).
52
Figura 9: Gráfico comparativo do crescimento da população e do número de cursos de arquitetura e urbanismo no Brasil. Fonte: (MARAGNO, 2012).
Diante do contínuo aumento das faculdades de arquitetura
no Brasil, a falta de uma bibliografia especializada que trate
da importância da integração entre os cursos agrava a situação
da aprendizagem do estudante de arquitetura e de engenharia
civil, uma vez que o assunto é abordado apenas superficialmente.
“A falta de norma técnica e bibliografia sobre integração
de projetos de arquitetura e estrutura mostra a defasagem das
publicações nacionais em relação aos novos processos de projetar
e construir empregados pelo subsetor de edificações. [...] A
integração entre projetos de arquitetura e estrutura ocorre ao
longo de suas várias etapas, sendo um assunto muito extenso ainda
não abordado com a importância devida” (CORRÊA, et al., 2001 p.
2).
Foi possível constatar que os atuais cursos de arquitetura
e engenharia brasileiros são o desdobramento direto da causa
pela cisão dos conselhos e da criação de cursos independentes de
engenharia e da Escola Nacional de Belas Artes ocorrida em meados
da década de 40. Lentamente, algumas faculdades pelo Brasil vêm
modificando seus cursos no sentido de reatarem a antiga
53
“parceria” acadêmica que mostrava-se mais proficiente do que a
presente separação.
A racionalização da construção tem sido o mote de inúmeros
debates e transformações ocorridas no setor da construção civil
brasileira. As crescentes exigências do mercado diante das novas
tecnologias e a velocidade imposta pelas trocas globalizadas
impõe um novo cenário no mercado reforçando a retomada da
discussão no sentido de potencializar a interface entre os
cursos.
A Universidade de São Paulo por meio da Faculdade de
Arquitetura e da Escola Politécnica promoveu um interessante
projeto no qual alunos com bom desempenho acadêmico de ambas as
faculdades poderiam, com mais dois anos de curso, adquirir dupla
formação perfazendo um total de 07 anos de estudos.
Os alunos da arquitetura cursariam disciplinas exclusivas
da engenharia durante o 5º e 6º ano na Escola Politécnica e os
discentes da engenharia passariam o 4º e 5º ano na Faculdade de
Arquitetura, dedicando-se unicamente nesta área. Ao completarem
os dois anos, retornam às suas faculdades de origem para o
término das disciplinas e elaboração dos trabalhos finais de
graduação. Ao final diplomam-se no curso de ingresso,
arquitetura e urbanismo ou engenharia civil, e recebem um
certificado da outra unidade atestando a sua participação no
programa de dupla formação da USP.
A Faculdade de Engenharia Civil Arquitetura e Urbanismo de
Campinas (FEC/Campinas) também disponibiliza aos seu discentes
a dupla formação, porém com algumas diferenças. O aluno que
desejar pode optar pela formação ampliada devendo cursar
disciplinas obrigatórias a partir do 2º semestre do seu curso de
origem. Os cursos de arquitetura e engenharia são ministrados em
horários distintos e, portanto, as disciplinas das duas
graduações podem ser cursadas concomitantemente. O aluno deverá
lecionar um conjunto de disciplinas obrigatórias ao longo de, no
mínimo, 05 semestres e um grupo de matérias optativas até o
54
término do curso sem a obrigatoriedade de prazos definidos para
o término destas disciplinas. Esta organização equivale para
ambos os cursos com a diferença que o discente da arquitetura
tem a prerrogativa de escolher entre 02 conjuntos de disciplinas
obrigatórias e para o aluno da engenharia apresenta-se somente
01 opção. Ao concluir o pacote de disciplinas obrigatórias e os
créditos exigidos de matérias optativas, o aluno recebe o diploma
de graduação do seu curso de origem e um certificado de formação
ampliada. A Faculdade ainda fornece uma estrutura de tutoria
especialmente para o programa a fim de auxiliar o aluno na sua
jornada acadêmica. O ingresso se dá por meio de uma seleção
criteriosa que, atualmente, disponibiliza 05 vagas para cada
curso reservando ao aluno o direito de, no máximo, 02
reprovações.
Os programas de dupla formação da USP e, em especial, o
programa da Unicamp são referenciais ótimos de que é possível
formar um profissional pleno e competente preparado para
enfrentar as exigências do mercado e da vida moderna.
Discussões locais sobre a possibilidade de diplomação nas
duas carreiras ainda estão sendo realizadas, muito embora os
egressos participantes já tenham se manifestado positivamente
com relação ao programa e à iniciativa das universidades. O
mérito, em primeiro lugar, encontra-se no ineditismo da
empreitada e, em segundo lugar – tão importante quanto a dupla
formação, é o fato de que os programas promovem a interação entre
os alunos de diferentes áreas, com salas de aula mistas em que
serão trabalhadas as generalidades da arquitetura em conjunto
com as especialidades da engenharia; um laboratório repleto de
informações e conteúdos programáticos a serem compartilhados
tanto pelos alunos quanto pelos professores, exigindo destes
últimos um alto grau de competência e dinamismo, fundamentais no
processo de ensino-aprendizagem.
55
4.3 PERDAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
Conforme explicitado anteriormente, esta pesquisa não tem
como foco o processo de produção da construção civil brasileira.
Contudo, preliminarmente às considerações a respeito da
importância da integração arquitetura e estrutura, faz-se
necessário o entendimento prévio do conceito de perda, da
natureza das atividades na construção e de algumas de suas
respectivas classificações.
Os agentes da indústria da construção associam com
frequência o conceito de perda com o desperdício de materiais.
Porém, as perdas não se restringem exclusivamente à esta causa
mas a qualquer ineficiência relacionada ao uso de equipamentos,
materiais, mão de obra e de recursos em quantidade superior
àquelas necessárias para a construção completa da edificação.
Conhecer a natureza das atividades pertinentes ao processo de
produção é fundamental para a correta compreensão do conceito.
O processo é sistêmico e nele coexistem basicamente dois fluxos
principais: tarefas de inspeção, circulação e espera dos
materiais - categoria atividades de conversão; processamento dos
materiais em produtos acabados - categoria atividades de fluxo
(FORMOSO, et al., 1997).
As atividades de fluxo estão diretamente relacionadas com
os projetos executivos arquitetônico, estrutural e demais
projetos complementares, ou seja, para que a matéria prima seja
transformada em produto final, deverão seguir o ordenamento
(planejamento) previamente instituído e especificado nos
projetos. O projeto é o instrumento basilar da construção civil.
Nele estão depositados todos os anseios de retorno e satisfação
financeira por parte dos agentes construtores, mormente dos
agentes consumidores finais. Ademais, espera-se que todos os
investimentos nesse setor proporcionem ganhos sociais e
econômicos no país.
56
Formoso (1997), realizou adaptações dos estudos de Shingo
e Skoyles a fim de criar classificações para as perdas na
construção civil brasileira, os quais são: perdas segundo o seu
controle, perdas segundo a sua natureza e perdas segundo a sua
origem.
Estas classes foram elaboradas no sentido de melhor
caracterizar as perdas e, independentemente destas
classificações, o objetivo está centrado no mapeamento e retrato
dos desperdícios gerados nas obras.
A classe de perdas segundo o seu controle é subdivida em
02 subclasses: perdas inevitáveis e perdas evitáveis. A primeira
refere-se às perdas naturais do processo construtivo e a segunda
ocorre quando os custos de ocorrência das perdas são
consideravelmente maiores que os custos de prevenção. As perdas
segundo a sua natureza foram divididas em 09 subclasses dentre
as quais as perdas no processamento em si referem-se às perdas
geradas por deficiências na elaboração dos projetos, mais
precisamente no seu respectivo detalhamento. Por último, segundo
a sua origem, as perdas podem estar relacionadas a etapas que
antecedem o processo de produção, tais como a fabricação de
materiais, preparação dos recursos humanos, projeto, suprimentos
e planejamento (Figura 10).
Figura 10: Perdas Segundo o seu Momento de Incidência e sua Origem. Interferência do projeto na formatação de perdas. Fonte: (FORMOSO, et al., 1997).
57
Ficou claro qual seja a classificação, os desperdícios,
frutos de deficiências na elaboração dos projetos, têm
participação direta no processo construtivo. Perdas ocasionadas
pelo processamento em si podem ser evitadas minorando a sua
ingerência na obra, ou seja, o projeto deve ser entendido não e
tão somente como planejamento mas também como fonte geradora de
despesas.
Muitos são os fatores que forçam tal condição: da
desqualificação profissional à velocidade de execução imposta
pelo mercado na elaboração dos projetos. Este último induz o
projetista sobremaneira ao descaso com o lançamento estrutural
na fase de estudo preliminar arquitetônico relegando ao
engenheiro civil tomadas de decisão muitas vezes equivocadas.
Esta situação, certamente, irá gerar reflexos no futuro uma vez
que a dissociação arquitetura e estrutura exigirá
compatibilizações na obra. Desastrosa, esta prática profissional
tem ocorrido com certa frequência no mercado da construção civil
brasileira. Quaisquer transformações no sentido de mudanças de
conduta do projetista são muito bem quistas. Pequenas mudanças
têm consequências relevantes no processo. Atitudes e práticas
conscientes dentro dos ateliês, dos escritórios e dos estúdios
de arquitetura podem promover resultados benéficos, à
progressões geométricas, na construção civil desde os projetos
residenciais privados à grandes empreendimentos comerciais e
residenciais.
58
5 INTEGRAÇÃO ARQUITETURA E ESTRUTURA - IMPORTÂNCIA
Figura 11: Ponte Costa e Silva,Brasília. Oscar Niemeyer. Fonte:<www.forum.mundofotográfico.com.br> Créditos: RaphaelValente.
59
Neste momento, faz-se imprescindível evidenciar alguns
postulados a partir dos quais serão feitas inúmeras das
exposições nesta seção. Adotou-se aqui os mesmos argumentos
elencados por Engel: “1 - A estrutura ocupa na arquitetura uma
posição que executa duas funções: outorgar existência e
sustentar a forma. 2 - O agente responsável pela arquitetura,
seu projeto e sua realização, é o arquiteto. 3 - O arquiteto
desenvolve o conceito de estrutura para seus projetos em sua
linguagem profissional” (2001 p. 19).
Nesta vertente, constata-se que o arquiteto é o agente
indicado para ser o líder da equipe de projeto. Dependendo da
composição e das características do grupo formado pelos
empreendedores para a etapa construtiva e possuindo o arquiteto
competência profissional e gerencial, preferencialmente, deve
ser ele o coordenador de todas as atividades concernentes à
cadeia da construção.
Na realidade da prática arquitetônica, contudo, tal especialização dificilmente é encontrada em um indivíduo. Mais frequentemente esta esmagadora função é realizada gradualmente por um esforço coordenado de trabalho em grupo. Apesar disso, não se deve necessariamente apoiar-se nisso [o arquiteto] realizando um projeto em partes sem uma orientação específica; é certo que muitos contribuem e reforçam o processo do projeto, porém é necessário haver, no meu entender, uma única autoridade central de projeto (ENGEL, 2001 p. 10)[grifo nosso].
Por uma série de razões de ordem ambiental, social e tecnológica, os empreendimentos de construção tendem a ser mais complexos e exigir abordagens multidisciplinares nos projetos.
Nesse contexto, a capacidade de modelar, planejar, liderar e gerenciar equipes de projeto tende a ser uma atribuição e habilidade profissional cada vez mais valorizada.
Os arquitetos, pela amplitude de sua formação que contempla aspectos sociais, culturais e tecnológicos, bem como pelo treinamento em resolução de problemas projetuais, possuem potencialidade para se firmarem como líderes de equipes multidisciplinares e coordenadores por excelência (FABRÍCIO, 2008 p. 47).
Melhado e Agopyan (1995 p. 15), no artigo em que discutem
o conceito do projeto no processo da construção do edifício,
discorrem que “A atividade de projeto não cessa quando da entrega
60
do projeto à obra; na medida em que existe a imprevisibilidade
e que a eficácia das decisões tomadas em projeto só pode ser
efetivamente avaliada durante a execução, a permanência da
equipe de projeto ao longo daquele período é fundamental”.
Mais ainda, afirmam que o empreendedor, agente motriz da
construção civil, deve, em grande monta, valorizar o projeto
para a obtenção da qualidade e levam à cabo considerações
realizadas pelo grupo do Construction Industry Institute – CII,
em 1987, acerca das etapas iniciais do empreendimento. Segundo
o Instituto, as decisões tomadas nas fases iniciais do processo
edilício são as que mais têm poder de influenciar os custos
finais do empreendimento. A Figura 12 ilustra com clareza esta
situação.
Percebe-se que o processo de projetação é um estágio
altamente importante e intrincado que demanda grande quantidade
de energia humana e intelectual a ser empreendida por parte dos
projetistas e de seus parceiros colaboradores. A integração dos
projetos arquitetônicos e estruturais reclama dos arquitetos
muito tempo e cuidados especiais uma vez que irão acarretar em
Figura 12: Capacidade do projeto de influenciar o custo final de um empreendimento de edifício ao longo de suas fases. Fonte: Construction Industry Institute – CII. (MELHADO, et al., 1995).
61
desdobramentos significativos no canteiro de obras. Conclui-se,
desta forma, ser o projeto o planejamento de um objetivo a ser
alcançado: a edificação.
Em seu trabalho introdutório ao planejamento e controle de
custos na construção civil brasileira, Goldman (1986) corrobora
esta assertiva quando dita sobre a importância do setor de
planejamento no sucesso de qualquer empreendimento. Faz
referência a um setor específico de grande relevância (setor de
planejamento técnico) que coordena os trabalhos dos demais
setores da empresa, no caso, o setor de arquitetura.
Evidentemente, o setor de planejamento trata do plano
estratégico de caráter mais amplo da empresa não descartando o
setor de arquitetura do seu próprio planejamento, o plano tático.
Afirma que “A perfeita coordenação do projeto arquitetônico com
outros projetos (cálculo estrutural, instalações, outros) também
é atribuição do planejamento. A responsabilidade na procura de
novos materiais e serviços aliados à economia nos custos são
atribuições que o planejamento deve dividir com o setor de
arquitetura” (p. 11). E ainda, o setor de planejamento técnico
é responsável por quatro atribuições de estudo, planejamento e
controle: viabilidade da construção; planejamento técnico-
econômico; controle físico-financeiro e resultados físico-
financeiros. Goldman demonstra que, principalmente, nas duas
primeiras fases o projeto arquitetônico é de suma importância
chegando a afirmar que na fase de viabilidade da construção o
ideal seria se os empreendedores já estivessem com o projeto
arquitetônico detalhado o que, na prática, não acontece; na
maioria dos casos existem apenas os estudos preliminares
Ora, se nesse momento evidenciou-se a importância do
projeto arquitetônico nas fases iniciais de qualquer
empreendimento, subentende-se que devem ser engendrados todos os
esforços para a sua qualificação, o que não pode ser colimado
sem a devida integração entre os campos arquitetônico e
estrutural. Isto equivale a dizer que sem a realização do
62
lançamento estrutural na fase de estudos preliminares é quase
impossível um projeto de efetiva qualidade.
Conceber uma obra significa necessariamente pensar uma intenção de estrutura. Toda construção pressupõe uma estrutura, um material e uma técnica que a caracteriza. Assim, estrutura e arquitetura nascem juntas no momento do projeto. Embora óbvio, trata-se de um aspecto nem sempre consciente de quem projeta, como se a estrutura pudesse vir a posteriore (REBELLO, et al., 2006 p. 35)[grifo nosso].
Na publicação de Goldman (1986), consta que a fundação10 e
a estrutura tem elevada participação na composição do custo total
do edifício, o equivalente a aproximadamente a 15% e 29% do
montante global. Soma-se à este fato, a dificuldade de correção
de problemas e erros de execução da estrutura.
Em contrapartida, os custos do projeto em relação aos
investimentos totais da obra pode-se dizer que são
insignificantes. Segundo um levantamento realizado em vários
projetos, o engenheiro constatou que os custos de execução dos
projetos, em média, equivalem a 2,3% e 4,4% dos custos totais da
edificação. Fica patente que é muito menos dispendioso corrigir
erros no projeto do que na fase executiva.
Esta constatação fica ainda mais evidente nos trabalhos de
Fruet e Formoso (1993). Por meio de um levantamento com 45
empresas de construção civil de pequeno porte, verificaram que
mais de 90% das empresas efetuavam modificações de projeto
durante a obra. Dessas modificações, 53% eram relativas a
incompatibilidade entre diferentes atividades técnicas.
10 Normalmente não se realiza o lançamento estrutural de fundações, contudo, serão afetadas diretamente pelas soluções estruturais adotadas no edifício, motivo pelo qual, face às argumentações em curso, a fundação foi enquadrada nos custos da edificação.
63
É na fase de concepção que se origina a maioria dos problemas patológicos dos edifícios. [...] Embora a importância da fase de concepção do empreendimento seja consenso no meio técnico, na prática observam-se muito poucas medidas de aprimoramento desta atividade. Durante a viabilização dos empreendimentos, uma grande atenção é voltada aos aspectos estratégicos do gerenciamento empresarial, como o fluxo financeiro e as etapas de comercialização. O projeto é muitas vezes colocado em um segundo plano, sendo elaborado com um mínimo aprofundamento das soluções construtivas postergando-se estas para a solução “em campo”, na etapa de construção (FRANCO, et al., 1993 pp. 2, 3)[grifo nosso].
Por meio dos estudos efetuados pela CBIC11 (2012) e pela
ABRAMAT12 (2013) baseados na Pesquisa Anual da Indústria da
Construção (Paic - IBGE), nas contas nacionais e em pesquisa de
opinião junto às empresas do setor, foi possível destacar os
seguintes pontos13:
a) A participação do setor de construção civil na cadeia
produtiva da construção foi de 64,7% no ano de 2012.
b) De acordo com a classificação adotada pelo CNAE-1.014,
o segmento da indústria da construção é subdividido em
06 grandes subgrupos. Os três principais são o segmento
da construção de edifícios (edificações e obras de
engenharia), o de obras de infraestrutura (elétrica e
telecomunicações) e o de serviços especiais de
construção (obras de instalações). No ano de 2009 os
três segmentos15 tiveram participação no valor
adicionado16 do setor com percentuais de 69,3%, 14,0% e
5,4%, respectivamente.
c) O subgrupo Edificações17 respondeu em 2009 por 30% do
valor adicionado e 34% do emprego de toda a indústria
de construção civil.
11 CBIC – Câmara Brasileira da Indústria da Construção. 12 ABRAMAT – Associação Brasileira da Indústria de Material de Construção. 13 O relatório da CBIC considera a base de dados relativos ao período de 2003 a 2009, fonte mais
atualizada disponível até o momento da publicação do trabalho. 14 CNAE – Classificação Nacional de Atividades Econômicas, IBGE. 15 Considerando-se apenas as empresas com 5 ou mais pessoas ocupadas. 16 Entenda-se PIB do setor. 17 Considerando-se apenas as empresas com 30 ou mais pessoas ocupadas.
64
d) Mesmo com uma ligeira queda de produtividade ocorrida
no ano de 2012 devido à peculiaridades do cenário
macroeconômico e do desaquecimento do mercado
imobiliário nacional, o PIB setorial representado pela
cadeia produtiva da construção civil foi R$328,5
bilhões, o equivalente a 8,8% do PIB do país. No mesmo
período, o PIB das construtoras cresceu 4,6% em termos
nominais.
e) Desde o ano de 2003 vem ocorrendo frequentes aumentos
na formalização das empresas do setor chegando a 63,5%
de participação do valor adicionado em 2009.
f) Houve um aumento dos impostos e taxas gerados em 2012
pelas atividades da cadeia produtiva da construção
somando R$77,5 bilhões.
g) A participação do setor de produção de aços longos18 no
PIB nacional em 2012, segundo estimativa do IBGE, foi
de R$5,3 bilhões.
h) A evolução contínua na produção e venda do cimento
indica e confirma o crescimento do setor da construção.
Segundo dados da SNIC19, no ano de 2012, a produção do
cimento cresceu 7,3%. O valor adicionado do segmento
representou 6,7% tendo atingido a marca de R$8,3 bilhões
em 2012. Em 2013, foram consumidos 70.974.211 toneladas
de cimento sendo a região sudeste responsável pela maior
quantidade, 44,5% do total.
Frente a esses dados, verifica-se que a indústria da
construção civil brasileira desempenha um papel muito
significativo no desenvolvimento do país. Além disso, o concreto
armado, notavelmente o sistema estrutural mais utilizado no
Brasil, tem, em sua composição, dois elementos de alto grau de
18 Vergalhões e outros itens de aços longos para construção civil. 19 Sindicado Nacional da Indústria do Cimento.
65
energia incorporada (o cimento e o aço). Economias feitas neste
sentido resultam em benefícios ambientais de grande vulto.
Até aqui foram discutidos neste compêndio temas que
demonstram a indissociabilidade entre a arquitetura e a
engenharia, a insipiente persistência dos profissionais na
prática individualista das profissões e de como esta atitude,
diante da importância da indústria da construção civil no Brasil,
resulta em reflexos negativos para a execução e para a economia
do país.
Em especial, pôde-se perceber que, mesmo com a prática
dissociada, justificar-se-ia o empenho dos empreendedores, dos
produtores, dos comerciantes, dos agentes imobiliários, dos
arquitetos e dos engenheiros no sentido de buscar um maior
atrelamento nas relações do setor visto que, pela “simples”
constatação de que os ganhos com a interação e um melhor
planejamento de projetos, proporcionariam resultados altamente
benéficos à sociedade como um todo podendo ser desfrutados
coletivamente.
A estrutura personifica a tentativa criativa do projetista de unificar forma, material e forças. A estrutura, então, apresenta um meio inventivo, estético, para ambos, forma e experiência de construção.
Em consequência, pode-se concluir que as estruturas determinam as construções de maneira fundamental – suas origens, sua existência, suas consequências – desenvolvendo, portanto, conceitos de estrutura, como por exemplo o projeto estrutural básico20, que é um componente integral do autêntico projeto arquitetônico. Por isso a diferença prevalecente entre o projeto estrutural e as formas arquitetônicas – como seus objetivos, seus procedimentos, suas linhas e, por esta razão, também para seus intérpretes – é sem fundamento e contraditória para a causa e a ideia de arquitetura.
A diferenciação entre projeto arquitetônico e projeto estrutural precisa ser dissolvida (ENGEL, 2001 p. 19)[grifo nosso].
20 Entenda-se ‘projeto estrutural básico’ como o lançamento da estrutura na fase de estudo preliminar arquitetônico.
66
5.1 LANÇAMENTO ESTRUTURAL – UMA BREVE DISCUSSÃO
O processo de projetação é normalmente estruturado e
metódico, contudo, não é um processo mecânico21. Processos
mecânicos tem resultados que podem ser previamente determinados
diferentemente do processo criativo em que se empenha o máximo
de esforço com o fim de se obter um produto que até então não
existia. Por outro lado, o arquiteto genuinamente criativo tende
a perder-se ao longo do caminho embora ainda saiba que é
responsável pela administração do processo (FREDERICK, 2009).
Desta forma, o arquiteto deve trabalhar sob um controle
flexível diferentemente do controle convencional autoritário.
Deve estipular um limite de recursos em que possa ajustá-lo ao
longo de suas necessidades sendo este comportamento mais eficaz
para a qualidade do processo de desenho.
O projeto deve ser entendido como sendo parte de um
processo, parte de um sistema maior, que tem como objetivo final
um produto, no caso, a construção de edifícios. Sendo assim,
para que se possa evoluir na trilha da qualidade, é fundamental
a organização e coordenação de todo o processo de projeto nos
empreendimentos da construção civil. A implantação de novas
metodologias visando a qualidade do projeto deve estar inserida
em um programa mais amplo de qualidade nas empresas; a busca da
qualidade do projeto não deve nunca ser uma ação isolada
(MELHADO, et al., 1995).
“A atividade de projeto deve estar integrada, quanto aos
objetivos e quanto aos procedimentos, com o conjunto das
atividades vinculadas ao empreendimento e às relações externas
da empresa, sendo considerada um subsistema deste conjunto”
(MELHADO, et al., 1995 p. 9). Melhado ainda declara mais dois
conceitos que são aplicados ao projeto: o conceito estático e o
dinâmico. O primeiro refere-se ao projeto como produto final de
um processo. É o conjunto físico de elementos gráficos e
21 Ver nota de rodapé 23.
67
descritivos que visam ordenar e orientar os trabalhos
executivos. O segundo confere ao projeto um caráter corrente de
fluxos e de movimentos, portanto um sentido de processo por meio
do qual busca-se encontrar as melhores soluções que justifiquem
o empreendimento. “A atividade de projeto não cessa quando da
entrega do projeto à obra; na medida em que existe a
imprevisibilidade e que a eficácia das decisões tomadas em
projeto só pode ser efetivamente avaliada durante a execução, a
permanência da equipe de projeto ao longo daquele período é
fundamental” (1995 p. 15).
Sinteticamente, o intuito deste debate é o de fazer com
que o arquiteto compreenda a colossal relevância do projeto bem
como a notoriedade que a estrutura e sua respectiva concepção
tem no projeto arquitetônico que, por muitas vezes, encontra-se
escondida ou camuflada na arquitetura e dá a impressão de que
não teve um papel fundamental na solução escolhida. “Quando a
estrutura contribui arquitetonicamente, além de cumprir seu
papel principal de sustentação de cargas, ela agrega riqueza
estética e funcional aos projetos. Ela aumenta nosso interesse
e prazer nas edificações, melhora seu uso e eleva o ânimo dos
usuários” (CHARLESON, 2009 p. 7).
Dentre as etapas de desenvolvimento de um empreendimento, a fase de concepção, na qual se incluem os estudos preliminares, anteprojeto e projeto, exerce papel determinante na qualidade, tanto do produto acabado como do processo construtivo. Assim, um grande avanço na obtenção de melhor qualidade da construção pode ser alcançado a partir da melhoria da qualidade dos projetos. Além disso, muitas medidas de racionalização e praticamente todas as medidas de controle da qualidade dependem de uma clara especificação na sua fase de concepção, isto é, não é possível controlar uma atividade ou produto, se suas características não se encontram perfeitamente definidas. [...] É na fase de concepção que se origina a maioria dos problemas patológicos dos edifícios (FRANCO, et al., 1993 p. 2)[grifo nosso].
O colóquio se justifica para que se possa estabelecer um
melhor entendimento e definição do que é o lançamento estrutural
no projeto arquitetônico, de como é enfrentado pelos arquitetos
68
e pelos os engenheiros, quais as fases e os procedimentos
empenhados no lançamento e de que forma podem se complementar.
“Diminuir a dimensão das seções das peças estruturais ou
ampliar o vão, afastando os apoios, demanda geralmente soluções
diferenciadas, nas quais a estrutura passa ser importante
elemento de configuração do espaço” (REBELLO, et al., 2006 p.
124). Em outras palavras, Rebello nessa sentença quis dizer que,
durante a fase da concepção arquitetônica, é possível afirmar
que sempre serão necessários estudos de forma e de disposição
dos elementos estruturais. Com o intuito de ampliação ou redução
dos ambientes, novos arranjos de apoio com alteração do seus
comprimentos, provocará no projetista a busca soluções, muitas
vezes inusitadas para obter uma solução espacial satisfatória.
Neste caminhar a estrutura torna-se um fator preponderante de
configuração dos espaços fortalecendo a importância do seu
lançamento na fase preliminar de estudos.
Repetidamente, foi mencionado no presente trabalho que o
agente responsável pelo lançamento da estrutura é o arquiteto na
medida em que define a configuração espacial. Isto não implica
dizer que o engenheiro não deva participar deste processo. Ao
contrário, é imprescindível, em dado momento, que o engenheiro
analise, avalie e posicione o projetista sobre a viabilidade da
estrutura por ele concebida. Cabe aqui, neste momento, uma pausa
para uma singela observação ou, se mais adequado for, uma
“anedota”: mesmo que os arquitetos e os engenheiros decidissem
nunca mais conviver, felizmente, impossível seria essa proeza
face aos apelos profissionais e à completude arquitetônica.
O lançamento estrutural, na engenharia, se dá de maneira
um pouco distinta da arquitetura. Por definição, a engenharia
trata objetivamente os procedimentos de lançamento da estrutura
estipulando regras e métodos de trabalho. Estas regras são
importantes mas, de início, não são tão preponderantes para o
lançamento realizado pelo arquiteto. O engenheiro, de um modo
geral, quando se depara com o lançamento estrutural, de imediato
69
visualiza o anteprojeto arquitetônico. A partir da análise do
anteprojeto inicia a organização e a locação racionalizada dos
pilares, das vigas e das soluções de laje seguindo algumas regras
consagradas. Vários compêndios foram concebidos neste sentido.
Este procedimento faz parte do processo projetual, porém deve
ser o desdobramento de um trabalho preliminar que deveria ser
executado pelo arquiteto que é o de conceber (lançar) a estrutura
no estudo preliminar arquitetônico. Esta prática recorrente por
parte dos engenheiros é o resultado da metodologia linear e
desintegrada de confecção do projeto arquitetônico aqui
exaustivamente tratada.
Dá-se o nome de lançamento de estrutura ao procedimento de locar lajes, vigas e pilares, capaz de suportar as cargas buscando uma disposição que se adapte bem ao projeto arquitetônico sem prejudicá-lo esteticamente. Seria sempre desejável que o arquiteto, ao projetar a arquitetura, estivesse preocupado com a estrutura, de modo que estrutura e arquitetura se integrassem, sem que uma prejudicasse a outra. Infelizmente isso nem sempre ocorre, fazendo com que, muitas vezes, a estrutura tenha que se adaptar de maneira forçada ao projeto arquitetônico. Ou, ainda, que este tenha que ceder às necessidades da estrutura, prejudicando sua estética ou funcionalidade, sofrendo, em situações extremas, modificações profundas (REBELLO, 2007 p. 201)[grifo nosso].
O estudo preliminar, pode-se depor que é o “risco inicial”
que define o partido arquitetônico. É a síntese de um conjunto
de poderosos condicionantes com os quais o arquiteto soube
tratar. Nele está presente um conceito fundamental que estipula
as características necessárias para a melhor solução
arquitetônica dentro daquele contexto. Inexistem soluções ideais
ou perfeitas. Subsistem soluções satisfatórias encontradas sob
o todo do que é possível realizar, do que é plausível, exequível
e viável. A arquitetura está intimamente vinculada às condições
impostas pela vida e, portanto, é também falível.
“[...] A arquitetura, sendo motivada e preocupada para com
os problemas da humanidade, muito raramente fornece uma solução
clara para uma situação ambiental. No entanto existe a grande
70
riqueza de toda a paleta do arquiteto e suas qualidades inerentes
ou desenvolvidas” (ENGEL, 2001 p. 10).
Os edifícios possuem um dinamismo muito próximo à dinâmica
da vida. Nascem, vivem, envelhecem e morrem – prescindem de
manutenção, atenção e acompanhamento contínuo. A
responsabilidade do arquiteto é sobrenatural. “As obrigações e
responsabilidades das múltiplas facetas do projeto ambiental
exigem um conhecimento geral do arquiteto, como nunca se havia
imaginado antes” (ENGEL, 2001 p. 9).
O ato do lançamento estrutural pode ser melhor definido
pelo termo conceber. O arquiteto por meio de uma meta reflexão
vislumbra as soluções estruturais e viabiliza o modo pelo qual
o edifício ficará de pé. Segue, também, princípios lógicos mas,
acima de tudo, acompanha um ordenamento que leva em conta um
conjunto de dimensões e de diretrizes que o engenheiro não toma
posse.
Mais à frente é apresentado um diagrama de fluxos que
ilustra os procedimentos que devem ser seguidos pelo projetista
para a confecção integrada do projeto arquitetônico (Figura 15),
contudo, é salutar aqui antes destacar o trabalho realizado pelo
professor Roberto Corrêa (2004) no artigo Integração de Projetos
de Estrutura e Arquitetura de Edifícios Ensinados Através de
Auxílio Computacional. O artigo contempla uma ilustração que
organiza os procedimentos de lançamento estrutural (Figura 13)
destacando a sua importância uma vez que diminui a probabilidade
de erros nas fases seguintes do projeto, evitando o retrabalho.
Figura 13: Procedimentos para realização do lançamentoe pré-dimensionamento estrutural. Fonte: (CORREA, 2004).
71
Dentro do universo da arquitetura, o lançamento da
estrutura se dá na fase de estudo preliminar arquitetônico
englobando não e tão somente a locação de elementos estruturais
mas, sobretudo, a reflexão entre os fatores determinantes do
projeto. A concepção e adoção de um partido arquitetônico é uma
tarefa complexa que exige raciocínios objetivos e ao mesmo tempo
sensibilidade, criatividade e intuição. Trata-se de um jogo
entretecido em que as variáveis essenciais na formação do embrião
de um projeto devem ser dinamicamente conjugadas num tabuleiro
de cores múltiplas (Figura 14). É um estágio em que as fórmulas
e deduções da engenharia geram resultados ilógicos para a
arquitetura e que os dogmas criativos individuais do arquiteto
necessitam romper a barreira da abstração para transformarem-se
em soluções espaciais concretas e objetivas.
Melhado e Agopyan (1995) compilaram uma série de
informações, dados e gráficos sobre o conceito e a elaboração do
projeto para a construção de edifícios. Propuseram diretrizes
para a organização dos procedimentos, coordenação e controle do
processo visando a melhoria da qualidade dos projetos de
edifícios. Com base neste trabalho, no artigo de Correa (2004),
Figura 14: O partido Arquitetônico na arquitetura, exemplos. Fonte: (FREDERICK, 2009).
72
nos fundamentos da metodologia do projeto arquitetônico e
estrutural de Engel (2001 p. 29) e acrescentando-se outras
variáveis e condicionantes inerentes ao projeto arquitetônico,
foi possível elaborar um diagrama que demonstra de que maneira
e em quais momentos deve ser realizado o lançamento estrutural
durante o processo de projetação (Figura 15).
O diagrama tem o objetivo de auxiliar a compreensão dos
fluxos e rotinas projetuais com ênfase no lançamento estrutural
na fase de estudo preliminar arquitetônico. O arquiteto, muitas
vezes, perde-se no emaranhado projetual omitindo tarefas e
procedimentos importantes do processo e o engenheiro, na maioria
dos casos, não possui o entendimento holístico da incumbência
projetual e supõe compreender o lançamento, como dito
anteriormente, como um encadeamento de regras e aferimentos.
Pretende-se o clareamento intelectual por parte de ambos.
Foi composto e arranjado, o diagrama, sob uma estrutura
bidimensional, sendo esta a que melhor proporcionou
inteligibilidade do processo. Contudo, infelizmente, houveram
algumas perdas nesta representação mais especificamente no
tocante à percepção do caráter sistêmico, dinâmico e acumulativo
dos fluxos. As retroalimentações (feedbacks) sofrem
interferência de fluxos anteriores que por sua vez interferem
nos fluxos seguintes. Esta dinâmica somente é possível ser
representada por meio de um modelo tridimensional em cadeia
espiral. Como o intuito aqui é o de provocar a lucidez do
processo, a representação em três dimensões ficou destinada ao
futuro, podendo fazer parte de uma possível extensão deste
trabalho, ou seja, o estudo e o detalhamento do processo
projetual com ênfase no lançamento estrutural.
73
Figura 15: 12 Fases do Processo de Projetação Arquitetônico com ênfase no lançamento estrutural. Fonte: Diagrama do autor.
PROCESSO DE PROJETAÇÃO COM ÊNFASE NO LANÇAMENTO ESTRUTURAL ARQUITETÔNICO
74
5.2 EXEMPLOS HISTÓRICOS
“Um dos grandes desafios da engenharia e da arquitetura em
todos os tempos, sobretudo nas épocas mais remotas, relaciona-
se com a busca da solução para se criar e manter seguras as
aberturas e os espaços internos das construções. Ao longo da
história, um grande número de soluções foi experimentado pela
humanidade através de seus construtores, arquitetos e
engenheiros, com maior ou menor criatividade por tentativa e
erro” (CUNHA, 2009a p. 69).
A afirmação de José Celso relata uma condição essencial
para a adoção dos espaços destinados às atividades humanas:
criação e segurança. Estes dois termos podem ter uma acepção
análoga à arquitetura e à engenharia, respectivamente. De
maneira simples e objetiva, o autor preconiza a integração eterna
entre os campos.
Interessa no contexto dessa dissertação compreender a
evolução de algumas soluções estruturais, das mais remotas até
os dias de hoje, que estejam voltadas a utilização dos espaços
cobertos como abrigo, celebrações sociais e religiosas,
sepultamentos, moradias, indústrias, viadutos, templos,
pavilhões, escritórios, dentre outras, bem como o relacionamento
destas soluções com a forma (partido arquitetônico) adotada na
arquitetura. Esta relação é de fundamental importância pois pode
demonstrar de que maneira se manifesta o diálogo entre
arquitetura e estrutura e de que forma a edificação deixa
transparecer esta linguagem, reforçando a indissociabilidade dos
dois conjuntos: implícita ou explícita, mais ou menos evidente,
clara ou obscura.
Em determinados períodos da história da arquitetura as
construções evidenciaram a correlação entre forma e estrutura.
Neste contexto, podem ser exemplificados os templos gregos, as
catedrais góticas e, mais recentemente, as construções do
75
Movimento Modernista22 onde os edifícios foram despojados de
todos os ornamentos esclarecendo aos usuários o sistema
estrutural, a técnica construtiva e, muitas vezes, o material
utilizado. Diferentemente desta conjugação notória entre forma
e estrutura, está a arquitetura produzida no período Barroco em
que as construções eram, em sua grande maioria, revestidas com
uma profusão de ornamentos que mascaravam o sistema estrutural.
(REBELLO, et al., 2006).
Inúmeras são as edificações em que a forma sobrevém dos
componentes estruturais. Nestes casos, desempenharam um papel
preponderante para o atendimento das exigências espaciais
requeridas por funções específicas, contrariando alguns
estudiosos deterministas e defensores de que a arquitetura, no
caso a concepção da forma - o ideário formalista, vem em primeiro
lugar no processo projetual para a posteriore conceber-se a
estrutura.
Assim sendo, nesta seção foram analisadas algumas soluções
estruturais que possibilitaram a formatação do espaço
arquitetônico o qual foi objeto de diferentes usos e funções.
Adotou-se aqui a organização destes exemplos sob um contexto
temporal e, ao mesmo tempo, sem que, necessariamente, houvesse
uma correlação entre eles. Foi evitado o critério estrito da
cronologia a fim de não interferir na seleção, tampouco induzir
a caminhos e entendimentos diversos que não sejam o da
compreensão da relação intrínseca entre arquitetura e estrutura.
Coube somente analisar os componentes estruturais que estivessem
claramente ligados à arquitetura evidenciando ótimas associações
e que devem, por parte do leitor, ser contextualizadas no tempo,
sob condicionantes humanos, sociais, religiosos, econômicos e de
viabilidade tecnológica.
22 Arquitetura preconizada no início do século XX e idealizada, principalmente, pelo arquiteto franco-suíço, Le Corbusier. Intensamente praticada no período pós 2ª Guerra Mundial momento em que difunde-se amplamente pelo mundo. Foi também chamado de “estilo internacional”.
76
Os exemplos foram escolhidos com o intuito de constituírem-
se no liame de propostas e soluções de vencimento de vãos, ou
seja, modelos que possuíssem uma relação com espaços cobertos.
Ousa-se dizer aqui que a arquitetura nada mais é do que um
mecanismo23 de criação de espaços para o desempenho de funções
humanas. Estes espaços, por sua vez, podem ser cobertos ou
descobertos, protegidos ou desprotegidos, abertos ou fechados,
cheios ou vazios, escuros ou iluminados. Entretanto, diante da
ordem moderna, sabe-se que nas cidades a maior parcela de
esforços e de recursos é empenhada no sentido de elaborar e
construir espaços cobertos e protegidos o que vem justificar a
seleção das construções deste capítulo.
A importância da arquitetura não está, de fato, restrita a um número limitado de construções notáveis. [...] O aspecto mais importante da aparência dos edifícios está no que vislumbramos a respeito das sociedades que os construíram. Sua tecnologia e sistemas de organização social, suas necessidades práticas e aspirações – tudo está registrado na estrutura de suas construções (STEVENSON, 1998 p. 7).
No mesmo viés do raciocínio anterior, as antigas cavernas
e grutas, provavelmente, foram um dos primeiros espaços cobertos
(vãos) convenientemente seguros habitados pelo homem primitivo,
argumento que justifica algumas considerações a seu respeito uma
vez que possui uma relação intrínseca com o recorte e objeto
desta dissertação, a viga.
Sua formação, composta de rochas, remete à configuração
dos arcos antigos que, por sua vez, são feitos com blocos
comprimidos de pedra comportando-se, estruturalmente, como uma
viga arqueada. Ilustrativamente, é possível examinar-se na
23 Entenda-se aqui o termo mecanismo ou mecânico no sentido figurado, como sendo um conjunto de elementos constituintes de um serviço, no caso, a confecção do projeto arquitetônico. Mecanismo: 1 – Combinação de órgãos ou de peças dispostas de forma a obter-se um determinado resultado. 3 - [Figurado]: Conjunto dos órgãos que constituem um Estado, uma administração, um serviço, uma sociedade. Dicionário Priberam da Língua Portuguesa. Disponível em: http://www.priberam.pt/dlpo/mecanismo. Acesso em 20 de julho de 2014.
77
figura a seguir a caverna e o arco, aqui opinado como sendo os
primórdios da viga moderna - “a viga primitiva”.
As cavernas, geralmente, possuem maior altura na parte
central e menores alturas livres nas extremidades (laterais onde
o teto encontra-se com o solo). Essa característica confere à
solução da natureza um comportamento similar ao dos arcos em que
as rochas do teto encontram-se comprimidas proporcionando a
estabilidade estrutural do vão.
O arco feito de pedra é, para a arquitetura e para a
engenharia, um elemento curvo utilizado para abranger uma
abertura e para suportar as cargas sobre ele dispostas. É
composto por uma série de blocos em forma de cunha, isto é,
aqueles em que a extremidade superior é mais larga do que o
flanco da borda inferior. Estes blocos são chamados de aduelas.
Cada peça deve ser cortada precisamente de modo a impor uma
pressão contra a superfície dos blocos vizinhos. Desta forma, é
capaz de conduzir as cargas uniformemente (CUNHA, 2009b).
Durante a construção de um arco, as aduelas necessitam ser
apoiadas até o assentamento da pedra fundamental (central),
última a ser colocada no conjunto. A curvatura do arco pode ser
Figura 16: A caverna, o arco e a “viga primitiva”. Desenho do autor sobre imagem. Fonte: Internet domínio público.
78
semicircular, abatida (arco abatido) ou conjugada com retas e
curvas.
Nas antigas construções que utilizavam exclusivamente
pedras, os arcos possuíam várias vantagens sobre as vigas.
Estendiam-se por aberturas mais largas (maiores vãos) uma vez
que podiam ser confeccionados a partir de blocos pequenos de
tijolo ou pedra facilmente transportados em oposição a uma viga
de pedra monolítica. Outro fato importante é que um arco também
pode suportar e transferir aos apoios uma carga muito maior do
que uma viga é capaz. Esta capacidade de carga, em primeiro
lugar, decorre do fato de que a pressão atuante sobre o arco ou
pelo peso próprio de seus blocos tem o efeito de pressionar as
aduelas umas contra as outras em vez de separá-las, forçando a
estabilidade do conjunto. Esta característica provoca um empuxo
nos apoios e se estes não forem devidamente resistentes podem
fazer com que a estrutura entre em colapso. Em segundo lugar, o
desenho que o arco descreve, isto é, a sua forma, auxilia em
grande monta a sua capacidade de suportar as cargas sobre ele
aplicadas graças a um princípio básico que envolve o centro de
gravidade24. Quanto maior a quantidade de massa (material)
afastada do centro de gravidade da seção, maior será a capacidade
de inércia desta seção, isto quer dizer que menor será a
capacidade de giro de suas seções.
Portanto, de acordo com Yopanan, pode-se concluir que
“[...] não é só a resistência do material que garante a um
elemento estrutural a capacidade de suportar cargas. Sua forma
é muitas vezes mais determinante da sua resistência do que a
própria resistência do material. [...] Quando a forma de uma
peça estrutural é bem elaborada, ela se traduz em ganho na sua
capacidade resistente” (2000 p. 28).
24 Segundo Yopanan (2000 p. 52), “[...] o centro de gravidade de uma figura plana é o ponto em que, se a figura tivesse peso, poderia ser suspensa sem sofrer qualquer giro, mantendo-se horizontal. Para que isto ocorra, é intuitivo ser necessário que as massas que compõe a figura estejam adequadamente distribuídas, em todas as direções, em relação ao centro de gravidade. Daí ser possível que o centro de gravidade de uma figura plana esteja situado fora dessa figura”.
79
Assim, os suportes verticais sobre os quais repousa o arco,
devem ser fortes o suficiente para suportar o empuxo e conduzi-
lo para a fundação (como nos arcos romanos). Quando dispostos
lado a lado, o empuxo dos arcos é neutralizado pelo arco seguinte
e assim, sucessivamente, estabilizando todo o sistema. Esta
técnica permitiu que fossem construídas estruturas de pontes de
pedra em arco e os antigos aquedutos romanos.
Os arcos já eram utilizados no antigo Egito e na Grécia,
mas foram considerados inadequados para a arquitetura monumental
e raramente usados pois se tratavam de “falsos arcos”
confeccionados por meio do sistema de modilhão. Diferentemente
dos arcos de aduelas, os modilhões vencem os vãos pela simples
sobreposição das peças que avançam progressivamente umas sobre
as outras até se encontrarem no topo do vão. As pedras são
comprimidas umas com as outras, contudo, funcionam
estruturalmente de forma distinta em comparação aos arcos de
aduela.
Os Romanos, por outro lado, usaram o arco semicircular em
pontes, aquedutos, e na arquitetura monumental. Na maioria dos
casos eles não usavam argamassa, confiando simplesmente na
precisão dos encaixes feitos em cada pedra. Os árabes
popularizaram o uso do arco e foi em suas mesquitas que obtiveram
Figura 17: O Sistema de modilhão. Fonte: Internet domínio público.
Figura 18: O Tesouro de Atreu na Grécia. Sistema de modilhão. Fonte: Internet domínio público.
80
uma aplicação e conotação estritamente religiosa. A Europa
medieval fez grande uso do arco ogival, que constituiu-se em um
elemento básico da arquitetura gótica. Ao final da Idade Média
o arco abatido começou a ser introduzido nas construções. Esta
forma de arco teve grande valor na engenharia de pontes, pois
permitiu o apoio mútuo por uma fileira de arcos, levando o
impulso lateral para os pilares em cada extremidade de uma ponte.
Os arcos modernos são confeccionados em aço, concreto e
madeira laminada, dentre outros materiais, e são altamente
rígidos e leves. Constituem-se até os dias de hoje, um elemento
estrutural de grande relevância e utilização.
Neste ponto das presentes considerações, passamos pela
citação e análise mais direta de alguns referenciais históricos
que constituem projetos emblemáticos executados no Brasil e no
Exterior, oportunos para o foco em nosso objeto. Selecionadas
dentre inúmeros outros exemplares, são quatro obras, nas quais
a relação entre a forma e a estrutura apresenta-se de maneira
muito legível, dado que o partido estrutural comparece nu,
honesto, na volumetria e na fruição do espaço arquitetônico.
Duas obras no Brasil, uma obra na Inglaterra e outra na Alemanha,
abaixo introduzidas e a seguir comentadas uma a uma.
1) Catedral Anglicana em Brasília, projeto do arquiteto
Glauco Campello, em 1961, para a Entrequadra EQS 309/310.
Figura 19: Catedral Anglicana de Brasília Fonte: Internet domínio público.
81
Um projeto de genial simplicidade, um gesto certeiro,
preciso, despretensioso, no qual estrutura, forma e função, são
mais que harmônicos, são totalmente indissociáveis (Figura 19);
2) Garagem de Barcos do Iate Clube “Santa Paula” por
Vilanova Artigas também em 1961, em São Paulo. Obra de beleza
pregnante pelo impacto de sua estrutura sem máscaras (Figura
20);
3) Casa Ludwig Erhard em Berlim, Alemanha, por Nicholas
Grimshaw e Associados, em 1998. Uma verdadeira “aula” de
arquitetura explicitamente viabilizada pela estrutura com vãos
imensos, arcos, tirantes e balanços, todos à mostra, numa forma
impactante e espaços eficientemente resolvidos (Figura 21);
4) E, finalmente, a mais antiga das obras, em 1860, o Museu
de História Natural em Oxford, Inglaterra, por Deane e Woodwards.
Figura 20: Garagem de Barcos do Clube Santa Paula. Fonte: Internet domínio público.
Figura 21: Casa Ludwig Erhard. Fonte: Internet domínio público.
82
Neogótico, radicalmente honesto na nudez de sua estrutura e
partido (Figura 22).
Um referencial histórico compartilhado parece, a priori,
alicerçar as quatro obras. O que há em comum entre os quatro
exemplos e de onde vem seu inusitado parentesco? Ora, talvez
pudéssemos dizer que embora totalmente desassociadas entre si,
as quatro obras, os quatro autores, tiveram a intenção comum de
propor algo preciso, legível, claro no que diz respeito à relação
entre o projeto plástico e o projeto estrutural. Na introdução
acima, para todos os exemplos foram usados os adjetivos ‘nu’,
‘honesto’, ou similar, confirmando a tese do projeto legível de
uma estrutura sem máscaras.
São quatro propostas muito objetivas e claras no que
propõem e na maneira pela qual propõem o partido arquitetônico.
Se a objetividade é patente e palpável no desenho, a
subjetividade não é menos importante e impactante, e se define
pela forma como todos os quatro projetos compactuam uma intenção
de clareza, por assim dizer, didática. A forma plástica exorta
muito claramente sobre a estabilidade da construção. Arquitetura
e Engenharia são aí “irmãos siameses”, isto é, indissociáveis.
Este caráter sugere aqui neste momento um novo termo, um novo
significado, e, portanto, um neologismo: Arquitestrutura.
Acepção de diagnóstico ao invés de uma patologia, de “saúde
Figura 22: Museu de História Natural de Oxford. Fonte: Internet domínio público.
83
arquitetônica”, de beleza e de sensualidade que é, ao mesmo
tempo, graciosa e viril. O que dizer do partido arquitetônico e
estrutural ousado por Artigas na Garagem de Barcos? Certamente
brutalista mas ao mesmo tempo possui a leveza de uma bailarina
cuja saia horizontal flutua sobre as pontas de suas sapatilhas.
A busca de um eventual “DNA” que possa unir os quatro
projetos talvez encontre raízes no momento de concepção do mais
antigo dos quatro exemplos: Inglaterra, 1860. Naquele período,
naquele tempo e naquele espaço vivia-se o ápice da Revolução
Industrial, e o que significou em termos de novos materiais,
tecnologias e novidades de pensamento. Foi no século XIX, que
iniciou-se o movimento Modernista, ou Pré-Modernismo por assim
dizer, provocado por essas mesmas novidades, especialmente o
ferro maleável e pré-disposto à assamblagem para vencer grandes
vãos e grandes alturas; um reinado preconizado pela torre de
Gustave Eiffel.
O século XIX “explodia” em mil novidades, notadamente na
virada para o século XX, quando todas as artes se multiplicavam
em inúmeras vanguardas: Impressionismo, Expressionismo,
Realismo, Surrealismo, etc. Contudo, foi também o momento do
Historicismo, movimento que imitava estilos do passado. A
despeito desta prática, paradoxalmente, este período foi
apelidado de o período dos “Neo”: Neoclássico, Neorromânico,
Neogótico, dentre outros. O museu de Oxford pertence à este
último. Quais os motivos que levaram à escolha do projeto do
museu uma vez que pertencia à uma escola que mimetizava padrões
do passado?
A Revolução Industrial, em processo contínuo, trouxe
inúmeras novidades, possibilidades de técnicas e métodos de
trabalho bem como novos materiais. Naquele período, por exemplo,
em que coexistiam artistas realistas e surrealistas num mesmo
momento histórico, poder-se-ia, da mesma forma, classificar os
arquitetos e os engenheiros em dois grupos:
84
a) O primeiro grupo via nas novas possibilidades
tecnológicas pouco mais do que a chance de realizar as mesmas
coisas que tinham sido de difícil realização no passado,
entretanto, com muito mais facilidade e racionalidade permitidos
pela tecnologia alcançada. Era possível a confecção de um arco
romano ou de uma cúpula renascentista em estrutura metálica com
um vão invariavelmente maior e de maior altura. Poder-se-iam
fazer vitrais não mais com cacos de vidro e ligas de chumbo, mas
com esquadrias de vidro de gigantescas dimensões e superior
variedade de cores e de formas proporcionando a mesma impressão
dos antigos mosaicos góticos. Essa produção estava ainda
fortemente envolvida com o Historicismo e, portanto, eram
recriações advindas das novas possibilidades tecnológicas pós-
Revolução Industrial.
b) O outro grupo de pensadores e criadores percebia que os
novos materiais tinham uma característica própria e, portanto,
neles descobriram novas possibilidades plásticas muito além da
imitação “mais fácil” dos estilos históricos. Pode-se dizer que
este grupo, realmente, inventou algo de novo. Isto vale para a
Arquitetura do Ferro como também para Salvador Dali que, se assim
tivesse desejado, poderia ter pintado um relógio25 na mesma
perfeição realista em que pintava a anatomia humana, mas preferiu
o relógio “esvaindo-se”, “derretendo-se”. Isto vale para o
projeto do museu que, mais do que uma imitação de um estilo do
passado, inovou pela acertada utilização do sistema estrutural
em ferro. Este material permitiu alcançar uma delicadeza ainda
maior da que foi conquistada no gótico da idade média mas que
devido a utilização de blocos discretizados em barras não
permitia extremos. Este grupo foi o precursor do movimento
modernista ou pelo menos o Pré-Modernismo, como passou a ser
conhecido desde então, escola que promoveu enormes
transformações na arquitetura vigente em todo o mundo.
25 A Persistência da Memória, 1931. Pintura Surrealista, óleo sobre tela. Salvador Dali.
85
5.2.1 Museu de História Natural, Oxford, 1860
Arquitetos Thomas Newenham Deane e Benjamin Woodward.
Oxford, Inglaterra: 1860. Arquitetura Neogótica.
Em meados do século XIX, as sociedades urbanas começaram
a usufruir das novidades sociais, culturais, econômicas e
construtivas propiciadas pela Revolução Industrial e a
Inglaterra foi, justamente, o epicentro desta avalanche de
transformações.
A Universidade de Oxford enquanto instituição,
provavelmente, esteve dividida sintomaticamente entre a novidade
e a tradição, entre o passado e o futuro, entre o conhecimento
e a inovação. Por se tratar de um museu, mais ainda de um museu
de história natural, não foi de todo inusitado que a valorização
da própria História protagonizasse o princípio do projeto.
Considerando a importância histórica do Gótico Inglês26 no
contexto europeu e mundial, a opção de projeto naturalmente
recaiu sobre a referência a este modelo. Decidiu-se, pois, pelo
Neogótico. Todavia, o estilo deveria aplicar as técnicas
26 Séculos X, XI, XII, idade média, período do estilo Gótico.
Figura 23: Universidade de Oxford, Inglaterra. Fonte: Internet domínio público.
86
modernas do período, ou seja, lançar mão das novas tecnologias
construtivas.
O resultado foi um edifício aparentemente gótico com
inserções dos componentes clássicos e obrigatórios: arcos
ogivais, linhas gerais bastante esguias e pontiagudas, lançando
mão de rosáceas e outros elementos do gênero, porém, usando
estruturas metálicas próprias de seu tempo. O espaço em termos
funcionais é perfeito, amplo e generoso mesmo porque os seres
pré-históricos foram o foco central das exposições.
Os grandiosos salões são bem arejados e abundantemente
iluminados. Esta última característica foi um forte valor do
período gótico e, mais especificamente do museu, com os planos
de vidro e vitrais compondo grande parte das vedações, auxiliando
o condicionante bioclimático londrino, em que os ganhos térmicos
são muito bem vindos face à rigidez do clima temperado.
Enquanto que no gótico clássico os empuxos dos arcos
ogivais eram suportados pelos arcos botantes, contrafortes e
Figura 24: Museu de Ciências Naturais de Oxford. Fonte: Internet domínio público.
87
pináculos, no século XIX o ferro praticamente eliminou o uso
destes elementos. O ferro suporta bem as tensões de tração e tem
peso próprio muito baixo se comparado aos blocos de pedra. Desta
forma, a base da edificação foi erigida em blocos que suportaram
bem estes esforços e sobre ela aplicadas as coberturas. A
característica deste material revolucionário permitiu um
conjunto edificado mais coeso e uma relação expressiva muito
interessante entre o embasamento feito de blocos e a cobertura
de ferro.
Uma grande “cobertura vazada”, por assim dizer, contempla
quase todo o conjunto e é suportada por pilares delgados de ferro
que remetem à solução estrutural de “pseudotubos” e são
abundantemente utilizados para a sustentação da cobertura. Estes
pilares principais são constituídos por 4 finos pilaretes que,
afastados entre si, promovem resistência ao giro do pilar.
Tiveram que ser cuidadosamente “amarrados” por anéis metálicos
para proporcionar rigidez ao conjunto e evitar efeitos de
flambagem. Há que se notar aqui a extrema delicadeza dos arcos
Figura 25: Detalhe do embasamento em blocos e da cobertura em ferro. Fonte: Internet domínio público.
88
ogivais. Possuem uma seção em formato de ‘I’ que muito lembra os
atuais perfis de aço maciçamente utilizados no mundo. As mesas
são rebitadas nas almas uma vez que não existia, ainda, a
tecnologia de ligas de aço e soldagem.
Figura 26: Vista Interna do Museu. Pilares e cobertura. Fonte: Internet domínio público.
Figura 27: Detalhe dos arcos ogivais e de seu perfil. Museu em reforma.Fonte: Internet domínio público.
89
Os planos de vidro acima dos arcos são na verdade
gigantescas esquadrias de ferro que além de iluminarem os salões
serviam também com contraventamento entre todos os arcos.
O museu e o projeto até os dias de hoje impactam pelo
“delicado rebuscamento” dos ornamentos e pela estrutura delgada
em ferro que explicita-se internamente no conjunto. O ferro foi
aplicado corretamente dentro de sua melhor capacidade de
resistência à época (tração). O aço tinha acabado de nascer.
Figura 29: Detalhe da cobertura emferro e vidro. Fonte: Internet domínio público.
Figura 28: Detalhe da cobertura em ferro e vidro. Fonte: Internet domínio público.
Figura 31: Benjamim Woodward Fonte:<http://archiseek.com/2009/benjamin-woodward-1816-1861/#.VFZ32fmAFr0> Acesso em 02 de novembro de 2014.
Figura 30: Thomas Newenham Deane. Fonte:<http://www.familylink.com/person/Thomas-Newenham-Deane/47581041-1000085> Acesso em: 02 de novembro de 2014.
90
5.2.2 Catedral Anglicana, Brasília, 1961
Arquiteto Glauco Campello. Brasília, Brasil: 1961.
Arquitetura Modernista.
Previamente e ainda sobre o exemplo de Oxford, há que se
enfatizar que o autêntico gótico que correu na Alta Idade Média
promoveu um imenso salto tecnológico e também criativo nas
construções. Se analisarmos friamente uma catedral gótica deste
período tem-se, em “resumo”, uma estrutura ascendente
constituída de contrafortes, arcos botantes, pilares, e outros
que vai do chão até o ápice da altura, numa cumeeira reforçada
por pináculos, torres, campanários.
Na Catedral anglicana de Brasília encontramos o mesmo
triângulo básico, que não deixa de ser, afinal, vernáculo na
Arquitetura desde os primórdios em que era definida por galhos
secos, folhagens e couro de animais, passando pelas catedrais
góticas até chegar ao modernismo (Figura 32, Figura 33 e Figura
34).
Figura 32: Tenda. Fonte: <http://www.vikings.pwp.blueyonder.co.uk/aland.html> Acessos em: 30 de outubro de 2014.
91
Figura 33: Esquema estrutural de uma catedral gótica. Fonte:<http://commons.wikimedia.org/> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
Figura 34: Catedral de Chartres, 1145. Paris, França. Fonte: Internet domínio público.
Figura 35: Catedral Anglicana. Fonte: Imagem do Autor.
92
Glauco Campello, paraibano que teve importante passagem
nos primórdios27 de Brasília, é hoje aposentado do Instituto do
Patrimônio Histórico e Artístico Nacional, IPHAN, donde podemos
talvez supor sua forte ligação com a História, com as soluções
vernaculares simples; no caso da catedral, solução primorosa.
Eis a genialidade do projeto do arquiteto Glauco Campello:
uma única peça de concreto em formado ‘U’ constituiu-se em viga,
cobertura, esteio, caibro, e calha, praticamente todos os
elementos primordiais de uma edificação (Figura 37). Com o
partido definido agregou-se apenas a peça que serviu de vedação
e de “laje” de cobertura. Estas peças na verdade são placas pré-
moldadas de concreto que, além de verterem as águas pluviais
para a grelha no piso, servem também de contraventamento das
barras inclinadas. Além destas, foram estrategicamente colocados
entre as vigas tirantes de aço em composição diagonal evitando
giros indesejáveis (Figura 36, Figura 37 e Figura 38).
27 É também de autoria de Glauco Campello o pequeno “Hospital Sarah” a partir do qual foram realizadas as ampliações posteriores.
Figura 37: Detalhe da viga formato ‘U’e das placas de concreto pré-moldadas.Fonte: Imagem do Autor.
Figura 36: Detalhe do tirante e contraventamento. Fonte: Imagem do Autor.
Figura 38: Detalhe do tirante e contraven-tamento. Fonte: Imagem do Autor.
93
O par de barras inclinadas foi estabilizado em função da
maneira pela qual foram conjugadas bem como pela seção adotada
nas vigas. Isto equivale a dizer que há prevalência de Seção
Ativa de acordo com as classificações adotadas por Engel (2001).
Numa primeira análise, não é tão simples compreender qual
o sistema estrutural adotado mas observando-se rigorosamente os
detalhes de junção e apoio das barras, pode-se concluir que
trata-se de um sistema de pórtico tri articulado. O vértice ou
cume formado pelas barras possui uma discreta junta que permite
a articulação. As barras, por sua vez, são sutilmente apoiadas
em pequenos arranques assentados e fixados no solo de modo a
conter os empuxos horizontais. As paredes laterais que compõe a
catedral e configuram o espaço interno não são portantes, ou
seja, não auxiliam na estabilidade das vigas; tem a função
exclusiva de vedação.
Há que se observar que o piso interno da catedral é
rebaixado, donde as paredes laterais surgem de um pequeno arrimo.
Não é demasiado recordar que o partido triangular pressupõe
grande verticalidade porém “pouca altura nas laterais”. Esta
sábia atitude do arquiteto otimizou o espaço interno da nave.
O projeto evidencia-se pela simplicidade do partido e das
soluções estruturais adotadas. Coerente com o programa
arquitetônico, com os conceitos consagrados que pressupõe o
projeto de uma catedral e com o contexto modernista vigente no
Figura 40: Detalhe dos arranques dosapoios. Fonte: Imagem do Autor.
Figura 39: Detalhe do rebaixamento da nave. Fonte: Imagem do Autor.
94
Brasil e no mundo, Glauco Campello sintetizou nessa obra de
grande beleza que partido e estrutura quando conscientemente
concebidos geram excelentes resultados arquitetônicos.
Figura 42: Construção Catedral Anglicana. Fonte:<http://www.senado.gov.br/noticias/especiais/brasilia50anos/not17.asp> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
Figura 41: Catedral Anglicana. Fonte:<http://www.glaucocampello.com.br/projeto/378>
Figura 43: Catedral Anglicana. Fonte:<http://www.glaucocampello.com.br/projeto/378> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
Figura 44: Catedral Anglicana. Fonte:<http://www.glaucocampello.com.br/projeto/378> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
Figura 45: Glauco Campello. Fonte:<http://arqpb.blogspot.com.br/2012/09/o-arquiteto-paraibano-que-construiu.html> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
95
5.2.3 Garagem de Barcos Clube Santa Paula, São Paulo, 1961
Arquitetos Vilanova Artigas e Carlos Cascaldi. São Paulo,
Brasil: 1961. Arquitetura Modernista, Escola Paulista.
Uma “simples” cobertura espraia-se sobre dois arrimos
laterais de modo muito claro e enfático na leitura de sua
estrutura que por si só já define o projeto plástico e funcional.
Uma única peça horizontal de concreto aparente cria os espaços:
robusta, repousa sobre apoios pontiagudos propondo o diálogo
entre o peso e a leveza, entre a solidez apoiada sobre vértices
mínimos. Quase um jogo, uma aposta, uma “brincadeira” de Artigas,
muito própria de um Modernismo em seu auge na metade do século
XX, seguro de sua ousadia competente, ao modo de Oscar Niemeyer,
concretizada na cúpula da Câmara dos Deputados ou no delgadíssimo
“esqueleto” da Catedral de Brasília: apoios aparentemente
“mínimos” - estabilidade resolvida, garantida com diferentes
soluções.
O projeto final para a Garagem de Barcos do Clube Santa Paula é sem dúvida a obra mais singular da trajetória de Vilanova Artigas, um resultado único onde um alto grau de experimentação estrutural e formal é aplicado a um edifício relativamente pequeno, de programa muito simples e com poucas limitações de terreno – uma combinação que vai lhe oferecer a possibilidade de lidar com muito poucas restrições e ampla margem para o arbítrio, que ele aproveita plenamente numa proposição extremamente criativa e única” (ZEIN, 2005 p. 144).
Figura 46: Garagem de Barcos do Clube Santa Paula. Fonte: <http://www.archdaily.com.br/br/01-142684/classicos-da-arquitetura-santa-paula-iate-clube-vilanova-artigas/> Acesso em: 30 de outubro 2014.
96
Dois grandes sistemas de pórticos conjugados, isto é, duas
grandes vigas longitudinais protendidas de 70 metros com quatro
apoios cada uma sustentam um jogo de vigas transversais espaçadas
a cada 1 metro, aproximadamente, bem como as lajes da cobertura
num desenho de um retângulo alongado na proporção aproximada de
1/5. O tramo central possui 30 metros e, simetricamente à ele,
mais um tramo de 10 metros e um balanço de 10 metros que afina-
se no desenho até as extremidades (Figura 47, Figura 48 e Figura
49).
Figura 48: Detalhe dos pórticos conjugados – viga. Fonte:<http://www.archdaily.com.br/br/01-142684/classicos-da-arquitetura-santa-paula-iate-clube-vilanova-artigas/> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
Figura 47: Corte e Fachadas. Fonte: < http://www.archdaily.com.br/br/01-142684/classicos-da-arquitetura-santa-paula-iate-clube-vilanova-artigas/> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
97
Cada grande viga possui 04 apoios de formato triangular;
todos os apoios são articulados e repousam sobre rótulas de aço
de desenho variado que, além de aliviarem os esforços da
fundação, promoveram um elo inusitado de transição entre a grande
massa brutalista longilínea e o solo (embasamento).
Figura 49: Detalhe dos pórticos conjugados – viga. Fonte:<http://www.archdaily.com.br/br/01-142684/classicos-da-arquitetura-santa-paula-iate-clube-vilanova-artigas/> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
Figura 51: Detalhe das rótulas. Fonte:<http://www.archdaily.com.br/br/01-142684/classicos-da-arquitetura-santa-paula-iate-clube-vilanova-artigas/> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
Figura 50: Detalhe das rótulas. Fonte:<http://www.archdaily.com.br/br/01-142684/classicos-da-arquitetura-santa-paula-iate-clube-vilanova-artigas/> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
98
Ruth Verde Zein em sua tese de doutorado que organiza um
panorama das principais características da escola brutalista
paulista, sobre a Garagem de Barcos explicita que “[...] a
cobertura apenas apoia-se, com total independência estrutural,
no ‘chão qualificado’ conformado pelos muros e por apoios que
poderiam ser interpretados como fundações afloradas” (2005 p.
145).
A cobertura, na verdade, constitui-se em 03 grandes lajes
com alturas diferentes sendo que a laje central encontra-se
rebaixada em relação às lajes das extremidades. Esta decisão
conferiu luz natural ao pavimento inferior (cota da represa)
onde se encontra o depósito de barcos e ainda uma melhor
circulação da ventilação natural.
Figura 53: Garagem de Barcos do Clube Santa Paula. Fonte:<http://www.archdaily.com.br/br/01-142684/classicos-da-arquitetura-santa-paula-iate-clube-vilanova-artigas/> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
Figura 52: Detalhe do apoio. Fonte:<http://www.archdaily.com.br/br/01-142684/classicos-da-arquitetura-santa-paula-iate-clube-vilanova-artigas/> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
99
O projeto de arquitetura foi viabilizado de um modo muito
claro, direto e objetivo por meio da estrutura escancarada. É
possível imaginar os usuários da época contemplando a grande
cobertura que incrivelmente descarrega todo o seu peso em
“pequenas peças de metal”.
Neste momento, um exercício de abstração muito relevante
com relação ao projeto e ao contexto da época faz-se necessário:
a solução de Artigas para a garagem de barcos é certamente um
projeto brutalista mas, ao mesmo tempo, tem a leveza de uma
bailarina cuja saia horizontal flutua sobre as pontas de suas
sapatilhas. Como poderia “ser” brutal e ao mesmo tempo delicado?
Não convém aqui discussões aprofundadas sobre o tema mas o dilema
está coerente com o caráter essencial do movimento brutalista28,
o qual empenhava uma arquitetura despojada de revestimentos,
adequada aos materiais, em concreto aparente e cujas relações
funcionais poderiam ser imediatamente perceptíveis.
Qual seria a “imagem estrutural” que remete a bailarina em
sua dança leve e sensual? A despeito de ter que, delicadamente,
equilibrar e sustentar sua massa e seu próprio peso podemos
imaginar seus braços longilíneos como sendo a linha horizontal
superior do edifício formado pelas duas lajes que terminam nos
balanços afunilados. A saia espraiada na horizontal como sendo
a laje inferior central do depósito de barcos - as duas lajes
mais elevadas (os braços) flutuam sobre a cobertura central (a
saia). As pernas remetem aos “pilares dançantes” apoiados nas
pontas das sapatilhas cujas extremidades são enrijecidas com
gesso. Estes sólidos vínculos das sapatilhas, as rótulas
metálicas (Figura 54).
28 Termo introduzido por Le Corbusier e mais tarde pelos Smithsons na Inglaterra.
100
Vilanova Artigas é, sem dúvida, um dos grandes expoentes
da arquitetura modernista brasileira e protagonista da “escola
paulista”. Foi também teórico da arquitetura, vanguardista e
possuidor de uma carreira acadêmica e produção intensa durante
toda a sua vida. Na oportunidade da Garagem de Barcos do Clube
Santa Paula refina as possibilidades e condicionantes do projeto
arquitetônico em soluções estruturais objetivas e altamente
conscientes. Indubitavelmente, ficou evidenciado o seu domínio
sobre os conceitos estruturais e de que forma, quando e como
aplicá-los no projeto. Assim também atuavam os arquitetos Oscar
Niemeyer, Afonso Eduardo Reidy, Sérgio Bernardes e tantos
outros, exemplo que deve ser seguido pelos arquitetos atuais.
Figura 54: A bailarina e o edifício. Fonte:<http://www.netcampos.com/noticias-campos-do-jordao/2009/08/xii-new-fest-dance-acontece-entre-13-e-23-de-agosto-em-campos-do-jordao.html> Acesso em: 30 de outubro de 2014.
Figura 55: Vilanova Artigas. Fonte:<http://www.caubr.gov.br/?p=25462> Acesso em 02 de novembro de 2014.
101
5.2.4 Casa Ludwig Erhard, Berlim, 1998
Arquitetos Nicholas Grimshaw e Partners. Berlim, Alemanha:
1998. Arquitetura Contemporânea.
Este exemplo traz em seu bojo a complexidade da arquitetura
contemporânea e o correspondente avanço das tecnologias
construtivas. Foi escolhido no sentido de enfatizar o fato de
que mesmo diante das “facilidades” e do aparato tecnológico, o
arquiteto tomou partido do “velho e bom arco” como o desenho
norteador do edifício. “Este é um exemplo de uso de arcos
bastante convencional, no qual os arcos são espaçados
regularmente e alinhados verticalmente” (CHARLESON, 2009 p. 36).
Isto implica dizer que evoluiu-se na qualidade dos
materiais e em novas possibilidades plásticas mas pouco em
inovações de sistemas estruturais. Pode-se inferir que,
basicamente, a arquitetura evoca soluções estruturais baseadas
Figura 56: Casa Ludwig Erhard, Berlim, 1998. Fonte: < http://grimshaw-architects.com/project/ludwig-erhaud-haus/>
Acesso em: 02 de novembro de 2014.
102
em situações de compressão ou tração. Elementos verticais ou
inclinados necessariamente devem descarregar as forças no solo.
Não existe outro caminho. Não existe a possibilidade, até o
momento, de que estas forças sejam descarregadas no espaço
sideral. Ligados à eles estão os planos horizontais que podem
estar sobre estes elementos e, portanto, forçando-os à
compressão ou sob estes submetendo-os à tração. A gravidade da
terra impõe limites e dificuldades para novas invenções.
Materiais como o concreto, o aço, a madeira e os polímeros ainda
são os atores da construção civil no mundo e, ao que parece,
assim permanecerão por muito tempo.
Os elementos químicos são os mesmos. Todos provieram da
natureza. No caso do ferro, por exemplo, há que se caminhar muito
tecnologicamente para se atingir a totalidade da capacidade de
resistência de seus cristais, contudo, é certo que este dia
chegará. Assim sendo, os acréscimos na altura dos edifícios, os
avanços nos balanços, os comprimentos dos cabos, dentre outros,
em determinado momento terão um limite bem definido.
A decisão pelo arco não pormenoriza o prédio, muito pelo
contrário, eleva o edifício e o projeto a uma categoria especial
que utiliza os sistemas estruturais clássicos, milenarmente
utilizados, como ênfase da programação arquitetônica. Trata-se
de uma atitude corajosa num mundo em que se prima demasiadamente
pelo choque da aparência a despeito do conteúdo e da verdade
arquitetônica. “Os arcos também oferecem uma síntese potencial
entre forma arquitetônica e estrutural” (CHARLESON, 2009 p. 36).
O programa do edifício pressupôs o funcionamento da Bolsa
de Valores de Berlim, da Câmara do Comércio, da Federação das
Indústrias e de salas para escritórios; deveria ser
autofinanciável, condicionante este que muito influenciou todo
o processo projetual. O orçamento foi rígido e extremamente
controlado. Outras diretrizes exigidas foram o baixo consumo de
energia, baixos custos de manutenção e baixos níveis de emissão
103
de poluentes, ou seja, deveria estar ancorado nos princípios
básicos de sustentabilidade.
O terreno detinha formato irregular em função de uma
pequena rua adjacente forçando a “implantação ortodoxa” que
acompanhou o contorno da cidade. O gabarito local preconizava
uma cota de coroamento não muito elevada induzindo a uma projeção
com o máximo de ocupação permitida de modo a viabilizar
financeiramente o empreendimento.
O edifício possui 05 pavimentos principais além do térreo
e na altura maior dos arcos acrescentou-se mais 02 pavimentos.
Estes pavimentos (lajes) por sua vez são sustentados por um jogo
de 15 arcos metálicos elípticos que promoveram maior
flexibilidade tanto para o uso quanto para a manutenção.
Figura 57: Vista aérea da Casa Ludwig Erhard. Fonte: Internet domínio público.
104
Dois átrios permitem a penetração de luz natural no
interior do edifício e são circundados pelas salas de escritórios
e por 03 elevadores panorâmicos que mais parecem “cápsulas
espaciais com destino aos céus”.
Há que se destacar a relação do partido arquitetônico com
o programa de necessidades. Um elo muito pertinente e poderoso
entre edifício e empreendedores ali foi criado.
O arco, elemento estável, robusto e tradicional, impõe o
apelo de segurança necessário ao conjunto; é o elemento chave do
projeto. No mesmo viés encontram-se as instituições e os órgãos
que viabilizaram a construção; desempenham atribuições
econômico-financeiras e, sem sombra de dúvidas, pretendem
desenvolver-se em um panorama capitalista o mais seguro e estável
possível.
Se ao contemplar o edifício pela ótica da cidade percebe-
se os conceitos de solidez e segurança, ao mesmo tempo
Figura 58: O arco, elemento estável. Fonte: Internet domínio público.
105
internamente, o caráter e a evocação futurista dão o tom. Ao
adentrar-se pelo átrio tem-se a impressão de um contexto
espacial, pois faz uso da linguagem high tech com uma extrema
sofisticação visual. É o vislumbre de um “futuro melhor e
qualificado” em que as atividades humanas funcionariam de
maneira organizada e metódica graças ao desenvolvimento do
capitalismo e da ciência cada vez mais tecnológica.
É a necessidade de exortação da capacidade econômica e
produtiva do sistema capitalista predominante no mundo, fruto da
racionalidade humana.
Figura 59: Átrio, vista interna. Fonte: Internet domínio público.
106
O edifício possui o sistema estrutural em aço. Nitidamente,
é possível perceber que os arcos são os elementos que encaminham
as forças até o chão e, portanto, estão sendo solicitados
essencialmente à compressão. O conjunto passa a impressão de um
enorme “ser vivo”, um “bicho” que sustenta o seu corpo por meio
de 30 “patas” apoiadas no solo. Estas patas na verdade são
vínculos articulados. Estes vínculos permitem que a estrutura
“trabalhe” com mais liberdade adequando-se às cargas acidentais,
dilatações, forças do ventos, etc.
Figura 61: Detalhes dos apoios dos arcos. Fonte: Internet domínio público.
Figura 62: Detalhe do apoio articulado. Fonte: Internet domínio público.
Figura 60: Desenho do arquiteto. Concepção dos apoios articulados. Fonte: Internet domínio público.
107
Em uma das fachadas do edifício, mais especificamente a
fachada que dá para a rua principal, as lajes encontram-se
avançadas para além da circunscrição dos arcos provavelmente
para otimização de áreas úteis (Figura 64). Esta decisão exigiu
dos arquitetos e dos engenheiros uma adaptação muito
interessante para a sustentação desses avanços que, para um
leigo, pode passar despercebida. Os pavimentos situados abaixo
dos arcos são sustentados por tirantes metálicos que atuam
baseados na tração. Estes cabos solicitam os arcos a trabalharem
basicamente à compressão, ou seja, na melhor de suas
características. Como dito anteriormente, os pavimentos em uma
parcela do prédio trespassam os arcos e sendo assim não puderam
ser atirantados. A decisão adotada foi a inserção de uma barra
circular que apoia-se próximo à base dos arcos também por
intermédio de um vínculo articulado. Este pilar (Figura 65) é
suficientemente rígido para suportar os esforços de compressão.
Figura 63: “O ser vivo”, “o tatu”, “o bicho” semiescondido na paisagem urbana. Fonte: <http://grimshaw-architects.com/project/ludwig-erhaud-haus/> Acesso em: 03 de novembro de 2014.
108
O contraventamento dos arcos é proporcionado pelas lajes que
permeiam todas as quinze unidades (Figura 64 e Figura 66).
Figura 64: Detalhe do sistema estrutural explícito na construção do edifício.Fonte: Internet domínio público.
Figura 66: Detalhe dos tirantes sob o arco e da barra que sustenta os pavimentos avançados. Fonte: Internet domínio público.
Figura 65: Detalhe da barra apoiadasobre o arco. Fonte: Internet domínio público.
109
É possível se fazer uma “analogia reversa” entre o edifício
de Grimshaw com o projeto de Renzo Piano e Richard Rogers para
o Centro Nacional de Arte e Cultura Georges Pompidou, de 1971 na
França. No Centro, a estrutura, as instalações e as circulações
ficam totalmente expostas envolvendo todo o núcleo do edifício;
internamente houve uma compensação da profusão inicialmente
percebida.
O exemplar de Berlim apresenta-se de modo contrário. A
massa construída encontra-se compacta e bem definida, porém ao
se adentrar o bloco explicitam-se “as entranhas” do edifício.
Por meio de um diálogo mais direto e franco, uma abundância de
elementos de caráter futurista declara as faces de um futuro
sedutor, isto é, apresenta um panorama promissor passível de ser
alcançado.
Em resumo, no projeto da Casa Ludwig Erhard, Nicholas
Grimshaw acertadamente consegue materializar o conceito central
que foi exigido pelos empreendedores.
O prédio “impõe-se” na cidade respeitosamente sem
atravessar a fronteira do exorbitante. Chama a atenção pela
solução estrutural, pela cobertura e revestimentos na cor
metálica prateada bem como pelo arrojo dos pavimentos que
desconstroem, em certa maneira, o paradigma dos arcos. Priorizou
a elegância.
Figura 67: Nicholas Grimshaw. Fonte:<http://www.cemusa.com/cemusa/nuestros-disenos/los-mejores-expertos/nicholas-grimshaw/index.html?lang=BR> Acesso em: 04 de novembro de 2014.
110
Figura 68: O átrio, os pavimentos e os tirantes. Fonte: Internet domínio público.
111
6 A VIGA VERSÁTIL
Figura 69: Centro Administrativode Belo Horizonte, Oscar Niemeyer.Fonte: www.panoramio.com Créditos: Marcelo D.
112
Um dos elementos estruturais mais significativos para os
arquitetos projetistas e para a arquitetura contemporânea, é a
barra. É um elemento que apresenta grandes possibilidades
estruturais. Dependendo de suas dimensões, pode ser rígida ou
não. Quando flexível constitui-se em um cabo, geralmente de aço,
que resiste muito bem aos esforços de tração. Quando rígida,
constitui-se em pilar ou em viga. O pilar é uma barra utilizada
verticalmente que serve como suporte (apoio) para vigas, lajes
ou outros pilares. A viga é uma barra rígida que pode ser
utilizada horizontalmente ou inclinada. É um elemento
extremamente versátil que, predominantemente, é utilizado na
direção horizontal permitindo o vencimento de vãos para que sejam
instalados sobre ele coberturas, pisos, passarelas, muros ou
pontes e, sob ele, efetuem-se os mais variados e distintos usos.
Heino Engel (2001 p. 172) especifica que
Os elementos lineares, retos e fixos em seu comprimento constituem meios geométricos para definir planos e estabelecer relações tridimensionais por sua posição no espaço. Os elementos lineares retos podem determinar eixos e dimensões: comprimento, altura e largura. Por essa propriedade, os elementos lineares são requisito prévio para a definição geométrica do espaço tridimensional. [...] As vigas são elementos estruturais retos, resistentes à flexão, e que não só são capazes de resistir às forças que atuam na direção de seu eixo, mas também por meio de esforços secionais, suportar forças perpendiculares a seu eixo e transmiti-las lateralmente ao longo do mesmo até seus extremos. As vigas são elementos básicos dos sistemas estruturais de seção ativa [grifo nosso].
Pode-se afirmar com segurança que a viga é o elemento
preponderante na construção civil. Neste sentido, ainda na
década de 70, mais uma vez Engel explicita que “Por causa de sua
capacidade de transferir as cargas lateralmente e ainda manter-
se no espaço horizontal, o que é muito conveniente para o
fechamento tridimensional do espaço, a viga é o elemento
estrutural mais usado na construção de edifícios” (2001 p. 172).
É possível, através da história, provocar uma analogia de
“evolução” da viga perante outros sistemas estruturais tais como
as coberturas naturais das cavernas e os arcos, ou seja, as vigas
113
convencionais presentes hoje na maioria das edificações do
mundo, conceitualmente, são um desdobramento da cobertura das
cavernas, dos lintéis primitivos, dos arcos primitivos, dos
arcos clássicos, dos pórticos e dos arcos abatidos.
Instrutivamente, não é complexo imaginar-se a “evolução” de uma
barra dobrada ou envergada que, ao longo do tempo,
progressivamente vai se abatendo e tornando-se retilínea,
conforme a figura abaixo. Estas comparações demonstraram-se
muito relevantes no sentido de corroborar a escolha da viga,
recorte deste trabalho.
Figura 70: A “evolução da viga”. Fonte: Desenho do autor; Imagens: Internet domínio público.
114
Mais à frente, dois edifícios, o primeiro em Paris e o
segundo em Brasília, serão objeto de estudo de caso onde a viga
será o elemento central da análise. Neste momento, cabe o
entendimento de que as vigas são os elementos que viabilizam os
planos das edificações, as coberturas, as lajes e os pisos.
Apresenta-se como o elemento chave da maior parte das edificações
mormente neste trabalho na medida em que se pretende estabelecer
critérios para o seu pré-dimensionamento, qualificando o projeto
arquitetônico, racionalizando o projeto estrutural e promovendo
a integração entre arquitetura e estrutura.
Nos tempos remotos, em razão da ausência de conhecimentos
sobre a resistência dos materiais, as vigas não puderam ser
largamente utilizadas. Diante disto, eram confeccionadas peças
monolíticas feitas de pedra (lintéis29) que trabalhavam bem à
compressão, porém, eram altamente frágeis (quebradiças) quando
solicitadas à tração. Esta característica, fez com que as vigas
de pedra possuíssem pouco mais de alguns metros de comprimento
exigindo apoios muito próximos uns dos outros para poder
sustentá-las.
29 Viga primitiva utilizada para estabilizar a parte superior das aberturas e passagens. Atualmente, equivale-se à verga.
Figura 71: “A viga Versátil”. Fonte: Desenho do Autor; Imagens: Internet domínio público.
115
O desafio em utilizá-la provém do fato de que a viga é o
elemento mais racional e versátil para o vencimento de vãos no
que diz respeito ao aproveitamento de espaços cobertos. A exemplo
disto, pode-se tomar uma situação em que duas pessoas possuem
uma barra de madeira idênticas e que farão uso distinto delas.
A primeira fará uso da barra como viga e a outra como pilar. Não
é complexo depreender que a viga possibilitará uma gama muito
maior de soluções espaciais e de uso do que o pilar. Se apoiada
entre duas árvores poderá constituir-se em cumeeira para uma
cobertura de folhagens ou para o suporte e cocção de alimentos.
Se apoiada sobre as margens de um riacho poderá servir como
passarela ou ponte viabilizando a descoberta de locais até então
inacessíveis.
Figura 72: Lintel. Fonte: (CUNHA, 2009a).
Figura 73: Lintel Stonehenge. Fonte: Internet domínio público.
Figura 74: Lintel. Fonte: (CUNHA, 2009a).
Figura 75: Lintel. Fonte: (CUNHA, 2009a).
116
A maioria dos edifícios são configurados com uma geometria
de eixos paralelos e ângulos ortogonais. A disposição quadrática
(ortogonal) é a que melhor aproveita o espaço arquitetônico
otimizando a utilização dos espaços e facilitando o desempenho
das funções.
Na arquitetura, do ponto de vista da criação dos espaços
vazios, a viga é considerada o elemento estrutural mais
importante em qualquer edificação comum. Seu uso é mais amplo
que os demais elementos estruturais como os blocos e as lâminas.
Para os arquitetos, a viga é sempre um ponto determinante
do projeto. Sua função é a de possibilitar a utilização dos
planos horizontais, ou seja, fazer com que os pisos e coberturas
do edifício possam existir e neles o desempenho de diversas
funções e atividades humanas.
Para a engenharia, a viga é uma barra em que uma de suas
dimensões, o comprimento, predomina em relação às outras duas,
largura e altura da seção transversal capaz de suportar esforços
de tração e compressão simples encaminhando e conduzindo as
Figura 76: Vigas do Masp, São Paulo. Aparentemente apresentam-se como um sistema de Pórtico mas na verdade são vigas bi apoiadas e articuladas. Fonte: Internet domínio público.
117
forças horizontais para descarregá-las nos pilares e
posteriormente descarregá-las no solo (REBELLO, et al., 2006).
De acordo com Engel (2001), a viga é um elemento de seção
ativa em que os esforços externos são transmitidos por meio da
massa da seção (forças secionais).
Nas edificações de um modo geral, os esforços de momento
fletor são os mais atuantes nas vigas. Não havendo a presença
considerável de vetores horizontais sobre ela aplicados, as
vigas trabalham à flexão simples. Simplificadamente, sua função
é a de absorver e conduzir as cargas permanentes ou acidentais,
distribuídas ou concentradas atuantes no edifício.
Nos arcos as forças caminham mais direta e naturalmente
até os apoios diferentemente das vigas que atuam como um
necessário desvio horizontal das forças agravando o fenômeno da
flexão. Pode-se dizer que a viga não atua plenamente contra os
esforços de flexão uma vez que, quando solicitada, metade de sua
seção encontrar-se-á comprimida e a outra tracionada.
Figura 77: A Viga e o caminho das forças: elemento de estrutura de seção ativa. Fonte: (ENGEL, 2001).
118
“O caminho natural que as forças gravitacionais, ou seja,
os pesos dos objetos e das pessoas, tendem a tomar é o da
vertical. Se for oferecido a estas forças um caminho mais longo,
elas obrigatoriamente terão que percorrê-lo, desviando-se,
assim, de sua tendência natural e provocando esforços que
solicitarão os elementos presentes nesse caminho” (REBELLO, 2000
p. 22). A figura abaixo demonstra este raciocínio.
Para o leigo, talvez a leitura singela desse elemento
estrutural não indique algo de controverso ou pelo menos
estranho, já que, estando vinculado a apoios, pode passar
despercebido o comportamento contrário ao caminho natural das
forças (vertical).
Neste sentido, a viga exige cuidados especiais para o seu
dimensionamento e para a sua interveniência dentro da edificação
pois:
a) Influencia no pé direito dos pavimentos;
b) Influencia na disposição das vedações;
c) Possibilita avanços sobre a projeções edificáveis como
alternativas formais/espaciais;
d) Viabiliza a construção dos planos horizontais essenciais
para a configuração e utilização dos espaços no
edifício. “As atividades do homem realizam-se
Figura 78: O caminho natural das forças. Fonte: (REBELLO, 2000).
119
essencialmente num plano horizontal, e por isso exigem
predominantemente uma extensão horizontal no espaço
fechado” (ENGEL, 2001 p. 38);
e) Influencia no dimensionamento dos pilares;
f) Viabiliza a transição de pilares;
g) Possibilita a verticalização da edificação por meio da
sobreposição e suspensão dos planos horizontais com
ganhos de ocupação do solo. “As atividades do homem
exigem altura espacial, não só pela liberdade de
movimentos, mas especialmente para incrementar a área
útil do planeta” (ENGEL, 2001 p. 38);
h) Caso Aparente, afeta os usuários na percepção da
estabilidade e no “comportamento” do edifício com
relação à sensação de equilíbrio do conjunto.
A figura a seguir ilustra alguns dos pontos anteriormente
abordados. A viga viabiliza o avanço sobre o terreno. Pilares
esbeltos apoiam as vigas e sobre elas as lajes que permitem a
formatação do espaço utilizável. Estes elementos aparentes podem
gerar desconforto em alguns usuários pois afetam a maneira pela
qual percebem a estabilidade do conjunto.
Figura 79: As barras vigas e pilares. Fonte: <http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1316969>
Acesso em: 30 de outubro de 2014.
120
7 PRÉ – DIMENSIONAMENTO UM POUCO ALÉM DE L SOBRE 10
Figura 80: Igreja da Pampulha, Oscar Niemeyer. Fonte: Internet domínio público.
121
O pré-dimensionamento de elementos estruturais agiliza o
processo de lançamento da estrutura dos projetos arquitetônicos.
No caso das vigas, o pré-dimensionamento está condicionado,
dentre outros fatores, à condição prévia de locação, afastamento
dos pilares e de continuidade ou não caracterizando sistemas
isostáticos ou hiperestáticos. Trata-se de uma ferramenta que
auxilia sobremaneira os trabalhos iniciais do arquiteto mas que,
em certo ponto, não corrobora ou incentiva o profissional à
reflexão sobre a adoção de novos e possíveis arranjos
estruturais.
Desta forma, o presente trabalho visou ir além deste escopo
considerando aspectos do conjunto estrutural entre vigas e
apoios e de como as diversas possibilidades de arranjo e
espaçamento entre estes apoios interferem na seção da peça. O
estudo dessas diferentes alternativas de locação refina o
mecanismo30 de pré-dimensionamento relacionando os pilares aos
esforços atuantes na viga (estrutura), com a configuração
espacial por eles proporcionada (arquitetura).
7.1 ESTADOS UNIDOS E BRASIL
Nos Estados unidos, os manuais técnicos 318-11 e 216R-89
do Instituto Americano de Concreto (ACI – American Concrete
Institute) trazem em um de seus anexos de norma, tanto para os
elementos de vigas e de lajes, caracterização de pré-
dimensionamento direto para as estruturas de concreto armado. No
caso das vigas, a referida norma aponta para a altura L/15.
No Brasil, a norma NBR 6118 – Norma técnica para projetos
de estruturas de concreto armado e protendido, não faz referência
direta para o pré-dimensionamento das vigas. No entanto, a norma
faz referência ao pré-dimensionamento de altura de lajes
considerando aspectos como a resistência do aço e do concreto,
aspectos estes presentes desde o ano de 1978. As normas
30 Ver acepção do termo na nota de rodapé 23.
122
brasileiras tendem a se tornar mais aprofundadas com
detalhamentos específicos e, em contrapartida, os códigos ou
normas não se preocupam com o anteprojeto, fase em que se definem
as dimensões básicas das peças estruturais.
7.2 CRITÉRIOS PARA O LANÇAMENTO ESTRUTURAL
De um modo geral, pode-se dizer que para o pré-
dimensionamento dos elementos estruturais são levados em
consideração, principalmente, dois condicionantes: material e
seção31 solicitada.
Sob este raciocínio, a instituição de critérios práticos
para o lançamento estrutural, foi direcionada no sentido de
adotar os critérios que mais comumente eram utilizados e
compreendidos pelos arquitetos a fim de tornar os cálculos
inteligíveis.
Nesta fase do trabalho é fundamental e de extrema
importância destacar os seguintes pontos:
1) Primou-se, logicamente, pela exatidão e precisão dos
levantamentos e dos cálculos efetuados, contudo, não é
o objetivo desta dissertação trazer à tona um nível
aprofundado de detalhes matemáticos. Se assim fosse
realizado, haveria uma extrapolação do caráter
generalista indelével da arquitetura e praticamente
levaria este manual a outro propósito.
2) Não foi utilizada a unidade padrão internacional de
medidas uma vez que os arquitetos e os escritórios de
arquitetura utilizam a unidade Kgf e cm na rotina
profissional, ou seja, durante a fase de projetação e
no correr das obras.
31 Componentes necessários para o retorno do módulo de resistência.
123
3) Isto posto, evidencia-se que todo o trabalho está
voltado ao poder de síntese do arquiteto, à sua
capacidade de raciocínio dos conceitos principais da
engenharia para que, de modo ágil e objetivo, possa
aplicá-los durante o processo projetual.
Os critérios adotados para análise e estudos de caso foram
os seguintes:
a) Critério empírico de pré-dimensionamento de altura de
seção de viga, o famoso e conhecido L/10 para determinar
a altura inicial da viga.
Pelo fato de seguir uma razão simples, o pré-
dimensionamento empírico de altura de seção de vigas (H) de
concreto e aço é muito utilizado nas escolas de arquitetura e
pelos projetistas no Brasil. Esta razão se dá entre o maior vão
(L) dos apoios e um denominador específico ao material utilizado.
Na prática, os engenheiros e arquitetos adotam os seguintes
limites para determinação das alturas médias de vigas que pode
ser conferido na tabela a seguir.
Tabela 2: Pré-dimensionamento Empírico de Altura de Seção de Viga.
Vão Balanço
L / 10 L / 5
L / 20 L / 10
Pré‐dimensionamento Empírico ‐ Altura Seção
Material
CONCRETO
AÇO
VIGA
L=comprimento do tramo.
124
Tabela 4: Cálculo Empírico de Flecha.
Tabela 3: Critério da Resistência.
Resistência
Material
AÇO
VIGA
dmin = 1,768 Mmax*1,4 / b*fck/1,4
W = M / 0,6 * fy
H = dmin + 3cm
CONCRETO
b) Critério da resistência;
c) Critério da flecha;
A flecha admissível será calculada pelo processo empírico
e a flecha de projeto pelo programa Ftool.
d) Consumo de matéria prima/custos totais;
Como prática final de projeto, deve-se avaliar o custo
final da estrutura o que pode levar, em determinados casos, a se
reelaborar o sistema estrutural devido ao seu alto custo.
Vão Balanço
L / 300 L / 250
L / 360 L / 250
Pré‐dimensionamento Empírico ‐ Flecha
MaterialVIGA
CONCRETO
AÇO
Obs.: No caso do concreto, a flecha será considerada em dobro devido ao fenômeno de deformação lenta. L=comprimento do tramo.
dmin = altura de cálculo; Mmax = momento fletor máximo; b = base da viga; fck = resistência característica do concreto; H = altura da viga;
W = módulo de resistência; fy = tensão de escoamento do aço.
125
e) Critério da expressividade.
No segundo estudo de caso, foi adotado o critério da
expressividade condicionante este de extrema importância e valor
para o campo da arquitetura.
Este critério permeou a história das construções até a
atualidade. Frequentemente, foi representado por meio dos
atributos da proporcionalidade e do equilíbrio, não e tão somente
estrutural/físico, mas também plástico com a mesma importância
na composição das edificações e dos seus elementos
constituintes.
A exemplo disto, os gregos utilizaram com primazia em todas
as suas construções a geometria euclidiana e a proporção por
eles considerada “áurea”: Parthenon, dentre outros templos. A
relação preconizada como “ideal” seria aquela cuja razão entre
largura e altura retornaria o resultado de 1,618,
aproximadamente, posteriormente observada, com frequência, na
geometria orgânica da natureza.
Este exemplo é apenas um referencial teórico que, ao longo
da história, demonstra o valor dado pelos arquitetos à questão
da percepção humana por meio da expressividade plástica.
No entanto, com a evolução da arquitetura outros valores
vieram a acrescentar novas formas de representação da
expressividade tais como o equilíbrio da desproporcionalidade ou
até mesmo o equilíbrio da assimetria.
Assim sendo, no estudo de caso do Edifício Touring de
Brasília, além dos critérios anteriores, foi adotado o critério
da expressividade, isto é, a originalidade do elemento
estrutural, da sua importância e do seu papel no conjunto
edificado.
126
8 ESTUDOS DE CASO
Figura 81: Catedral de Brasília,Oscar Niemeyer. Fonte:<portaldoprofessor.mec.gov.br> Acesso em 13 de novembro de 2014.
127
O critério utilizado para a seleção dos estudos de caso
baseou-se na maneira pela qual a estrutura se apresenta na
edificação, isto é, a forma pela qual a estrutura expressa sua
função precípua no conjunto arquitetônico. Num primeiro momento,
analisou-se o arranjo original do edifício e, posteriormente,
foram propostos novos arranjos para que, finalmente, pudessem
ser efetuados os cálculos e a devida obtenção dos resultados.
É necessário deixar claro que nos dois estudos de caso de
viga tratados a seguir, os pilares, dependendo do arranjo (vãos,
balanços, etc.) e os consequentes efeitos de flambagem,
acarretarão alterações em suas seções com resultados ora mais
ora menos otimizados, isto equivale a dizer que originarão seções
mais ou menos delgadas. Estes efeitos nos pilares bem como as
alterações dos respectivos custos não foram objeto de estudo
desta dissertação. Nesta matéria reside uma possível extensão
deste trabalho.
128
8.1 SEDE DA CAIXA CENTRAL DE ALOCAÇÕES FAMILIARES, PARIS
A Caixa Central de Alocações Familiares estabelecida em
Paris é um órgão estatal fundado em 1946 que administra recursos
de assistência às famílias, consequência da reforma social
global ocorrida na França após a Segunda Guerra Mundial. A sede
da Caixa foi projetada em 1953 por Raymond Lopez (1904-1966) e
Marcel Réby para reagrupar os serviços que até então encontravam-
se espalhados pela capital francesa. Raymond, arquiteto
conhecido, renomado e de influências no meio político, foi
ativista da arquitetura moderna preconizada na época, imprimindo
no projeto várias inovações. O estilo modernista deveria
refletir o novo conceito da organização estatal. Foi possível
experimentar todos os níveis da construção: dos sistemas
estruturais à poesia arquitetural, da configuração espacial às
novas tecnologias e materiais (MARINO, 2009).
Figura 82: Edifício Principal da Sede da Caixa Central de Alocações Familiares após reforma, Paris, 1955-1959. Raymond Lopez e Marcel Réby. Fonte: Internet domínio público.
129
O conjunto é formado por vários blocos de edifícios sendo
a sede administrativa o edifício principal. Encontra-se
orientado no sentido norte e sul com 09 pavimentos acima do
térreo. O sistema estrutural adotado foi composto por simples
associações de elementos em aço, vigas e pilares, basicamente.
As vigas são apoiadas em 02 pilares que encontram-se afastados
(recuados) das extremidades da viga promovendo 02 balanços
idênticos confrontados às fachadas principais (longitudinais) do
edifício. Esta configuração permitiu grande flexibilização da
planta dos pavimentos, chamada à época de planta livre, um dos
princípios defendidos pelo modernismo clássico também conhecido
como “estilo internacional”.
A vedação das fachadas ficou por conta de uma grade de
alumínio fixada nas pontas das vigas em balanço e sobre elas
foram assentados os painéis de revestimento. Esta decisão, ao
mesmo tempo que conferia à fachada curtain wall32 (parede
cortina) uma leveza até então não inventada, exigiu uma solução
especial de fixação (vínculo) para a grade junto às vigas. Foi
desenhado uma junta de movimento especial que suportava os
32 Fachada ou parede não estrutural, em vidro, granito ou material plástico, suspensa à frente de uma estrutura resistente (lajes e vigas).
Figura 83: Edifício Principal da Sede da Caixa Central de Alocações Familiares, Paris,1955-1959. Raymond Lopez e Marcel Réby. Fonte: Internet domínio público.
130
esforços de flexão dos pavimentos intermediários bem como as
variações dimensionais provocadas pela dilatação ao longo das
estações do ano. O partido da leveza adotado nas fachadas forçou
o uso de um material composto, translúcido, extra leve,
constituído de fibra de vidro e poliéster reforçado. Pela
primeira vez, utilizou-se um material plástico em larga escala
nesse tipo de construção, alterando permanentemente os campos do
edifício e da construção.
As vigas de aço possuem um desenho específico que,
aproximadamente, acompanha o desenho gráfico do diagrama de
momento fletor. Os maiores momentos ocorrem no centro da viga e
sobre os apoios com redução progressiva até as extremidades dos
balanços, local em que tornam-se nulos. Assim, foi possível a
diminuição da altura da seção da viga dos apoios às pontas,
decréscimo no peso e redução de consumo de matéria-prima, além
de conferir ao elemento um formato muito interessante.
Figura 84: Detalhe do sistema estrutural adotado. Fonte: Internet domínio público.
131
Figura 85: Detalhe da viga e do momento fletor. Desenho do autor. Programa SketchUp.
Figura 86: Detalhe do sistema estrutural adotado. Fonte: Internet domínio público.
132
O edifício principal resguarda a todas as fachadas a
visualização da estrutura. Explicita ao leigo e ao usuário comum
o ordenamento e funcionamento do sistema estrutural mormente a
função dos espaços, objeto da arquitetura. Projeto marcante
pelas inovações praticadas e pela importância histórica no
desenvolvimento e fortalecimento da arquitetura moderna.
A planta de estrutura do pavimento tipo possui 71 metros
de comprimento por 21,20 metros de largura perfazendo,
aproximadamente, 1.500 m² de área. A laje é sustentada por 13
repetições de viga em 08 pavimentos além do térreo.
O perfil da viga construída é do tipo I. Possui 21,20m de
comprimento por 80cm de altura (d) com mesas (bf) de,
aproximadamente, 40cm de largura.
Figura 87: Planta de estrutura do pavimento tipo e marcação daviga, objeto do estudo (em vermelho). Desenho do autor. Programa AutoCad. Unidade mm.
Figura 88: Detalhe do perfil da viga. Desenho do autor. Programa SketchUp. Unidade cm.
133
Os apoios (pilares) são afastados das extremidades da viga
na direção do centro gerando 02 balanços simétricos de 5,80m e
um vão central de 9,60m.
Para os cálculos33 das cargas nas lajes deste estudo de
caso, considerou-se a norma NBR 6120 – Cargas para o Cálculo de
Estruturas de Edificações.
a) Ações:
- Ação Permanente (Peso Próprio)
- g1 Laje (15cm) ____________________375 Kgf/m²
- g2 Peso Estrutura Metálica_________50 Kgf/m²
- g3 Peso Divisórias Internas________45 Kgf/m²
- g4 Peso Revestimento_______________100 Kgf/m²
- g Total____________________________570 Kgf/m²
- Carga Acidental
- q1 Escritório______________________200 Kgf/m²
- q Total____________________________200 Kgf/m²
- P Total____________________________770 Kgf/m²
- Largura (Faixa) de Influência
- Laje_______________________________6,50 m
- TOTAL (Carga Uniforme Distribuída) 5.005 Kgf/m
Obs.: Para efeito dos cálculos, o valor total foi
aproximado para 5.000 Kgf/m.
33 Apenas para os cálculos. Para as apresentações gráficas (figuras) manteve-se a aparência original da viga com o propósito de facilitar o entendimento e o apelo visual com o edifício em estudo.
134
b) Mesma altura de seção em toda a extensão da viga de aço
descartando-se a redução da altura (projeto original)
da seção dos apoios até as extremidades;
c) Estrutura isostática;
d) 01 vínculo articulado móvel e 01 vínculo articulado
fixo;
e) Uso das tabelas de perfis metálicos Gerdau (laminados)
e/ou Usiminas (soldados);
f) Para as análises de flecha, apenas a maior flecha dos
tramos.
g) Resistência do aço: fy 2.500Kgf/cm².
Obs.: Os cálculos realizados na planilha do Excel
respeitaram a unidade utilizada para as bitolas de perfis
metálicos (mm), contudo, no desenho e na apresentação da viga
resultante foi adotada a unidade - cm pois é a unidade mais
utilizada pelos arquitetos e projetistas.
Figura 89: Viga estudo de caso. Detalhe da viga e dos apoios com aplicação da carga distribuída para análise. Desenho do autor. Programa SketchUp.Unidade cm.
135
A nomenclatura e proposição de viga A1 foi adotada para a
análise do arranjo da viga construída aplicando-se a carga de
5.000 Kgf/m. A2, A3, A4 e A5 para as demais alternativas de
proposição de apoios dos pilares. Sob os critérios de L/20 e
L/10 (L definido pelos tramos em vão e em balanço,
respectivamente), resistência do material, flecha e consumo de
matéria prima, a viga A1 foi o objeto da primeira análise de
pré-dimensionamento para que pudessem ser confrontados os
resultados de altura de viga obtidos com a configuração
construída no edifício.
Por meio dos critérios empíricos para cálculo de altura de
viga, obteve-se como resultado as alturas de 480mm para o vão e
de 580mm para os balanços.
No programa Ftool, considerando-se o vão central, foi
possível verificar o momento fletor máximo da viga de aço para
inserção do valor na planilha de cálculos do Excel e posterior
cálculo do módulo de resistência (W). O módulo resistente obtido
foi de 5.606,67cm³ indicando o perfil I de aço da Usiminas
VS700x166 que possui altura (d) de 700mm, conforme Tabela 5.
Passou-se então para o critério da flecha, aplicando-se o
perfil de aço da Usiminas VS700x166 definido pelo módulo de
resistência calculado. Por meio do critério empírico para
cálculo de flecha de vãos, L/360 (L definido pela dimensão do
maior vão), verificou-se no vão central o valor de 27mm. Para o
cálculo de flecha de balanços, a razão adotada é de L/250 e,
neste caso obteve-se 23mm. No programa Ftool foi possível
verificar a flecha do vão central e do balanço, quais foram,
respectivamente: 9mm e 43mm. No vão central, o perfil da Usiminas
VS700x166 atendeu ao critério uma vez que a flecha calculada
pelo programa Ftool, 9mm, foi menor que a flecha do critério
prático, 27mm. O mesmo não ocorreu para o balanço das duas pontas
onde a flecha calculada pelo programa Ftool, 43mm, foi maior que
a flecha do critério prático, 23mm. Neste caso, verificou-se uma
diferença de 20mm entre os dois resultados para os balanços.
136
Por meio de recorrente pesquisa nas tabelas Gerdau34 e
Usiminas35 foi anotado um novo perfil mais resistente para a
segunda verificação e teste de flecha. O perfil escolhido foi o
perfil I VS950x194 da Usiminas com altura (d) de 950mm. Retornou-
se ao programa Ftool e, alterando-se o perfil, a flecha
encontrada no balanço foi de 22mm. Após a inserção do dado na
planilha de cálculos do Excel, verificou-se que o perfil Usiminas
VS950x194 atendeu ao critério da flecha para o balanço de 5,80m;
o valor foi inferior a 23mm do critério empírico.
Desta forma, o perfil definido para a proposição A1 foi o
perfil I Usiminas VS950x194, altura 950mm uma vez que a flecha
ocasionada nas extremidades da viga foi muito superior à flecha
do vão central sendo necessário uma maior altura de seção para
equilíbrio dos esforços internos.
A viga construída no edifício possui 800mm de altura36. A
viga definida (proposição A1) por meio dos três critérios
(prático, resistência e flecha), considerando-se uma carga
distribuída de 5.000 Kgf/m, possui 950mm de altura. Comparando-
se estas alturas, pode-se constatar uma diferença de 15cm. Esta
diferença se deve ao fato de que não foi possível identificar a
solução estrutural adotada pelos projetistas franceses para os
vínculos entre os 02 pilares e a viga. Contudo, por meio de uma
análise criteriosa do conjunto estrutural, é possível inferir-
se que foi adotado um arranjo de pilar e viga porticados, ou
seja, um sistema de pórtico clássico que diminui a flecha nos
balanços e, consequentemente, a altura da viga.
Desta forma, pode-se dizer que a diferença de 15cm a mais
encontrada na análise da proposição A1 deveu-se ao fato de que
não foram contemplados nos cálculos os vínculos como sendo
rígidos (não articulados).
34 Perfis laminados (tabela em anexo). 35 Perfis soldados (tabela em anexo). 36 Não se conhecem as ações e seus devidos valores que foram levadas em consideração para o cálculo da seção da viga original do edifício.
137
Assim sendo, pode-se considerar a diferença de 15cm
praticamente desprezível dentro do contexto corroborando na
assertividade dos cálculos para as demais proposições A2, A3, A4
e A5.
Os cálculos da proposição A1 (análise do arranjo
construído) foram consolidados na Tabela 5.
Ao final de todas as análises de viga do estudo de caso
Edifício Principal da Sede da Caixa Central de Alocações
Familiares, a Tabela 10 consolida e demonstra o critério de
consumo de matéria prima e custos totais para todas as
proposições.
A Tabela a seguir demonstra a planilha de cálculos da
proposição original construída.
138
Figura 90: Proposição OriginalConstruída. Detalhe da viga A1. Desenho do autor. Programa SketchUp.Unidade cm.
Tabela 5: Tabela Consolidada Viga A1. Critério empírico L sobre 20, critério da resistência e critério da flecha.
Programa Editor de Planilhas Microsoft Excel.
139
Com o intuito de se buscar o menor esforço de flexão da
viga equilibrou-se37 ao máximo os momentos fletores, aproximando
os valores resultantes dos momentos contrários positivo e
negativo. Ajustou-se os pilares na proposição de viga A2,
afastando-os um pouco mais para as extremidades (pontas)
perfazendo um vão central maior e dois balanços menores. Momentos
fletores opostos melhor distribuídos no vão central e sobre os
pilares tendem a resultar em uma seção de viga de menor altura.
Foi utilizado para o cálculo de posicionamento dos apoios,
formação dos balanços e consequente distribuição dos momentos
fletores, o critério empírico definido por Yopanan Rebello (2000
p. 99) de 1/5L para os balanços e 3/5L para o vão central onde
L é definido pelo comprimento total da viga. Os valores
resultantes desta razão foram de 4,41m para ambos os lados da
viga (balanços) e de 12,38m para o vão central.
Por intermédio do critério empírico L/20, a altura da seção
encontrada para o vão central que possui 12,38m foi de 619mm e
para os balanços de 4,41m a flecha encontrada sob a razão de
L/10 foi de 441mm.
37 “Esta situação ocorre quando se tem aproximadamente 5/7 do comprimento da viga como vão central e 2/7 como balanço. No caso de dois balanços, essa situação ocorre quando se tem 1/5 do comprimento da viga nos balanços e 3/5 no vão central” (REBELLO, 2007 p. 76).
Figura 91: Proposição A2. Detalhe dos apoios(pilares) e momento fletor equilibrado. Desenho do autor. Programa SketchUp. Unidade cm.
140
Posteriormente, no programa Ftool, verificou-se o momento
fletor máximo de 48.620kgf/m da viga para inserção e cálculo do
módulo de resistência (W) qual foi: 3.241,33cm³. Em busca nas
tabelas de perfis metálicos Gerdau e Usiminas, identificou-se
para o arranjo de viga A2 o perfil I da Gerdau W610x125,0 com
vistas ao teste primário da flecha. Cabe lembrar que a seleção
do perfil se deu pelo módulo de resistência (W), ou seja, pela
identificação de perfis que possuíssem valores mais próximos de
3.241,33cm³. O perfil W610x125,0 possui 612mm de altura e 229mm
de largura de mesas (bf) evidenciando uma seção de formato mais
retangular do que um formato mais próximo do quadrado. Essa
caraterística de relação altura de perfil e largura das mesas
faz com que a viga esteja mais sujeita aos esforços de flambagem
e, dependendo do caso, faz-se necessário maiores espessuras das
seções (peças) verticais e horizontais - almas e mesas. Mesmo
assim, respeitou-se o critério da resistência, o módulo
encontrado e o respectivo perfil para a verificação.
O programa Ftool retornou o valor de 29mm de flecha contra
34mm atestado pelo critério empírico L/360, ou seja, o perfil
W610x125,0 da Gerdau foi suficientemente resistente à flecha do
grande vão central. No mesmo caminho, o perfil também foi
resistente o bastante para a flecha dos balanços uma vez que o
valor definido pelo programa Ftool foi de 8mm, ou seja, menos da
metade abaixo da flecha calculada pelo critério prático que foi
de 18mm.
Portanto, o perfil I W610x125,0 da Gerdau com 612mm de
altura passou na verificação de flecha da viga A2 atestando ser
resistente ao esforço ocasionado pelo vão central de 12,38m bem
como à flecha dos balanços de 4,41m. Os dados podem ser
conferidos na Tabela 6.
141
Tabela 6: Tabela Consolidada Viga A2. Critério empírico L sobre 20, critério da resistência e critério da flecha.
Programa Editor de Planilhas Microsoft Excel.
Figura 92: Proposição A2. Detalhe da viga. Desenho do autor. Programa SketchUp. Unidade cm.
142
A proposição de viga A3 possui os dois apoios (pilares)
locados nas extremidades da viga com o objetivo de proporcionar
um único vão central. Esta proposta foi adotada no sentido de
permitir a livre utilização do espaço abaixo do vão vencido pela
viga o que gera maiores possibilidades de arranjos para a
arquitetura de interior.
O critério empírico L/20 foi aplicado para cálculo da
altura da seção. Para efeito do cálculo, foi considerado como
vão livre, a distância entre os eixos dos pilares (pilares de
seção quadrada, 500mm de largura) que é de 20,70m de comprimento.
Desta forma, dividiu-se o vão de 20,70m pelo denominador 20 e
obteve-se como resultado o valor de 1.035mm de altura de viga.
O momento fletor calculado pelo programa Ftool foi de
280.900Kgf/m e o módulo de resistência (W) 18.726,67cm³. Com base
nas tabelas de perfis metálicos e no módulo de resistência, foi
apontado, inicialmente, o perfil I Usiminas VS1300x299 com
altura (d) de 1.300mm.
Figura 93: Proposição A3. Detalhe dos apoios(pilares) e momento fletor. Desenho do autor. Programa SketchUp. Unidade cm.
143
Como a viga não possui balanços foi realizado apenas o
cálculo de flecha para o vão, neste caso, o critério empírico
L/360, ou seja, 20,70m dividido por 360. A flecha obtida foi de
58mm. Verificou-se no programa Ftool uma flecha de 56mm adotando-
se o perfil VS1300x299.
Portanto, para a proposição A3 que possui um único vão
(vão livre), o perfil I Usiminas VS1300x299 atendeu a todos os
critérios estabelecidos (Tabela 7).
144
Figura 94: Proposição A3. Detalhe da viga. Desenho do autor. Programa SketchUp. Unidade cm.
Tabela 7: Tabela Consolidada Viga A3. Critério empírico L sobre 20, critério da resistência e critério da flecha.
Programa Editor de Planilhas Microsoft Excel.
145
A penúltima proposição A4 apresenta-se como uma variação
de um arranjo estrutural simples38 e correntemente utilizado
pelos arquitetos (Figura 95), constituído por uma viga, 03
pilares e 02 vãos de mesmo tamanho. A diferença consiste no fato
de possuir apenas 02 apoios que foram dispostos da seguinte
forma: um pilar no centro da viga e o outro em uma das
extremidades, mantendo os 02 tramos de igual comprimento. Assim,
01 tramo fica em balanço e o outro bi apoiado respeitando-se a
mesma quantidade de pilares como em todas os outros arranjos
estudados.
38 Trata-se de uma solução óbvia, econômica e facilmente exequível, quer dizer, um arranjo altamente viável que proporciona bons resultados de altura de viga mas que, dependendo do programa arquitetônico, pode gerar interferências indesejáveis na utilização dos espaços.
Balanço
Figura 96: Proposição A4. Detalhe dos apoios (pilares) e momento fletor. Desenho do autor. Programa SketchUp. Unidade cm.
Figura 95: Detalhe arranjo viga e pilarcorrentemente utilizado na arquitetura. Desenho do autor. Programa SketchUp.
146
Pelo critério empírico de pré-dimensionamento de vãos
L/20, chegou-se à uma seção de 518mm de altura. Para o grande
balanço da viga, a razão L/10 indicou o valor de 1.060mm.
O momento fletor máximo da viga calculado pelo programa
Ftool foi de 280.900Kgf/m e na tabela de cálculos do programa
Excel foi retornado o módulo de resistência (W) de 18.726,67cm³.
Este valor referenciou a escolha do perfil I Usiminas VS1300x299
de altura (d) 1.300mm e mesas (bf) de 450mm.
Para o maior tramo em vão, obteve-se para o cálculo
empírico de flecha (L/360) o valor de 29mm contra 5mm, valor
este calculado pelo programa Ftool. Este resultado implica que
o perfil VS1300x299 passou no teste da flecha faltando apenas a
verificação da flecha no balanço. À primeira vista foi possível
observar que a flecha do balanço não acompanharia tão ínfimos
valores do vão devido ao grande comprimento até a extremidade da
viga. A flecha admissível pelo critério prático (L/250) foi de
42mm contra 67mm calculado pelo programa Ftool, ou seja, o perfil
não conseguiu atender ao critério da flecha. Diante da diferença
de valores, retornou-se às tabelas de perfis metálicos da
Usiminas e foi acusado um novo perfil: VS1600x328. Novamente ao
programa Ftool para levantamento da flecha e, posteriormente, à
planilha de cálculos do Excel, foi possível comparar a flecha
obtida com a flecha do critério empírico. O novo perfil atendeu
bem ao critério uma vez sua altura (d) era superior ao perfil
primeiramente analisado. A flecha no vão foi de apenas 3mm. No
balanço a flecha apontada pelo Ftool foi de 42mm, sendo o mesmo
valor levantado pelo critério empírico que foi de 42mm. Este
resultado de flecha confirmou possuir o perfil I VC1200x221
Usiminas seção capaz de atender à todos os critérios analisados
para o arranjo A4 conforme pode ser conferido na tabela a seguir
(Tabela 8).
147
Figura 97: Proposição A4. Detalhe da viga.Desenho do autor. Programa SketchUp. Unidade cm.
Tabela 8: Tabela Consolidada Viga A4. Critério empírico L sobre 20, critério da resistência e critério da flecha.
Programa Editor de Planilhas Microsoft Excel.
148
Na proposição de viga A5 foi adotado o mesmo princípio
aplicado na viga A2 por meio do qual movimentou-se os pilares
(apoios) para obtenção de momentos fletores contrários e
equilibrados. Neste caso de viga, os apoios perfazem apenas 01
balanço ao invés de dois balanços da proposição A2. Buscou-se
equilibrar o momento positivo do vão com o momento negativo
existente sobre o pilar que encontra-se mais ao centro da viga.
Para a locação adequada dos pilares e equilíbrio dos momentos
fletores, utilizou-se o cálculo empírico adotado pelo engenheiro
Yopanan Rebello (2000 p. 99) qual foi: 5/7L para o cálculo do
vão e 2/7L para o cálculo do balanço (L = comprimento da viga).
Pelo critério de pré-dimensionamento empírico para vãos
L/20, chegou-se ao valor de 748mm de altura de viga e para o
balanço que possui 6,25m, a altura calculada pela razão de L/10
foi de 625mm.
Já no programa Ftool, o momento fletor máximo retornado
para a viga bi apoiada, 01 vão e 01 balanço foi de 97.660Kgf/m.
O módulo de resistência (W) calculado na planilha do Excel foi
Figura 98: Proposição A5. Detalhe dos apoios (pilares) e momento fletor. Desenho do autor. Programa SketchUp. Unidade cm.
149
de 6.510,67cm³ encaminhando a escolha do perfil I VS800x173 da
Usiminas com mesas (bf) de 320mm e altura (d) de 800mm que, a
princípio, apresentou-se ser suficientemente resistente aos
esforços internos da viga.
Em sequência, ainda na tabela do Excel, calculou-se a
flecha para o vão e para o balanço nas razões de L/360 e L/250,
respectivamente. Foram encontrados os valores de 42mm de flecha
ocasionada no vão e de 25mm de movimentação vertical no balanço.
O programa Ftool informou a flecha máxima para o vão e
para o balanço, quais foram: 34mm e 6mm. Em ambos os tramos o
perfil demonstrou-se seguro para atender ao critério da flecha.
Portanto, no primeiro teste do perfil escolhido, a flecha do vão
foi praticamente 25% menor que a flecha do critério empírico e
aproximadamente 75% menor que a flecha do balanço.
Diante destes resultados, pôde-se concluir que o perfil I
VS800x173 da Usiminas de imediato atendeu aos critérios
empírico, de resistência e de flecha para a proposição de viga
A5. Abaixo, na Tabela 9, encontra-se consolidado todos os
cálculos referentes aos três critérios adotados.
Convém lembrar que na Subseção 8.1.1 - Critérios Baseados
no Desenho Estrutural – A Diretriz (página 151), serão elencados
os argumentos, postulações e conclusões específicas deste estudo
de caso e na Subseção 8.2.1 do Estudo de Caso do Edifício Touring
em Brasília (página 176).
150
Tabela 9: Tabela Consolidada Viga A5. Critério empírico L sobre 20, critério da resistência e critério da flecha.
Programa Editor de Planilhas Microsoft Excel.
Figura 99: Proposição A5. Detalhe da viga. Desenho do autor. Programa SketchUp. Unidade cm.
151
8.1.1 CRITÉRIOS BASEADOS NO DESENHO ESTRUTURAL A DIRETRIZ
Em primeiro lugar, importante esclarecer que o propósito
central da diretriz de lançamento estrutural aqui tratada é o de
provocar no arquiteto projetista o raciocínio estrutural à fase
do partido e do desenvolvimento do estudo preliminar
arquitetônico. Ao contrário de constituir-se uma ferramenta
“lacônica” de lançamento estrutural, a diretriz tem como
objetivo promover no arquiteto o pensamento e a reflexão integral
entre as partes que constituem o projeto, ou seja, o argumento
essencial entre a arquitetura e a estrutura. De modo algum
pretende-se neste trabalho, mais ainda nesta fase, o esgotamento
das possibilidades de aplicabilidade e utilização dos elementos
estruturais e de suas variações, mais precisamente das vigas;
tarefa sabidamente impossível. Pretensões existem quanto às
análises qualitativas dos projetos que compreendem uma
observação e reflexão mais apurada cujo foco é o de aprofundar
a apreciação e o entendimento das relações entre arquitetura e
estrutura.
Em contrapartida, a diretriz (raciocínio e reflexão para
a decisão) aqui desenvolvida pode ser aplicada no
desenvolvimento de uma gama considerável de projetos: desde as
residências particulares aos mais variados tipos de edifícios.
Estes dois programas arquitetônicos, por sua vez, são os mais
desenvolvidos e construídos em todo o mundo. As cidades modernas
brasileiras são compostas, basicamente, de edifícios
residenciais e comerciais que, em sua imensa maioria, não fogem
às configurações mais ortodoxas da engenharia. Isto implica
dizer que são sistemas estruturais convencionais de concreto
armado ou de aço constituídos de elementos (vigas, pilares e
lajes) retilíneos e dispostos ortogonalmente, ou seja,
configurados da maneira mais racional possível.
152
Nestes casos, as diretrizes apresentam-se como um
instrumento de interação projetual que resguarda o lugar correto
da estrutura no curso sinuoso da criação arquitetônica.
O arquiteto deve ter a capacidade de escolher a solução
estrutural que melhor atender a uma gama de requisitos
estabelecidos previamente de forma hierarquizada: a prevalência
da função em detrimento da estética; a beleza em desvantagem da
robustez; a facilidade de execução em detrimento da complexidade
arquitetônica, dentre vários outros.
Para orientar a escolha é necessário estabelecer uma hierarquia de quesitos aos quais a solução deverá atender, de maneira que se estabeleçam categorias de importância, de forma que a solução encontrada atenda muito bem os mais importantes e bem os menos importantes. Pode acontecer que se exija que a solução estrutural seja, em primeiro lugar, econômica, em segundo, bonita, em terceiro, fácil de construir, e assim por diante. É função de quem concebe a estrutura fazer com que, apesar de hierarquizados, os requisitos sejam atendidos da forma mais eficiente possível (REBELLO, 2000)[grifo nosso].
Deve-se levar em conta inúmeros condicionantes na
composição e elaboração do projeto arquitetônico, tais como:
dimensões funcionais, bioclimáticas, econômicas, expressivas,
vivenciais, topoceptivas e, sobretudo humanas. Tendo realizado
o correto levantamento, pesquisa e estudo prévio dos elementos
constituintes do projeto, o arquiteto terá subsídios para
combinar dados e informações de forma a orientá-lo na melhor
escolha ou decisão.
A exemplo disto, Rebello (2006 p. 59) quando compara o
sistema de viga treliçada, viga vierendeel e viga vagão no livro
Arquiteturas da Engenharia ou Engenharias da Arquitetura,
sentencia que “em princípio, a treliça é mais econômica que uma
vierendeel, por consumir menos material, e menos econômica que
uma viga-vagão, por apresentar quantidade maior de barras, as
diagonais. Cada uma das soluções apresenta vantagens e
desvantagens; conhecê-las permite a escolha mais correta para
cada situação de projeto”.
153
Neste momento não cabe a decisão estritamente lógica e
racional. Em conjunto, pode e deve coexistir a capacidade
intuitiva do arquiteto corroborando a escolha da melhor solução
sob a condição do que é possível ser concretizado. O projetista
deve julgar o papel da estrutura e suas implicações na
arquitetura, o potencial que a estrutura e seus elementos,
pilares, lajes e, sobretudo as vigas, têm para qualificar o
projeto em sua função precípua.
Contudo, é forçoso afirmar que nunca será possível o pleno
atendimento de todos estes quesitos de projeto. Cabe ao
profissional realizar a meta reflexão sobre todas as variáveis
do jogo arquitetônico a fim de que sejam atendidos os
condicionantes da maneira mais eficiente possível. Cabe aqui
ressaltar a frase do arquiteto franco-suíço, um dos maiores
expoentes da arquitetura do século XX, Le Corbusier:
“arquitetura é o jogo primoroso, correto e magnífico
de massas reunidas na luz”.
Assim sendo, as conclusões e diretrizes retiradas dos
estudos de caso seguem este ordenamento de raciocínio. Foram
analisados e avaliados todas as proposições para o
estabelecimento de uma diretriz correspondente a cada solução
estrutural estudada. A partir deste ponto foi possível
determinar a melhor escolha arquitetônica para cada projeto em
particular.
A tabela a seguir compila os dados e informações de todas
as análises e proposições do primeiro estudo de caso (Sede da
Caixa Central de Alocações Familiares). Nela foram adotados os
critérios de avaliação consumo de matéria prima (aço) e custos
totais e servirão de referência às conclusões e à escolha do
melhor arranjo para o edifício.
154
Tabela 10: Sede da Caixa Central de Alocações Familiares em Paris. Tabela Geral Consolidada das Vigas A1, A2, A3, A4 e A5. Critério consumo de aço e custo total das vigas. Programa Editor de Planilhas Microsoft Excel.
155
Na análise comparativa do arranjo original construído,
proposição A1, percebe-se que houve uma intenção implícita dos
arquitetos e dos engenheiros projetistas do Edifício Sede da
Caixa Central de Alocações Familiares em aliviar os esforços no
vão central com balanços simétricos, isto é, buscou-se
equilibrar os momentos fletores. Dessa forma, o resultado foi
uma seção de viga com altura (d) de 950mm. Não se sabe ao certo
quais foram os critérios e parâmetros utilizados para a definição
das cotas de afastamento adotadas entre os apoios. De certo, a
decisão, mesmo tendo provocado somente momentos negativos, como
pode ser conferido na Figura 85, não foi necessário considerável
aumento da altura da seção da viga, mais ainda, maior consumo de
aço em relação às outras proposições. O custo unitário da viga
foi de R$45.217,48 e o peso próprio foi de 4.110,68Kg.
Na proposição A2 afastando-se os dois pilares 1,39m em
direção às extremidades obteve-se um ótimo equilíbrio dos
momentos e uma seção bem menor em relação à proposição original
do edifício, qual foi: 612mm de altura (d). A viga pesa
2.650,00kg e seu custo é de R$29.150,00. Ocorre que em razão
desta configuração o afastamento entre os pilares e a fachada
(extremidades da viga) foi de 4,41m, 1,39m menor que o original.
Esta distância deve ser muito bem conferida e avaliada pelo
projetista na medida em que influi diretamente na arquitetura de
interiores que, de um modo geral, segue a orientação e disposição
dos pilares. Esta proposição de arranjo foi a que melhor atendeu
os critérios de consumo de aço e custos totais.
Os arranjos de viga A3 e A4, vão livre e 01 balanço de
10,60m, respectivamente, foram os que mais necessitaram de
altura de seção (1.300mm e 1.600mm) devido aos esforços do
momento fletor e da flecha demasiada. No primeiro caso (A3), o
resultado obtido foi ocasionado em grande monta pelo momento
positivo no centro da viga e no segundo (A4), foi devido ao
momento negativo sobre o pilar central e, principalmente, à
flecha excessiva presente na extremidade da viga. Para suportar
156
estes esforços, fez-se necessário maior altura do perfil e, em
consequência disto, maior consumo de aço e acréscimo no peso. Os
pilares, mais próximos do térreo são, basicamente, dimensionados
em função das cargas atuantes. Como houve acréscimo do peso
próprio das vigas, os pilares deverão ser dimensionados para
suportar o aumento das cargas; o mesmo ocorrerá com as fundações.
As vigas das proposições A3 e A4 pesam 6.345,16Kg e 6.962,08Kg
com custos de R$69.796,76 e R$76.582,88, respectivamente.
As maiores justificativas pela adoção desta tipologia de
arranjo são os possíveis ganhos espaciais no interior do
edifício, ou seja, na maior variedade de Plantas de Uso39 onde
mudanças poderiam ser efetuadas sem grande interferência dos
pilares. Por outro lado, se houvesse a exigência de manutenção
da cota de coroamento do prédio, haveria diminuição do pé direito
devido à grande altura das vigas.
No último caso de arranjo viga e pilar, A5, em que há
presença de apenas 01 balanço de 6,25m, os momentos equilibrados
sobre o pilar e no vão único produziram uma seção de viga com
800mm de altura, um pouco além do valor da proposição A2 se
comparado às demais proposições que ultrapassaram 1m de altura.
A viga A5 conjuntamente com as vigas A2 e A3 foram as proposições
em que o primeiro perfil de viga definido pelo módulo de
resistência (W) passou pelos testes imediatamente, ou seja, o
perfil de viga indicado pelo módulo foi suficientemente
resistente às flechas. A viga A5 pesa 3.661,24Kg e o seu custo
total de R$40.273,64.
Previamente às conclusões deste primeiro estudo de caso,
alguns conceitos (princípios) arquitetônicos gerais e outros
específicos de projeto devem ser anotados para justificar a
escolha do arranjo ideal, os quais são:
39 Termo criado pelo autor. Usualmente chamada de Planta de Layout. Não é possível uma tradução direta do termo em inglês para o contexto da arquitetura. Tampouco, inexiste uma nomenclatura definida pelas normas técnicas motivo pelo qual decidiu-se pela melhor definição conceitual do termo em inglês.
157
a) Rigor aos paradigmas da arquitetura praticada no
período;
- cânone modernista40: planta livre, fachada livre,
pilotis, terraço jardim, janelas em fita;
- apelo ideológico;
- inovações tecnológicas.
b) Pontos chave para organização efetiva de uma planta
baixa.
- gerenciamento das conexões entre os espaços centrais
e os espaços vazios;
- correto exame das circulações. Isto implica dizer
que os espaços centrais onde ocorrem as funções
fundamentais do edifício (escadas de incêndio,
sanitários, passagens de elevador, depósitos,
espaços mecânicos, dentre outras) devem conectar-se
de maneira prática e agradável com os espaços vazios
onde ocorrem as funções específicas do programa de
necessidades (salas dos funcionários,
administrações, diretorias, auditórios,
almoxarifado, salas de reunião, centrais de
tecnologia, biblioteca, arquivo, dentre outras). A
circulação deve ser franca e deliberada.
Definidos e apontados os critérios arquitetônicos práticos
e subjetivos do projeto em questão, pôde-se chegar às seguintes
conclusões:
a) As proposições A3 e A4 são as que detém as maiores
alturas de viga, consumo de aço, peso e os mais altos
custos. Mesmo possibilitando maior flexibilidade nas
plantas de uso não são apropriadas para uma solução
estrutural satisfatória pois têm custos,
aproximadamente, 2,5 vezes maior que a proposição A2.
O excesso de peso próprio das vigas gera desdobramentos
40 Não implica, necessariamente, que foram adotados todos os cinco pontos da arquitetura modernista neste projeto, objeto do estudo de caso.
158
na estrutura recrudescendo os custos da edificação.
Além disso, os pilares situados nas extremidades da
viga forçariam uma outra solução de fachada alterando
o partido “curtain wall” (parede cortina) preconizado
no edifício.
b) As proposições A2 e A5 são as que consomem menor
quantidade de aço, possuem menor peso próprio e,
consequentemente, os menores custos. A princípio, os
dois arranjos atendem muito bem a maior quantidade de
condicionantes do projeto. Algumas diferenças são
elencadas a seguir para a escolha da melhor proposição:
A proposição A5 que possui um pilar na extremidade
da viga, obriga que uma das fachadas principais do
edifício (longitudinal) seja modificada para outro
tipo de solução que não a da parede cortina. Se o
edifício for corretamente orientado41 pelos
projetistas, uma destas fachadas deve ficar voltada
para o norte e deve receber um tratamento especial
para suportar as baixas temperaturas dos ventos
provenientes do ártico no período de inverno. A outra
fachada oposta à esta pode seguir o partido “curtain
wall” adotado originalmente uma vez que fica voltada
para o sul, orientação esta que deve abarcar o máximo
de ganho térmico durante o período de inverno a fim
de reduzir o uso de sistemas de calefação.
A proposição A2 adequa-se perfeitamente às soluções
de fachada originais pois mantém os dois balanços
nas extremidades. Por outro lado, os afastamentos
entre os pilares e a fachada são menores que os
afastamentos presentes (originais) no edifício
forçando algumas alterações e ajustes de planta.
Estas alterações por sua vez podem ser consideradas
41 Referência feita aos condicionantes bioclimáticos a serem considerados na implantação (orientação) do edifício.
159
quase desprezíveis uma vez que a distância de 4,41
metros (balanços) é consideravelmente grande para
ótimos aproveitamentos de espaço.
Observa-se que as duas proposições A2 e A5 atendem muito
satisfatoriamente os condicionantes pré-determinados. Cabe ao
arquiteto decidir pela solução que se apresente mais adequada
dentro do contexto.
Na Figura 102 podem ser observadas todas as proposições
analisadas para o Edifício Sede da Caixa Central de Alocações
Familiares que foram organizadas de forma crescente em relação
às alturas de viga.
Figura 100: Edifício principal da Sede da Caixa Central de Alocações Familiares,Paris, 1955-1959. Raymond Lopez e Marcel Réby. Fonte: Internet domínio público.
Figura 101: Edifício principal da Sede da Caixa Central de Alocações Familiares. Fonte: Internet domínio público.
160
Figura 102: Detalhe das vigas. Proposições A2, A5 A1, A3 e A4 em ordem crescente de altura de seção, 61,2cm, 80cm, 95cm, 130cm e 160cm, respectivamente.
Viga de Aço – Comprimento 21,20 metros – Perfil I- Carga 5.000 Kgf/m
A2
A1
A4
A3
Análise do Arranjo
Construído
160cm
130cm
95cm
61,2cm
80cm A5
161
Por fim, diante de todas as premissas elencadas e de
todas as análises realizadas, o arranjo do tipo A2 mostrou-se o
mais adequado para a solução de viga e pilar. Portanto, com uma
alteração dos balanços de 5,80m para 4,41m, perfazendo uma
diferença de 1,39m, obteve-se um melhor equilíbrio dos momentos
fletores resultando numa seção (altura) de viga mais delgada.
Esta característica conferiu enorme esbelteza à viga A2 (Figura
103) que quando comparada à análise da viga construída A1
demonstrou os resultados que podem ser conferidos na Tabela 11
para 13 repetições de viga em 09 pavimentos.
Nesta tabela de resultados comparativos, pode-se observar
uma diferença de 35,53% entre as duas proposições. A viga A2 é
1.460,68Kg mais leve que a viga A1. No conjunto em que ocorrem
13 repetições de viga em 09 pavimentos totalizando 117 unidades,
a menor altura de viga gerada pelo arranjo dos pilares A2
Figura 103: Detalhe Viga A2. Altura (d) = 612mm. Equilíbrio do Momento Fletor. Desenho do autor. Programa SketchUp.
61,2cm
162
proporcionou um ganho de 170.899,56Kg no peso total da
edificação.
Com relação aos custos, a viga A1 é R$16.067,48 mais cara
que a viga A2 o que significa dizer que na edificação como um
todo e com a adoção do arranjo A2, é possível economizar
R$1.879.895,16, ou seja, aproximadamente 1,9 milhões de reais.
Este resultado implica em uma considerável economia de matéria
prima gerando resultados de cunho ambiental consideráveis. Estes
ganhos afetam o custo total da edificação e podem ser repassados
no preço final do imóvel.
DIFERENÇA
A2 ‐ A1
VS950x194 VW610x125
950 mm 612 mm
4.110,68 Kg 2.650,00 Kg 1.460,68 Kg
R$ 45.217,48 R$ 29.150,00 R$ 16.067,48
480.949,56 Kg 310.050,00 Kg 170.899,56 Kg
R$ 5.290.445,16 R$ 3.410.550,00 R$ 1.879.895,16CUSTO TOTAL DAS VIGAS
PESO TOTAL DAS VIGAS
Custo Unitário
Peso Unitário
Altura Seção ‐ d
Tabela Bitola35,53%
Resultados Comparativos Vigas A1 e A2
13 repetições de Viga x 09 Pavimentos = 117 unidades
Viga A2Viga A1 Análise do Arrranjo Construído
Parâmetros
Tabela 11: Tabela de Resultados Comparativos entre as vigas A1 Original e A2.
163
8.2 EDIFÍCIO TOURING, BRASÍLIA
No estudo da seção anterior, foram analisados o arranjo
construído de viga e pilar e mais quatro proposições diferentes.
No caso do Edifício Touring será dada ênfase não e tão somente
aos cálculos mas também à questão formal (formato) das vigas
como resultantes indiretos do desenho do diagrama de momento
fletor gerado pela disposição dos apoios, dado que foi este o
partido e a solução estrutural incomum adotada por Oscar
Niemeyer. Seria demasiado e repetitivo o mesmo tipo de análise
de cálculos deferida no caso do edifício em Paris, pois seguiriam
o mesmo método e apresentação aplicados anteriormente.
Assim sendo, será analisado apenas o arranjo construído do
edifício para que possa ser claramente compreendido o motivo do
desenho da viga escrita por Oscar Niemeyer. Em função deste
arranjo, seguindo-se o mesmo raciocínio do estudo de Paris e com
a análise das mesmas quatro configurações de pilar, serão
deduzidos novos desenhos de viga e, concomitantemente, a altura
aproximada da seção correspondente. Este procedimento fará com
que o leitor apreenda mais claramente a relação entre a locação
dos apoios, a altura da viga e o “melhor desenho” que poderia
ser adotado como solução de viga.
Oportuno destacar a dificuldade encontrada durante a
pesquisa de levantamento (aferição) da arquitetura e da
estrutura do edifício. O prédio atualmente encontra-se em
reforma não sendo permitida a entrada no local para a coleta de
medidas e registro de imagens. Por meio de duas visitas junto a
Administração de Brasília foi possível acessar a microfilmagem
das plantas originais, porém, nela apenas constavam os
fotogramas do projeto de arquitetura e, tampouco, estavam
completos. Juntou-se à este problema, o fato de que os serviços
de visualização, reconhecimento e digitalização da microfilmagem
foram realizados por uma empresa terceirizada que cobrou uma
taxa exorbitante para cada fotograma selecionado. Cabe ressaltar
164
que o material é de domínio público e que o acesso e a utilização
deveriam ser gratuitos ou, no mínimo, com valores compatíveis.
É lamentável o descaso do poder e dos agentes públicos com
relação ao patrimônio tombado da Capital. A catalogação e
manutenção das plantas originais é de fundamental importância
para a preservação do edifício bem como para subsidiar o trabalho
de pesquisadores, arquitetos, historiadores, dentre outros. O
ínfimo material remanescente está em risco. O resgate do passado
da cidade e as transformações por ela sofrida ao longo do tempo
permitem a compreensão da problemática da urbe moderna e, mais
ainda, possibilitam um planejamento mais seguro e adequado para
as gerações futuras. Ainda assim, mesmo diante dessa
problemática, foi possível uma eficiente leitura e aferição do
edifício graças à notória qualidade dos partidos arquitetônico
e estrutural concebidos por Oscar Niemeyer.
Desta forma, o levantamento da arquitetura e da estrutura
foi realizado com o romaneio de imagens adequadamente
escalonadas no AutoCad, fotogramas das plantas originais e
coletas de medida feitas in loco na única área de circulação
pública disponível e que liga o pavimento superior do edifício
ao pavimento térreo que por sua vez interliga-se à rodoviária.
Figura 104: Detalhe das lajes e das vigas de cobertura. Fonte: Internet domínio público.
165
Figura 105: Fotograma original, arquitetura. Fonte: Administração de Brasília.
Figura 106: Fotograma original, arquitetura. Fonte: Administração de Brasília.
Figura 107: Detalhe Pilares, Viga Mestra e Vigas Transversais. Fonte: Imagem do Autor.
Figura 108: Detalhe da base das Vigas Transversais. Fonte: Imagem do Autor.
166
O Edifício Touring foi construído durante os anos de 1964
a 1967 e está localizado na zona central de Brasília em lote
simetricamente oposto ao Teatro Nacional, área nobre e de grande
importância local. Para servir a escala gregária definida no
relatório do plano da Capital (1957), Lúcio Costa instituiu as
áreas imediatamente contíguas ao cruzamento dos eixos rodoviário
e monumental para atividades de lazer e diversão bem como a
construção da rodoviária. Outrossim, definiu que não haveriam
edificações sobre a grande plataforma que liga os dois conjuntos
Figura 109: Detalhe vínculo pilar x VigaMestra e Viga Mestra x Pilar. Fonte: Imagem do Autor.
Figura 110: Detalhe da altura da Viga Mestra aparente no conjunto. Fonte: Imagem do Autor.
Figura 111: Detalhe da ponta daViga Transversal – Medição in loco. Fonte: Imagem do Autor.
Figura 112: Detalhe da Viga Transversal.Fonte: Imagem do Autor.
167
comerciais norte e sul, exceto por uma edificação na parcela sul
que poderia ser uma “casa de chá” e da “ópera”. Este edifício
faria a ligação entre os diferentes níveis existentes no local
e também a interface entre diferentes zonas urbanas (IAB, et
al., 2010).
Oscar Niemeyer imbuído destes condicionantes, projetou um
edifício baixo, longilíneo e avarandado, entenda-se discreto, de
modo a não interferir ou, pelo menos, com o mínimo de
interferência na percepção da esplanada dos ministérios (Figura
113). De acordo com Lúcio Costa, um pavilhão “debruçado sobre os
jardins do setor cultural”. Possui aproximadamente 5.000m² de
área42 em que um piso encontra-se no mesmo nível da praça central
da cidade e o outro aproximadamente 6 metros abaixo promovendo
uma importante ligação com a rodoviária.
O sistema estrutural é inteiramente de concreto armado. O
piso que dá para a plataforma superior é viabilizado por uma
42 Considerou-se os 2 pavimentos principais do edifício apenas. Não foram computadas as áreas de apoio que encontram-se no pavimento inferior adjacentes ao prédio.
Figura 113: Edifício Touring de Brasília, 1963. Fonte: Google Earth.
168
grande laje maciça com caixão perdido que por sua vez está
suspensa por um jogo de 11 pares de pilares que resultam do piso
inferior. A cobertura do piso superior se dá por meio de uma
laje maciça sustentada pelo mesmo conjunto de pilares e por um
par longitudinal de vigas mestras que servem de apoio para um
conjugado de 97 vigas transversais aparentes de pouca espessura
(10cm), posicionadas (separadas) a cada 1 metro e de formato não
convencional (figuras abaixo).
O refinado desenho das vigas foi sugerido pelo diagrama de
momento fletor em razão dos 2 balanços promovidos pelos pilares
e será objeto deste estudo.
Figura 114: Detalhe do conjunto. Fonte: Desenho do Autor.
Figura 115: Detalhe dos pilares, vigas mestras e vigas transversais. Fonte: Desenho do Autor.
169
A viga transversal construída possui 30 metros de
comprimento, 1,70 metros de altura da base da seção até o ponto
mais alto nos picos e espessura de 10 centímetros. Os 02 apoios
encontram-se afastados 15,50 metros perfazendo 02 balanços
simétricos de 7,25 metros cada (Figura 119).
Figura 116: Detalhe da Viga sugerida pelo “desenho” do momento fletor e detalhe do
Diagrama de Momento Fletor. Fonte: Desenho do Autor.
Figura 118: Detalhe do desenho da viga de estudo. Fonte: Desenho do Autor.
Figura 117: Detalhe da viga mestra e da Viga transversal objeto de estudo.
Fonte: Desenho do Autor.
170
Para os cálculos deste estudo de caso, considerou-se a
norma NBR 6120 – Cargas para o Cálculo de Estruturas de
Edificações.
a) Ações:
- Ação Permanente Tramo Central
- g1 Laje____________________________250 Kgf/m²
- g2.1 Revestimento Tramo Central*___460 Kgf/m²
- q1 Carga Acidental_________________100 Kgf/m²
- Peso Total Tramo Central___________810 Kgf/m²
b) Ações:
- Ação Permanente Balanços
- g1 Laje (10cm) ____________________250 Kgf/m²
- g2.2 Revestimento Balanço*_________200 Kgf/m²
- q1 Carga Acidental_________________100 Kgf/m²
- Peso Total Balanços________________550 Kgf/m²
- Largura (Faixa) de Influência
- Laje_______________________________1,00 m
1 2
3 3
2
4
5 6
Figura 119: Corte Esquemático do pavimento superior. Legenda: 1 – Viga cobertura (transversal); 2 – Viga mestra (longitudinal); 3 – Pilar; 4 – Laje piso do térreo caixão perdido; 5 – Laje maciça da cobertura do pavimento superior; 6 – Argamassa para caimento das águas pluviais. Cotas em metro.
6 6
171
c) Por sobre a laje de cobertura verificou-se a existência
de um caimento para escoamento das águas pluviais. Estes
revestimentos(*) foram executados em concreto magro com
a função de verter as águas coletadas pelas áreas de
influência para os drenos localizados em cada par dos
pilares de sustentação. Para efeito do cálculo da carga,
foi tomada a média da altura do revestimento aplicado
no tramo central e nos balanços;
d) Para efeito do cálculo do peso próprio da viga que
possui a geometria de uma parábola de 2º grau, optou-
se por linearizar o carregamento de maneira a facilitar
o estudo de caso. (Figura abaixo);
e) Estrutura isostática;
f) 01 vínculo articulado móvel e 01 vínculo articulado
fixo;
g) Para as análises de flecha, apenas a maior flecha dos
tramos. Flechas positivas e/ou negativas não serão
somadas;
h) Considerar-se-á a Flecha x 2 devido ao fenômeno de
deformação lenta característico do concreto;
i) Resistência do concreto: fck 200Kgf/cm².
Figura 120: Cálculo do Peso próprio da viga transversal. Fonte: Desenho do Autor.
172
Carga total:
As conclusões específicas deste estudo de caso foram
relatadas na Subseção 8.2.1 - Critérios Baseados no Desenho
Estrutural – A Diretriz (página 151).
Em primeiro lugar, analisou-se por intermédio dos
critérios empírico, de resistência e de flecha a proposição
construída da viga e dos apoios para efeito de comparação com o
desenho da viga adotada por Oscar Niemeyer.
O critério empírico indicou altura de 1,55 metros e a
altura (h) retornada pelo critério da resistência foi de 82cm.
O primeiro teste foi feito com a altura de 85cm que não foi
suficiente para atender ao critério da flecha. A altura de viga
necessária para suportar as cargas bem como respeitar os limites
da flecha foi de 90cm (Tabela 12). Comparando-se esta medida com
a altura adotada pelo arquiteto, pode-se constatar que ficou bem
abaixo da altura nos picos (1,70m).
Figura 121: Carga Total resultante para efeito de cálculos. Fonte: Desenho do Autor.
173
Na proposição seguinte, os pilares foram locados nas razões
de 3/5L e 1/5L para o vão central e para os balanços,
respectivamente, com o intuito de subsidiarem e balizarem uma
Tabela 12: Tabela Consolidada Viga C1. Critério empírico L sobre 10, critério da resistência e critério da flecha.
Programa Editor de Planilhas Microsoft Excel.
174
primeira tentativa de equilibrar os momentos fletores positivo
e negativo uma vez que estas razões (3/5L e 1/5L) somente são
aplicáveis para cargas uniformemente distribuídas43.
O momento fletor máximo sobre os apoios foi de 15.380Kgf/m
e no vão central foi de 25.680Kgf/m. Percebe-se que a diferença
foi considerável entre os dois valores forçando um novo ajuste
na locação dos pilares a fim de aproximar os valores dos momentos
positivos e negativos (figura abaixo).
Numa segunda tentativa com o intuito de diminuir o momento
positivo do vão central, empiricamente, os pilares foram movidos
50cm no sentido do centro da viga e, consequentemente, aumentaram
o comprimento dos balanços de 6,30 metros para 6,80 metros. Os
momentos máximos desta proposição foram de 18.560Kgf/m e
17.920Kgf/m para o vão central e para os balanços,
respectivamente, ou seja, ficaram aproximadamente equilibrados.
Novamente à planilha do Excel e inseridos os novos valores,
foi possível, pelo critério empírico, constatar a altura de viga
de 1,64 metros para o tramo central e de 80cm pelo critério da
resistência. No programa Ftool foi aplicada a seção de viga de
base igual a 10cm e altura igual a 80cm. Verificou-se que a
flecha foi excessiva, praticamente o dobro do limite no vão
central e nos balanços. A fim de cumprir os critérios
estabelecidos, no Ftool aplicou-se a altura de viga de 90cm que
43 As cargas deste estudo foram ajustadas para cargas linearmente distribuídas (ver Figura 121).
Figura 122: Diagrama de Momento Fletor. Primeira tentativa de equilibrar os momentos positivo e negativo. Fonte: Programa Ftool.
175
também não atendeu o limite da flecha. Mais uma tentativa foi
realizada com a seção de 100cm que, finalmente, passou no teste
da flecha conforme pode ser conferido na tabela abaixo.
Tabela 13: Tabela Consolidada Viga C2. Critério empírico L sobre 10, critério da resistência e critério da flecha.
Programa Editor de Planilhas Microsoft Excel.
176
8.2.1 CRITÉRIOS BASEADOS NO DESENHO ESTRUTURAL A DIRETRIZ
Ao se comparar a análise da viga construída C1 que possui
90cm de altura com a viga adotada por Oscar Niemeyer (1,70m da
base ao pico), percebe-se que o arquiteto poderia ter aplicado
um desenho mais esbelto, mais horizontalizado, ou seja, mais
longilíneo com uma altura de viga menor sobre os pilares (picos).
A proposição de viga C2 em que foram equilibrados os
momentos fletores não resultou em ganhos para a altura da seção
da viga uma vez que as cargas não eram uniformemente
distribuídas. Ainda assim, demonstrou-se mais racional que a
viga efetivamente construída já que sua altura ficou em 100cm
contra a altura de 1,70 metros da base até o pico da viga
executada.
Mantendo-se a lógica do desenho de projeto, na figura
abaixo podem ser conferidas as características de cada uma das
vigas.
Há que se considerar que a proposição assumida por Oscar
Niemeyer é claramente mais expressiva que as demais. Pode-se
afirmar que tomou a decisão de demonstrar mais nitidamente as
curvas da viga elevando os picos acima dos apoios. Se assim não
Figura 123: Análise comparativa entre as vigas. Fonte: Desenho do Autor. Cotas em metro.
177
tivesse desejado, Oscar, inexoravelmente, teria tomado o partido
da viga reta, da viga tradicional abrindo mão do desenho
curvilíneo. Há um princípio muito comumente adotado e, de certa
forma, consagrado pelos arquitetos de que as ideias
arquitetônicas devem ser enfáticas no seu propósito, isto é,
devem ser explícitas no conceito, no partido ou no desenho. De
um modo geral, não é aconselhável que se fique “no meio do
caminho”, entre “o que é e o que poderia ser”.
Oscar poderia ter aceitado a altura mínima necessária para
o vencimento da cobertura elaborando um desenho “mais suave” da
viga, porém, evidenciou o seu desenho a fim de fortalecer a
pregnância do elemento e, de modo consequente, do conjunto
edificado. Não buscou o belo estritamente pelo anseio da beleza.
Sua intenção foi corroborar a expressividade plástica do
edifício uma vez que é a dimensão que primeiramente é percebida
pelo homem. As cidades são vivenciadas e apreendidas através da
arquitetura, isto é, por meio da estética das fachadas, das
elevações e das vistas dos edifícios.
Em conclusão, a decisão de Oscar Niemeyer ao assumir mais
explicitamente o desenho da viga fez com que o conjunto edificado
se tornasse mais belo e melhor perceptível na plataforma da
cidade, justificando o investimento em matéria prima.
A C
DB
Figura 124: Compilação dos “desenhos possíveis” da viga. A–Viga C1; B–Viga C2; C–Viga Construída; D–Viga Reta.
Fonte: Desenho do Autor Programa SketchUp.
178
Niemeyer detinha enorme domínio dos conceitos estruturais
e ao longo de sua carreira soube aplicá-los de maneira muito
contundente em suas obras. A exemplo disto, o projeto do Iate
Clube de Belo Horizonte. A seguir um trecho do memorial do
projeto que confirma o seu objetivo.
A ideia predominante no projeto do Pampulha Iate Clube (Belo Horizonte) e que o caracteriza, foi a de encontrar um tipo de estrutura que permitisse grandes balanços, aumentando – conforme as conveniências de utilização – os espaços internos, ligando salas e jardins, num conjunto único e variado. Por isso, previmos duas fileiras de colunas sobre as quais se apoiam as vigas de cobertura, espaçadas no sentido transversal de metro em metro, e cuja seção atende às solicitações dos balanços que o projeto estabelece (PAMPULHA Iate Clube. Módulo, Rio de Janeiro, v.7, n.27, p.2, mar. 1962) [grifo nosso].
Figura 125: Iate Clube de Belo Horizonte. Fonte:<http://leonardofinotti.blogspot.com.br/2010/05/oscar-niemeyer-pampulha-yacht-club.html> Acesso em 13 de novembro de 2014.
Figura 126:Diagrama do
Momento Fletor.Fonte:
Programa Ftool.
Figura 127: Iate Clube de BeloHorizonte. Fonte:<http://www.oscarniemeyer.com.br/obra/pro129> Acesso em 13 denovembro de 2014.
179
Lúcio Costa foi imperativo no memorial de Brasília
explicitando que o projeto do pavilhão onde posteriormente
instalou-se o Touring do Brasil, deveria ser uma “casa de chá e
de ópera debruçada sobre os jardins do setor cultural”, motivo
pelo qual Oscar Niemeyer implementou generosas varandas ao longo
de todo o edifício. Uma dessas varandas ficaria voltada para a
esplanada dos ministérios e a outra para a plataforma central.
Estes espaços são de essencial importância no projeto pois têm
a função de promover a ligação do núcleo interno do prédio com
a plataforma central e com a bela vista da Esplanada. Seria
equivocado se pensar num partido diverso à este.
Estes argumentos mais uma vez vieram à tona para que, a
título de um exercício projetual, pudessem ser analisadas outras
disposições de pilar, alturas de viga e os respectivos desenhos
uma vez que estas propostas alterariam radicalmente o partido
arquitetônico avarandado do projeto de Oscar.
Os exemplares podem ser conferidos a seguir.
Figura 128: Diagrama do Momento Fletor e Viga resultante. 01 vão livre. Fonte: Desenho do Autor Programa SketchUp.
180
Figura 129: Diagrama do Momento Fletor e Viga resultante. 01 vão e 01 balanço iguais.Fonte: Desenho do Autor Programa SketchUp.
Figura 130: Diagrama do Momento Fletor e Viga resultante. 01 vão e 01 balanço commomentos positivo e negativo equilibrados. Fonte: Desenho do Autor Programa SketchUp.
181
Diante dos postulados anteriores, foi possível se chegar
às seguintes diretrizes:
a) Na definição dos elementos estruturais, nem sempre a
racionalização da estrutura é o condicionante que
prepondera sobre os demais.
b) A arquitetura é percebida como um todo. Dimensões como
a expressividade e a estética da composição interferem
diretamente na maneira pela qual o indivíduo apreende a
edificação.
c) “O todo é maior que a soma das partes”. Isto quer dizer
que o projeto arquitetônico não é apenas a consequência
de um somatório de variáveis que indicarão a solução
ideal, o produto exato, a equação perfeita ou o
denominador comum. O projeto é adverso à precisão e à
pureza do cálculo matemático, pois ao final o conjunto
dos elementos e dos condicionantes retornarão um
resultado plausível e equilibrado, ou seja, a melhor
solução passível de se concretizar materialmente. Assim,
o todo deve extrapolar a soma das partes uma vez que o
produto representa mais do que uma superposição na
medida em que durante o processo não calculam-se somente
atributos mas, sobretudo o peso e a relação entre eles.
Pode-se dizer que nesse "jogo matemático" são realizadas
inúmeras operações tais como a soma, a divisão, a
subtração, a multiplicação e a potenciação, por exemplo.
Os componentes desta "equação" têm uma determinada
importância dentro de cada contexto e, portanto a
resultante desta "fórmula idiossincrática" será,
indubitavelmente, maior que a expectativa imaginada pelo
arquiteto. A soma de 1 mais 2 mais 3 mais 4 tem que ser,
necessariamente, maior do que dez. Eis a "fórmula
básica" da arquitetura!
182
9 CONCLUSÃO
Figura 131: Catedral de Brasília, Oscar Niemeyer. Fonte: Internet domínio público.
183
À luz da racionalização da construção e se considerada a
possibilidade de aplicação deste conceito de trabalho
(diretrizes) na rotina de pequena monta dos escritórios de
arquitetura brasileiros, relevantes ganhos em economia de
matéria prima poderão ser obtidos no setor visto que a construção
civil brasileira representa 8,8% do PIB nacional. O primeiro
estudo de caso da Sede da Caixa Central de Alocações Familiares,
em Paris, deixou bem claro esta aplicabilidade. O arquiteto detém
a prerrogativa de escolher a solução estrutural de viga mais
econômica e racional possível acarretando em desdobramentos no
projeto estrutural como um todo, ou seja, o peso próprio das
vigas tem influência nas dimensões finais das peças e outros
componentes.
Por outro lado, pela lente da arquitetura, verificou-se
que a racionalização dos elementos estruturais nem sempre tem
papel preponderante no projeto. O estudo de caso do Edifício
Touring em Brasília demonstrou este fato. O grande número de
condicionantes que fazem parte do processo projetual e que devem
ser gerenciados e coordenados pelo arquiteto podem indicar
outras soluções que não a da racionalização extrema.
Porém, pode-se concluir com total amparo que o arquiteto
tendo um conhecimento mais amplo e mais aprofundado das soluções
e possibilidades de arranjos de viga e pilar, certamente fará
escolhas mais precisas. O projetista deve, ininterruptamente,
incrementar o seu repertório estrutural de modo a notabilizar o
lançamento estrutural.
Os critérios empíricos para o cálculo da altura da seção
da viga e para o cálculo da flecha mesmo que em alguns casos
tenham definido valores mais contundentes, continuarão sendo
muito utilizados pelos arquitetos, pois são de fácil assimilação
conferindo agilidade durante a rotina de projetação.
Contudo, ficou provado que outros critérios também podem
ser facilmente apreendidos pelos projetistas, tal como o
critério da resistência. Por meio deste critério para o
184
levantamento da altura da seção, foi apenas necessário a
elaboração de uma planilha no programa Excel (com as devidas
fórmulas para o aço e para o concreto) e a utilização do
aplicativo livre para cálculos estruturais Ftool (ver
apêndices). Este último possui uma interface amigável, de uso
muito simplificado e que deveria ser mais explorado nas
faculdades de arquitetura e engenharia.
A respeito destes avançados softwares que abundantemente
surgem no mercado, é possível afirmar que desempenharão um papel
cada vez mais efetivo e preponderante no processo de projetação.
A tecnologia BIM pode auxiliar a integração entre arquitetura e
engenharia. Como dito ao longo deste trabalho, o software,
exclusivamente, não é garantia de projeto qualificado. Contudo,
os aplicativos que possuem um método e uma rotina de trabalho
integrado podem aproximar novamente arquitetos, engenheiros bem
como outros profissionais da área. Nesta possibilidade reside,
talvez, o grande valor dos softwares. Além da praticidade,
segurança, rapidez e confiabilidade alavancam novas
possibilidades de relação profissional, isto é, podem
transformar, paulatinamente, a atual conjuntura de mercado.
O objetivo deste trabalho em extrapolar o raio de
aplicabilidade dos critérios empíricos, ou seja, ir Além de L
Sobre 10, foi alcançado. Mais ainda, foi possível ampliar a
margem de segurança para o pré-dimensionamento da estrutura. O
maior aprofundamento nos cálculos e na precisão dos resultados,
certamente norteará melhor e mais corretamente o arquiteto na
tomada de decisão bem como qualificará os projetos
arquitetônicos.
Examinou-se a notória aplicabilidade das diretrizes
desenvolvidas. Inúmeros desdobramentos favoráveis ocorrerão em
consequência da melhor escolha, entenda-se consciente, da
composição estrutural. O arquiteto praticante deste procedimento
estará corroborando na retomada de seu preponderante papel na
185
definição dos projetos arquitetônicos não relegando aos
engenheiros sua intrínseca responsabilidade.
A história da humanidade demonstra que o desempenho
associado e integrado das funções de arquiteto e de engenheiro
independe da intenção ou da boa vontade de seus agentes. A
concretização do espaço arquitetônico somente se dá por meio da
viabilização estrutural, não sendo possível pensar-se em uma
arquitetura imaginária ou em uma estrutura inoperacional. Este
fato induz o pensamento à certeza de que os movimentos de maior
ou menor integração entre as profissões são bem vindos para que
possam surgir questionamentos e avanços em cada área. Por mais
abundante que seja a tecnologia atual não cabe o raciocínio de
que os aparelhos, mecanismos e artefatos científicos possam
reestruturar, resolver ou até mesmo padronizar uma correlação de
campos de conhecimento tão íntima, especial e singular. Acima
deste aparato estão as relações humanas que permeiam todas as
atividades da vida mormente a relação entre arquitetos e
engenheiros.
Na contramão desta assertiva alguns argumentos podem levar
o leitor mais desavisado a conclusões precipitadas. Um deles é
o fato de que, a despeito da ligação intrínseca entre arquitetura
e engenharia, os arquitetos vêm lutando há mais de 50 anos pela
separação dos Conselhos, desejo este levado a cabo no ano de
2010. Como tratar de um tema tão essencial e importante como a
integração entre a arquitetura e a engenharia diante de uma
recente cisão profissional? De certa forma é pertinente a
polêmica mas acredita-se, no entanto, que a autonomia dos
Conselhos e a posterior regulamentação apurada das profissões
podem gerar resultados contrários ao que se elucubra.
O fato de cada profissional, arquiteto e engenheiro,
conhecer e aceitar o seu respectivo delineamento de atuação no
mercado certamente estabilizará, ao longo do tempo, áreas
controversas de atuação profissional. A partir do momento em que
se tornar claro os direitos, deveres, escopos e limitações de
186
cada profissão, mais límpidas e razoáveis serão as discussões
sobre a importância da integração acadêmica entre os cursos.
Provavelmente, o caminho esteja sendo percorrido às
avessas. Em primeiro lugar cuidou-se das questões do exercício
profissional a despeito da habilitação acadêmica. Em breve, a
problemática acadêmica, inexoravelmente, virá à tona. No momento
não convém mais este tipo de ilação. O caminho já está trilhado
e devem os protagonistas preparar o terreno para debates mais
profundos.
Cabe aqui observar a possibilidade de ampliação do escopo
profissional dos setores que, certamente, ainda será objeto de
discussão. Arquitetos e engenheiros, se for o caso, poderão
expandir o seu campo de atuação profissional fora dos limites
permitidos e estabelecidos em lei? Não faria sentido algum toda
a retórica e argumentação anteriores não fosse afirmativa a
resposta. Os engenheiros e arquitetos que obtiverem a correta e
devida habilitação nas instituições acadêmico/profissionais
podem e devem intercambiar funções. Essa flexibilidade é de suma
relevância, pois mantém aberto o canal do intercâmbio das
regulamentações profissionais. Se existe o interesse, não há
motivos reais para impedimentos de relação e interface entre as
áreas quando o que deve predominar é o conhecimento e a
capacidade técnica.
Com relação ao futuro, faz-se necessário algumas ações
prioritárias a serem desenvolvidas em conjunto pelos dois
Conselhos e pelo meio acadêmico no sentido de:
a) Desenvolver políticas de integração entre os Conselhos
de Arquitetura (CAU) e de Engenharia (Crea) no sentido
de regulamentar mais especificamente os campos passíveis
de atuação profissional;
b) Fomentar a discussão sobre a importância da associação
e interface entre os cursos de arquitetura e engenharia;
187
c) Elaborar moções junto aos agentes públicos no sentido
de induzir modificações e ajustes nas grades
curriculares dos cursos;
d) Promover palestras, eventos e congressos junto à
academia para:
- disseminar o princípio de integração essencial entre
os cursos;
- valorizar o trabalho em equipe;
- incentivar a elaboração de projetos integrados;
- conscientizar arquitetos e engenheiros sobre o uso
responsável dos aplicativos específicos para o
desenvolvimento dos projetos arquitetônicos e
estruturais, ou seja, fortalecer o princípio de que o
processo de projetação não limita-se meramente à
utilização de softwares e de computadores de última
geração.
Mais significante que o debate do tema e a batalha sui
generis entre engenheiros e arquitetos para se obter “ganhos” de
atuação profissional e financeira, são os problemas da vida
moderna que afetam grandemente os cidadãos das cidades
brasileiras e do mundo. A impermeabilização do solo continua a
ser praticada indiscriminadamente provocando alagamentos e o
assoreamento dos rios; o consumo desenfreado e o desperdício de
matéria prima ainda está longe de ser racionalizado; o apelo à
valorização do projeto como forma de planejamento da edificação
ainda está num patamar rudimentar; as classes menos favorecidas
ainda não têm acesso aos serviços e projetos de arquitetura,
dentre inúmeros outros.
Por um lado, suspeitas não resistem ao fato de que a
aplicação do lançamento estrutural por parte dos arquitetos na
fase dos estudos preliminares promove a integração primária
entre os campos complementares além de auxiliar na quebra de
barreiras que há muito tempo existem entre arquitetos e
engenheiros. Barreiras estas sem sentido algum e sem a
188
paternidade definida mas que, certamente, foi fruto da vaidade
e do egocentrismo muito presentes nos arquitetos e da
intransigência, rigor e inflexibilidade frequentes nos
engenheiros.
Por outro lado, não subsistem dúvidas de que a associação
e a interface entre os cursos de formação superior de arquitetura
e engenharia formatará novas e melhores condutas profissionais,
com resultados diretos na qualidade da vida urbana, quer seja na
moradia, base física de todas as sociedades, quer seja na urbe
moderna, centro das transformações sociais.
A atual problemática urbana da maioria dos países do mundo
e do Brasil requer mudanças. O arquiteto sempre foi e será um
ser humano de visão global, generalista, flexível e aberto às
discussões essenciais sobre a vida. Se necessário for, encampará
francamente a luta e pela harmonização profissional entre
arquitetos e engenheiros bem como pelo debate no sentido de
integrar e qualificar os projetos. Os arquitetos têm a
consciência de que nesta “batalha” não há lado, tampouco
vitoriosos e derrotados, apenas a certeza da necessidade de
melhores condições de vida à todos os cidadãos que vivem no
planeta. Não há tempo a perder.
A Arquitetura materializa-se viabilizada pela Estrutura.
Figura 132: Favela da Rocinha, Rio de Janeiro. Fonte: Internet domínio público.
189
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193
APÊNDICE A – Programa Ftool e Planilha Excel
+ C1
m m cm Kgf/m cm cm
Flecha
L / 300 (f)máx x2 (conc.)
Flecha
L / 250 (f)máx x2 (conc.)
Maior
Tramo em
Balanço (cm)
Altura (h)
Viga
Flecha FtoolsVerificação
Ftool: Diagrama de Flecha
Critério Flecha (f)Maior
Tramo em Vão
(cm)
Altura (h)
Viga
Flecha FtoolsVerificação
Ftool: Diagrama de Momento Fletor
Critério l /10 Critério Resistência (dmin)Maior
VãoL /10
Base
(b)Mmáx dmin
Altura (h)W Indica:
d
bf
Flecha Máx.
Tab. Bitola: d Ftools
VÃO ‐ L/360
BALANÇO ‐ L/250
Ftool: Diagrama de FLECHA do Perfil:
Critério Flecha (f)
Maior TramoAltura (h) Viga I
Flecha Verificação
L /20 L /100,00
VÃO BALANÇOKgf/m cm3
Ftool: Diagrama de MOMENTO FLETOR do Perfil:
Critério EmpíricoCritério Resistência (Mód. W)
Mmáx WMaior Tramo
194
APÊNDICE B – Tabela Gerdau
dbf
twtf
hd’
IxWx
rxZx
IyWy
ryZy
rtIt
MESA
lf
ALM
A
lwCw
uBITOLA
mm x kg/m
kg/m
mm
mm
mm
mm
mm
mm
cm2
cm4
cm3
cmcm
3cm
4cm
3cm
cm3
cmcm
4bf /2tf
d’/tw
cm6
m2/m
in x lb/ft
W 150 x 13,0
13
148
100
4,3
4,9
138
118
16,6
635,00
85,80
6,18
96,40
82
16,4
2,22
25,5
2,6
1,72
10,2
27,49
4.181
0,67
W 6 x 8,5
W 150 x 18,0
18
153
102
5,8
7,1
139
119
23,4
939,00
122,80
6,34
139,40
126
24,7
2,32
38,5
2,69
4,34
7,18
20,48
6.683
0,69
W 6 x 12
W 150 x 22,5 (H)
22,5
152
152
5,8
6,6
139
119
29
1.229,00
161,70
6,51
179,60
387
50,9
3,65
77,9
4,1
4,75
11,52
20,48
20.417
0,88
W 6 x 15
W 150 x 24,0
24
160
102
6,6
10,3
139
115
31,5
1.384,00
173,00
6,63
197,60
183
35,9
2,41
55,8
2,73
11,08
4,95
17,48
10.206
0,69
W 6 x 16
W 150 x 29,8 (H)
29,8
157
153
6,6
9,3
138
118
38,5
1.739,00
221,50
6,72
247,50
556
72,6
3,8
110,8
4,18
10,95
8,23
17,94
30.277
0,9
W 6 x 20
W 150 x 37,1 (H)
37,1
162
154
8,1
11,6
139
119
47,8
2.244,00
277,00
6,85
313,50
707
91,8
3,84
140,4
4,22
20,58
6,64
14,67
39.930
0,91
W 6 x 25
W 200 x 15,0
15
200
100
4,3
5,2
190
170
19,4
1.305,00
130,50
8,2
147,90
87
17,4
2,12
27,3
2,55
2,05
9,62
39,44
8.222
0,77
W 8 x 10
W 200 x 19,3
19,3
203
102
5,8
6,5
190
170
25,1
1.686,00
166,10
8,19
190,60
116
22,7
2,14
35,9
2,59
4,02
7,85
29,31
11.098
0,79
W 8 x 13
W 200 x 22,5
22,5
206
102
6,2
8190
170
29
2.029,00
197,00
8,37
225,50
142
27,9
2,22
43,9
2,63
6,18
6,38
27,42
13.868
0,79
W 8 x 15
W 200 x 26,6
26,6
207
133
5,8
8,4
190
170
34,2
2.611,00
252,30
8,73
282,30
330
49,6
3,1
76,3
3,54
7,65
7,92
29,34
32.477
0,92
W 8 x 18
W 200 x 31,3
31,3
210
134
6,4
10,2
190
170
40,3
3.168,00
301,70
8,86
338,60
410
61,2
3,19
94
3,6
12,59
6,57
26,5
40.822
0,93
W 8 x 21
W 200 x 35,9 (H)
35,9
201
165
6,2
10,2
181
161
45,7
3.437,00
342,00
8,67
379,20
764
92,6
4,09
141
4,5
14,51
8,09
25,9
69.502
1,03
W 8 x 24
W 200 x 41,7 (H)
41,7
205
166
7,2
11,8
181
157
53,5
4.114,00
401,40
8,77
448,60
901
108,5
4,1
165,7
4,53
23,19
7,03
21,86
83.948
1,04
W 8 x 28
W 200 x 46,1 (H)
46,1
203
203
7,2
11
181
161
58,6
4.543,00
447,60
8,81
495,30
1535
151,2
5,12
229,5
5,58
22,01
9,23
22,36
141.342
1,19
W 8 x 31
W 200 x 52,0 (H)
52
206
204
7,9
12,6
181
157
66,9
5.298,00
514,40
8,9
572,50
1.784
174,9
5,16
265,8
5,61
33,34
8,1
19,85
166.710
1,19
W 8 x 35
HP 200 x 53,0 (H)
53
204
207
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11,3
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W 200 x 59,0 (H)
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199,1
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5,64
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1,2
W 8 x 40
W 200 x 71,0 (H)
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206
10,2
17,4
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161
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9,17
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246,3
5,28
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5,7
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5,92
15,8
249.976
1,22
W 8 x 48
W 200 x 86,0 (H)
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222
209
13
20,6
181
157
110,9
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W 8 x 58
dbf
twtf
hd’
IxWx
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IyWy
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MESA
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ALM
A
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kg/m
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mm
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3cm
cm3
cmcm
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d’/tw
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W 10 x 12
W 250 x 22,3
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2,54
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W 10 x 15
W 250 x 25,3
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W 10 x 17
W 250 x 28,4
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6,4
10
240
220
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54,9
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0,9
W 10 x 19
W 250 x 32,7
32,7
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9,1
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220
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W 10 x 22
W 250 x 38,5
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W 10 x 26
W 250 x 44,8
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240
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W 10 x 30
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HP 10 x 42
W 250 x 73,0 (H)
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W 10 x 49
W 250 x 80,0 (H)
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513,1
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W 10 x 54
HP 250 x 85,0 (H)
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14,4
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10,64
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4225
325
6,24
499,6
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9,03
13,97
605.403
1,5
HP 10 x 57
W 250 x 89,0 (H)
89
260
256
10,7
17,3
225
201
113,9
14.237,00
1.095,10
11,18
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378,2
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574,3
7,06
102,81
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18,82
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1,5
W 10 x 60
W 250 x 101,0 (H)
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264
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1,51
W 10 x 68
W 250 x 115,0 (H)
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259
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5,86
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W 10 x 77
W 310 x 21,0
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19,5
1,9
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0,98
W 12 x 14
W 310 x 23,8
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101
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11,89
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116
22,9
1,94
36,9
2,45
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7,54
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0,99
W 12 x 16
W 310 x 28,3
28,3
309
102
68,9
291
271
36,5
5.500,00
356,00
12,28
412,00
158
31
2,08
49,4
2,55
8,14
5,73
45,2
35.441
1W 12 x 19
W 310 x 32,7
32,7
313
102
6,6
10,8
291
271
42,1
6.570,00
419,80
12,49
485,30
192
37,6
2,13
59,8
2,58
12,91
4,72
41,12
43.612
1W 12 x 22
W 310 x 38,7
38,7
310
165
5,8
9,7
291
271
49,7
8.581,00
553,60
13,14
615,40
727
88,1
3,82
134,9
4,38
13,2
8,51
46,66
163.728
1,25
W 12 x 26
W 310 x 44,5
44,5
313
166
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11,2
291
271
57,2
9.997,00
638,80
13,22
712,80
855
103
3,87
158
4,41
19,9
7,41
41
194.433
1,26
W 12 x 30
W 310 x 52,0
52
317
167
7,6
13,2
291
271
67
11.909,00
751,40
13,33
842,50
1026
122,9
3,91
188,8
4,45
31,81
6,33
35,61
236.422
1,27
W 12 x 35
HP 310 x 79,0 (H)
79
299
306
11
11
277
245
100
16.316,00
1.091,30
12,77
1.210,10
5.258
343,7
7,25
525,4
8,2
46,72
13,91
22,27
1.089.258
1,77
HP 12 x 53
HP 310 x 93,0 (H)
93
303
308
13,1
13,1
277
245
119,2
19.682,00
1.299,10
12,85
1.450,30
6387
414,7
7,32
635,5
8,26
77,33
11,76
18,69
1.340.320
1,78
HP 12 x 63
W 310 x 97,0 (H)
97
308
305
9,9
15,4
277
245
123,6
22.284,00
1.447,00
13,43
1.594,20
7.286
477,8
7,68
725
8,38
92,12
9,9
24,77
1.558.682
1,79
W 12 x 65
W 310 x 107,0 (H)
107
311
306
10,9
17
277
245
136,4
24.839,00
1.597,30
13,49
1.768,20
8123
530,9
7,72
806,1
8,41
122,86
922,48
1.754.271
1,8
W 12 x 72
HP 310 x 110,0 (H)
110
308
310
15,4
15,5
277
245
141
23.703,00
1.539,10
12,97
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7.707
497,3
7,39
763,7
8,33
125,66
10
15,91
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1,8
HP 12 x 74
W 310 x 117,0 (H)
117
314
307
11,9
18,7
277
245
149,9
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1.755,60
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1.952,60
9024
587,9
7,76
893,1
8,44
161,61
8,21
20,55
1.965.950
1,8
W 12 x 79
HP 310 x 125,0 (H)
125
312
312
17,4
17,4
277
245
159
27.076,00
1.735,60
13,05
1.963,30
8.823
565,6
7,45
870,6
8,38
177,98
8,97
14,09
1.911.029
1,81
HP 12 x 84
BITOLA
Massa
Linear
ESPESSU
RA
Área
EIXO X ‐ X
EIXO Y ‐ Y
ESBELTEZ
EIXO Y ‐ Y
ESBELTEZ
BITOLA
Massa
Linear
ESPESSU
RA
Área
EIXO X ‐ X
195
Tabela Gerdau (continuação)
Lim
ite d
e Es
coam
ento
(M
Pa)
Lim
ite d
e Re
sist
ênci
a (M
Pa)
Alo
ngam
ento
apó
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a (%
)
PROPRIEDADES M
ECÂNICAS
AST
M A
572
Gra
u 50
AST
M A
572
Gra
u 60
*A
STM
A 9
92*
AÇO
CO
R 50
0*A
STM
A 1
31 A
H32
*A
STM
A 1
31 A
H36
*
490
a 62
0 34
5 m
ín.
415
mín
.34
5 a
450
370
mín
.31
5 m
ín.
355
mín
.45
0 m
ín.
520
mín
.45
0 m
ín.
500
mín
.44
0 a
590
18 m
ín.
16 m
ín.
18 m
ín.
18 m
ín.
19 m
ín.
19 m
ín.
dbf
twtf
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A
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uBITOLA
mm x kg/m
kg/m
mm
mm
mm
mm
mm
mm
cm2
cm4
cm3
cmcm
3cm
4cm
3cm
cm3
cmcm
4bf /2tf
d’/tw
cm6
m2/m
in x lb/ft
W 360 x 32,9
32,9
349
127
5,8
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308
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1,17
W 14 x 22
W 360 x 39,0
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353
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10.331,00
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375
58,6
2,73
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109.551
1,18
W 14x 26
W 360 x 44,6
44,6
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171
6,9
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14,58
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16,7
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239.091
1,35
W 14 x 30
W 360 x 51,0
51
355
171
7,2
11,6
332
308
64,8
14.222,00
801,20
14,81
899,50
968
113,3
3,87
174,7
4,49
24,65
7,37
42,75
284.994
1,36
W 14 x 34
W 360 x 58,0
58
358
172
7,9
13,1
332
308
72,5
16.143,00
901,80
14,92
1.014,80
1113
129,4
3,92
199,8
4,53
34,45
6,56
38,96
330.394
1,37
W 14 x 38
W 360 x 64,0
64
347
203
7,7
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320
288
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17.890,00
1.031,10
14,8
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1.885
185,7
4,8
284,5
5,44
44,57
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37,4
523.362
1,46
W 14 x 43
W 360 x 72,0
72
350
204
8,6
15,1
320
288
91,3
20.169,00
1.152,50
14,86
1,285,9
2140
209,8
4,84
321,8
5,47
61,18
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33,47
599.082
1,47
W 14 x 48
W 360 x 79,0
79
354
205
9,4
16,8
320
288
101,2
22.713,00
1.283,20
14,98
1.437,00
2.416
235,7
4,89
361,9
5,51
82,41
6,1
30,68
685.701
1,48
W 14 x 53
W 360 x 91,0 (H)
91
353
254
9,5
16,4
320
288
115,9
26.755,00
1.515,90
15,19
1.680,10
4483
353
6,22
538,1
6,9
92,61
7,74
30,34
1.268.709
1,68
W 14 x 61
W 360 x 101,0 (H)
101
357
255
10,5
18,3
320
286
129,5
30.279,00
1.696,30
15,29
1.888,90
5.063
397,1
6,25
606,1
6,93
128,47
6,97
27,28
1.450.410
1,68
W 14 x 68
W 360 x 110,0 (H)
110
360
256
11,4
19,9
320
288
140,6
33.155,00
1.841,90
15,36
2.059,30
5570
435,2
6,29
664,5
6,96
161,93
6,43
25,28
1.609.070
1,69
W 14 x 74
W 360 x 122,0 (H)
122
363
257
13
21,7
320
288
155,3
36.599,00
2.016,50
15,35
2.269,80
6.147
478,4
6,29
732,4
6,98
212,7
5,92
22,12
1.787.806
1,7
W 14 x 82
W 410 x 38,8
38,8
399
140
6,4
8,8
381
357
50,3
12.777,00
640,50
15,94
736,80
404
57,7
2,83
90,9
3,49
11,69
7,95
55,84
153.190
1,32
W 16 x 26
W 410 x 46,1
46,1
403
140
711,2
381
357
59,2
15.690,00
778,70
16,27
891,10
514
73,4
2,95
115,2
3,55
20,06
6,25
50,94
196.571
1,33
W 16 x 31
W 410 x 53,0
53
403
177
7,5
10,9
381
357
68,4
18.734,00
929,70
16,55
1.052,20
1009
114
3,84
176,9
4,56
23,38
8,12
47,63
387.194
1,48
W 16 x 36
W 410 x 60,0
60
407
178
7,7
12,8
381
357
76,2
21.707,00
1.066,70
16,88
1.201,50
1.205
135,4
3,98
209,2
4,65
33,78
6,95
46,42
467.404
1,49
W 16 x 40
W 410 x 67,0
67
410
179
8,8
14,4
381
357
86,3
24.678,00
1.203,80
16,91
1.362,70
1379
154,1
4239
4,67
48,11
6,22
40,59
538.546
1,5
W 16 x 45
W 410 x 75,0
75
413
180
9,7
16
381
357
95,8
27.616,00
1.337,30
16,98
1.518,60
1.559
173,2
4,03
269,1
4,7
65,21
5,63
36,8
612.784
1,51
W 16 x 50
W 410 x 85,0
85
417
181
10,9
18,2
381
357
108,6
31.658,00
1.518,40
17,07
1.731,70
1804
199,3
4,08
310,4
4,74
94,48
4,97
32,72
715.165
1,52
W 16 x 57
W 460 x 52,0
52
450
152
7,6
10,8
428
404
66,6
21.370,00
949,80
17,91
1.095,90
634
83,5
3,09
131,7
3,79
21,79
7,04
53,21
304.837
1,47
W 18 x 35
W 460 x 60,0
60
455
153
813,3
428
404
76,2
25.652,00
1.127,60
18,35
1.292,10
796
104,1
3,23
163,4
3,89
34,6
5,75
50,55
387.230
1,49
W 18 x 40
W 460 x 68,0
68
459
154
9,1
15,4
428
404
87,6
29.851,00
1.300,70
18,46
1.495,40
941
122,2
3,28
192,4
3,93
52,29
544,42
461.163
1,5
W 18 x 46
W 460 x 74,0
74
457
190
914,5
428
404
94,9
33.415,00
1.462,40
18,77
1.657,40
1661
174,8
4,18
271,3
4,93
52,97
6,55
44,89
811.417
1,64
W 18 x 50
W 460 x 82,0
82
460
191
9,9
16
428
404
104,7
37.157,00
1.615,50
18,84
1.836,40
1.862
195
4,22
303,3
4,96
70,62
5,97
40,81
915.745
1,64
W 18 x 55
W 460 x 89,0
89
463
192
10,5
17,7
428
404
114,1
41.105,00
1.775,60
18,98
2.019,40
2093
218
4,28
339
5,01
92,49
5,42
38,44
1.035.073
1,65
W 18 x 60
W 460 x 97,0
97
466
193
11,4
19
428
404
123,4
44.658,00
1.916,70
19,03
2.187,40
2.283
236,6
4,3
368,8
5,03
115,05
5,08
35,44
1.137.180
1,66
W 18 x 65
W 460 x 106,0
106
469
194
12,6
20,6
428
404
135,1
48.978,00
2.088,60
19,04
2.394,60
2515
259,3
4,32
405,7
5,05
148,19
4,71
32,05
1.260.063
1,67
W 18 x 71
dbf
twtf
hd’
IxWx
rxZx
IyWy
ryZy
rtIt
MESA
lf
ALM
A
lwCw
uBITOLA
mm x kg/m
kg/m
mm
mm
mm
mm
mm
mm
cm2
cm4
cm3
cmcm
3cm
4cm
3cm
cm3
cmcm
4bf /2tf
d’/tw
cm6
m2/m
in x lb/ft
W 530 x 66,0
66
525
165
8,9
11,4
502
478
83,6
34.971,00
1.332,20
20,46
1.558,00
857
103,9
3,2
166
4,02
31,52
7,24
53,73
562.854
1,67
W 21 x 44
W 530 x 72,0
72
524
207
910,9
502
478
91,6
39.969,00
1.525,50
20,89
1.755,90
1615
156
4,2
244,6
5,16
33,41
9,5
53,13
1.060.548
1,84
W 21 x 48
W 530 x 74,0
74
529
166
9,7
13,6
502
478
95,1
40.969,00
1.548,90
20,76
1.804,90
1.041
125,5
3,31
200,1
4,1
47,39
6,1
49,26
688.558
1,68
W 21 x 50
W 530 x 82,0
82
528
209
9,5
13,3
501
477
104,5
47.569,00
1.801,80
21,34
2.058,50
2028
194,1
4,41
302,7
5,31
51,23
7,86
50,25
1.340.255
1,85
W 21 x 55
W 530 x 85,0
85
535
166
10,3
16,5
502
478
107,7
48.453,00
1.811,30
21,21
2.099,80
1.263
152,2
3,42
241,6
4,17
72,93
5,03
46,41
845.463
1,69
W 21 x 57
W 530 x 92,0
92
533
209
10,2
15,6
502
478
117,6
55.157,00
2.069,70
21,65
2.359,80
2379
227,6
4,5
354,7
5,36
75,5
6,7
46,84
1.588.565
1,86
W 21 x 62
W 530 x 101,0
101
537
210
10,9
17,4
502
470
130
62.198,00
2.316,50
21,87
2.640,40
2.693
256,5
4,55
400,6
5,4
106,04
6,03
43,14
1.812.734
1,86
W 21 x 68
W 530 x 109,0
109
539
211
11,6
18,8
501
469
139,7
67.226,00
2.494,50
21,94
2.847,00
2952
279,8
4,6
437,4
5,44
131,38
5,61
40,47
1.991.291
1,87
W 21 x 73
W 610 x 101,0
101
603
228
10,5
14,9
573
541
130,3
77.003,00
2.554,00
24,31
2.922,70
2.951
258,8
4,76
405
5,76
81,68
7,65
51,54
2.544.966
2,07
W 24 x 68
W 610 x 113,0
113
608
228
11,2
17,3
573
541
145,3
88.196,00
2.901,20
24,64
3.312,90
3426
300,5
4,86
469,7
5,82
116,5
6,59
48,34
2.981.078
2,08
W 24 x 76
W 610 x 125,0
125
612
229
11,9
19,6
573
541
160,1
99.184,00
3.241,30
24,89
3.697,30
3.933
343,5
4,96
536,3
5,89
159,5
5,84
45,45
3.441.766
2,09
W 24 x 84
W 610 x 140,0
140
617
230
13,1
22,2
573
541
179,3
112.619,00
3.650,50
25,06
4.173,10
4515
392,6
5,02
614
5,94
225,01
5,18
41,27
3.981.687
2,1
W 24 x 94
W 610 x 155,0
155
611
324
12,7
19
573
541
198,1
129.583,00
4.241,70
25,58
4.749,10
10.783
665,6
7,38
1022,6
8,53
200,77
8,53
42,6
9.436.714
2,47
W 24 x 104
W 610 x 174,0
174
616
325
14
21,6
573
541
222,8
147.754,00
4.797,20
25,75
5.383,30
12374
761,5
7,45
1171,1
8,58
286,88
7,52
38,63
10.915.665
2,48
W 24 x 117
BITOLA
Massa
Linear
ESPESSU
RA
Área
EIXO X ‐ X
EIXO Y ‐ Y
ESBELTEZ
EIXO Y ‐ Y
ESBELTEZ
BITOLA
Massa
Linear
ESPESSU
RA
Área
EIXO X ‐ X
196
APÊNDICE C – Tabela Usiminas
AW
Cw
ITrT
dbf
twtf
h(cm²)
(kg/m)
Ix (cm
4)
Wx (cm³)
rx (cm
)Zx (cm
³)Iy (cm
4)
Wy (cm³)
ry (cm
)Zy (cm
³)(cm6)
(cm4)
(cm4)
CS
350 x 89
350
350
812,5
325
113,5
89,1
27.217
1.555,30
15,5
1.687,80
8.934
510,5
8,9
770,8
2.544.004
50,09
9,64
CS
350 x 135
350
350
12,5
19312
172
135
39.633
2.264,70
15,2
2.505,40
13.582
776,1
8,9
1.175,90
3.720.188
174,88
9,65
CS
350 x 199
350
350
2625
300
253
198,6
52.152
2.980,10
14,4
3.428,80
17.909
1.023,30
8,4
1.582,00
4.728.969
523,94
9,44
CS
350 x 216
350
350
1931,5
287
275
215,9
59.845
3.419,70
14,8
3.902,70
22.526
1.287,20
9,1
1.955,30
5.712.664
753,57
9,71
CS
400 x 106
400
400
9 ,5
12,5
375
135,6
106,5
41.727
2.086,30
17,5
2.271,50
13.336
666,8
9,9
1.008,50
5.006.214
61,78
10,92
CS
400 x 137
400
400
12,5
16368
174
136,6
52.404
2.620,20
17,4
2.880,80
17.073
853,6
9,9
1.294,40
6.293.664
130,43
10,91
CS
400 x 155
400
400
12,5
19362
197,3
154,8
60.148
3.007,40
17,5
3.305,10
20.273
1.013,60
10,1
1.534,10
7.356.962
201
11,02
CS
400 x 201
400
400
1625
350
256
201
76.133
3.806,70
17,2
4.240,00
26.679
1.333,90
10,2
2.022,40
9.379.200
448,05
11,05
CS
450 x 154
450
450
12,5
16418
196,3
154,1
75.447
3.353,20
19,6
3.670,80
24.307
1.080,30
11,1
1.636,30
11.445.831
147,34
12,27
CS
450 x 175
450
450
12,5
19412
222,5
174,7
86.749
3.855,50
19,7
4.215,50
28.863
1.282,80
11,4
1.939,80
13.404.029
227,12
12,39
CS
450 x 227
450
450
1625
400
289
226,9
110.252
4.900,10
19,5
5.421,30
37.982
1.688,10
11,5
2.556,90
17.151.429
506,96
12,42
CS
450 x 280
450
450
1931,5
387
357
280,3
133.544
5.935,30
19,3
6.643,60
47.863
2.127,20
11,6
3.224,30
20.956.972
984,81
12,47
CS
500 x 172
500
500
12,5
16468
218,5
171,5
104.414
4.176,60
21,9
4.556,50
33.341
1.333,60
12,4
2.018,30
19.525.794
164,25
13,63
CS
500 x 240
500
500
12,5
25450
306,3
240,4
150.638
6.025,50
22,2
6.570,30
52.091
2.083,60
133.142,60
29.382.387
533,72
13,92
CS
500 x 312
500
500
1931,5
437
398
312,5
186.324
7.453,00
21,6
8.286,00
65.650
2.626,00
12,8
3.976,90
36.024.154
1.100,42
13,84
CS
550 x 228
550
550
1619
512
290,9
228,4
165.283
6.010,30
23,8
6.597,50
52.703
1.916,50
13,5
2.906,50
37.150.401
315,93
14,93
CS
550 x 265
550
550
12,5
25500
337,5
264,9
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7.369,30
24,5
8.000,00
69.331
2.521,10
14,3
3.800,80
47.773.430
589,06
15,31
CS
550 x 345
550
550
1931,5
487
439
344,6
251.459
9.144,00
23,9
10.109,60
87.375
3.177,30
14,1
4.808,30
58.725.035
1.216,04
15,22
CS
600 x 250
600
600
1619
562
317,9
249,6
216.146
7.204,90
26,1
7.886,80
68.419
2.280,60
14,7
3.456,00
57.739.120
345,62
16,29
CS
600 x 305
600
600
1625
550
388
304,6
270.308
9.010,30
26,4
9.835,00
90.019
3.000,60
15,2
4.535,20
74.406.142
683,69
16,53
CS
600 x 377
600
600
1931,5
537
480
376,8
330.248
11.008,30
26,2
12.114,40
113.431
3.781,00
15,4
5.718,50
91.649.803
1.331,66
16,59
CS
650 x 330
650
650
1625
600
421
330,5
346.352
10.657,00
28,7
11.596,30
114.448
3.521,50
16,5
5.319,70
111.765.199
742,6
17,9
CS
650 x 395
650
650
1631,5
587
503,4
395,2
418.935
12.890,30
28,8
14.042,10
144.198
4.436,90
16,9
6.691,90
137.904.723
1.393,21
18,09
CS
650 x 468
650
650
1937,5
575
596,8
468,4
487.894
15.012,10
28,6
16.500,20
171.673
5.282,30
177.973,80
161.010.958
2.333,56
18,1
AW
Cw
ITrT
dbf
twtf
h(cm²)
(kg/m)
Ix (cm
4)
Wx (cm³)
rx (cm
)Zx (cm
³)Iy (cm
4)
Wy (cm³)
ry (cm
)Zy (cm
³)(cm6)
(cm4)
(cm4)
CVS
400 x 82
400
300
812,5
375
105
82,4
31.680
1.584,00
17,4
1.734,40
5.627
375,1
7,3
568,5
2.112.173
44,44
8,14
CVS
400 x 103
400
300
9,5
16368
131
102,8
39.355
1.967,80
17,3
2.164,80
7.203
480,2
7,4
728,3
2.655.177
89,68
8,18
CVS
400 x 125
400
300
12,5
19362
159,3
125
46.347
2.317,30
17,1
2.581,20
8.556
570,4
7,3
869,1
3.104.955
155,27
8,14
CVS
450 x 116
450
300
12,5
16418
148,3
116,4
52.834
2.348,20
18,9
2.629,20
7.207
480,5
7736,3
3.393.612
106,38
7,97
CVS
450 x 141
450
300
1619
412
179,9
141,2
62.301
2.768,90
18,6
3.135,70
8.564
570,9
6,9
881,4
3.977.172
187,96
7,94
CVS
450 x 168
450
300
1625
400
214
168
76.346
3.393,10
18,9
3.827,50
11.264
750,9
7,3
1.150,60
5.086.243
350,71
8,11
CVS
500 x 134
500
350
12,5
16468
170,5
133,8
76.293
3.051,70
21,2
3.394,90
11.441
653,8
8,2
998,3
6.700.278
123,29
9,33
CVS
500 x 194
500
350
1625
450
247
193,9
110.952
4.438,10
21,2
4.966,30
17.880
1.021,70
8,5
1.560,10
10.085.406
409,62
9,48
CVS
500 x 238
500
350
1931,5
437
303,5
238,3
134.391
5.375,60
216.072,30
22.534
1.287,70
8,6
1.968,80
12.365.290
787,86
9,53
CVS
550 x 184
550
400
1619
512
233,9
183,6
125.087
4.548,60
23,1
5.084,20
20.284
1.014,20
9,3
1.552,80
14.298.343
247,34
10,64
CVS
550 x 220
550
400
1625
500
280
219,8
154.583
5.621,20
23,5
6.250,00
26.684
1.334,20
9,8
2.032,00
18.386.760
468,53
10,85
CVS
550 x 270
550
400
1931,5
487
344,5
270,5
187.867
6.831,50
23,4
7.659,70
33.628
1.681,40
9,9
2.564,00
22.601.458
903,48
10,9
CVS
600 x 156
600
400
12,5
16568
199
156,2
128.254
4.275,10
25,4
4.745,80
17.076
853,8
9,3
1.302,20
14.559.605
143,45
10,61
CVS
600 x 226
600
400
1625
550
288
226,1
187.600
6.253,30
25,5
6.960,00
26.685
1.334,30
9,6
2.035,20
22.057.184
475,35
10,79
CVS
600 x 278
600
400
1931,5
537
354
277,9
228.338
7.611,30
25,4
8.532,90
33.631
1.681,50
9,7
2.568,50
27.172.949
914,91
10,84
CVS
650 x 211
650
450
1619
612
268,9
211,1
200.828
6.179,30
27,3
6.893,20
28.877
1.283,40
10,4
1.962,90
28.744.377
283,85
11,91
CVS
650 x 252
650
450
1625
600
321
252
248.644
7.650,60
27,8
8.471,30
37.989
1.688,40
10,9
2.569,70
37.098.857
534,26
12,16
CVS
650 x 310
650
450
1931,5
587
395
310,1
303.386
9.335,00
27,7
10.403,90
47.874
2.127,70
113.242,40
45.784.738
1.030,53
12,22
PERFIL
DIM
ENSÕ
ES (mm)
EIXO X‐X
EIXO Y‐Y
PER
FIS SO
LDADOS ‐ SÉRIE CS
PERFIL
DIM
ENSÕ
ES (mm)
EIXO X‐X
EIXO Y‐Y
PER
FIS SO
LDADOS ‐ SÉRIE CVS
197 Tabela Usiminas (continuação)
A
WCw
ITrT
dbf
twtf
h(cm²)
(kg/m)
Ix (cm
4)
Wx (cm³)
rx (cm
)Zx (cm
³)Iy (cm
4)
Wy (cm³)
ry (cm
)Zy (cm
³)(cm6)
(cm4)
(cm4)
VS
550 x 71
550
250
89,5
531
9070,6
44.677
1.624,60
22,3
1.847,60
2.476
198,1
5,2
305,4
1.808.512
23,01
6,34
VS
550 x 82
550
250
812,5
525
104,5
8254.797
1.992,60
22,9
2.230,90
3.257
260,6
5,6
399
2.352.743
40,49
6,53
VS
550 x 92
550
300
812,5
525
117
91,8
63.827
2.321,00
23,4
2.566,90
5.627
375,1
6,9
570,9
4.064.362
477,95
VS
550 x 102
550
350
812,5
525
129,5
101,7
72.857
2.649,30
23,7
2.902,80
8.935
510,5
8,3
774
6.453.105
53,51
9,38
VS
600 x 98
600
250
816
568
125,4
98,5
80.445
2.681,50
25,3
2.981,20
4.169
333,5
5,8
509,1
3.554.733
75,21
6,62
VS
600 x 111
600
300
816
568
141 ,4
111
94.091
3.136,40
25,8
3.448,40
7.202
480,2
7,1
729,1
6.141.074
88,86
8,05
VS
600 x 124
600
350
816
568
157,4
123,6
107.736
3.591,20
26,2
3.915,60
11.436
653,5
8,5
989,1
9.750.584
102,51
9,48
VS
600 x 140
600
300
822,4
555,2
178,8
140,4
123.562
4.118,70
26,3
4.498,00
10.082
672,2
7,5
1.016,90
8.409.244
223,69
8,22
VS
650 x 98
650
300
812,5
625
125
98,1
92.487
2.845,80
27,2
3.171,90
5.628
375,2
6,7
572,5
5.717.797
48,7
7,84
VS
650 x 102
650
250
816
618
129,4
101,6
96.144
2.958,30
27,3
3.299,80
4.169
333,5
5,7
509,9
4.189.691
76,06
6,57
VS
650 x 114
650
300
816
618
145,4
114,2
112.225
3.453,10
27,8
3.807,00
7.203
480,2
7729,9
7.237.858
89,71
8VS
650 x 155
650
300
825
600
198
155 ,4
160.963
4.952,70
28,5
5.407,50
11.253
750,2
7,5
1.134,60
10.988.828
306,33
8,23
VS
700 x 117
700
300
816
668
149,4
117,3
132.178
3.776,50
29,7
4.175,60
7.203
480,2
6,9
730,7
8.424.742
90,57
7,96
VS
700 x 137
700
320
819
662
174,6
137
160.361
4.581,70
30,3
5.017,00
10.379
648,7
7,7
983,4
12.033.853
152,15
8,63
VS
700 x 166
700
320
825
650
212
166 ,4
200.642
5.732,60
30,8
6.245,00
13.656
853,5
81.290,40
15.555.159
328,02
8,78
VS
750 x 125
750
320
816
718
159,8
125,5
162.620
4.336,50
31,9
4.789,10
8.741
546,3
7,4
830,7
11.773.431
96,88
8,48
VS
750 x 140
750
320
819
712
178,6
140,2
186.545
4.974,50
32,3
5.458,40
10.380
648,7
7,6
984,2
13.866.095
153
8,59
VS
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Cw
ITrT
dbf
twtf
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(cm4)
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VS
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VS
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VS
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VS
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VS
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VS
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