Um edifício é feito de muitos "componentes estruturais" justapostos racionalmente para que as pessoas e as coisas sejam suportadas com segurança e funcionalidade e todos os pesos não somente das pessoas e coisas como também o peso do próprio prédio seja racionalmente transmitido ao solo que sustenta o edifício.

 

Figura 1:  Representação esquemática de pessoas e objetos sobre uma laje e dos componentes que transmitem esses esforços solicitantes até o solo.		IDENTIFIQUE OS COMPONENTES PELA COR: AZUL = laje VERDE = viga LARANJA = pilar CINZA = bloco MARROM = estaca

No desenho acima, os móveis e o simpático casal estão apoiados na LAJE.

1 - LAJE

A LAJE é o componente estrutural de duas dimensões que forma o piso do pavimento. O pêso de todas as coisas colocadas em cima do piso, mais o pêso das coisas penduradas debaixo da laje e mais o pêso da própria laje devem ser descarregadas nas vigas. 

Temos diversas alternativas para isso. Podemos descarregar em duas vigas, podemos também descarregar em três vigas e podemos descarregar em 4 vigas. Quanto mais apoios a laje tiver mais segura e estável ela será.

Representamos em planta o lado em que a laje se apóia na viga com um traço cheio.

 

Figura 2: Vista Superior de uma Laje apoiada em 2 lados.  LAJE APOIADA EM 2 LADOS:

Figura 3: Vista Superior de uma Laje apoiada em 3 lados.  LAJE APOIADA EM 3 LADOS:

Figura 4: Vista Superior de uma Laje apoiada em 4 lados.  LAJE APOIADA EM 4 LADOS:

O traço pontilhado indica que a laje, neste lado, não tem apoio na parte de baixo.

Nas alternativas acima, consideramos a laje "simplesmente apoiada" nas vigas. Essa palavra "simplesmente apoiada" significa que o apoio é simples e não transmite outros esforços senão os esforços verticais. Se a laje desejar flambar ela poderá envergar livremente. Veja, no desenho abaixo, o esquema das cargas:

Figura 5: Vista em corte de uma laje recebendo uma carga atuante P1 e as reações de apoio R1 e R2.

Todas as cargas atuantes, representada por P1 estão sendo equilibradas pelas reações das vigas R1 e R2.

Neste caso, a laje está apenas fletida, isto é, uma flexão simples que traciona apenas o lado de baixo da leje. Para armar esta laje basta colocar a armadura inferior para absorver o momento fletor.

Figura 6: Vista em corte de uma laje e o desenho da linha do Momento Fletor.

O desenho acima indica a posição correta da armadura (em traço azul claro). Apresenta também o diagrama dos momentos fletores que é nulo nas posições de apoio e máximo no meio da viga.

A bitola do ferro e a sua quantidade deve ser calculada por um profissional habilitado.

Como a finalidade deste site é apresentar quais são os componentes estruturais de um edifício, deixamos de apresentar o caso de laje engastada.

Todos as cargas recebidas pela laje (peso das coisas e peso das pessoas) e também o seu próprio peso são descarregadas nas vigas.

2 - VIGA

A VIGA é o componente estrutural horizontal de uma direção que tem como finalidade transferir as cargas das lajes para os pilares.

Figura 7: Vista em corte de uma viga recebendo uma carga atuante uniformemente distribuída p1 e as reações de apoio R1 e R2.

Todas as cargas atuantes, representada pelos diversos p1, estão sendo equilibradas pelas reações R1 e R2.

Da mesma forma que as lajes, as vigas podem ter um apoio simples e também pode ter um apoio engastado.

A posição exata dos ferros, a sua bitola e as suas quantidades devem ser calculadas por um profissional habilitado.

Apenas como curiosidade, apresentamos um desenho com as armaduras "positivas" (em azul claro) e "negativas" (em amarelo) posicionadas em uma viga engastada nas duas extremidades. O desenho apresenta também o diagrama do Momento Fletor.

Figura 8: Vista em corte de uma viga com a armadura positiva e a armadura negativa e também o desenho da linha do Momento Fletor  que é difetertne da linha apresentada na figura 6 pois neste caso a viga é "engastada" nas duas extremidades e não simplesmente apoiada.

A preocupação principal do calculista é analisar o que acontece numa seção transversal genérica. Devido ao peso das coisas, uma seção transversal tem uma tendência de "quebrar", isto é, abrir na parte de baixo. Disso resultam dois tipos de zonas, uma que chamamos de zona comprimida e outra que chamamos de zona tracionada.

Na Zona Comprimida, os esforços atuantes tendem a "esmagar" o concreto. Caso as tensões aplicadas nessa zona ultrapassem a resistência à compressão do concreto a peça vai esmagar. Para evitar isso, a seção transversal pode ser aumentada (a peça vai ficar mais grossa) ou podemos escolher um concreto de maior resistência à compressão.

Na Zona Tracionada, os esforços atuantes tendem a "abrir" o concreto. Como o concreto não resiste a esforços de tração, colocam-se armaduras para absorver esses esforços de tração. É por isso que se colocam ferros na parte de baixo da viga.

As vigas descarregam seus esforços nos pilares. Em outras palavras, toda a carga que a viga recebe das lajes e também seu próprio peso, são transferidas para os pilares.

3 - PILAR

O PILAR é o componente estrutural vertical de uma direção que recebe as cargas das vigas e transfere as mesmas para o bloco da fundação. No desenho seguinte, o pilar está representado em cor laranja.

Na parte de cima do pilar você vê a viga (na cor verde) apertando o pilar para baixo e na parte de baixo o bloco da fundação (na cor cinza) resistindo aos esforços aplicados. 

As peocupações do Projetista, com relação ao pilar são:

1. Que o pilar não venha a "flambar";
2. Que o pilar não venha a ser esmagado.

Quando o esforço atuante é excessivo e há perigo de "esmagar" o pilar, então aumentamos a seção transversal do pilar. (o pilar fica mais grosso)

FALMBAGEM é o fato do pilar não aguentar os esforços e vir a envergar.

Figura 11: Vista em corte de um pilar em estado de Flambagem.

Quando os esforços atuantes for excessivo e haver possibilidade do pilar flambar, então aumentamos a seção transversal do pilar. (o pilar fica mais grosso)

Os esforços recebidos pelo pilar mais o peso do próprio pilar são transmitidos para o bloco da fundação.

4 - BLOCO DA FUNDAÇÃO

O BLOCO DA FUNDAÇÃO é o componente estrutural que recebe as cargas atuantes provenientes do pilar e tem a função de distribui-los sobre as estacas. No desenho seguinte, o bloco da fundação está representado na cor cinza.

Quando o solo do local for muito fraco, teremos que utilizar muitas estacas para equilibrar os esforços atuantes.

O Bloco da Fundação tem a responsabilidade de transferir para cada estaca a sua parcela de esforço.

Quando o solo é firme e a carga atuante não é elevada, dispensa-se o emprego de estacas. Nestes casos falamos que a fundação é do tipo "direta" e o bloco da fundação vai ficar apoiado diretamente no solo. Isso pode ser feito por uma sapata, por uma sapata corrida, por uma viga baldrame ou por um simples alicerce.

Quer ver as diferenças entre Sapata, Baldrame ou Alicerce?

5 - ESTACA

A ESTACA é o componente estrutural que tem a função de transmitir os esforços atuantes do bloco da fundação para o solo. Existem muitos tipos de estacas como Broca, Pré-Fabricada, Strauss, Tubulão, Frank, etc.

Basicamente, as estacas transmitem os esforços atuantes para o solo através de 2 formas:

1 - Pelo atrito lateral que acontece ao longo do fuste que chamamos de resistência de fuste.

2 - Pelo apoio da ponta no solo que chamamos de resistência de ponta.

Quando o solo é muito fraco, a gente vai aumentando o comprimento da estaca para ganhar mais superfície de fuste. Em alguns casos, a estaca pode atingir comprimentos bem grandes. Na travessia do Rio Guamá em Belém, chegamos a empregar estacas com 70 metros de comprimento. Quer ver algumas fotos dessa travessia?

O Engenheiro de Fundações ou o Geotécnico irá estudar as características dos esforços atuantes e as características do solo para escolher o tipo de fundação mais adequada. Veja mais detalhes sobre fundações no site www.ebanataw.com.br/fundacoes.

6 - OUTROS COMPONENTES ESTRUTURAIS

Como este site trata das questões sobre CONCRETO, são apresentados, acima, apenas os componentes estruturais principais que são construídos com esse tipo de material.

Existem outros componentes estruturais como a estrutura que suporta o telhado que pode ser feita de madeira, de aço, de alumínio e também de concreto.

Veja mais sobre Telhados em www.ebanataw.com.br/telhados.

Veja detalhes sobre um tipo muito comum de estrutura de cobertura que são as treliças

Existem também estruturas como as paredes de alvenaria auto-portantes. Veja como ocorre a distribuição de esforços solicitantes dentro de uma parede comum. Clique aqui

 

ET-10\www\roberto\concreto\conc7.htm em 20/09/2008, atualizado em 07/01/2012.