Comparativo entre lajes treliçadas e steel deck

1
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
CLÁUDIO MELO
COMPARATIVO ENTRE LAJES TRELIÇA E STEEL DECK
Guarulhos
2008

2
CLÁUDIO MELO
COMPARATIVO ENTRE LAJES TRELIÇA E STEEL DECK
Projeto integrado de final de curso apresentado
ao curso de Engenharia Civil da Universidade
de Guarulhos - UNG, como requisito para
obtenção do título de graduação em
Engenharia Civil. Orientador:
Professor Dr. Eng.º Nelson dos Santos Gomes.
Guarulhos
2008

3
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
A Comissão julgadora do Projeto Integrado de Final de curso, intitulada
“COMPARATIVO ENTRE LAJES TRELIÇA E STEEL DECK”, em sessão pública
realizada em 02 de Dezembro de 2008, considerou o candidato CLAUDIO MELO
aprovado.
COMISSÃO EXAMINADORA:
Professor Orientador (presidente da banca):
Nelson dos Santos Gomes (UNG)_________________________________________
Professores Avaliadores:
1. Oranda Borges Medeiros (UNG)________________________________________
2. Delson de Mendonça Falcão (UNG)_____________________________________

4
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus, pois sem ele não estaria aqui neste momento redigindo este
trabalho.
A minha família, minha esposa e meus filhos que, com muita paciência e
compreensão colaboraram com incentivos, apoio e carinho durante os momentos
mais difíceis.
Ao professor mentor Ms. Wander Nassif, que com sua dedicação e paciência em
transmitir seus conhecimentos para realização deste trabalho.
Ao meu orientador professor Dr. Nelson dos Santos Gomes, que com seu
entendimento técnico, contribuiu muito para o meu desenvolvimento.
Á universidade UnG que proporcionou a chance de alcançar os objetivos.
A todos os professores da Engenharia Civil que de alguma forma colaboraram para
este acontecimento.
E a todos os meus amigos da época de graduação pelos momentos de
descontração.

5
RESUMO
Atualmente, ao se iniciar a concepção do sistema estrutural de uma construção que
muitas vezes é influenciado por imposições arquitetônicas, cabe ao engenheiro
projetista buscar a alternativa estrutural que garanta o melhor critério técnico e
econômico para a realização do projeto. Com este trabalho serão apresentados dois
diferentes tipos de lajes que podem ser utilizadas nas edificações, a laje treliçada, e
a laje mista aço-concreto “steel deck”, a primeira é o tipo mais utilizado, a segunda é
o método utilizado na construção de edificações em muitos países. Mostram-se
ainda, as características estruturais que cada laje possui e os materiais empregados,
pesos e ações atuantes sobre elas.
Através destas características podem-se perceber as vantagens e desvantagens da
aplicação que cada laje pode fornecer aos diferentes tipos de estruturas, adequando
o custo com a viabilidade da aplicação, bem como a facilidade para a execução. As
particularidades do sistema misto requerem um método de dimensionamento e
execução mais trabalhoso daquele utilizado em lajes convencionais treliçada, assim,
face às exigências estabelecidas pelas normas vigentes e sua execução adequada
são indicadas neste trabalho.
Palavras-chave: sistema estrutural, Laje treliçada. Laje steel deck.

6
ABSTRACT
Currently, when you start the design of the structural system of a construction that is
often influenced by taxes architectural, the structural engineer designer seek
alternative that ensures better criterion technical and economic criteria for completion
of the project. This work will be presented two different types of slabs that can be
used in buildings, the slab trellis and the mixed steel-concrete, known as slab steel
deck. The first is the most used, the second is the method used in the construction of
buildings in many countries. It was also show the structural features that each slab
has and the materials used, weights and actions that act on them.
Through these features you can realize the advantages and disadvantages of each
slab application that can provide different types of structures, bringing the cost for the
viability of the application, and the ease for implementation. The characteristics of
mixed system requires a method of design and execution more difficult than slabs
trellis used in conventional thus due to requirements set by standards and their
proper implementation in show in this work.
Keywords: structural system, truss slab, slab steel deck.

7
SUMÁRIO
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL................................................................................1
Fonte: ASCE (1992)...............................................................................................37
2.2.7 Profundidade da linha neutra de uma seção composta....................................37
.................................................................43
ANEXO A – ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DA CHAPA MF-50...................................71
ANEXO B – ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DA CHAPA MF-75 ..................................74
2.2.5 O modelo de folhas poliédricas de Wright........................................................31
2.2.6 Propriedades mecânicas de uma seção composta..........................................32
2.2.7 Profundidade da linha neutra de uma seção composta...................................34
2.2.8 Módulo de cálculo da capacidade de carga da fôrma......................................36
2.2.9 Descriçao do elemento utilizado no sistema de laje “steel deck”.....................37
2.2.9.1 Chapa metalica trapezoidal............................................................................37
2.2.9.2 Dummy elements............................................................................................38
2.2.9.3 Conectores....................................................................................................39
2.2.9.3.1 Conectores soldados – “stud bolt”..............................................................39
2.2.9.3.2 Conectores X-HVB marca “HILTI”..............................................................40
2.2.9.4 Armaduras.....................................................................................................41
2.2.10 Vantagens e desvantagens da utilização de laje “steel deck”........................43
2.2.10.1 Vantagens.....................................................................................................43
2.2.10.2 Desvantagens..............................................................................................43
2.3 Critérios para a escolha da laje – Custo e Benefícios.....................................44
2.3.1 Ações atuantes nas lajes..................................................................................44
2.3.1.1 Carga acidental...............................................................................................45
2.3.1.2 Carga permanente..........................................................................................45

8
2.3.1.3 Sobrecarga permanente.................................................................................46
2.3.2 Determinação do tipo de laje............................................................................46
2.3.3 Vãos teóricos....................................................................................................49
2.3.4 Fôrmas e escoras.............................................................................................49
2.3.5 A laje sobre análise térmica..............................................................................50
3 ESTUDO DE CASO...........................................................................................52
3.1 Analise de custos comparativos entre as lajes...............................................52
3.2 Exemplo prático de colocação de laje “steel deck”.........................................56
3.3 Resultados alcançados .....................................................................................59
4 CONCLUSÃO.....................................................................................................63
5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................65
ANEXOS..................................................................................................................68
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Laje treliçada...............................................................................................14
Figura 2 Elementos de Enchimento - NBR 14859-1-(ABNT-2002)..........................16
Figura 3 Tavelas de cerâmicas.................................................................................17
Figura 4 Exemplos de laje treliçada..........................................................................19
Figura 1 – Laje treliçada. ...........................................................................................16
2.1.2.2 Elementos de enchimento (tavelas)..................................................................18
Figura 2 - Elementos de Enchimento...........................................................................18
Fonte: NBR 14859-1-(ABNT-2002)............................................................................18
2.1.2.3 Concreto moldado no local...............................................................................19

9
Figura 4 – Exemplos de laje treliçada. .....................................................................21
Figura 5 – Esquema da laje com fôrma de aço incorporada. ......................................27
Fonte: Vieira (2003).....................................................................................................28
Figura 6 – Vista geral de uma laje com o “steel deck”, apoiada sobre viga de aço.....28
Fonte: Eurocode 4...................................................................29
...........................................................................................................................29
Figura 8 – Ilustração de possíveis seções críticas. ......................................................30
Fonte: EUROCODE 4 (1990)......................................................................................30
Figura 9 - Relações de carga x deflexão do vão central da laje composta...................31
Fonte: WRIGHT (1990)...............................................................................................31
Figura 10 - Modelagem da laje composta Steel Deck em folhas poliédricas..............34
Fonte: ASCE (1992)...............................................................................................37
Figura 11 - Seção composta típica...............................................................................38
.................................................................43
Figura 16 - Distribuição de temperatura na laje mista em escala de cores..................53
.....................................................................................................59
Figura 17 – Ilustração de instalação de laje “steel deck”..............................59
........................................................................................................60
Figura 19 – Colocação de armaduras...........................................................................61
.....................................................................................................................................61
Figura 20 – Concretagem.............................................................................................61
Figura 21 – Finalização da concretagem.......................................62
Figura 22 - Caesar Park Hotel......................................................................................63
Figura 23 - Mondial Airport Business Hotel ..............................................................63
Figura 24 - Edifício New Century ..............................................................................64
Figura 25 - Hospital Unimed Regional Maringá.........................................................64
Figura 26 - Tribunal de Justiça....................................................................................65

10
LISTA DE TABELAS
Figura 1 – Laje treliçada. ...........................................................................................16
2.1.2.2 Elementos de enchimento (tavelas)..................................................................18
Figura 2 - Elementos de Enchimento...........................................................................18
Fonte: NBR 14859-1-(ABNT-2002)............................................................................18
Tabela 1 - Dimensões, em cm, padronizadas dos elementos de enchimento ....18
Fonte: NBR 14859-1-(ABNT-2002).............................19
2.1.2.3 Concreto moldado no local...............................................................................19
Figura 4 – Exemplos de laje treliçada. .....................................................................21
Figura 5 – Esquema da laje com fôrma de aço incorporada. ......................................27
Fonte: Vieira (2003).....................................................................................................28
Figura 6 – Vista geral de uma laje com o “steel deck”, apoiada sobre viga de aço.....28
Fonte: Eurocode 4...................................................................29
...........................................................................................................................29
Figura 8 – Ilustração de possíveis seções críticas. ......................................................30
Fonte: EUROCODE 4 (1990)......................................................................................30
Figura 9 - Relações de carga x deflexão do vão central da laje composta...................31
Fonte: WRIGHT (1990)...............................................................................................31
Figura 10 - Modelagem da laje composta Steel Deck em folhas poliédricas..............34
..........................................................................................................36
Tabela 2 - Valores práticos para a razão modular........................37
Fonte: ASCE (1992)...............................................................................................37
Figura 11 - Seção composta típica...............................................................................38
.................................................................43
Figura 16 - Distribuição de temperatura na laje mista em escala de cores..................53
.....................................................................................................59
Figura 17 – Ilustração de instalação de laje “steel deck”..............................59

11
........................................................................................................60
Figura 19 – Colocação de armaduras...........................................................................61
.....................................................................................................................................61
Figura 20 – Concretagem.............................................................................................61
Figura 21 – Finalização da concretagem.......................................62
Figura 22 - Caesar Park Hotel......................................................................................63
Figura 23 - Mondial Airport Business Hotel ..............................................................63
Figura 24 - Edifício New Century ..............................................................................64
Figura 25 - Hospital Unimed Regional Maringá.........................................................64
Figura 26 - Tribunal de Justiça....................................................................................65

12
1 INTRODUÇÃO
O tema abordado neste trabalho estuda o comportamento de dois tipos de lajes:
lajes pré-fabricadas treliçada (ou treliça) e laje mista aço-concreto (conhecido como
“steel-deck”).
As lajes são constituídas por elementos estruturais laminares geralmente horizontais
e planos de comportamento bidimensional, que tem como função principal recolher e
transmitir as cargas dos diferentes pisos aos elementos de barra horizontais (vigas)
e dessas aos elementos verticais (pilares).
Estes elementos em uma construção são formados por vigas, que se apóiam em
pilares e estes nas fundações; este conjunto responde pela estabilidade e solidez da
edificação. Tratando-se da Alvenaria Estrutural – situação comum nos casos em que
a estrutura é de pequeno porte, as lajes e as vigas são apoiadas diretamente sobre
as paredes de alvenaria, pois as mesmas constituem os elementos verticais.
Elas também possuem outras funções importantes, como garantir o
contraventamento da estrutura através de chapas horizontais rígidas no seu plano,
que distribuem pelos diferentes pilares as forças horizontais atuantes.
São as lajes e as vigas que ficam responsáveis por transmitir estas forças
horizontais de contraventamento.

13
Cada tipo de laje tem suas potencialidades e limitações. No entanto, é importante
conhece-las para que a escolha recaia naquela que poderá atender melhor às
exigências do usuário.
Os custos vem sendo ainda um dos principais fatores analisados na hora de se fazer
a concepção estrutural, sendo que pensando na economia, estão sendo feitos
métodos de construção cada vez mais econômicos e com o máximo de eficiência.
As lajes treliça (ou treliçada) têm se intensificado nos últimos anos, o que era em
principio uma solução adotada para edificações de pequeno e médio porte, se tornou
viável em grandes obras como prédio de diversos andares, edificações de grandes
vãos e até mesmo pontes. Isso tudo devido a entrada do mercado das lajes com
vigotas treliçadas cerâmica e em EPS (Poliestireno expandido), conhecido como
isopor.
O sistema de lajes mistas (“steel deck”) é para as estruturas dos pisos considerados
por muitos técnicos, uma solução estrutural de execução com velocidade rápida,
utilizando-se de uma mão de obra especializada que agrega racionalidade,
economia e segurança.
Versa na utilização de uma fôrma de aço nervurada como fôrma permanente de
suporte para o concreto antes da cura e das cargas de utilização. Após a cura do
concreto, os dois materiais, a fôrma de aço e o concreto, combinam-se
estruturalmente, formando o sistema misto. A fôrma de aço substitui então a
armadura positiva da laje.
A utilização das lajes mistas em edifícios no Brasil é recente e tem aumentado
consideravelmente. Na Europa e nos Estados Unidos, a utilização desse sistema em
edifícios e pontes é mais comum. E surge como mais uma opção construtiva.
Neste sentido justifica-se a escolha do tema, com os seguintes objetivos:
Objetivo geral: Descrever a laje treliçada e a laje “steel deck”, para posteriormente
atingir aos objetivos específicos que são:
Comparar custos e benefícios entre os dois tipos de laje;

14
Apresentar as NBRs da Associação Brasileira de Normas Técnicas e
recomendações na instalação e uso das respectivas lajes.
A metodologia ou método científico é descrito por Gil (1999, p.26) como “o conjunto
de procedimentos intelectuais e técnicos adotados para atingir o conhecimento”.
Portanto, é importante que se esclareça a maneira com a qual esse trabalho será
realizado, bem como a ordem a ser seguida para que se possa entendê-lo
detalhadamente.
2 REFERENCIAL TEÓRICO
Este trabalho se enquadra no formato de pesquisa bibliográfica, pois de acordo com
Oliveira (2002, p.119) “a pesquisa bibliográfica tem por finalidade conhecer as
diferentes formas de contribuição científica que se realizaram sobre determinado
assunto ou fenômeno”. Como o assunto é sobre lajes treliçadas e “steel deck”, a
pesquisa será realizada com base nessas palavras chaves, por meio de livros
especializados, revistas conceituadas ligadas a essa área e jornais de grande
circulação no meio acadêmico, além de sites direcionados para esse estudo
científico.
E seguindo o raciocínio, essa pesquisa é denominada exploratória, pois segundo Gil
(2002, p.41) ela “tem como objetivo proporcionar maior familiaridade com o
problema, com vistas e torná-lo mais explícito ou a constituir hipóteses”. (GIL, 1999,
p. 65).
2.1 Laje treliçada
2.1.1 Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas)
A laje nervurada treliçada, que também é conhecida como laje treliçada, é
constituída por uma armadura com estrutura metálica denominada treliça e por

15
vigotas treliçadas pré-fabricadas, dispostas na direção do menor vão. Pode ser
utilizada em obras grandes, pois ela oferece uma maior resistência e com ela podem
se obter vãos maiores aumentando-se as treliças. Pelo fato de suportar grandes
cargas, é permitida a execução de paredes diretamente sobre estas lajes. Este tipo
de laje também pode ser aplicado na construção de obras residenciais de pequeno
porte.
Elas possuem baixo peso próprio, proporcionando uma estrutura mais leve, com
redução na quantidade de vigas e pilares e alívio das cargas na fundação. A
configuração do sistema com treliças permite a confecção das lajes nervuradas em
uma ou em duas direções.
O primeiro caso também é chamado de unidirecional, enquanto que o segundo é
denominado por sistema bidirecional. A laje é considerada bidirecional, pois possui
nervuras resistentes em duas direções ortogonais, que serão muito importantes para
a diminuição das flechas e no travamento transversal da laje.
Segundo Knijnik (2006), a altura (h) das lajes treliçadas varia entre 10 e 30 cm e
vãos usuais de 4 a 6 m, podendo chegar a vãos de até 12 m. A laje tipo treliça
necessita de escoras no sentido transversal das treliças durante o processo de
concretagem, porque enquanto o concreto estiver fresco a compressão será resistida
pela armadura superior. Após a concretagem as treliças metálicas servem como
ligação entre o concreto do elemento pré-moldado e o concreto da capa.
O custo da estrutura ainda é diminuído, pois é possível reduzir em até 40% o volume
de concreto das lajes usando um enchimento de blocos de cerâmica, de concreto ou
EPS (isopor) apoiados entre as vigotas, criando uma laje nervurada sem fôrmas e
com escoramento muito simplificado. Na figura 1 o esquema de uma laje já montada
e as vigotas.

16
Figura 1 – Laje treliçada.
Fonte: Associação Brasileira de Cimento Portland (2008).
2.1.2 Descrição dos materiais utilizados na confecção da laje treliçada

17
Os materiais que compõem uma laje treliças, são: as vigas ou vigotas de concreto,
os elementos de enchimento, que são de cerâmica ou isopor (EPS), do concreto
para preenchimento da espessura desejada de projeto.
É utilizada também, uma malha de aço para reforço da estrutura e também, para
diminuir esforços do cisalhamento, onde veremos com mais detalhes no capitulo
seguinte que trata de laje mista.
2.1.2.1 Vigotas pré-moldadas
As vigotas geralmente em seção “T” invertido ou “I” são compostas por uma base de
concreto englobando parcialmente a armadura de treliça que é uma treliça espacial
de aço, constituída por dois fios de aço paralelos na base e um fio de aço no topo,
soldados por meio de eletrofusão, o que permite uma perfeita aderência ao concreto
lançado na obra. Esta armação treliçada, constitui um importante papel, pois é
através dessa estrutura espacial que se obtém a rigidez necessária para a sua
fabricação, transporte e montagem.
São executadas em fôrmas metálicas simples, em pequenas unidades de produção,
com instalações físicas modestas, quando são atendidas para uso residencial, e com
instalações mais modernas quando trata de obras maiores permitindo que sejam
feitas lajes com vãos maiores.
Cabe salientar, que com a utilização de nervuras com armadura treliçada, podem-se
obter efetivamente lajes armadas nas duas direções, também chamadas de lajes
bidirecionais. Nesse tipo de laje aplicam-se as indicações de projeto das lajes
nervuradas ou mistas das estruturas de concreto moldado no local, com as
particularidades do concreto pré-moldado apenas no que se refere às situações
transitórias.

18
2.1.2.2 Elementos de enchimento (tavelas)
No Brasil os elementos de enchimento mais utilizados são os produzidos a partir de
poliestireno expandido (EPS) e os blocos cerâmicos, e deve ser seguida a tabela 2
conforme 14859-1:2002 e conforme medidas da figura 14.
Figura 2 - Elementos de Enchimento.
Fonte: NBR 14859-1-(ABNT-2002).
Tabela 1 - Dimensões, em cm, padronizadas dos elementos de enchimento

19
Altura (he) nominal 7.0 (mínima); 8.0; 9.5; 11.5; 15.5; 19.5; 23.5; 28.5
Larqura (be) nominal 25.0 (mínima); 30.0; 32.0; 37.0; 39,0; 40.0; 47.0; 50.0
Comprimento (c)
nominal
20.0 (mínima); 25.0
Abas de encaixe
(av) 3,0
(ah) 1,5
Fonte: NBR 14859-1-(ABNT-2002)
As lajotas, normalmente cerâmicas, não trabalham estruturalmente, apenas servem
de forma para o concreto da capa. A capacidade resistente do piso é dada pelo trilho
e pela capa de concreto feita no local. É importante que o peso da lajota seja o
menor possível e que a capa de concreto seja bem resistente. Na figura 3 é
demonstrada os tipos de lajotas de cerâmica.
Figura 3 – Tavelas de cerâmicas
Fonte: www.concrefato.com.br – acesso em 20/08/2008
2.1.2.3 Concreto moldado no local

20
Como sabemos o concreto é constituído por cimento, areia e brita; para o caso de
lajes pré-moldadas, devem-se fazer alguns procedimentos para que a concretagem
seja executada sem desperdícios ou falta de materiais.
Antes de proceder a concretagem da capa, é importante que se faça uma limpeza
cuidadosa da interface dos elementos da laje (elementos de enchimento, vigotas,
forma das vigas, etc.) e o concreto a ser lançado, evitando-se a presença de
qualquer substância (areia, pó) que possa prejudicar a transferência de esforços
entre as superfícies de contato.
A concretagem da laje deve ser acompanhada por alguns cuidados. Devendo
colocar passadiços sobre a laje para o transito sobre a laje; é preciso instalar guias
como talíscas para “sarrafiar” o concreto lançado; antes do lançamento, deve ser
feito o umedecimento da interface entre os elementos da laje e o concreto a ser
lançado, evitando-se, porém, que haja água livre. A concretagem deve ser feita de
uma só vez procurando evitar deixar juntas da concretagem (juntas frias). Outro fator
que se deve levar em conta é a vibração do concreto, adensando o concreto
suficientemente para que ele penetre no espaço entre os elementos de enchimento e
as vigotas, evitando-se a presença de vazios (“bicheiras”) e solidarizando assim a
capa com as nervuras e é importante garantir o posicionamento das armaduras da
laje durante a concretagem, impedindo que elas se desloquem.
Segundo Knijnik (2006) “Ao endurecer o concreto da capa superior da laje, a laje se
torna monolítica, já que a treliça funciona como ponte, ligando o concreto da vigota
vindo da fábrica com o lançado na obra. É sempre vantajoso que a treliça seja
executada em aço nervurado, pois quando o concreto da capa é lançado sobre a
laje, o mesmo envolve a treliça favorecendo sua aderência e evitando o
aparecimento de trincas”.
Através da treliça e da capa de concreto que se obtém a capacidade resistente do
piso, os elementos de enchimento como as lajotas cerâmicas, servem apenas como
fôrma para o concreto de capa, pois elas não trabalham estruturalmente.

21
Figura 4 – Exemplos de laje treliçada.

22
Fonte: Koncrelar (2008).
Existem dois tipos diferentes de armaduras em treliça, uma com sapata conhecida
como vigota treliçada e a outra sem a sapata conhecida como treliça simples. A
treliça simples é utilizada em armadura de lajes concretadas inteiramente no local.
Este tipo de treliça exige o emprego de fôrmas completas, que podem ser feitas de
madeira ou especiais industrializadas.
A laje com vigotas treliçadas não exige a utilização de fôrmas, elas já vem
industrializadas e se torna mais econômica, e podem ser executadas com esse tipo
de armadura lajes maciças e nervuradas. Para as lajes nervuradas, através da

23
armadura em treliça, consegue-se vencer grandes vãos e sustentar cargas bem
elevadas.
2.1.3 Vantagens e desvantagens das lajes treliçadas
Segundo a Revista Arquitetura & Construção (1998):
a) Vantagens da laje treliça com bloco cerâmico
- É o sistema mais barato para lajes finas que cubram pequenos vãos.
b) Desvantagens da laje treliça com bloco cerâmico
- Frágeis, as lajotas podem quebras no transporte, na colocação e na
concretagem.
c) Vantagens da laje treliça com blocos de EPS
Segundo Concrefato (2008), são:
- Economia de mão de obra na montagem, graças a sua leveza e fácil
manuseio;
- Facilidade de recortes nas tubulações e cantos irregulares; - Economia
de concreto, por não ser vazado evita um grande desperdício nos topos e nas
nervuras de travamento;
- Grande redução no peso próprio da laje treliça;
- Isolamento térmico e acústico, pois 75% do calor de uma residência entra
pelo teto e logo se percebe o conforto proporcionado pela Laje EPS (Isopor).
- Lajes mais leves proporcionando menor carga nas estruturas e
fundações;
- Rapidez e economia de mão-de-obra na montagem;
- Menor consumo de escoramentos;

24
- Flexibilidade de medidas;
- Sem perdas (as peças de EPS não quebram durante o transporte);
- Não há absorção da água do concreto mantendo o fator água/cimento
constante o que proporciona a cura adequada do concreto nas lajes;
- As instalações elétricas são facilitadas permitindo a abertura de “sulcos”
no EPS para a passagem das tubulações que ficam embutidas e não sobre as
lajotas cerâmicas que podem ocorrer o enfraquecimento da capa de concreto sobre
a laje montada.
d) Desvantagens da laje treliça com blocos de EPS
- Não é possível fazer furos na parte inferior; é preciso passar uma cola especial na
face aparente do isopor para que o acabamento (chapisco ou gesso) possa aderir ao
material. (REVISTA ARQUITETURA & CONSTRUÇÃO, 1998).
2.1.4 Normas técnicas para aplicação às lajes
Para se fazer o dimensionamento das lajes é necessário fazer à utilização das
seguintes normas técnicas:
NBR – 6118:2003 – Projetos de estruturas de concreto;
NBR – 6120:1980 – Cargas para cálculo de estruturas de edificações;
NBR – 8681:2003 – Ações e segurança nas estruturas;
NBR – 14931:2003 – Execução de estruturas de concreto;
NBR - 14859-1:2002 - Laje pré-fabricada – Requisitos. Parte 1: Lajes unidirecionais;
NBR – 7480:1996-2007 – Barras e fios de aço destinados a armaduras de concreto
armado.
2.1.5 Nova norma técnica NBR 8800:2008.

25
Durante a realização desta pesquisa surgiu a notícia de que, em 11 de setembro de
2008 está sendo lançada, a nova norma técnica de estruturas, renomeada como
Projeto de Estrutura de Aço e de Estrutura Mista de Aço e Concreto de Edificações.
A NBR 8800:2008 substitui a norma Projeto e Execução de Estruturas de Aço de
Edifícios, publicada em 1986.
A revisão incorpora os resultados de novas pesquisas, realizadas na Europa, na
América do Norte e também no Brasil nos últimos 20 anos.
Segundo Fakury (2008):
O texto da NBR 8800:2008 possibilita procedimentos mais realísticos
para análise e estabilidade estrutural, prescrições para assegurar a
integridade estrutural, estabelecimento de critérios mais corretos para
determinação de esforços resistentes para diversos estados-limites
últimos (ruptura da área líquida de barras tracionadas e flambagem
lateral com torção de vigas, por exemplo) e o uso de novos
parâmetros para os estados-limites de serviço. Também foi
introduzido um anexo com diretrizes sobre durabilidade de elementos
de aço frente à corrosão e que as questões relacionadas à execução
de estruturas foram eliminadas - estas serão tratadas por uma norma
exclusiva.
Fakury (2008) explica ainda, que o texto possui compatibilidade com outras NBRs
que tiveram revisões publicadas nos últimos anos, como a ABNT NBR 6118 - Projeto
de Estruturas de Concreto - Procedimento e a ABNT NBR 8681 - Ações e Segurança
nas Estruturas - Procedimento. Os cálculos também são compatíveis com as
principais normas internacionais, como o ANSI/AISC 360-05 - Specification for
Structural Steel Buildings, o Eurocode 3:2007 - Design of Steel Structures e o
Eurocode 4 - Design of Composite Steel and Concrete Structures.
E complementa:

26
A ABNT NBR 8800 possui em seu escopo, além das estruturas de
aço, as estruturas mistas de aço e concreto. Assim, há também
regras completas para o projeto de elementos estruturais mistos de
aço e concreto, como vigas, pilares, lajes e ligações.
Para Fakury (2008), uma das modificações mais importantes da nova NBR, é a
possibilidade do uso de métodos de cálculo modernos e que permitem estruturas
mais leves, competitivas e com confiabilidade relativamente uniforme. Outra questão
levantada pelo engenheiro é inclusão de elementos estruturais mistos de aço e
concreto (pilares, lajes e ligações mistas que podem constituir a solução estrutural
mais racional sob os aspectos funcional, arquitetônico e econômico).
2.2 Sistema de lajes “steel deck”
2.2.1 Breve histórico das lajes mistas “steel deck”
Segundo Crisinel e O’leary (1996), nos EUA, os primeiros sistemas de lajes mistas
surgiram no final da década de 30, apresentando-se como substitutos ao sistema
tradicional de lajes de concreto armado e sendo utilizados inicialmente em edifícios
altos em construções metálicas.
Na Europa, o sistema de lajes mistas surgiu no final dos anos 50, com o emprego de
fôrmas de aço corrugadas, amparadas em vigas de aço. A interação entre a fôrma
de aço e o concreto, naquela ocasião, era feita unicamente por atrito.
2.2.2 Descrição do funcionamento da estrutura da laje aço-concreto
O sistema de laje mista de concreto armado com fôrma de aço incorporada (ou,
ainda ‘forma colaborante’ – “steel deck”) começou a fazer parte da construção civil
brasileira apenas na década de 90. Nos Estados Unidos, na Europa e na Austrália,
este tipo de elemento estrutural é muito mais conhecido devido principalmente às
suas vantagens funcionais, estruturais e econômicas.
Utilizando uma chapa metálica trapezoidal como estrutura permanente na qual o
concreto é lançado. Durante a fase de construção, o concreto é líquido e a fôrma de

27
aço atua como escoramento e superfície de trabalho, suportando as ações
permanentes e as sobrecargas acidentais. Com o concreto endurecido, a fôrma
passa a atuar como uma armadura de tração da laje, trabalhando estruturalmente
em conjunto com o concreto.
Embora difundido mundialmente, este elemento estrutural depende muito de testes
laboratoriais para a sua total representação, motivo pela qual a análise numérica é
pouco utilizada.
Com a intenção de analisar o sistema de lajes “steel deck” por meio de tratamento
numérico, este capítulo apresenta algumas hipóteses e particularizações para que
este objetivo seja alcançado. Em outras palavras, considera-se inicialmente o
modelo de folhas poliédricas descrito por Wright (1990).
O sistema resiste aos carregamentos permanentes e acidentais de uma maneira
composta, com a ação de flexão no vão central sendo suportada pelo concreto em
compressão e a fôrma de aço em tração. O comportamento associado dos dois
materiais ocorre se houver a garantia de transmissão de esforços de cisalhamento
na interface aço/concreto, seja por meio de ligação química, ou ligação mecânica
entre o concreto e a fôrma de aço.
Em uma laje típica, a espessura do concreto gira em tomo de aproximadamente 120
a 200 mm e o comprimento (vão) da mesma fica entre 2 a 4 m. A ação deste
concreto durante a fase de construção depende de muitos fatores tais como
resistência, densidade, tipo de agregado, trabalhabilidade durante o lançamento, etc.
Isto mostra, portanto, a grande dificuldade de se prever com clareza o
comportamento exato da laje composta, quando a mesma for submetida a
acréscimos de carregamento ao longo do tempo.
Figura 5 – Esquema da laje com fôrma de aço incorporada.

28
Fonte: Vieira (2003).
Figura 6 – Vista geral de uma laje com o “steel deck”, apoiada sobre viga de
aço.
Fonte: Metform (2008).
É de grande importância para a construção mista que exista uma boa aderência
entre o concreto e a chapa de aço. A ausência de aderência gera um deslizamento

29
entre os dois materiais fazendo com que ambos trabalhem de forma isolada, alem de
impossibilitar a transferência de esforços.
As mossas (“embossments”), figura 7 ou dispositivos similares de conexão ao
esforço cisalhante, perfilados nas reentrâncias e saliências do perfil metálico,
permitem que o concreto endurecido e a forma de aço atuem conjuntamente para
formar a laje composta.
Figura 7 – Mossas (reentrâncias) distribuídas pela chapa.
Fonte: Eurocode 4
As características das mossas influem bastante na resistência ao cisalhamento
horizontal do sistema, sendo comum cada fabricante desenvolver um padrão próprio.
O comportamento estrutural do sistema composto é influenciado grandemente pelo
concreto que forma a maior parte da laje. Este concreto deve resistir aos esforços de
compressão e cisalhamento vertical. Usualmente a sua resistência característica à
compressão (fCk) e igual ou superior a 20 MPa. A tela soldada, posicionada nas duas
direções da laje, é colocada para controlar as fissuras decorrentes do processo de
retração do concreto e da variação de temperatura. A armadura negativa é
normalmente colocada em locais onde haja continuidade da laje, existindo, portanto
regiões de momento negativo.
2.2.3 Verificação da laje mista aos estados limites últimos

30
A normalização atual da laje composta prevê que o modo de ruptura mais verificado
experimentalmente é o cisalhamento longitudinal entre a fôrma de aço e o concreto,
caracterizado pelo deslizamento relativo entre os dois materiais, conforme mostra a
Figura 8, seção crítica II (Eurocode 4, 1990). Os estados limites que devem ser
verificados são baseados nos seguintes modos de colapso:
Figura 8 – Ilustração de possíveis seções críticas.
Fonte: EUROCODE 4 (1990).
- seção critica I – flexão: resistência ao momento fletor. Este estado limite
pressupõe interação completa entre a fôrma e o concreto e pode ser critico se o vão
de cisalhamento for suficientemente grande.
- seção critica II – cisalhamento longitudinal: a carga máxima na laje é
determinada pela resistência ao cisalhamento longitudinal, não sendo possível
atingir-se a resistência ultima ao momento fletor.
- seção critica III – cisalhamento vertical: este limite pode ser critico
somente em casos especiais, por exemplo, em lajes espessas de vão curto, sujeita a
cargas elevadas.
2.2.4 Comportamento da laje ao aumento de carga

31
Figura 9 - Relações de carga x deflexão do vão central da laje composta.
Fonte: WRIGHT (1990).
Segundo Wright (1990), é possível estabelecer através de testes laboratoriais um
padrão de comportamento de uma laje típica sujeita a um aumento progressivo de
carga até sua ruptura, conforme mostra a Figura 9, sendo este padrão descrito
sucintamente a seguir:
Para pequenos carregamentos (Figura 9: fase a) a laje composta age teoricamente
como uma viga, com a linha neutra posicionada geralmente na porção de concreto
perto do topo da seção, Este comportamento continua até que a tensão no concreto
encontre sua tensão de ruptura.
O segundo estágio de comportamento ocorre com o início da ruptura (Figura 9: fase
b). As fissuras podem ser inicialmente micros fissuras, mas depois que isso ocorre, o
concreto diminui sua capacidade de tração e esta zona fissurada não faz mais parte
do momento resistente da laje. Como resultado, a linha neutra move-se para cima.
Este comportamento apresenta certo grau de não linearidade; contudo, na prática,
isto é muito pequeno, sendo normalmente ignorado na maioria dos métodos de
análise.

32
Um outro aspecto deste estágio é a transferência de cisalhamento no concreto
fissurado e entre o concreto e a fôrma de aço. De fato, pode-se observar que os
próximos estágios de comportamento da laje são dominados pela diminuição da
resistência ao cisalhamento. Como o concreto na zona de tração fissura, sua
capacidade de transferir cisalhamento diminui e o cisalhamento total sobre a seção é
redistribuído para o concreto não fissurado acima da linha neutra e também para o
perfil de aço.
Como resultado, a capacidade da seção ao cisalhamento é reduzida e ocorrem
deformações de cisalhamento. Pode-se deduzir então que a zona de tração no
concreto e o perfil de aço ganham urna parte substancial do carregamento
cisalhante. Embora este cisalhamento seja transferido pelo entrelaçamento dos
agregados do concreto, o esforço cisalhante longitudinal complementar pode ser
transferido pela interface entre a fôrma de aço e o concreto. Além do mais, as
ligações químicas formadas pela pasta de cimento com a fôrma de aço são
surpreendentemente fortes e adequadas para transferir este cisalhamento (Figura 9:
fase c).
Quando os carregamentos sobre a laje aumentam, as mossas são acionadas no
sentido de transferir mais e mais cisalhamento. Isto pode causar algum
escorregamento entre os materiais (Figura 9: fase e), com o concreto tendendo a
romper os dispositivos de conexão.
Crisinel et al. (1992) identificaram dois tipos de colapso. O primeiro, um colapso
frágil, ocorre quando as mossas ainda podem transferir pequenas cargas, que levam
ao rompimento da laje logo depois que as ligações químicas entre o aço e o concreto
se rompem.
O segundo, um colapso dúctil, ocorre quando as mossas continuam a transferir
cisalhamento mesmo depois que as ligações químicas entre o aço e o concreto
tenham se rompido.
Entretanto, segundo Wright (1990), o comportamento deste tipo de laje na fase de
colapso é relativamente imprevisível, mesmo com o uso de testes laboratoriais.

33
Segundo ele, depois que as mossas são requisitadas a trabalhar em sua capacidade
máxima, a análise do seu comportamento envolve deformações plásticas
consideráveis. Isto dependerá essencialmente da análise da extensão das fissuras
na zona de tração do concreto. Embora estas fissuras possam ocorrer em níveis de
carregamento relativamente baixos, a exata extensão das mesmas é de difícil
detecção.
Adicionalmente, mesmo que a largura da seção fissurada possa variar ao longo do
comprimento da laje, o seu efeito é pequeno em comparação com o comportamento
geral da peça.
Além do mais, as fissuras no concreto e o escorregamento entre o concreto e o aço
podem apresentar deformações cisalhantes relativamente grandes, a qual pode
influenciar grandemente o comportamento geral da laje. A quantificação da
deformação por cisalhamento é dependente da extensão das fissuras, da largura das
mesmas e da rigidez da transferência longitudinal de cisalhamento entre o concreto
e a fôrma de aço.
Em conseqüência disto, uma hipótese razoável e conservadora é a de que a laje
composta possa se comportar como uma viga prismática e que a tração no concreto
não é considerada no cálculo da flexão. Portanto, uma conservadora descrição da
análise linear elástica do comportamento da laje composta, deve permanecer
aproximadamente entre as fases (c) e (d) da Figura 9.
As normas de cálculo atuais ASCE (1992), Eurocode 4 (1992), BS 5950 Parte 4
(1994) e a norma brasileira NBR 14323 (1999) mostram que os procedimentos para
análise do comportamento da laje composta são baseados em equações derivadas
empiricamente. As mesmas prevêem dois métodos de verificação, ambos
dependentes de ensaios experimentais: o método m-k e o método da interação
parcial. Estes métodos empíricos dependem de testes individuais para cada tipo de
perfil de aço a ser utilizado, Uma alternativa aos ensaios experimentais foi
apresentada por Wright (1990), onde descreveu o sistema de lajes “steel deck”
através de um modelo de folhas poliédricas. A descrição deste modelo é feita a
seguir.

34
2.2.5 O modelo de folhas poliédricas de Wright
Uma seção transversal típica representativa do modelo em folhas poliédricas
apresentado por Wright (1990) pode ser vista na Figura 10.
Figura 10 - Modelagem da laje composta Steel Deck em folhas poliédricas.
Fonte: Adaptado de Wright (1990).
A ação principal de flexão na laje composta é registrada por um par formado pela
compressão do concreto e tensão no aço. A resistência ao cisalhamento, embora
sendo uma parte essencial do esforço na laje apresenta menor efeito na rigidez
global do que o par de momentos. Conseqüentemente, o sistema de lâminas
mostrado na Figura 10, foi concebido para separar a ação principal de flexão da
ação do cisalhamento.
Através desta hipótese o modelo de Wright (1990) assume que o componente
estrutural pode ser descrito por folhas poliédricas. Em outras palavras, a porção de
concreto não fissurada é assumida como uma placa fina e a porção em chapa
dobrada como uma associação de lâminas contendo o estado piano de tensão e de
flexão de placas finas. Duas lâminas verticais (“dummy elements”) contendo apenas
o estado plano de tensão são utilizadas para a ligação entre o concreto e o aço.

35
Adicionalmente, estas lâminas verticais são usadas para o estudo do efeito das
tensões de cisalhamento no contato aço-concreto e na influência do escorregamento
na capacidade, portanto, o modelo apresentado utiliza a superposição dos estados
de flexão de placas finas e estados planos para a formação de um sistema de
equações final. Este modelo foi utilizado por Wright para analisar os resultados de 32
testes laboratoriais.
Dentro deste contexto, uma aplicação potencial da formulação desenvolvida no
presente trabalho, é tratar a modelagem numérica da laje composta, através da
adoção de folhas poliédricas por sub-regiões do Método Direto dos Elementos de
Contorno.
Contudo, é preciso tecer antecipadamente algumas hipóteses e considerações a
respeito das propriedades individuais das folhas poliédricas (macro-elementos) a
serem consideradas.
2.2.6 Propriedades mecânicas de uma seção composta
As propriedades mecânicas dos materiais utilizados na laje composta “steel deck”,
têm importância fundamentai na análise deste elemento estrutural. Neste sentido é
preciso lembrar que pelo modelo descrito por Wright (1990), assume-se que na laje
composta submetida à flexão, a parte do concreto que está submetido à tração
encontra-se fissurada. Para quantificar a hipótese de que parte do concreto na laje
está fissurada, utilizam-se os conceitos de seção composta transformada
apresentado pela ASCE (1992), Uma das propriedades a serem determinadas para
a utilização dos conceitos de seção composta é a chamada razão modular.
Certas propriedades de uma seção composta aço-concreto podem ser determinadas
pelo método da seção transformada (“transformed section method”). Ao contrário das
especificações de concreto armado, onde uma barra de aço da armadura é
transformada em uma área equivalente de concreto, esta metodologia convenciona
que a laje de concreto da seção composta é equivalentemente transformada em aço.
Como resultado, a área de concreto é reduzida através do uso de uma largura de

36
laje igual a b/n, onde n = Es/Ec é a razão entre os módulos de elasticidade da fôrma
de aço e do concreto, respectivamente.
O módulo de elasticidade da fôrma de aço Es é adotado, normalmente, de acordo
com especificações do fabricante. O módulo de elasticidade do concreto Ec pode ser
efetivamente calculado através da seguinte equação da ASCE:
Ec = w1,5
(0,043)√fck (MPa)
Onde w é a densidade do concreto em kg/m3
e fck é a resistência à compressão no
concreto em MPa.
A equação acima pode ser convertida aproximadamente para:
Ec = w1,5
(0,041)√fck (MPa)
A última equação mostra que Ec é aproximadamente 4% menor, quando comparado
com a equação anterior. Para um concreto com peso normal, a última equação
também pode ser escrita da seguinte forma:
Ec = 4600√fck (MPa)
Definidas as propriedades mecânicas dos materiais utilizados na laje composta, é
possível determinar a chamada razão modular. A Tabela 2 abaixo indica alguns
valores práticos usualmente utilizados do cálculo de uma seção composta.

37
Tabela 2 - Valores práticos para a razão modular
Razão modular fck
n = Es/Ec (Mpa)
9 21
8 1/2 24
8 28
7 1/2 31
7 35
6 1/2 42
Fonte: ASCE (1992)
2.2.7 Profundidade da linha neutra de uma seção composta
No modelo descrito por Wright (1990), a ação principal de flexão é condicionada por
um par formado entre a compressão no concreto e a tensão no aço. Este princípio foi
aplicado ao modelo mostrado na Figura 10, onde um sistema de lâminas foi
idealizado para separar a ação de flexão e a ação de cisalhamento. As lâminas
horizontais representam a ação de flexão e as lâminas verticais a ação de
cisalhamento. É assumido que a maioria do concreto da parte (racionada está
fissurado e o concreto remanescente está submetido à compressão somente. A
espessura do concreto submetido a compressão é dependente da profundidade da
linha neutra (N.A.). Conseqüentemente, o concreto em compressão pode ser
modelado como uma placa fina de mesma espessura, posicionada no meio da seção
de concreto não fissurada.
A linha neutra da laje composta está posicionada normalmente na área de concreto
acima do topo da fôrma de aço. A distância ycc, da fibra extrema de compressão do
concreto à linha neutra da seção composta transformada, pode ser determinada
usando-se a notação dada pela Figura 11.

38
Figura 11 - Seção composta típica.
Fonte: Adaptado de ASCE (1992).
Pela figura, segundo a ASCE (1992), C.G.S. é o centróide da seção transversal da
fôrma de aço, N.A. é a linha neutra da seção composta transformada, b é a largura
da laje, Bb é a largura da nervura inferior da fôrma, Cs é o espaçamento de cada
célula, d é a altura efetiva da laje, distância entre a fibra extrema de compressão do
concreto e o centróide da seção transversal da fôrma de aço, dd é a altura total do
perfil de aço, h é a altura total da laje composta, hc é a altura de concreto sobre o
topo das nervuras da fôrma de aço, Wr é a largura média da nervura inferior, ycs é a
distância entre a linha neutra da seção composta ao centróide da fôrma de aço e ysb,
é a distância entre o centróide e a parte inferior da fôrma de aço.
A distância da fibra extrema de compressão é calculada da seguinte forma: quando
ycc é igual, ou menor que a altura do concreto, há sobre a parte superior das
nervuras da forma de aço, isto é, ycc ≤ hc, então (ASCE, 1992)
Ycc = d {[2ρn + (ρn)2
] ½
- ρn}
Se ycc > hc, utiliza-se ycc = hc. Em (equação acima), p = As/bd é a razão de reforço
entre a área As da fôrma de aço e a área efetiva de concreto (bd), n = Es/Ec é a razão
modular, Es é o módulo de elasticidade da fôrma de aço e Ec é o módulo de
elasticidade do concreto.

39
A referida equação é baseada nos conceitos de seção de concreto armado
transformada, utilizando as hipóteses apresentadas pela ASCE (1992). O seu
desenvolvimento é baseado no conceito de que a parte de concreto submetida à
tração está fissurada.
Acredita-se que em um futuro próximo, estes elementos estruturais sejam menos
dependentes do estudo experimental e que se possa fazer uso dos resultados
obtidos neste trabalho.
2.2.8 Módulo de cálculo da capacidade de carga da fôrma
Exemplo de calculo de capacidade de carga em forma de laje MF-75 de espessura
0,8 mm, aço ZAR-280 com fy 280 Mpa, com altura total de 150 mm, sendo 75 mm da
forma mais 75 mm do concreto acima da forma. Considerando fck = 25Mpa o vão
isostático é de 3,50 m.
Figura 12 - Seção transversal da laje
Fonte: Deliberato, C. (2006)
- Verificação do momento fletor:
Mn = Npa (dp – 0,5a) onde Npa = Ap. fyp/1,15
Considerando Ap = 11,12 cm² (vide anexo-B) considerando 1,0 m de largura, fyp =
28,00 kN/cm², temos:
Npa = 11,12x28,00/1,15 = 270,75 kN
75 mm
75 mm

40
dp = Distancia de face superior da laje ao centro de gravidade da área efetiva da
forma, e neste caso é = 112,50 mm (fabricante)
a = espessura do bloco de concreto = Npa/(0,85fcdxb)
onde: b = largura considerada da laje = 100 cm
fcd = fck/1,40 = 25,00/1,4 = 1,79 kN/cm²
a = 270,75/0,85x1,79x100,00 = 1,78 cm < 7,50 cm - confirma que a linha está
acima da forma metálica.
Como: Mn – Npa (dp – 0,5a) = 270,75 x (11,25 – 0,50x1,78) = 2804,87 kN/cm
. ˙ . Mn = 28,05 kNm como Md = ql2/8 ------- 28,05 = q (3,50)2/8 ---------
q = 42,95 kN/m²
2.2.9 Descrição dos elementos utilizados no sistema de laje “steel deck”
2.2.9.1 Chapa metálica trapezoidal
“Steel deck” é uma laje mista constituída por uma capa de concreto e um conjunto de
chapas de aço conformadas a frio, em geral com perfil no formato trapezoidal. As
chapas utilizadas nas fôrmas são de pequena espessura, que variam de 0,80 mm a
1,25 mm, normalmente revestidas com zinco em ambos os lados, ou poderá ser
utilizado uma pintura por processo eletrostático na face inferior, para garantir a sua
fixação, passando por uma estufa de polimerização (promovendo a cura da tinta). A
geometria da seção e as características do aço conferem elevada rigidez ao conjunto
de trapézios, possibilitando sua utilização como fôrma autoportante para a
concretagem da capa de compressão.

41
2.2.9.2 Dummy elements
Segundo Wright (1990), os elementos verticais (“dummy elements”) que fazem a
conexão das placas de concreto com as placas do perfil de aço transferem o
cisalhamento entre o concreto e o aço, conforme mostra a Figura 11. Para que esta
transferência aconteça, e para que esses elementos sejam equivalentes ao concreto
que representam, os mesmos necessitam possuir grande rigidez ao cisalhamento.
Como no modelo o concreto é considerado fissurado, a adoção exata das dimensões
e propriedades dos elementos verticais não é correta. Em outras palavras, os
elementos verticais de cisalhamento precisam possuir grande rigidez ao
cisalhamento combinado com uma baixa resistência à flexão. Sabe-se que em um
material elástico e isotrópico, a relação entre rigidez ao cisalhamento e rigidez à
flexão é dada pela lei de Hooke, ou seja:
G = E/2(1+ν)
Qualquer mudança no módulo de Young E do elemento vertical causará uma
mudança diretamente proporcional ao módulo de cisalhamento G. Infelizmente,
mudanças do módulo de Young causam mudanças na rigidez à flexão do elemento
vertical. Além disto, as mudanças no coeficiente de Poisson afetariam a rigidez ao
cisalhamento do elemento vertical. Todavia, neste caso, esta mudança afetará um
pouco a rigidez à flexão. No caso extremo, o coeficiente de Poisson pode ser feito
negativo.
Como os dois elementos verticais mostrados na Figura 10 possuem a mesma rigidez
ao cisalhamento, eles podem ser determinados através do equacionamento desta
rigidez, conforme mostra a Figura 11. Por exemplo, assumindo que o concreto seja
um material elástico, o seu módulo de cisalhamento é de aproximadamente 10000
N/mm2. Uma placa de concreto de largura b mm teria uma rigidez ao cisalhamento
de 10000 b N/mm. Usando a equação anterior, pode-se escrever que (Wright, 1990):
10000 b = G = E x 2h/2(1+ν)

42
2.2.9.3 Conectores
Para que exista um comportamento eficiente, uma correta interação entre ambos
torna-se preponderante os materiais aço-concreto, a qual é garantida por elementos
metálicos denominados de conectores, aplicados nas vigas de suporte. Os
conectores podem ser classificados em dois tipos, flexíveis e rígidos.
Neste artigo apenas são abordados os casos dos conectores flexíveis, ou seja,
aqueles que apresentam com comportamento dúctil, em particular os do tipo “pino
com cabeça” (“stud bolt”) e os conectores X-HVB da marca “HILTI”, pois de um modo
geral são os mais empregados na construção.
2.2.9.3.1 Conectores soldados – “stud bold”
Este tipo de conector é soldado à mesa superior do perfil metálico, através de uma
pistola automática ligada a um equipamento de soldagem (figura 12). O processo é
iniciado quando se encosta a base do pino ao material base (mesa superior do
perfil), quando então se aperta o gatilho da pistola, forma-se um arco elétrico
provocando consequentemente a fusão entre o material da base e o conector, onde
é diminuído em cerca de 5 mm ao ser soldado. De um modo geral, os conectores
soldados através das chapas são de 19 mm de diâmetro e de 75 mm a 150 mm de
altura, com uma cabeça de aproximadamente 28 mm de diâmetro, sendo o limite da
tensão de ruptura do material de 450 N/mm². Deverão ser respeitadas as seguintes
disposições construtivas, de acordo com o Eurocódigo 4 (1992):
I - As espessuras da mesa da viga de suporte não devem ser inferiores a
7,6mm (para conectores soldados de 19 mm). Este limite aumenta para diâmetros
superiores;
II - Os conectores devem sobressair 35 mm, acima da face superior da
chapa e devem ter um recobrimento mínimo de concreto, acima do topo do conector,
com cerca de 15 mm. Para impedir danos na chapa os conectores devem ser
colocados sobre linhas predeterminadas e marcadas sobre a chapa. A distância
entre o limite do conector e o limite da chapa, não deve ser inferior a 20 mm (devido

43
a esta limitação não é aconselhável usar vigas de suporte com mesas inferiores a
120 mm). A distância entre conectores não deve ser inferior a 95 mm na direção dos
esforços de cisalhamento, e 76 mm na direção perpendicular aos esforços de
cisalhamento;
III - A distância entre conectores não deve ser superior a 450 mm;
IV- Os conectores são colocados normalmente nas nervuras,
alternadamente, em alguns casos aos pares em cada nervura.
Figura 13 – Disposição dos conectores na obra.
Fonte: Eurocode 4
2.2.9.3.2 Conectores X-HVB marca “HILTI”
Os conectores da “Hilti” X-HVB são fixos por pregos zincados aos elementos da
estrutura. Este processo é realizado através de uma pistola que faz disparar tiros de
cartuchos de pólvora. Este sistema é rápido e econômico, por não haver a
necessidade da utilização de energia elétrica para o seu funcionamento. Permite
ainda que qualquer trabalhador com prática seja capaz de instalar os conectores
com máxima segurança e confiabilidade. Podendo ser empregados em condições
adversas (chuva, neve, condensação, etc.), pois em nenhuma circunstância diminui
a qualidade da fixação.

44
Para execução da aplicação dos conectores são necessários a pistola, os pregos, os
conectores e os cartuchos de pólvora como se pode observar na figura 14. Os
conectores do tipo Hilti X-HVB são em aço zincado de 3 µm, apresentando uma
resistência mínima à tração de 295 N/mm².. Os pregos tipo Hilti são em aço zincado
8 -16 mm e apresentam uma resistência mínima à tração de 2.000 N/mm². As
propriedades geométricas do conector e dos pregos estão indicadas em Saúde e
Raimundo (2006).
A escolha do tipo de cartucho é igual ao tipo de prego e depende da espessura da
chapa e da qualidade do aço da viga metálica onde se fixam os conectores. Uma vez
disparado, é necessário comprovar que o prego está saliente entre os 8,5 e 11 mm
sobre o conector.
Figura 14 – Colocação dos conectores hilti na obra e a pistola de aplicação.
Fonte: Eurocode 4
2.2.9.4 Armaduras
As armaduras utilizadas na construção de lajes mistas aço-concreto, normalmente
são do tipo em malha em forma quadrada e de pequeno diâmetro, exceto nos
grandes vãos, onde é necessário proceder ao cálculo de uma armadura superior (ver
figura 15). A malha é a mesma utilizada nas lajes treliçadas.

45
Figura 15 – Disposição construtiva.
Fonte: Eurocode 4
A armadura atua principalmente na direção normal das vigas e cumpre as seguintes
funções:
• Atua como uma armadura transversal que impede a fissuração ao longo do
alinhamento de conectores;
• Faz com que se obtenha uma resistência à flexão nos apoios da laje no caso da
ocorrência de fogo;
• Ajuda a reduzir a fissuração nos apoios;
• O controle a fissuração nos estados limites de serviço em lajes mistas é efetuado
pela chapa perfilada. Algumas fissuras sobre as vigas e apoios da laje podem
ocorrer, no entanto essas fraturas não afetam a durabilidade e o desempenho da
laje. No caso de ambientes agressivos as armaduras adicionais são imprescindíveis;
• Devem ser colocadas armaduras superiores em lajes de espessura reduzida a uma
distância de 20 mm, suportadas sobre a superfície superior da chapa. Na prática,
tendo em conta as sobreposições, a malha deve situa-se entre os 20 e os 45 mm da
face superior da chapa. A sobreposição deve ser no mínimo de 300 mm no caso de
malha leve e de 400 mm para malha pesada.
É necessária a colocação de armadura suplementar nos seguintes casos:
• Por resistência ao fogo, normalmente barras no fundo das nervuras;
• Armadura transversal na zona de conectores. Este reforço é apenas utilizado
quando os conectores são soldados;
• Reforço (barras adicionais) em aberturas de grande dimensão.

46
2.2.10 Vantagens e desvantagens da utilização de laje “steel deck”
2.2.10.1 Vantagens
Dentre as muitas vantagens do uso de laje com fôrma de aço incorporada,
destacam-se:
• a fôrma de aço substitui as armaduras de tração da laje, gerando economia de
tempo, material e mão de obra, uma vez que os serviços de corte, dobramento e
montagem das armaduras são eliminados do processo;
• elimina a utilização de fôrmas de madeira que constitui uma parcela significativa do
custo total de uma estrutura de concreto;
• reduz sensivelmente a necessidade de escoramento tornando o canteiro de obra
mais organizado reduzindo o tempo gasto com a montagem e a desmontagem dos
escoramentos e da retirada da fôrma;
• a fôrma de aço pode servir de plataforma de trabalho nos andares superiores e
proteção aos operários em serviço nos andares inferiores;
• as fôrmas de aço são leves facilitando o manuseio e instalação simplificando as
tarefas no canteiro de obra;
• o uso de fôrmas de aço facilita a execução das diversas instalações e a fixação de
forros falsos;
• o somatório das vantagens citadas anteriormente resulta em uma razoável
economia na construção reduzindo prazos, desperdício de materiais e mão de obra e
incrementando a qualidade do produto final.
2.2.10.2 Desvantagens
Como desvantagens:
I - é necessário maior nível de especialização do pessoal e devem existir
planos de montagem;
II - detalhamento de aspectos construtivos;
III - da resistência do aço sob ação do fogo.

47
Existem hoje medidas preventivas ao fogo, que permitem mitigar este fenômeno
através se sistemas de isolamento ou proteção, que por falta de espaço não são
abordados neste trabalho.
2.3 Critérios para a escolha da laje – Custo e Benefícios
As lajes quanto mais esbeltas, isto é, quanto menor for sua espessura, mais
econômica será. Existe um limite indicado pela verificação dos estados limites
últimos e de serviço. Embora seja possível se construir lajes com pequena
espessura que atendam estas condições, o desconforto para o usuário é sensível ao
se caminhar sobre elas. A vibração pode caracterizar um estado limite de serviço,
embora este não seja um caso explicitamente indicado pela Norma.
Além disso, há que se atender às espessuras mínimas indicadas pela NBR
6118:2003. Existem diferentes tipos de lajes para projeto a ser executado, mas, não
basta apenas pensar na economia e praticidade na execução, deve-se levar em
consideração qual a laje que melhor se adapta ao projeto, para que se evitem
problemas patológicos futuros.
2.3.1 Ações atuantes nas lajes
Antes de se fazer a escolha da altura e da armadura de uma laje é necessário que
se conheçam as ações que nela atuarão. As ações verticais que podem atuar sobre
uma laje são:
q – carga acidental;
g1 - carga permanente estrutural;
g2 – sobrecarga permanente (revestimento do forro e pisos).
Os valores destas cargas são obtidos pela tabela 3 a seguir, que é fornecida pela
norma NBR 6120:1980.

48
Tabela 3 - Valores mínimos das cargas verticais para edificações.
Local Carga (kN/m²)
Residências - dormitório, copa, cozinha e banheiro 1.5 kN/m²
Forros não destinados a depósitos 0.5 kN/m²
Dispensa, área de serviço, lavanderia e dependências de escritório 2.0 kN/m²
Compartimentos destinados a reuniões ou ao acesso público 3.0 kN/m²
Compartimentos destinados a bailes, ginástica ou esportes 5.0 kN/m²
Escadas, corredores e terraços com acesso ao público 3.0 kN/m²
Escadas, corredores e terraços sem acesso ao público 2.0 kN/m²
Lojas 2.0 kN/m²
Fonte: NBR 6120:1980
2.3.1.1 Carga Acidental
As cargas acidentais são aquelas que podem variar sobre a estrutura em função do
seu uso, (pessoas, móveis, etc.).
No caso de habitações residenciais a NBR6120 determina que a sobrecarga adotada
seja igual a 1,50 kN/m² para ambientes tais como: dormitórios, sala, copa, cozinha e
banheiro e 2,50 kN/m² para os ambientes como: dispensa, área de serviço e
lavanderia.
2.3.1.2 Carga Permanente
A carga permanente no caso das lajes é constituída pelo peso próprio da estrutura e
por todas as cargas fixas, o qual depende da área por metro quadrado, e do peso
específico do material. Para o concreto armado seu valor é dado como γc = 25
kN/m³.
No caso dos perfis metálicos o peso próprio é função da área da seção transversal,
do comprimento linear da peça e do peso específico do material cujo valor é, γs =
78,50 kN/m³.
2.3.1.3 Sobrecarga permanente

49
Os carregamentos variam conforme o projeto e tornam-se permanentes em
conformidade estrutural (pisos, forros, alvenarias, etc.).
As alvenarias que atuam sobre as lajes são consideradas como sobrecarga
permanente, sendo o seu peso específico, γalv = 12kN/m³.
2.3.2 Determinação do tipo de laje
Para se determinar o tipo de laje a ser utilizada em cada edificação são necessários
que sejam analisados alguns critérios para que se possa fazer a escolha correta:
Altura da laje;
Vãos teóricos;
Vigas: No caso das lajes maciças as limitações dos vãos, conduzem a uma maior
quantidade de vigas. E esta quantidade de vigas faz com que a produtividade
construtiva da obra fique prejudicada;
Fôrmas e escoras: O grande consumo de fôrmas e o tempo excessivo para a sua
construção, gerando um custo elevado, são fatores que desestimulam a sua
execução;
Aço: O aço é o metal mais utilizado nas lajes, através das barras, fios trefilados, telas
soldadas e de estuque, arame recozido e pregos. O uso do aço na construção civil
tem aumentado a cada ano no Brasil. Entre 1999 e 2007, o consumo aparente de
aços planos e longos destinados ao setor subiu de 7,56% para 11,78%. (MEICOL,
2008).
Paredes: No caso das lajes pré-moldadas, quanto tiver parede a sustentar deve-se
utilizar material com um menor peso específico possível e a parede dever ser
apoiada na posição transversal às nervuras e nunca ao longo das nervuras. Outra
alternativa é a parede de meio tijolo para que a largura da parede seja a largura da
parede mais o revestimento. Já as lajes treliçadas e “steel-deck”, admitem o
emprego de paredes de alvenaria sobre elas, sem qualquer vigamento extra;

50
Concreto: Nas lajes pré-moldadas há um baixo consumo de concreto devido aos
elementos de enchimento que ocupam grande parte destes tipos de lajes.
Dentre todos os itens pautados acima, destacamos a seguir, as vantagens de
utilização do aço na construção civil, segundo o CBCA - Centro Brasileiro da
Construção em Aço (2008):
- Liberdade no projeto de arquitetura: A tecnologia do aço confere aos
arquitetos total liberdade criadora, permitindo a elaboração de projetos arrojados e
de expressão arquitetônica marcante.
- Precisão construtiva: Enquanto nas estruturas de concreto a precisão é
medida em centímetros, numa estrutura em aço a unidade empregada é o milímetro.
Isto é garantido através de pré-fabricação e montagem na fábrica, levando em níveis
mais atraentes de qualidade, custo, rapidez e economia. Uma estrutura
perfeitamente aprumada e nivelada facilita atividades como o assentamento de
esquadrias, instalação de elevadores, bem como redução no custo dos materiais de
revestimento.
- Maior área útil: As seções dos pilares e vigas de aço são substancialmente
mais esbeltas do que as equivalentes em concreto, resultando em melhor
aproveitamento do espaço interno e aumento da área útil, fator muito importante
principalmente em garagens.
- Flexibilidade: O material oferece a possibilidade de reabilitação e utilização
para construção de áreas anteriormente consideradas ruins ou inadequadas para
suportar edificações convencionais. A estrutura em aço mostra-se especialmente
indicada nos casos onde há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e
mudança de ocupação de edifícios. Além disso, torna mais fácil, a passagem de
utilidades como água, ar condicionado, eletricidade, esgoto, telefonia, informática,
etc.
- Compatibilidade com outros materiais: O sistema construtivo em aço é
perfeitamente compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto vertical
como horizontal, admitindo desde os mais convencionais (tijolos e blocos, lajes

51
moldadas in loco) até componentes pré-fabricados (lajes e painéis de concreto,
painéis "dry-wall", etc).
- Racionalização de materiais: Numa obra por meio de processos
convencionais, o desperdício de materiais pode chegar a 25% em peso. A estrutura
em aço possibilita a adoção de sistemas industrializados, fazendo com que o
desperdício seja sensivelmente reduzido.
- Alívio de carga nas fundações: O aço oferece excelente relação entre peso
e resistência e desempenho mecânico, reduzindo a massa total da construção,
tornando-a quase 50% mais leve em relação a materiais convencionais. A redução
de massa tem impacto técnico e econômico sobre fundações, guindastes, manuseio
e portabilidade e significa menor transporte de materiais. Por serem mais leves, as
estruturas em aço podem reduzir em até 30% o custo das fundações.
- Economia de tempo e custos: A fabricação da estrutura, em paralelo com a
execução das fundações, garante a possibilidade de se trabalhar em diversas frentes
de serviços simultaneamente. Com a diminuição de formas e escoramentos, a
montagem da estrutura não é afetada pela ocorrência de chuvas, contribuindo para
reduzir em até 40% o tempo de execução, quando comparado com os processos
convencionais. Com isso, se reduz os custos de financiamento e despesas
relacionadas a reparos e reclamações a ser considerados quando do cálculo do
custo total da operação.
- Garantia de qualidade: A fabricação de uma estrutura em aço ocorre dentro
de uma indústria e conta com mão-de-obra altamente qualificada, o que dá ao cliente
a garantia de uma obra com qualidade superior devido ao rígido controle existente
durante todo o processo industrial.
- Antecipação do ganho: Em função da maior velocidade de execução da
obra haverá um ganho adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela rapidez
no retorno do capital investido.
- Organização do canteiro de obras: Como a estrutura em aço é totalmente
pré-fabricada, há uma melhor organização do canteiro devido entre outros à

52
ausência de grandes depósitos de areia, brita, cimento, madeiras e ferragens,
reduzindo também o inevitável desperdício desses materiais.
- Mais segurança no trabalho: O aço contribui para reduzir o risco de
acidentes no canteiro de obras, uma vez que a maior parte do trabalho é
previamente feita na fábrica ou oficina. O ambiente limpo com menor geração de
entulho, também oferece melhores condições de segurança ao trabalhador.
Ainda, quanto maior a utilização do aço, maior a contribuição para o meio ambiente,
pois o aço é material totalmente reciclável.
2.3.3 Vãos teóricos
O vão teórico ou efetivo das lajes e placas é o valor da distância entre os apoios que
deve ser empregado no processo de análise em cada direção.
As lajes maciças não podem vencer grandes vãos devido ao seu peso próprio. É
usual adotar-se vãos entre 3,5 m e 5,0 m. Ao contrário das lajes nervuradas que
podem vencer maiores vãos.
2.3.4 Fôrmas e escoras
A utilização de fôrmas e escoras em lajes com vigotas pré-moldadas além de mais
econômica é a mais prática para as construções unifamiliares. Os blocos de
enchimento se apóiam sobre as nervuras, formando um plano que serve de fôrma
para a concretagem da capa, dispensando o uso das fôrmas de madeira. O pouco
tempo necessário para a sua execução, aliado ao baixo consumo de fôrmas e
escoramento, torna a obra um pouco mais limpa, facilitando os deslocamentos por
seu interior.
É importante lembrar que durante a concretagem das lajes pré-fabricadas, a mesma,
está sujeita a diversos esforços oriundos do peso próprio das vigotas pré-moldadas,
dos elementos de enchimento, dos operários e durante a concretagem também tem
que resistir ao peso dos equipamentos e o peso do concreto, que ainda não foi
espalhado formando concentrações de carregamento em algumas regiões. E para

53
que a laje suporte todos estes esforços é necessário que se façam escoramentos
apoiados sobre base firme.
2.3.5 A laje sobre análise térmica
Segundo estudo de Fakury et al. (2004), com relação a um incêndio, observou-se
que para temperaturas de até 700º C, as vigas mistas recebem a carga da laje e,
1100° C trabalhando isoladas, têm condições de resistir à totalidade da mesma. Mas
à medida que a temperatura aumenta, ocorre uma transferência percentual da
capacidade de resistência das vigas para a laje, ou seja, quanto maior a temperatura
do aço, menor é a carga suportada pelas vigas e maior a suportada pela laje.
Desta forma Fakury et al. (2004) estimou que a economia obtida com proteção
contra incêndio (custo do material aplicado), pelo fato das vigas internas ficarem sem
proteção, seja da ordem de 35%. E o autor declara:
“É interessante notar que aumentando a área da tela de aço pré-
fabricada e/ou a altura da laje mista e/ou a inércia dos perfis de aço
das vigas, seria possível estabelecer painéis com as vigas internas
sem proteção de até 26,25 m por 9,30 m, reduzindo-se mais ainda o
gasto com material de proteção térmica (estima-se uma redução de
cerca de 50% no painel de 26,25 m por 9,30 m em relação ao que
seria gasto caso fosse aplicado material de proteção térmica em
todas as vigas)”. (p. 17).
A Figura 16 mostra a saída do programa “Thersys” para a laje mista, aplicado por
Fakury et al. (2004) com os resultados da análise térmica em escala de cores.
Figura 16 - Distribuição de temperatura na laje mista em escala de cores.
Fonte: Fakury et al. (2004).

54
Assim, podemos concluir que a laje “steel-deck” tende a ser mais vantajosa sob
todos os aspectos: financeiro, prático, oferece maior segurança quanto à
manipulação (trabalhadores), maior segurança quanto à construção por seu
completo enchimento e por ter como base placas compactas de aço, apresenta mais
rapidez na colocação,

55
3 ESTUDO DE CASO
3.1 Análise de custos comparativos entre as lajes
Para a composição dos custos, contou-se com a ajuda de renomadas empresas no
setor de execução de estruturas de concreto armado, com obras em várias regiões
de São Paulo. Pode-se ainda salientar a qualidade comprovada pelo recebimento do
certificado da ISO 9002 (serviços). Essas empresas constroem diversos edifícios,
tendo assim experiência em todas as alternativas apresentadas neste trabalho.
A metodologia adotada é à pesquisa orçamentária na colocação das lajes já com as
estruturas de vigamento executadas, pronta para o recebimento das mesmas nos
dois casos. Consideram-se implicitamente características como: mão-de-obra com
encargos sociais, tempo de execução, equipamentos necessários e materiais
consumidos.
De acordo com os dados obtidos, o serviço de concretagem (preparo, lançamento,
adensamento e cura) não apresenta diferenças significativas de preço entre os
elementos estruturais (laje, viga e pilar) e nem entre os diversos sistemas estruturais;
por isso o preço unitário por m³, é o mesmo.
O serviço de armação (dobramento de barras e colocação nas formas) geralmente é
empreitado em função da quantidade de aço (kg), por isso seu preço unitário
também não varia entre os elementos estruturais e nem entre os sistemas
estruturais. Já o item formas (preparo e montagem) caracteriza bem a diferença
existente entre os sistemas estruturais, variando seu preço unitário em função da
facilidade de execução.
O carregamento atuante sobre as lajes é constituído pelo seu peso próprio,
revestimentos, paredes de vedação e pelas ações variáveis decorrentes da
ocupação da edificação.
Para determinação sobre o preço de cada situação de projeto, considera-se a
analise sobre uma determinada situação, onde uma edificação com 150 m²

56
localizada na cidade de São Paulo, com laje no 2º. Piso a ser executada, com uma
sobrecarga de 250 kgf/m² (que são cargas permanentes e acidentais), de vão livre
de 3,50 m temos para cada caso a seguir:
1) - Laje treliça TRH-12 com cerâmica com sobrecarga 250 kgf/m² com
espessura de 16 cm.
Tabela 4 – Preço final da laje treliça com lajota de cerâmica
Quantidade por m² Preço por m² (R$)
Preço da laje 31,86
Consumo de aço para
armadura de distribuição
Φ 6,3 mm
0,25 kg 0,95
nervura de travamento e
negativo φ 8,0 mm
0,40 kg 1,52
Escoramento para pé
direito de até 4,00 m 1,00 pç 6,00
Consumo de concreto fck
25 Mpa (bombeado) 0,067 m³ 16,67
Mão de obra para
montagem das escoras, das
lajes e concretagem
1,00 unid. 21,00
Total geral 78,00
Fonte: o Autor – cotação com fabricantes
2) – Laje treliça TRH-12 com EPS com sobrecarga 250 kgf/m² com
espessura de 16 cm.

57
Tabela 5 – Preço final da laje treliça com lajota em EPS
armadura de distribuição
Φ 6,3 mm
0,25 kg 0,95
Consumo de aço para nervura
de travamento e negativo φ 8,0
mm
0,25 kg 0,95
Escoramento para pé direito
de até 4,00 m 1,00 pç 6,00
Consumo de concreto fck 25
Mpa (bombeado) 0,073 m³ 18,25
Mão de obra para montagem
das escoras, das lajes e
concretagem
1,00 unid. 19,80
Total geral 78,39
3) – Laje mista “steel deck” ASTM A653 grau 40 (ZAR 280),(ANEXO-B)
com revestimento de zinco tensão de escoamento de 280 Mpa com 0,8 mm com
sobrecarga de 400 kgf/m² espessura de 13 cm sem escoramentos

58
Tabela 6 –Preço final da laje mista aço-concreto “steel deck”l
Consumo de aço para armadura
de distribuição Φ 6,3 mm 0,25 kg 0,95
Consumo de aço para nervura
de travamento e negativo φ 8,0
mm
0,25 kg 0,95
Escoramento para pé direito de
até 4,00 m
Consumo de concreto fck 25
Mpa (bombeado) 0,09 m³ 22,50
Mão de obra para montagem
das escoras, das lajes e
concretagem
1,00 unid. 16,70
Total geral 114,30
Para a escolha do resultado final, foi levado em linha de conta, principalmente o
custo de cada solução, más também a rapidez e facilidade de execução, o peso
próprio, a deformidade e a facilidade de montagem de instalações da laje.
Não é válida a simples comparação dos dois sistemas construtivos, pois existem,
para cada tipo de construção, vantagens no uso de laje mistas e treliçada. Não
deveria existir uma mentalidade competitiva, mas sim a de se tirar proveito do melhor
de cada um dos sistemas, podendo ainda as soluções mistas, serem as mais
proveitosas, onde cada material é adequadamente utilizado num trabalho conjunto.
No caso de edifícios, onde mais se insiste em comparações, é quase impossível
afirmar "a priori", que a laje “steel deck” seja melhor ou pior que a de treliça. Cada
caso deverá ser examinado tecnicamente, visando o satisfatório resultado de custo-
benefício.

59
A tendência na área de construção é de aumentar a utilização das estruturas
metálicas, ainda carente no Brasil por um fato cultural e histórico. Hoje em dia, a
mentalidade está mudando, especialmente por parte dos arquitetos, que são sempre
os grandes aliados dos sistemas construtivos.
3.2 Exemplo prático de colocação de laje “steel deck”
Segundo publicação da Revista Téchne (2007), fora observada algumas etapas da
execução da laje de um grande shopping de São Paulo, que foram numeradas os
passos para colocação da laje:
1) Antes de elevar as chapas, é necessário que a estrutura metálica esteja
totalmente executada. A montagem das chapas deve ser realizada de acordo com os
planos de execução. Para um espaçamento entre vigas de suporte superior a 2,5 m,
torna-se necessário escoramento durante a concretagem e período de
endurecimento do concreto. É usual a necessidade de recortes e ajustes nos cantos
e no contorno de pilares, a fim de adaptar a laje à geometria da edificação. Uma vez
realizados todos os ajustes, os painéis devem ser fixados à estrutura por meio de
pontos de solda bujão ou solda tampão. A figura 17 visualiza o momento da
instalação da laje.
Figura 17 – Ilustração de instalação de laje “steel deck”.
Fonte: CBA, 2008.

60
2) Após o término da montagem da fôrma de aço, devem ser fixados os
conectores de cisalhamento. Esses conectores deverão ser soldados à viga, através
da fôrma de aço, com um equipamento de solda por eletrofusão. O conector mais
utilizado no sistema de lajes e vigas mistas é o tipo pino com cabeça (“stud bolt”). Os
conectores são colocados normalmente nas nervuras, alternadamente, em alguns
casos aos pares, como mostrado na figura 18.
Figura 18 – Fixação de conectores de cisalhamento.
Fonte: CBA, 2008.
3) Concluídas a montagem, a fixação da fôrma e a instalação dos
conectores de cisalhamento, pode-se dar início à instalação das armaduras
adicionais das lajes. Como regra, utiliza-se armaduras em malha quadrada e de
pequeno diâmetro, (como detalhado no capítulo 2.2.9.4), exceto em grandes vãos,
onde é necessário proceder ao cálculo de uma armadura superior. Na figura 19
temos uma idéia da colocação dessas armaduras.

61
Figura 19 – Colocação de armaduras.
Fonte: CBA, 2008.
4) Parte-se, então, para o lançamento do concreto por meio de bomba,
figura 20. A saída do concreto deve ser movimentada freqüentemente e
cuidadosamente para minimizar os problemas de acumulação em zonas críticas da
laje como, por exemplo, no meio do vão.
Figura 20 – Concretagem.
Fonte: CBA, 2008.
5) Como em toda concretagem, o tempo de cura deve ser respeitado
rigorosamente. O cobrimento mínimo definido em normas estrangeiras, bem como
na "NBR 14323 – Dimensionamento de Estruturas de Aço de Edifícios em Situação

62
de Incêndio" é de 50 mm de concreto acima do topo do “steel deck”. Para lajes de
piso, recomenda-se um cobrimento maior ou igual a 65 mm. A figura 21 ilustra parte
da laje, finalizada com acabamento.
Figura 21 – Finalização da concretagem.
Fonte: CBA, 2008.
3.3 Resultados alcançados
Assim, podemos concluir que a laje “steel-deck” tende a ser mais vantajosa, quando
se quer obter um resultado rápido e prático onde oferece maior segurança quanto à
manipulação (trabalhadores), maior segurança quanto à construção por seu
completo enchimento e por ter como base placas compactas de aço, apresenta mais
rapidez na colocação,

63
A seguir alguns exemplos de aplicação que utilizou o sistema de laje “steel-deck” MF
50 (ANEXO A):
Figura 22 - Caesar Park Hotel
Fonte ABCEM (2008).
Local: Guarulhos - SP
Cliente: Inpar Construções e
Empreendimentos Imobiliários Ltda
Área total: 22.500 m2
Nº de Pavimentos: 14 (o prédio é
dividido em 3 asas com 14
pavimentos cada)
Projeto Arquitetônico: Roberto
Candusso
Cálculo Estrutural: Codeme
Engenharia S.A.
Gerenciamento e Construção:
Inpar Construções e
Empreendimentos Imobiliários Ltda
Fabricante das estruturas
metálicas: Codeme Engenharia
S.A.
Perfis soldados com chapas:
Usiminas
Steel Deck: Metform S.A.
Figura 23 - Mondial Airport
Business Hotel
Fonte ABCEM (2008).
Composto por dois Edifícios,
um de Flats e Salas de
Convenção
e outro um Hotel e Salas
Comerciais / Serviços.
Local: Guarulhos - SP
Nº de pavimentos: Flat: 22
pavimentos e Hotel: 27
Projeto Arquitetônico: Beatriz
Ometto Moreno, KMD Kaplan
McLaughlin Diaz e KOM
Arquitetura e Planejamento
Engenharia S.A.
Gerenciamento e Construção:
Setin Empreendimentos
Imobiliários Ltda

64
S.A.
Aço empregado: ASTM-A36
Figura 24 - Edifício New
Century
Fonte ABCEM (2008).
Local: São Paulo - SP
Cliente: New Century Ltda
Nº de Pavimentos: 24 (115
metros de altura)
Projeto Arquitetônico: Aflalo &
Gasperini Arquitetos
Engenharia S.A.
Gerenciamento e fiscalização:
Engineering S/A
Construção: Método Engenharia
S/A
metálicas: Codeme
Engenharia S.A.
Usiminas
Figura 25 - Hospital Unimed
Regional Maringá
Fonte ABCEM (2008).
Local: Maringá - PR
Cliente: Unimed Regional de
Maringá
Peso: 305 toneladas
Engenharia S.A.
Gerenciamento: Unimed
Regional de Maringá
Construção: Velmon
Construções e Empreendimentos
Ltda
S.A.

65
Perfis laminados: Gerdau
Açominas; Perfis soldados com
chapas: Usiminas
Figura 26 - Tribunal de Justiça
Fonte ABCEM (2008).
Local: Betim - MG
Cliente: AP Engenharia e
Arquitetura Ltda
Peso: 180 toneladas
Engenharia S.A.
Execução da Obra: AP
Engenharia e Arquitetura Ltda
S.A.
Usiminas
Perfis Laminados: Gerdau
Açominas

66
4 CONCLUSÃO
Ao se avaliar o sistema estrutural de uma laje, não se deve levar em consideração
somente o consumo de materiais, e sim todos os aspectos pertinentes ao processo
construtivo, tais como: mão-de-obra, tempo de execução, recursos e materiais
necessários, para assim poder definir a laje adequada para determinada edificação.
Para uma avaliação mais completa, deve-se fazer, também, uma análise das
implicações que cada alternativa acarreta nas instalações, nas alvenarias e nos tipos
de forro.
No caso de se projetar a laje mista aço-concreto (“steel deck”) e laje treliçada, o
projetista deve verificar os materiais disponíveis na região de implantação da obra,
pois as mesmas são constituídas por diversos materiais.
A estrutura convencional com lajes mista aço-concreto apresentou o maior custo, e a
grande quantidade de vigas dificulta a execução e prejudica a arquitetura. O uso
desse sistema estrutural deve ser restringido a casos específicos.
Verificou-se que através de pesquisa bibliográfica que construções com lajes “steel
deck” têm menor prazo na entrega, logo menor custo indireto e por sua leveza,
permitiram a redução do peso da estrutura, empregabilidade na obra, por causa,
principalmente, da eliminação do uso de escoramentos. Outra característica
importante é que ela torna desnecessária a utilização de armadura positiva.
A principal desvantagem está nas chances de risco de corrosão.
Já as lajes treliçadas têm vantagens diretas sobre custo, facilidade de montagem,
etc., como foi visto na revisão bibliográfica.
Quanto ao material, o custo de uma laje “steel deck” pode estar em torno de R$
114,30, enquanto a laje treliça em torno de R$ 78,00, conforme tabela de
comparação.

67
Mesmo assim, a utilização do “steel deck” deve ser considerada, fazendo parte, pelo
menos, do processo de cotação de uma obra, dependendo das características do
empreendimento.
A estrutura convencional com lajes treliçadas nervuradas utilizando lajotas
cerâmicas, foi ligeiramente a mais econômica, apresentando uma redução de
31,76% em relação à alternativa com laje mista.
A estrutura convencional com lajes nervuradas utilizando lajotas cerâmicas
apresentou praticamente o mesmo resultado que as lajotas em isopor (EPS), isso
devido a sua leveza que facilita a instalação e consequentemente a redução do
custo com mão de obra, apesar do preço da laje ser superior a anterior.
Por fim, volta-se a repetir que a escolha do sistema estrutural depende de muitas
variáveis; algumas fogem da competência do engenheiro de estruturas, inclusive. Há
ainda o aspecto em que o projeto de arquitetura pode inviabilizar um determinado
sistema estrutural, devido a suas particularidades e imposições. Por isso, este
trabalho não tem a intenção de generalizar os resultados aqui apresentados, mas se
bem extrapolados podem auxiliar na estruturação de edifícios semelhantes.
A real vantagem entre uma e outra, sempre será encontrada de acordo com o tipo do
imóvel a ser construído.

68
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABCEM - Associação Brasileira da Construção Metálica. Figuras: 22, 23, 24, 25 e
26. Disponível em: < www.abcem.org.br/revista_materia.php?Codigo=457>. Acesso
em: 20 de ago., 2008.
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_______. NBR 6120/80. Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de
Janeiro, 1980.
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71
ANEXO A – ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DA CHAPA MF-50

74
ANEXO B – ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DA CHAPA MF-75

Comparativo entre lajes treliçadas e steel deck

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