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UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE – UPM
WLADIMIR CAPELO MAGALHÃES
O USO DO AÇO NO PROJETO ARQUITETÔNICO DAS ESTRUTURAS APARENTES EM EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS ANDARES.
UMA ANÁLISE A PARTIR DOS PROJETOS EM AÇO CONSTRUÍDOS
NOS ÚLTIMOS 20 ANOS EM SÃO PAULO.
Fortaleza
Dezembro / 2014
WLADIMIR CAPELO MAGALHÃES
O USO DO AÇO NO PROJETO ARQUITETÔNICO DAS ESTRUTURAS APARENTES EM EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS ANDARES: Uma análise a partir dos projetos em aço construídos nos últimos 20 anos em São
Paulo.
Dissertação apresentada ao curso de Mestrado Interinstitucional do Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo da Universidade Presbiteriana Mackenzie com a Universidade de Fortaleza como quesito para obtenção do Título de Mestre em Arquitetura e Urbanismo. Orientadora: Profa. Dra. Maria Augusta Justi Pisani
Fortaleza
Dezembro / 2014
M188u Magalhães, Wladimir Capelo.
O uso do aço no projeto arquitetônico das estruturas aparente em edifícios de múltiplos andares: uma análise a partir dos projetos em aço construídos nos últimos 20 anos em São Paulo. – 2015.
195 f. : il. ; 30 cm. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) – Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo, 2014.
Referências bibliográficas: f. 166-172.
1. Estruturas em aço. 2. Edifícios de múltiplos andares. 3. Construção idealizada. I. Título.
CDD 624.1821
AGRADECIMENTOS
À família que me apoiou nessa jornada, compreendendo os diversos momentos que
estive ausente das atividades familiares empenhado na realização desse projeto. Em
especial a minha esposa que muitas vezes teve que se multiplicar para dar atenção
aos meus dois filhos, Pedro e Bruno.
À professora Maria Augusta Justi Pisani, que me orientou e acompanhou no processo de
feitura da pesquisa, apoiando todas as etapas do trabalho com sua experiência e visão
sistêmica da pesquisa acadêmica.
Aos professores da Universidade Presbiteriana Mackenzie que ministraram as
disciplinas do curso, colaborando diretamente no desenvolvimento e amadurecimento
dos projetos de pesquisa.
Aos coordenadores, diretores e reitores das instituições que acreditaram e
possibilitaram a realização do projeto do Mestrado Interinstitucional – MINTER,
aprovado pela CAPES, e promovido pelo Programa de Arquitetura e Urbanismo da
Universidade Presbiteriana Mackenzie (São Paulo) em parceria com a Universidade de
Fortaleza (Ceará), IES Receptora.
À FUNCAP pelo apoio financeiro concedido.
Aos arquitetos Siegbert Zanettini, Francisco Petracco e Antônio Carvalho Neto, por
concederem as entrevistas que foram essenciais para a interpretação das análises de
suas obras.
À todos os colegas professores da UNIFOR que constituíram a turma do Minter, cuja
diversidade de personalidade e conhecimentos propiciou um apoio mútuo
possibilitando que cada um de nós alcançássemos nossos objetivos.
RESUMO O uso das estruturas metálicas como sistema construtivo nas edificações de múltiplos andares vem crescendo a cada ano no Brasil. Essa evolução, embora ainda lenta em comparação a outros países, se dá graças a uma série de características próprias do aço e do processo de fabricação e de produção das estruturas metálicas. Esse trabalho de pesquisa apresenta uma análise do uso das estruturas em aço no projeto de edifícios de múltiplos andares construídos em São Paulo nos últimos 20 anos, evidenciando como o emprego das estruturas metálicas foi essencial para resolver os problemas projetuais específicos de cada obra apresentada. Para isso, foi fundamental compreender como as estruturas metálicas evoluíram historicamente na construção civil desde o século XVIII, pois a partir desse levantamento histórico, foi possível pontuar uma série de condicionantes do uso das estruturas em aço que proporcionaram a sua evolução como sistema construtivo na forma como se apresenta hoje. Além disso, foi realizado um levantamento a respeito da indústria do aço no Brasil, traçando um panorama da sua produção, propriedades, vantagens e limitações a fim de compreender como essas características se refletem nos condicionantes e determinantes do aço na construção de edifícios de múltiplos andares. Como metodologia de análise, foram escolhidas sete obras na cidade de São Paulo que utilizaram a estrutura metálica aparente em aço como principal sistema construtivo, de forma que a linguagem adotada evidenciasse as soluções estruturais propostas pelos arquitetos. Para apoiar a análise, foram considerados desenhos, fotos, entrevistas e maquetes eletrônicas tridimensionais que facilitassem a compreensão da estrutura e elucidassem a importância do emprego das estruturas metálicas. Com os resultados obtidos, foi possível definir um conjunto de condicionantes e determinantes do uso do aço que deve ser considerado no desenvolvimento do projeto arquitetônico.
Palavras-chave: Estruturas em aço, edifícios de múltiplos andares, construção
industrializada.
ABSTRACT The use of steel structures as building system in multistory buildings is growing every year in Brazil. This evolution, though still slow compared to other countries, is possible thanks to the characteristics of steel and the manufacturing process and production of steel structures. This research paper presents an analysis the use of steel structures in multistory buildings constructed in Sao Paulo in the last 20 years, showing how the use of metal structures was essential to solve the specific problems of each challenge. For this it was essential to understand how metal structures historically evolved since the eighteenth century. From this historical survey, it was possible to establish a series of conditions in the specific use of steel structures that provided its evolution. In addition, there was a survey about the steel industry in Brazil, with an overview of their production, properties, advantages and limitations in order to understand how these characteristics are reflected in the construction of multistory buildings. In the project analysis, seven works were chosen in São Paulo who used the apparent steel structure as the main construction system so that the design adopted confirm structural solutions proposed by architects. To support the analysis, were considered graphics, photos, interviews and three-dimensional electronic models that facilitate the understanding of the structure and elucidate the importance of the use of metal structures. With the results, it was possible to define a set of constraints and determinants of the use of steel in construction that must be considered in the development of architectural design.
Keyword: Steel structure, multistory buildings, industrialized building system.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 19 2 ANTECEDENTES HISTÓRICOS DA TECNOLOGIA DO AÇO NA CONSTRUÇÃO 25 2.1. Século XVIII 25 2.2. Século XIX 28 2.3. Escola de Chicago 34
2.3.1. Início e principais obras 36 2.4. Século XX 41 2.5. O aço no Brasil. 49 3 PANORAMA DO AÇO NO BRASIL – CARACTERÍSTICAS, TÉCNICAS E LINGUAGEM. 57 3.1. Siderurgia no Brasil – de 1990 a 2014. 57 3.2. Produção e características 66
3.2.1. Produtos Siderúrgicos Estruturais 69 3.3. Estruturas metálicas em aço 70
3.3.1. Vantagens do uso das estruturas em aço 71 3.3.2. Aspectos Limitantes 74
3.4. Elementos Estruturais 91 3.4.1. Vigas 92 3.4.2. Sistemas de Lajes 94 3.4.3. Vedações 98 3.4.4. Ligação dos elementos estruturais – conexão 102 3.4.5. Proteção contra o fogo dos elementos estruturais 106
3.5. Sistemas estruturais 110 3.5.1. Pórticos 110 3.5.2. Treliças planas 111 3.5.3. Quadro contraventado 111 3.5.4. Quadro com núcleo central 112 3.5.5. Vigas em balanço 112
4 ANÁLISE DAS OBRAS 113 4.1. Escola Panamericana de Arte (1997) – Arq. Siegbert Zanettini 114
4.1.1. Descrição da obra 116 4.1.2. Análise do sistema estrutural 118 4.1.3. Considerações finais sobre o edifício da Escola Panamericana de Artes 124
4.2. Edifício Escolar Universidade Anhembi Morumbi (2002) – Arq. Francisco Petracco 125 4.2.1. Descrição da obra 127 4.2.2. Análise da estrutura 128 4.2.3. Considerações finais sobre o edifício da Universidade Anhembi Morumbi 133
4.3. Edifício Olavo Queiroz Guimarães Filho (CRQ4) (2002) – Arq. Sérgio Teperman. 134 4.3.1. Descrição da obra 136 4.3.2. Análise do sistema estrutural 137 4.3.3. Considerações finais sobre o edifício Olavo Queiroz Guimarães Filho 140
4.4. Edifício Módulo Alto de Pinheiros (2008) – Rocco Vidal associados 141 4.4.1. Descrição da obra 142 4.4.2. Análise da estrutura 145 4.4.3. Considerações finais Edifício Módulo Alto de Pinheiros 148
4.5. Edifício Mobile 123 (2012) – Arq. Rocco Vidal 149 4.5.1. Descrição da obra 151 4.5.2. Análise do sistema estrutural 153 4.5.3. Considerações finais sobre o edifício comercial Mobile 156
4.6. Edifício Residencial Oito na Vila Madalena (2014) – Arq. Isay Weinfeld 157 4.6.1. Descrição da obra 158 4.6.2. Análise da estrutura 158 4.6.3. Considerações finais sobre o edifício residencial Oito 160
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS 161 6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 167 ANEXO 1 - A GRANDE VITRINE DO AÇO. SIEGBERT ZANETTINI. 174 ANEXO 2 - QUESTÕES – EPA ANGÉLICA. SIEGBERT ZANETTINI. 178 APENDICE 1 - Entrevista com o arquiteto Antônio Carvalho Neto. 183 APENDICE 2 - Entrevista com o arquiteto Francisco Lucio Mario Petracco. 188 APENDICE 3 - Entrevista com o arquiteto Siegbert Zanettini. 192
LISTA DE FIGURAS
Fig. 1 “The Iron Bridge”. Ponte sobre o Rio Severn, 1779. Imagens editadas pelo autor. Fonte: BRITAIN EXPRESS. Disponível em: http://www.britainexpress.com/Where_to_go_in_Britain/Destination_Library/ironbridge.htm. Acesso em 19 mar. 2014. ______________________________________________________________ 27
Fig. 2 Palácio D’Orleans (1829). Fonte: (1) PARIS UND VERSAILLES. Disponível em: http://www.thomasgransow.de/Paris/Paris_Passagen.html; (2) PARISENIMAGES. Disponível em: http://www.parisenimages.fr/fr/galerie-collections/704-9-interieur-galerie-dorleans-au-palais-royal-paris-1900. Acesso em 25 de março de 2014. _______________________________________ 29
Fig. 3 Palácio de Cristal (1851). Foto da estrutura externa e do vão da área central. Imagens editadas pelo autor. Fonte: BRITISH LIBARY. Great Exhibition. Slideshow. Disponível em: http://www.bl.uk/learning/histcitizen/victorians/exhibition/greatexhibition.html. Acesso em 19 mar. 2014. _______________________________________________________________________ 29
Fig. 4 Editora Harper & Brothers (1854). Fonte: (1) THE IMPACT OF INDUSTRY. Disponível em: http://www.franktoker.pitt.edu/tokerfile/0530kw12.html; (2) EARLY OFFICE MUSEUM. Disponível em: http://www.officemuseum.com/photo_gallery_1860s-1880s.htm. Acesso em 24 de março de 2014. _______________________________________________________________________ 31
Fig. 5 Fotos da fachada da fabrica de chocolate Noisiel-sur-Marne (1872) e detalhe do projeto do sistema de diagonais. Imagens editadas pelo autor. Fonte: (01) e (02) UNIVERSITY OF WASHINGTON. University Libraries. Disponível em: http://content.lib.washington.edu/cdm4/item_viewer.php?CISOROOT=/buildings&CISOPTR=9663. Acesso em 19 de mar. 2014.; (03) Hart; Henn e Sontag (1976, p.13) _____________________ 32
Fig. 6 Tassel House (1893). (1) Fachada; (2) Corte perspectivado e (3) Escada. Fonte: (1) e (3) TRAVEL. Disponível em: http://i.telegraph.co.uk/multimedia/archive/02016/tassel-house_2016662b.jpg. (2) SEM. Disponível em: http://i.telegraph.co.uk/multimedia/archive/02016/tassel-house_2016662b.jpg. Acesso em 25 de março de 2014. _________________________________________________ 33
Fig. 7 Maison du Peuple (1899). Fonte: PENN HISTORY OF ART. Disponível em: http://www.arthistory.upenn.edu/spr01/282/w3c2i11.htm. Acesso em 25 de marco de 2014. ___ 34
Fig. 8 Edificio Leiter 1 (1879). Imagem editadas pelo autor. Fonte: (01) KEYWORDPICTURE. Disponível em: http://www.keywordpicture.com/keyword/leiter%20building/. Acesso em 19 de mar. 2014.; (02) Hart; Henn e Sontag (1976, p.12). _________________________________________________ 37
Fig. 9 Home Insurance Building (1884). Fonte: LOYOLA University Chicago. Disponível em: http://www.loyolachicagotps.com/apps/photos/photo?photoid=82302688. Acesso em 23 de mar. 2014. _______________________________________________________________________ 38
Fig. 10 Tacoma Building (1884). Fonte: NYPL digital gallery. Disponível em: http://digitalgallery.nypl.org/nypldigital/dgkeysearchdetail.cfm?trg=1&strucID=132525&imageID=96530&total=17&num=0&word=Buildings%20--%20Illinois%20--%20Chicago&s=3¬word=&d=&c=&f=2&k=1&lWord=&lField=&sScope=&sLevel=&sLabel=&sort=&imgs=20&pos=1&e=w. Acesso em 21 de mar. 2014. ________________________________ 38
Fig. 11 Fair Building (1891). Imagem editada pelo autor. Fonte: HISTORY OF THE BUILDING ENVELOPE. Disponível em: http://www.columbia.edu/cu/gsapp/BT/EEI/HISTORY/history2.html.save. Acesso em 26 de mar. de 2014. _______________________________________________________________________ 39
Fig. 12 Manhattan Building (1891). Disponível em: http://frankmcmahon.com/431dearborn/info/manfacade.htm. Acesso em 27 de março 2014. ___ 40
Fig. 13 The Reliance Building (1894). Fonte: (1) Achilles (2013, p. 27); _________________________ 40
Fig. 14 Edifício comercial em Paris (1905). Fonte: DES CHARDONS SOUS LE BALCON. Disponível em: http://art-nouveau.style1900.net/visite-du-124-rue-reaumur-75002/. Acesso em 27 de março de 2014. _______________________________________________________________________ 42
Fig. 15 Fábrica Fagus (1911). Fonte: WORLDHERITAGE. Disponível em: http://worldheritage.si.edu/en/sites/fagus.html. Acesso em 28 de março de 2014. ____________ 43
Fig. 16 Mossehauss (1923). Fonte: GERMAN-ARCHITECTURE.INFO. Disponível em: http://www.german-architecture.info/BER-006.htm. Acesso em 28 de março de 2014. ________ 44
Fig. 17 Fotografia Weisenhof-Siedlung house de Le Corbusier, e perspectiva do arquiteto demonstrando o conceito adotado (desenho Domino) (1927). Fonte: (01) EUROPACONCORSI. Disponível em: http://europaconcorsi.com/projects/199439-Le-Corbusier-Weissenhof-Siedlung. Acesso em 26 de março de 2014; (02) Jones (2002, p.24) ____________________________________________ 45
Fig. 18 La Maison Clarté (1931). Fonte: FONDATION LE CORBUSIER. Disponível em: http://www.fondationlecorbusier.fr/corbuweb/morpheus.aspx?sysId=13&IrisObjectId=4834&sysLanguage=en-en&itemPos=21&itemSort=en-en_sort_string1%20&itemCount=78&sysParentName=&sysParentId=64. Acesso em 28 de março de 2014. _____________________________________________________________________ 46
Fig. 19 Chrysler Building (1929). Fonte: NEW YORK ARCHITECTURE. Disponível em: http://nyc-architecture.com/MID/MID021.htm. Acesso em 01 de abril 2014. _________________________ 46
Fig. 20 Empire Sate (1931). Imagem editada pelo autor. Fonte: NEW YORK ARCHITECTURE. Disponível em: http://nyc-architecture.com/SPEC/GAL-MID-ESB.htm. Acesso em 1 de abril de 2014. _______________________________________________________________________ 47
Fig. 21 Seagram Building (1959). Imagens editadas pelo autor. Fonte: (01) WORK BREAK TRAVEL. Disponível em: http://workbreaktravel.com/new-york-city-guide-contemporary-architecture-part-2/; (02) WTTW. Disponível em: http://interactive.wttw.com/tenbuildings/seagram-building; (03) GREAT BUILDINGS. Disponível em: http://www.greatbuildings.com/buildings/Seagram_Building.html. Acesso em 07 de abril de 2014. __________________________________________________ 48
Fig. 22 Edifício Garagem América (1957). Fonte: (01) ARCOWEB. Disponível em: http://arcoweb.com.br/projetodesign/arquitetura/fragmentos-do-real-10-bienal-internacional-de-arquitetura-de-sao-paulo; (02) CONSTRUÇÃO RECORDE. Disponível em: http://construcaoemtemporecorde.com.br/diariodaobra/os-primordios-da-construcao-metalica-no-brasil/; (03 e 04) METALICA. Disponível em: http://www.metalica.com.br/pioneirismo-em-estrutura-metalica-no-brasil. Acesso em 08 de abril de 2004. ___________________________________ 50
Fig. 23 Edifício Avenida Central (1961). Imagens editadas pelo autor. Fonte: (01) O GLOBO. Disponível em: http://extra.globo.com/noticias/rio/edificio-avenida-central-comemora-aniversario-de-50-anos-com-exposicao-show-1739355.html; (02 e 03) SKYSCRAPER. Disponível em: http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1223417. Acesso em 08 de abril de 2014. __ 51
Fig. 24 Brasilia Palace Hotel (1958). Fonte: (01) TL ARQUITETOS. Disponível em: http://tlarquitetos.blogspot.com.br/; Fonte: (02,03 e 04) MET@LICA. Disponível em: http://www.metalica.com.br/50-anos-de-brasilia-palace-hotel-a-presenca-do-aco-na-capital-federal. Acesso em 10 de Abril de 2014. __________________________________________________ 52
Fig. 25 Estruturas dos Edifícios da Esplanada dos ministérios. Imagens editadas pelo autor. Fonte: MACEDO E SILVA (2013, p.14 e 18). ______________________________________________ 54
Fig. 26 Fachada do edifício da agencia do Banco do Brasil em Fortaleza. Detalhe da viga treliçada e forma metálica da laje steel deck. Fonte: Antônio Carvalho Neto (2014) ___________________ 55
Fig. 27 Corte longitudinal e transversal. Fonte: Dias (1993, p. 42) _____________________________ 55
Fig. 28 Fachada marcada por blocos de materiais distintos. Esqueleto metálico com pórticos em balanço. Fonte: Antônio Carvalho Neto (2014) ______________________________________________ 56
Fig. 29 Produção informatizada de aço laminado a quente em Ipatinga, e estoque de tubos de aço na Usiminas. Fonte: Neves e Camisascas (2013, p.154). _________________________________ 60
Fig. 30 Distribuição de empresas de estruturas de aço por região. Fonte: CBCA. ESTATISITICAS. Disponível em: www.cbca-acobrasil.org.br/site/construcao-em-aco-estatisticas.php. Acesso em 25 de outubro de 2014. ____________________________________________________________ 64
Fig. 31 Processo de produção do aço. Fonte: INSTITUTO AÇO BRASIL. Disponível em: http://www.acobrasil.org.br/site/portugues/aco/processo--etapas.asp. Acesso em 03 de novembro de 2014. _____________________________________________________________________ 67
Fig. 32 Principais tipos de perfis estruturais laminados. Fonte: Pfeil e Pfeil (2000, p.20). ___________ 69
Fig. 33 Gráfico comparativo da energia total incorporada do aço em relação a outros materiais. Fonte: Nabut Neto (2011, p.100) _______________________________________________________ 77
Fig. 34 Ciclo de vida energético de uma edificação. Fonte: Tavares (2006, p.56) _________________ 78
Fig. 35 Procedência do carvão vegetal utilizado na produção do aço e matriz energética. __________ 80
Fig. 36 Hearst Tower. Imagens editadas pelo autor. Fonte: FOSTER+PARTNERS. Disponível em: http://www.fosterandpartners.com/projects/hearst-tower/. Acesso em 28 de maio de 2014. ____ 82
Fig. 37 Proporção de empregados com escolaridade até o ensino fundamental incompleto. Fonte: DIEESE. Disponível em: http://www.dieese.org.br/analiseped/setoriais.html. Acesso em 28 de outubro de 2014. ______________________________________________________________ 87
Fig. 38 Anúncios de cimento produzidos no Brasil. Fonte: Santos e Oliveira (2008, p.53) ___________ 91
Fig. 39 Desenho esquemático de uma estrutura básica demonstrando os principais elementos estruturais. ____________________________________________________________________________ 91
Fig. 40 Desenho esquemático de um viga de alma cheia. Fonte: Dias (1997, p.71) _______________ 92
Fig. 41 Desenho demonstrando a obtenção de uma viga alveolar apartir do corte de um perfil “I”. Fonte: Dias (1997, p. 72) _____________________________________________________________ 92
Fig. 42 Desenho esquemáticos de vigas treliçadas com ligação indireta e ligação direta. Fonte: Dias (1997, p.72). _________________________________________________________________ 93
Fig. 43 Desenho esquemático de uma viga Vierendeel.Fonte: Dias (1997, p.73). ________________ 93
Fig. 44 Detalhes e cortes demonstrando uma viga mista e conectores de ligação. Fonte: Dias (1997, p. 73). _________________________________________________________________________ 94
Fig. 45 Vigas treliçadas telescópicas para suporte das formas de concretagem da laje. Apoios secundários de madeira. Fonte: Dias (1997, p.83). ____________________________________ 95
Fig. 46 Elementos cerâmicos apoiados sobre vigotas. Fonte: Dias (1997, p.83). __________________ 96
Fig. 47 Posicionamento das placas sobre as vigas de aço e aplicação da capa de concreto sobre as placas. Fonte: Dias (1997, p.83). __________________________________________________ 96
Fig. 48 Fôrmas metálicas e ilustração detalhada do sistema da laje e seus componentes. Fonte: ARCOWEB. Arquitetura com aço. Disponível em: http://arcoweb.com.br/projetodesign/tecnologia/arquitetura-com-aco-01-10-2001. Acesso em 05 de novembro de 2014. ____________________________________________________________ 98
Fig. 49 Ferro-cabelo soldado no pilar metálico para amarração da alvenaria na estrutura em aço. Fonte: PORTAL METALICA. Financiamento de obras em aço. Disponível em:
www.metalica.com.br/financiamento-de-obras-com-aco-projeto-de-alvenaria. Acesso em 05 de novembro de 2014. ____________________________________________________________ 99
Fig. 50 Tipos de ligações parafusadas: ligação a tração, ligação a força cortante e ligação a forca cortante e tração. Fonte: Dias (1997, p. 82). ________________________________________ 104
Fig. 51 Ilustrações representando os dois tipos de soldas: filete e entalhe. Fonte: Dias (1997, p.84). _ 105
Fig. 52 Exemplo de conexão rígida. Os esforços cortantes são transmitidos para o pilar através dos parafusos, porém o perfil soldado a chapa da extremidade impede a rotação entre os elementos estruturais. Fonte: Dias (1997, p.85). _____________________________________________ 106
Fig. 53 A chapa da extremidade transmite a força cortante ao pilar, porém o seu dimensionamento permite a rotação entre os elemento, como no caso das vigas sujeitas a flexão. Fonte: Dias (1997, p.87). ______________________________________________________________________ 106
Fig. 54 Argamassa projetada aplicada na estrutura metálica. Fonte: REFRASOL. Disponível em: http://www.refrasol.com.br/wp-content/images/arga004_590x230.jpg. Acesso em 10 de novembro de 2014. ____________________________________________________________________ 108
Fig. 55 Estrutura metálica revestida com painéis rígidos. Fonte: KIMARK. Disponível em: http://www.kimark.es/imatges-veure_imatge-3736-esp.htm. Acesso em 10 de novembro de 2014. ___________________________________________________________________________ 109
Fig. 57 Sistema estrutural porticado com contraventamento da Universidade Anhembi Morumbi. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014) ______________________________________________ 111
Fig. 58 Estrutura contraventada nos dois sentidos. Fonte: Bellei, Pinho e Pinho (2004, p. 36). _____ 111
Fig. 61 Edificio com núcleo central de concreto. Fonte: Bellei, Pinho e Pinho (2004, p.40). ________ 112
Fig. 62 Edifício Casa do Comércio. Arq. Jáder Tavares, Otto Gomes e Fernando Frank. Fonte: ROSE LIMA E FRITAZ ZEHNLE. Disponível em: http://rosefritz.com.br/blog/arquitetura-salvador/papel-do-arquiteto/. Acesso em 22 de janeiro de 2015. ____________________________________ 112
Fig. 63 Fachada da esquina da Avenida Angélica com Rua Pará. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). _____________________________________________________________________ 114
Fig. 64 Plantas do subsolo, térreo e tipo. Fonte: imagem editada a partir Zanettini (2002, p.56). ____ 114
Fig. 65 Corte longitudinal e transversal. Fonte: imagem editada a partir Zanettini (2002, p.57). _____ 115
Fig. 66 Perspectivas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ____________________________ 115
Fig. 67 Perspectivas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ____________________________ 115
Fig. 68 Fotografia do túnel de acesso da Rua Pará. Escola Panamericana de Arte. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). _____________________________________________________ 117
Fig. 69 Fachada da Rua Pará. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). _____________________ 117
Fig. 70 Perspectiva enfatizando as estrutura aparente nas quatro fachadas do edifício, caracterizada por vigas treliçadas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ___________________________ 118
Fig. 71 Detalhes das conexões soldadas dos elementos estruturais. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). _____________________________________________________________________ 119
Fig. 72 Perspectiva explodida evidenciando o sistema de treliças e contraventamento nas quatro fachadas do edifício, e o esqueleto metálico interno. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ___________________________________________________________________________ 120
Fig. 73 Fotografia interna evidenciando a laje de concreto apoiada nas vigas secundárias e a modulação das esquadrias em vidro e alumínio. Fonte: Zanettini (2002) ___________________________ 121
Fig. 74 Fachada da rua Angélica. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ___________________ 121
Fig. 75 Detalhe da fachada e da modulação e fixação das esquadrias. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ____________________________________________________________ 122
Fig. 76 Fotografia apresentando em detalhe a escadaria externa com os patamares em balanço. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ______________________________________________ 123
Fig. 77 Fachada do edifício na rua Casa do Ator. Fonte: Jari Vieira (2014). _____________________ 125
Fig. 78 Plantas dos subsolos. Fonte: imagem editada a partir de Petracco (2014). _______________ 125
Fig. 79 Planta do pavimento térreo e mezanino. Fonte: imagem editada a partir de Petracco (2014). _ 125
Fig. 80 Planta do pavimento tipo e da coberta. Fonte: imagem editada a partir de Petracco (2014). __ 126
Fig. 81 Corte longitudinal e transversal. Fonte: imagem editada a partir de Petracco (2014). _______ 126
Fig. 82 Fachadas. Fonte: imagem editada a partir de Petracco (2014). ________________________ 126
Fig. 83 Perspectivas do edifício. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ____________________ 127
Fig. 84 Fachada da rua Casa do Ator e detalhe da estrutura atirantada da escada metálica. Fonte: Jari Vieira (2014). ________________________________________________________________ 127
Fig. 85 Vista lateral do edifício com destaque para o vão livre no pavimento térreo. Fonte: Jari Veira (2014). _____________________________________________________________________ 128
Fig. 86 Perspectiva evidenciando o sistema de contraventamento da estrutura metálica aparente. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ______________________________________________ 129
Fig. 87 Detalhe da conexão soldada entre os elementos estruturais. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). _____________________________________________________________________ 130
Fig. 88 Modulação da estrutura interna. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ______________ 130
Fig. 89 Perspectiva explodida. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). _____________________ 131
Fig. 90 Modulação das esquadrias metálicas nas fachadas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ___________________________________________________________________________ 132
Fig. 91 Pilar do subsolo revestido de concreto. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ________ 132
Fig. 92 Fachada do edifício do Centro Regional de Química. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ___________________________________________________________________________ 134
Fig. 93 Planta do pavimento térreo e do mezanino. Fonte: Projeto Design (2002, p.58). ___________ 134
Fig. 94 Planta do pavimento tipo e do 4o pavimento. Fonte: Projeto Design (2002, p.58). __________ 134
Fig. 95 Corte longitudinal. Fonte: Projeto Design (2002, p.59). _______________________________ 135
Fig. 96 Perspectivas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014) _____________________________ 135
Fig. 97 Centro Regional de Quimíca. Fonte: ARCOWEB. Disponível em: http://arcoweb.com.br/finestra/arquitetura/sergio-teperman-conselho-regional-29-03-2004 . Acesso em 26 de maio de 2014. _______________________________________________________ 135
Fig. 98 Foto da fachada com seus elementos estruturais horizontais e as torres verticais. Marquise de entrada e terraço do mezanino. Fonte: Projeto Design (2002, p.62). _____________________ 137
Fig. 99 Vista interna da torre de vidro. Centro Regional de Química. Fonte: ARCOWEB. Disponível em: http://arcoweb.com.br/finestra/arquitetura/sergio-teperman-conselho-regional-29-03-2004. Acesso em 20 de setembro de 2014. ____________________________________________________ 137
Fig. 100 Detalhe da estrutura. Fonte: ARCOWEB. Disponível em: http://arcoweb.com.br/finestra/arquitetura/sergio-teperman-conselho-regional-29-03-2004 . Acesso em 26 de maio de 2014. _______________________________________________________ 138
Fig. 101 Detalhe da fixação aparafusada dos elementos estruturais, pilares, vigas e diagonais. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014) ______________________________________________ 138
Fig. 102 Ilustrações esquemáticas evidenciando o sistema estrutural. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014) _____________________________________________________________________ 139
Fig. 103 Detalhe dos sistema de vedação vertical na fachada principal. Detalhe dos brises de proteção. Fonte (foto 01) Wladimir Capelo Magalhães (2014); (foto 02) ARCOWEB. Disponível em: http://arcoweb.com.br/finestra/arquitetura/sergio-teperman-conselho-regional-29-03-2004 . Acesso em 20 de setembro de 2014. ____________________________________________________ 140
Fig. 104 Fachada principal do edifício Modulo Alto Pinheiros. Fonte: ARCELORMITTAL. Disponível em: http://www.constructalia.com/portugues_br/galeria_de_projetos/brasil/modulo_alto_de_pinheiros#.VDkJLtR4rkM. Acesso em 11 de outubro de 2014. ___________________________________ 141
Fig. 106 Corte longitudinal do edifício Modulo Alto Pinheiros. Fonte: Revista Arquitetura e Urbanismo (2009, p.37). ________________________________________________________________ 141
Fig. 107 Cortes transversais. Fonte: Revista Arquitetura e Urbanismo (2009, p.37). ______________ 141
Fig. 108 Fachada principal. Fonte: Revista Arquitetura e Urbanismo (2009, p.37). _______________ 142
Fig. 109 Perspectiva esquemática da fachada principal. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). _ 142
Fig. 110 Perspectiva esquemática da fachada principal. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). Foto noturna. Fonte: ROCCOVIDAL. Disponível em: http://br.perkinswill.com/work/m%C3%B3dulo-alto-de-pinheiros.html. Acesso em em 11 de outubro de 2014 _____________________________ 142
Fig. 111 Praças e jardineiras integram a obra ao entorno do edifício arborizado. _________________ 143
Fig. 112 Perspectiva ressaltando a implantação do edifício com suas praças e tipologia. Fonte: MODULO ALTO DE PINHEIROS. Disponível em: http://www.moduloaltodepinheiros.com.br/. Acesso em 11 de outubro de 2014. ___________________________________________________________ 144
Fig. 113 Altura do edifício em relação ao entorno. Fonte: ArcelorMittal. Disponível em: http://www.constructalia.com/portugues_br/galeria_de_projetos/brasil/modulo_alto_de_pinheiros#.VDkJLtR4rkM. Acesso em 11 de outubro de 2014. Mobiliário urbano. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ____________________________________________________________ 144
Fig. 114 Praças internas que integram os blocos do edifício. Fonte: ROCCOVIDAL. Disponível em: http://br.perkinswill.com/work/m%C3%B3dulo-alto-de-pinheiros.html. Acesso em 11 de outubro de 2014. ______________________________________________________________________ 145
Fig. 115 Passarelas de acesso aos níveis superiores. Fonte: Revista Arquitetura e Urbanismo (2009, p.40). ______________________________________________________________________ 145
Fig. 116 Pilares e vigas metálicas com seção “I” demarcando os espaços internos dos lofts. Fonte: Revista AU (2009, p.42) _______________________________________________________ 146
Fig. 117 Pilares e vigas de concreto do subsolo. Área de estacionamento. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ____________________________________________________________ 146
Fig. 118 Soldas de conexão dos elementos estruturais. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014) __ 147
Fig. 119 Elementos estruturais, brises e passarelas agindo para minimizar o a insolação e aumentar a eficiência do consumo de energia. Fonte: (01) Wladimir Capelo Magalhães (2014); (02 e 03) Revista AU (2009, p.42) _______________________________________________________ 147
Fig. 120 Fachada da rua Pereira leite. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014) _______________ 149
Fig. 121 Plantas do subsolo e pavimento térreo. Fonte: imagem editada a partir da revista AU (2013, p.35). ______________________________________________________________________ 149
Fig. 122 Plantas do primeiro e segundo pavimentos. Fonte: imagem editada a partir da revista AU (2013, p.35). ______________________________________________________________________ 149
Fig. 123 Corte longitudinal A. Fonte: imagem editada a partir da revista AU (2013, p,37). __________ 150
Fig. 124 Corte longitudinal B. Fonte: imagem editada a partir da revista AU (2013, p.37). __________ 150
Fig. 125 Perspectivas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ___________________________ 150
Fig. 126 Perspectiva esquemática ilustrando os três blocos do edifício, a estrutura metálica aparente e a coberta metálica em “V”. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014) _____________________ 151
Fig. 127 Recuo entre os blocos norte e central do edifício com seus jardins internos e circulações. Fonte: Maria Augusta Justi Pisani (2014). _______________________________________________ 152
Fig. 128 Fachada oeste e vista do edifício para a cidade. Fonte: (img 01) Wladimir Capelo Magalhães; (img 02) revista AU (2013, p.40) _________________________________________________ 152
Fig. 129 Vista de dentro para o acesso ao edifício entre o bloco central e o sul vista da entrada para o interior do edifício. Fonte: (foto 01) revista AU (2013, p.40); (foto 02) Wladimir Capelo Magalhães (2014) _____________________________________________________________________ 153
Fig. 130 Modelo esquemático do sistema estrutural. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). ____ 153
Fig. 131 Diagonais de contraventamento nas fachadas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). _ 154
Fig. 132 Detalhe do contraste entre os painéis de alvenaria e o vidro das esquadrias metálicas. Detalhe da conexão dos elementos estruturais. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). _________ 154
Fig. 133 Lajes “steel deck” e detalhes da conexão aparafusadas das vigas secundárias nas vigas principais. Fonte: (img. 01) revista AU (2013, p.42); (img. 02) Wladimir Capelo Magalhães (2014). ___________________________________________________________________________ 155
Fig. 134 Coberta metálica e detalhes estrutural. Fonte: revista AU (2013, p.40) _________________ 155
Fig. 135 Fotos dos detalhes dos elementos estruturais do subsolo. Base do pilar. Reforço da conexão entre viga e pilar. Diagonais de contraventamento. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). 156
Fig. 136 Fachadas do edifício residencial. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014) ____________ 157
Fig. 137 Planta do pavimento térreo e do pavimento tipo. Fonte: imagem editada a partir de IDEA ZARVOS. Disponível em: http://www.ideazarvos.com.br/oito/. Acesso em 26 de setembro de 2014. ___________________________________________________________________________ 157
Fig. 138 Fachadas esquemáticas do edifício. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014) __________ 157
Fig. 139 Perspectiva ilustrada do edifício. Fonte: IDEA ZARVOS. Disponível em: http://www.ideazarvos.com.br/oito/. Acesso em 26 de setembro de 2014. _________________ 158
Fig. 140 Perspectiva explodida evidenciando o núcleo central rígido e a estrutura porticada. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014) ______________________________________________ 159
Fig. 141 Detalhe da estrutura porticada e da laje steel deck. Foto: (01) Wladimir Capelo Magalhães (2014); (02) Maria Augusta Justi Pisani (2014). _____________________________________ 160
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Produtores de chapas planas. Fonte: Neves e Camisascas (2013, p.174). _______________ 65
Tabela 2 Produtores de produtos longos. Fonte: Neves e Camisascas (2013, p.174) ______________ 65
Tabela 3 Produtores de produtos longos. Fonte: Neves e Camisascas (2013, p.175) ______________ 65
Tabela 4 Tipos de aço e suas características estruturais. Fonte: PORTAL METALICA. Tipos de aço para estrutura metálica de edifícios. Disponível em:http://www.metalica.com.br/tipos-de-aco-e-perfis-para-estrutura-metalica-de-edificios. Acesso em 23 de outubro de 2014. __________________ 68
Tabela 5 Valores da energia incorporada de alguns materiais de construção. Fonte: Tavares (2006, p.91) ________________________________________________________________________ 76
Tabela 6 Comparação dos valores da energia incorporada do alumínio e do aço virgens e dos mesmos materiais quando reciclados. Fonte: Menzie (2011, p.15). ______________________________ 78
Tabela 7 Tabela de distribuição da mão de obra na construção civil segundo as divisões do setor. Fonte: DIEESE. Disponível em: http://www.dieese.org.br/analiseped/setoriais.html. Acesso em 28 de outubro de 2014. ______________________________________________________________ 87
Tabela 8 Rendimento médio real e rendimento médio por hora nos três setores da construção civil. Fonte: DIEESE. Disponível em: http://www.dieese.org.br/analiseped/setoriais.html. Acesso em 28 de outubro de 2014 ____________________________________________________________ 88
Tabela 9 Vantagens e desvantagens dos painéis de concreto. Fonte: Silva e Silva (2003, p.9), editado pelo autor. __________________________________________________________________ 100
Tabela 10 Vantagens e desvantagens dos painéis de GRC. Fonte: Silva e Silva (2003, p.12), editado pelo autor. __________________________________________________________________ 101
Tabela 11 Vantagens e desvantagens dos painéis metálicos. Fonte: Silva e Silva (2003, p.14), editado pelo autor. __________________________________________________________________ 101
Tabela 12 Tabela de vantagens e desvantagens dos painéis de gesso acartonado. Fonte: Silva e Silva (2003, p.17), editado pelo autor. _________________________________________________ 102
19
1 INTRODUÇÃO
É crescente a necessidade de se repensar os atuais modelos de produção na
construção civil nacional, principalmente quando levamos em consideração que o
modelo que vigora, se baseia em um sistema construtivo artesanal, que leva muitas
vezes a improvisos no canteiro de obra e, consequentemente, em desperdícios e
patologias na construção, que elevam o valor da obra e da manutenção futura das
edificações.
Uma das vantagens em se adotar as estruturas metálicas está no seu processo de
produção e fabricação industrial, que permite ao arquiteto pensar o projeto a partir de
peças pré-fabricadas, possibilitando uma maior racionalização do processo construtivo,
diminuindo o tempo de execução da obra e consequentemente, minimizando os custos
e o desperdício no canteiro de obras.
O uso de novas tecnologias, visando uma produção mais controlada por processos industrializados, deveria fazer do canteiro de obras o local de montagem. Isto implica numa abordagem sistêmica planejada de todo o ciclo produtivo da obra, desde a elaboração de projetos detalhados e compatibilizados. Assim não haveria improvisos ou soluções de obra, como ocorre com frequência na obra tradicional. (Zanettini, 2011, p.11)
O emprego de estruturas metálicas na construção civil nacional, se inicia ainda no
século XIX com o uso do ferro fundido, quando o país passou a importar essa
tecnologia da Europa. Capelo (2009), afirma que a partir dos meados do século XIX, o
Brasil, sobre uma forte influencia da cultura europeia, passou a importar diversas
novidades tecnológicas originadas daquele continente, que chegavam mensalmente
trazidas pelos navios. Nesse período, algumas capitais brasileiras chegaram a importar
edifícios inteiros, que utilizavam a tecnologia do ferro fundido em sua estrutura. Esses
edifícios eram oferecidos a partir de catálogos de venda e aqui chegavam como ícones
da modernidade.
Somente a partir do término da Primeira Guerra Mundial, quando a indústria nacional
se viu obrigada a suprir a necessidade de matérias primas para a construção civil, é
que o Brasil atinge um grande avanço na indústria siderúrgica nacional. Bellei (2004)
declara que, em 12 de abril de 1945, durante a Segunda Guerra Mundial, foi fundada a
Companhia Siderúrgica Nacional - CSN, e, a partir daí, grandes expansões foram
20
realizadas no setor siderúrgico, permitindo que o Brasil produzisse aproximadamente
30 milhões de toneladas de aço por ano, elevando o país da categoria de importador a
exportador.
Com o objetivo de difundir o uso do aço nas construções, a CSN criou em 1953, como
um dos seus departamentos, a FEM –Fábrica de Estruturas Metálicas (desativada em
1998), que iniciou a formação de mão-de-obra especializada na produção de estruturas
metálicas.
Segundo Bellei (2004), a partir dessa época foram surgindo, em todo o País, um
grande número de fabricantes, projetistas, desenhistas e outros profissionais do ramo e,
na década de 70, o Brasil já produzia cerca de 500 mil toneladas de estruturas
metálicas por ano, produção essa, quase totalmente voltada para o setor industrial.
A utilização de estruturas metálicas na definição dos projetos arquitetônicos, já é uma
realidade em alguns setores da construção civil nacional. O crescente uso desse tipo
de estrutura se dá em decorrência das características especificas dos materiais
utilizados nas estruturas e da evolução científica e tecnológica, que permitem ao
arquiteto maior liberdade na fase projetual, possibilitando novas alternativas formais,
mais leveza e uma maior flexibilização do espaço construído. Tal liberdade, pode ser
notada desde os grandes vãos alcançados pelas estruturas espaciais, como pela
leveza e plástica que os vários sistemas estruturais baseados nas ligas metálicas
permitem.
Apesar do uso crescente dessa tecnologia no Brasil, o entendimento da linguagem do
aço e de suas condicionantes, ainda é pouco compreendida e explorada pela maioria
dos arquitetos. Esse fato é fácil de ser constatado, quando observamos na paisagem
de nossas cidades a quantidade de obras que são construídas em aço, cujo o número
ainda é pequeno, se compararmos com a totalidade de obras de edifícios em múltiplos
andares que surgem a cada ano.
Vários aspectos podem ser apontados como inibidores do uso das estruturas metálicas
no projeto de edifícios de múltiplos andares. Acredita-se aqui, que a própria falta de
uma formação mais específica por parte dos arquitetos, em relação as novas
tecnologias da construção seja um elemento inibidor, pois a adoção de um sistema
estrutural implica em uma série de decisões, variantes determinantes e condicionantes
21
que o arquiteto deve conhecer e considerar, para propor um sistema que seja
realmente eficiente.
Caldana (2005), argumenta que o arquiteto é o agente que tem a capacidade de avaliar
as condicionantes, interpretá-las e relacionar a realidade, com as solicitações exigidas
para a realização do projeto de arquitetura.
Aquele a quem se incumbe a tarefa de interpretar as condicionantes existentes - necessidades, desejos, lugares, materiais, técnicas – e inventar, e reinventar, sua organização propondo soluções e definindo como materializá-las, inventando e reinventando objetos, em todos os tamanhos, em todas as escalas. (CALDANA, 2005, p.183)
O arquiteto deve ter como premissa para a realização do projeto, o domínio de todas as
variáveis necessárias que se apresentam para a resolução do problema projetual,
sendo, dessa forma, essencial o conhecimento e o domínio das técnicas envolvidas na
proposição do sistema construtivo.
O sistema construtivo é, talvez, o mais importante dos determinantes do partido arquitetônico, e a seu respeito a muito o que falar, por estar nele implícita uma soma de dados de interesse cultural e portanto definidores de uma personalidade. (LEMOS, 2007, p.43)
O conceito de estrutura é muito amplo e pode ser aplicado em diversas áreas do
conhecimento, mas no caso das edificações, segundo Rebello (2000) “a estrutura é um
conjunto de elementos – lajes, vigas e pilares – que se inter-relacionam – laje apoiando
em viga, viga apoiando em pilar - para desempenhar uma função: criar um espaço em
que pessoas exercerão diversas atividades.” Dessa forma, a escolha pela utilização do
aço na estrutura de uma edificação, tem consequências que devem ser consideradas e
que envolvem todo o conjunto de elementos, que interagem em um sistema estrutural:
lajes, vigas, pilares e outros.
Segundo Delatorre, Torrescasana e Pavan (2012):
O profissional projetista deve ter conhecimento de todas as etapas do processo de um edifício industrializado abrangendo processos de adequação de perfis metálicos, formas de conexão entre elementos estruturais, fechamentos e acabamentos utilizados, além de conhecer os tipos de aço, perfis, compatibilidade com outros materiais, precisão construtiva, transporte, montagem, conexão entre os elementos estruturais.
22
Este trabalho é dirigido aos pesquisadores do ramo da construção civil, principalmente
aos estudantes e profissionais de arquitetura, que procuram compreender melhor os
condicionantes e as características dos sistemas de construção em aço, evidenciando
como as estruturas metálicas foram utilizadas, para resolver desafios projetuais das
mais diversas características e quais as vantagens e as limitações em se adotar tal
tecnologia.
Para isso, no primeiro capítulo será feito uma revisão bibliográfica sobre o histórico do
desenvolvimento da tecnologia do aço, aplicado as estruturas nos projetos de
arquitetura, onde serão apresentados os principais referenciais históricos das primeiras
edificações construídas em aço e em ferro fundido, seu antecessor direto. Já nessa
etapa, serão evidenciados alguns fatores característicos da construção com estruturas
em aço, que determinam as qualidades e fragilidades desse sistema construtivo.
No segundo capítulo, será apresentado um panorama geral sobre a indústria do aço no
Brasil e serão evidenciados as vantagens, características e limitações do aço, assim
como os diversos produtos, que são fabricados especificamente para o setor da
construção metálica. Serão apresentados ainda, os diversos elementos que constituem
uma estrutura metálica, evidenciando as suas variantes e como esses elementos,
interagem constituindo os sistemas estruturais, apontando suas especificidades e
assinalando como esses sistemas se estabelecem como linguagem arquitetônica. Essa
parte da pesquisa é importante, para definir uma sintaxe da linguagem visual do aço
que permitirá a análise mais precisa dos estudos de casos, que serão apresentados
posteriormente.
No terceiro e último capítulo, o trabalho se determina a investigar sobre seis obras
projetadas em estruturas metálicas, construídas nos últimos 20 anos em São Paulo.
Essa análise será feita a partir dos diferentes tipos de ilustrações e fotografias, a fim de
identificar as condicionantes e interpretar como o aço, foi determinante para resolver
determinados desafios projetuais. Como parte da metodologia de análise, será aplicada
uma entrevista com os arquitetos, a fim de evidenciar as condicionantes e
determinantes que o levaram a adotar a estrutura metálica.
23
Objetivos:
Identificar quais são as condicionantes e determinantes do partido arquitetônico de
edifícios de múltiplos andares, com estrutura metálica aparentes, levando em
consideração os aspectos culturais, tecnológicos, econômicos, sociais, ambientais e
políticos. Fazer um levantamento a respeito das qualidades, características, vantagens
e limitações do uso das estruturas metálicas no projeto arquitetônico. Desenvolver uma
análise dos principais projetos de edifícios em múltiplos andares, construídos nos
últimos 20 anos no Brasil, a partir das plantas, cortes, fachadas e fotografias, a fim de
identificar os condicionantes e interpretar como o aço foi decisivo para resolver
determinados desafios projetuais.
Metodologia:
Para atender aos objetivos propostos esta pesquisa seguiu as seguintes etapas:
• Levantamentos bibliográficos em livros, teses, dissertações, artigos técnicos e
científicos e catálogos de fabricantes de estruturas de aço;
• Levantamentos nas revistas brasileiras: Arquitetura & Aço, Projeto, Téchne,
Construção Metálica, Arquitetura e Urbanismo, Finestra e outras, de 1994 a
2014;
• Seleção de edifícios com estruturas metálicas, de múltiplos andares, construídos,
ou em fase de construção, no Estado de São Paulo;
• Organização de fotografias, perspectivas e outras ilustrações para o estudo das
edificações
• Entrevista com arquitetos e engenheiros.
• A análise das obras selecionadas, segue os seguintes critérios:
• Edifícios em múltiplos andares em estrutura metálica, ou em estruturas
mistas, considerando que o aço seja o principal sistema construtivo;
• Prédios com no mínimo quatro pavimentos de qualquer uso;
• Obras que tenham sido executadas, ou em processo de execução, nos
últimos 20 anos
• Edifícios cuja estrutura em aço seja aparente, de forma a evidenciar a sua
linguagem na arquitetura.
24
Para isso, o trabalho considera a conceituação de estrutura aparente definida por
Charleson (2009), que descreve as estruturas aparentes, aquelas cujo elemento
estrutural tenha um desempenho ativo no suporte e transferência de cargas e esforços
e que tenha um claro grau de exposição.
(...) é considerada estrutura qualquer elemento estrutural que sustente cargas além de seu próprio peso ou cargas provocadas diretamente sobre o tal elemento, como as oriundas da ação do vento ou da neve.(...) Esta definição excluí a consideração de elementos que sejam meramente ornamentais,(...) elementos que imitam parte de uma estrutura ou elementos que não são portantes de cargas, ainda que venham a expressar claramente sua materialidade e apresentar dimensões estruturais padrão (...)(CHARLESON, 2009, p.13)
Como parte importante da metodologia no desenvolvimento da pesquisa, foi feito um
levantamento de dados específicos, sobre o uso do aço na arquitetura contemporânea,
a partir das seguintes etapas:
• Entrevistas com os arquitetos Siegbert Zanettini, Francisco Petracco e Antônio
Carvalho Neto, após estudar suas obras;
• Levantamento dos condicionantes específicos das estruturas metálicas para o
projeto arquitetônico
• Avaliação das vantagens e limitações da utilização dessa tecnologia de
construção, em comparação a outras tecnologias mais tradicionais.
25
2 ANTECEDENTES HISTÓRICOS DA TECNOLOGIA DO AÇO NA CONSTRUÇÃO
Nesse capítulo será feito uma revisão bibliográfica sobre a tecnologia do aço na
arquitetura. Inicialmente, será apresentado um relato dos seus antecedentes históricos,
quando o ferro fundido era o material comumente utilizado nas estruturas metálicas, e
como a tecnologia da fabricação desse material se desenvolveu, possibilitando a
produção do aço e de novas ligas. A fim de compreender como se deu essa evolução,
serão apresentadas, em ordem cronológica, várias obras que, no decorrer do século
XVIII, XIX e XX, foram consideradas marcos na construção em aço em edifícios de
múltiplos andares. A compreensão de como se deu essa evolução é importante para
contextualizar o seu uso, nos dias de hoje e para vislumbrar as vocações futuras dessa
tecnologia.
Com o objetivo de manter o foco da pesquisa no aço e no seu antecessor direto o ferro,
não será abordado nesse trabalho outros metais, que eventualmente fizeram parte da
história da evolução humana.
2.1. Século XVIII
Os primeiros registros do uso de metais na construção civil, data de aproximadamente
4 mil anos a.C.. Bellei (2004) aponta que nas civilizações antigas como as do Egito,
Babilonia e Índia, o ferro era utilizado como elemento de adorno nas construções.
Benévolo (2001) reforça que as primeiras aplicação do ferro na construção civil eram
limitadas praticamente a acessórios, como correntes e tirantes para fazer a conexão
entre as pedras nas construções. O autor exemplifica, citando a pré-nave construída
por Rondelet para o Panthéon de Soufflot, 1770, onde a estabilidade da cornija é
garantida a partir de “(...) uma fina rede de barras metálicas”. (p. 46) Nesse período,
por ser um material raro, o ferro era considerado um metal nobre. Braga (2013), explica
que o ser humano criava suas ferramentas e utensílios, a partir de pedaços de
“meteoritos de ferro batido”, e que a técnica de criar o ferro, a partir da fusão de seus
minérios, só foi dominado por volta 1.500 a.C. na Ásia Menor.
A produção do ferro só passou a se tornar mais eficiente, a partir do século XV, com a
invenção do alto-forno, que possibilitou um maior uso desse material. “Porém, somente
26
três séculos mais tarde, por ocasião da chamada Primeira Revolução Industrial, o ferro
torna-se um material competitivo” (ROCHA, 2010, p.21).
Costa (2001), aponta que foram nos fornos da região de Coaldbrookdale, na Inglaterra,
onde se deu um passo definitivo para a evolução do processo da fundição do ferro. Em
1709, segundo a autora, nos fornos de Abraham Darby, o carvão vegetal foi substituído
pelo coque, um tipo de resíduo sólido da destilação do carvão mineral. Esse fato
alavancou o desenvolvimento da indústria siderúrgica na Grã-Bretanha, pois permitiu
que o aquecimento dos altos-fornos, não mais dependesse da madeira como
combustível. Silva (1987), afirma que a Grã-Bretanha foi a maior beneficiada pelas
descobertas da tecnologia do uso do carvão mineral, como combustível na fabricação
do ferro fundido pois, por uma questão geológica, em seu território haviam muitas
jazidas de minérios de ferro e de “carvão de pedra”. Segundo Costa (2001), a ameaça
de devastação das florestas e a dificuldade de transporte da madeira, foram graves
motivos que chegaram a ameaçar a indústria do ferro na Inglaterra, nesse período.
Bellei (2004) afirma que, em meados do século XVIII, no auge da produção do ferro, a
partir dos avanços na industrialização, já eram laminadas pranchas de ferro na
Inglaterra e, em 1854, na França, iniciou-se o processo de produção de perfis de ferro
de seção I, que se tornou fundamental na construção com estruturas metálicas.
Benévolo (2001) reforça que, no regime napoleônico, no início do século XIX, a
indústria siderúrgica francesa ganhou um forte impulso na produção do ferro,
aumentando, em um período de 20 anos, a sua produção de 115 mil para 185 mil
toneladas. Esse grande avanço nas indústrias siderúrgicas, possibilitaram, na ocasião,
à Inglaterra e a França, despontarem como líderes no mercado internacional do ferro.
Bellei (2004), assinala que a primeira grande obra construída em ferro foi a ponte sobre
o rio Severn em Coalbrookdale, na Inglaterra em 1779. (fig. 1) Costa (2001) esclarece
que o projeto da ponte foi elaborado por Thomas Farnolls Pritchard, com a colaboração
de John Wilkinson e construída por Abraham Darby III, neto do homem que iniciou o
uso do coque como combustível mineral. Sua estrutura foi toda fabricada em ferro
fundido e definida por um vigamento de arcos rígidos, que venciam um vão com mais
de 30 metros de comprimento. Essa solução formal, se assemelhava as antigas pontes
de pedra. “Na época de sua construção, ela causou grande impacto e foi considerada,
desde o primeiro momento, como a ‘oitava maravilha do mundo’”. (COSTA, 2001, p.26)
27
Fig. 1 “The Iron Bridge”. Ponte sobre o Rio Severn, 1779. Imagens editadas pelo autor. Fonte: BRITAIN
EXPRESS. Disponível em: http://www.britainexpress.com/Where_to_go_in_Britain/Destination_Library/ironbridge.htm. Acesso em 19 mar. 2014.
Em pouco tempo, o ferro fundido mostrou-se ser um material de uso bem mais
vantajoso do que outros metais utilizados na época, como o bronze e o ferro forjado. As
maiores vantagens do ferro fundido eram o seu baixo custo de produção e a facilidade
de moldagem, o que permitia o metal se adequar a diversos tipos de aplicação, desde
de peças de acabamento mais simples e rudimentares, a peças mais elaboradas e
rendilhadas.
No final do século XVIII, a Grã-Bretanha passou a despontar no mundo, como o maior
produtor e exportador de produtos fabricados em ferro fundido. “Junte-se a isto toda
uma estrutura comercial voltada para o comércio exterior e já se pode vislumbrar o
perfil de um país que, praticamente sozinho, foi capaz de deter o privilégio de domínio
do mercado internacional de ferro...” (SILVA, 1987, p. 13). Essa posição se manteve
pelo menos até a metade do século XIX, quando outros países europeus começaram a
rivalizar com a Grã-Bretanha, em busca de um espaço no mercado internacional.
O século XVIII foi marcado pelo início da Revolução Industrial e pelas várias mudanças
proporcionadas por esse fenômeno. Como visto, foi nesse período que o ferro passou a
ser produzido em maior escala e a ser utilizado em diversos ramos da produção
humana porém, como será apresentado a seguir, foi no século XIX que a construção
em estrutura metálica tomou um novo impulso.
28
2.2. Século XIX
Silva (1987), esclarece que após os primeiros avanços tecnológicos na fabricação do
ferro, o que permitiu o barateamento na sua produção, o metal passou a ser usado e
oferecido em maior escala no mercado, sendo utilizado na fabricação de diversos
utensílios. Tal feito, despertou a especulação a respeito das potencialidades estruturais
do aço e da sua capacidade de substituir outros materiais, nos diversos ramos da
atividade humana.
O fenômeno da industrialização, segundo o autor, desencadeou um ritmo mais
acelerado do processo de urbanização das cidades e, consequentemente, a
necessidade de se construir edifícios que abrigassem novas funções. O ferro passou
gradativamente a ser utilizado como material de construção, chegando a estabelecer
uma arquitetura do ferro. “Esta arquitetura existiu nos países europeus que se
desenvolveram com a Revolução Industrial, nos Estados Unidos da América do Norte,
e se manifestou praticamente em todo o mundo durante o século XIX.” (SILVA, 1987,
p.23)
Lemos (2007) chama a atenção para o impacto que as inovações tecnológicas
promovidas pela Revolução Industrial trouxeram na produção arquitetônica:
Foi a partir da Revolução Industrial, com todo o seu repertório de soluções tecnológicas, que surgiu uma postura que não enquadrava nas definições correntes da arquitetura tais obras utilitárias. À revelia dos ensinamentos acadêmicos, no entanto, foi surgindo um novo modo de olhar as coisas, que enfatizava as recentes concepções estruturais e toda a sua potencialidade. Novos programas de necessidades eram satisfeitos por novas técnicas. Deu-se o surgimento de uma “arquitetura paralela”, decorrente dessa visão ligada ao racionalismo tecnicista – visão essa que, no modernismo, chega mesmo a um certo radicalismo por parte de alguns profissionais plenamente convictos de que a beleza somente pode emanar das corretas fórmulas matemáticas, regentes do uso apropriado dos materiais de construção. (LEMOS, 2007, p. 17)
Nesse contexto, Bellei (2004) enfatiza que as primeiras coberturas em ferro forjado
foram construídas na França. O autor destaca as coberturas em vidro e abobadas na
Galeria D’Orleans (1829) (fig. 2) , no Jardim das Plantas em Paris. Hart, Henn e Sontag
(1976), afirmam que a obra apresentou um sistema construtivo em ferro fundido que
considerado inovador para o século XIX.
29
Fig. 2 Palácio D’Orleans (1829). Fonte: (1) PARIS UND VERSAILLES. Disponível em:
http://www.thomasgransow.de/Paris/Paris_Passagen.html; (2) PARISENIMAGES. Disponível em: http://www.parisenimages.fr/fr/galerie-collections/704-9-interieur-galerie-dorleans-au-palais-royal-paris-1900. Acesso
em 25 de março de 2014.
Três décadas depois, segundo Bellei (2004), deu-se início a era dos grandes edifícios
em estrutura metálica, como o Palácio de Cristal de Paxton (fig.3), construído na
Inglaterra em 1851. O edifício foi todo construído em ferro fundido, madeira e vidro e
tinha como função, abrigar a Exposição Internacional da Indústria Britânica. Segundo
Costa (2001), a construção impressionava pelas soluções estruturais que possibilitaram
um vão livre de, aproximadamente, 500x125 m.
Fig. 3 Palácio de Cristal (1851). Foto da estrutura externa e do vão da área central. Imagens editadas pelo autor.
Fonte: BRITISH LIBARY. Great Exhibition. Slideshow. Disponível em: http://www.bl.uk/learning/histcitizen/victorians/exhibition/greatexhibition.html. Acesso em 19 mar. 2014.
Silva (1987), ressalta que a característica que mais atraiu a atenção dos
frequentadores do Palácio de Cristal, era a transparência e leveza que a trama metálica
e o vidro proporcionavam. O “espaço ganhou em fluidez, foi inundado pela luz solar”.
Era uma nova proposta de definição dos espaços internos, que se diferenciava
drasticamente das construções com grossas paredes e pesadas estruturas.
30
Scully Jr (2002), descreve:
O Palácio de Cristal de Paxton, de 1851, destruiu a antiga estabilidade da massa e compressão, e a estrutura de membros finos de ferro foi vista na época como um labirinto encantador. Era um lugar para se andar a esmo, incessantemente contínuo, limitado unicamente por vidro, e seus sólidos fragmentados em redes intricadas. (SCULLY JR, 2002, p.21)
Garone et al.(2008), afirma que o sucesso do prédio foi tão expressivo que, mesmo
após o final do evento, o prédio do Palácio de Cristal ainda foi mantido até 1854,
quando decidiram desmontar a sua estrutura e reconstruir em Sydenham Hill,
localidade próxima a cidade de Londres, permanecendo até 1936, quando foi destruído
por um incêndio.
Segundo Lemos (2007), apesar do encanto causado entre os usuários, o projeto do
Palácio de Cristal, assim como outras obras de caráter tecnicistas baseados em
materiais que ganhavam reputação com os avanços tecnológicos advindos da
Revolução Industrial, como o ferro e o vidro, foram alvos de censura por parte de
críticos e intelectuais da época, cujas obras “raramente eram aceitas, em sua pureza
formal, como trabalhos arquitetônicos propriamente ditos” (p.15), eram vistas como
“meras” obras de engenharia.
Hart, Henn e Sontag (1976), assinalam que nos anos que seguiram entre 1850 e 1880,
nos Estados Unidos, surgiram um grande número de construções, que utilizavam o
ferro como elemento estrutural em suas fachadas. Um dos percursores da construção
metálica foi James Bogardus, inventor e construtor que inclui, como umas de suas
principais obras, a construção do edifício da Editora Harper & Brothers (fig. 4), em 1854.
A fachada do prédio de cinco andares foi a primeira construção nos Estados Unidos a
utilizar vigas de ferro laminadas.
Apesar do impacto exercido pelo Palácio de Cristal, e de outras experiências do uso de
estruturas metálicas nos países mais desenvolvidos industrialmente, Bellei (2004)
afirma que o primeiro edifício de múltiplos andares realmente projetado “como deve ser
um edifício com estrutura metálica”, foi a fábrica de chocolates de Noisiel-Sur-Name (fig.
5), na França. “Trata-se de um edifício de vários andares, construído por Jules
Saulnier em 1872, sobre os quatro pilares da antiga ponte sobre o rio Marne, de forma
a aproveitar a energia hidráulica do rio.” (BELLEI, 2004, p. 01). Segundo o autor, o
31
edifício foi um marco para a construção metálica, porque o seu projeto antecipava
alguns elementos dos sistemas estruturais contemporâneos, como o sistema de
diagonais, que asseguram a estabilidade lateral do prédio, sistemas idêntico aos
modelos de contraventamento dos edifícios modernos.
Fig. 4 Editora Harper & Brothers (1854). Fonte: (1) THE IMPACT OF INDUSTRY. Disponível em:
http://www.franktoker.pitt.edu/tokerfile/0530kw12.html; (2) EARLY OFFICE MUSEUM. Disponível em: http://www.officemuseum.com/photo_gallery_1860s-1880s.htm. Acesso em 24 de março de 2014.
Hart, Henn e Sontag (1976), explicam que o sistema de treliças, nas fachadas externas
do edifício, recebem todas as cargas horizontais e as forças exercidas pelo vento, não
havendo paredes internas estruturais. Esse sistema é caracterizado por uma treliça de
diagonais inclinadas a 60o, que transmite os esforços para vigas que, por sua vez, as
transmite para oito pontos, que se apoiam sobre os quatros pilares da antiga ponte do
Rio Marne.
As fachadas do edifício são praticamente lisas e a dimensão das esquadrias se
ajustam perfeitamente, a modulação determinada pelas diagonais da estrutura. Um
pequeno deslocamento na posição dos nós da estrutura, no primeiro e no terceiro
pavimento, levou a uma diferença nas alturas das janelas. Segundo Hart, Henn e
Sontag (1976), esse sistema estrutural foi tão inusitado e importante para a construção
metálica que, somente a partir de 1880, com a Escola de Chicago, é que surgiram
propostas inovadoras na construção de edifícios de múltiplos andares em aço.
32
Fig. 5 Fotos da fachada da fabrica de chocolate Noisiel-sur-Marne (1872) e detalhe do projeto do sistema de
diagonais. Imagens editadas pelo autor. Fonte: (01) e (02) UNIVERSITY OF WASHINGTON. University Libraries. Disponível em: http://content.lib.washington.edu/cdm4/item_viewer.php?CISOROOT=/buildings&CISOPTR=9663.
Acesso em 19 de mar. 2014.; (03) Hart; Henn e Sontag (1976, p.13)
Já no final do século XIX, o estilo Art Noveau se apropriou das propriedades do ferro
para expor uma linguagem única, onde os elementos estruturais de ferro,
ornamentados por motivos inspirados na natureza, vieram a incentivar o anseio de se
deixar a estrutura metálica aparente. Hart, Henn e Sontag (1976), afirmam que os
arquitetos representantes daquele movimento, a fim de romper com as tradições
arquitetônicas deixada por seus antecessores, propuseram um repertório de formas
surpreendentes inspirados diretamente na natureza, como já havia se manifestado
previamente na pintura, na gravura e no design de interior. Para a realização dessa
linguagem de formas orgânicas, o ferro se mostrou o material adequado. Os autores
afirmam que, os arquitetos do movimento Art Noveau, souberam explorar e aproveitar a
maleabilidade e a esbeltes das estruturas em ferro e lograram de uma harmonia
surpreendente entre estrutura e ornamentação.
Na Bélgica, um dos expoentes do estilo Art Noveau, o arquiteto Victor Horta foi
responsável pelo projeto, entre outros, de dois edifícios considerados marcantes para a
arquitetura na Europa, a Tassel House (fig. 6), em 1892-1893, e a Maison du Peuple
(fig.7), 1896-1899, em Bruxelas. Hart, Henn e Sontag (1976), elucidam que o projeto da
Tassel House concebia os ambientes da casa de forma fluida em níveis distintos,
inovando principalmente, pela intensidade dinâmica dos espaços, ousadia e força
decorativa. Tal caraterística era notável nos detalhes da escadaria em ferro, onde o
33
pilar central apoiava uma viga treliçada de sustentação, ambos ornamentados com
motivos inspirados na natureza.
Fig. 6 Tassel House (1893). (1) Fachada; (2) Corte perspectivado e (3) Escada. Fonte: (1) e (3) TRAVEL. Disponível
em: http://i.telegraph.co.uk/multimedia/archive/02016/tassel-house_2016662b.jpg. (2) SEM. Disponível em: http://i.telegraph.co.uk/multimedia/archive/02016/tassel-house_2016662b.jpg. Acesso em 25 de março de 2014.
No projeto da Maison du Peuple (1899) (fig.7), segundo Hart, Henn e Sontag (1976),
Victor Horta projetou uma obra, cuja a estrutura de ferro harmonizava com precisão os
aspectos função e forma, apresentando uma proposta ainda mais rica e densa de
ornamentos. As vigas metálicas curvadas, se assemelhavam com o contorno da planta
do edifício. A fachada apresentava uma curvatura convexo-côncava com a entrada
principal situada na esquina do edifício. A construção impressionava na capacidade de
conciliar materiais de natureza tão diversas: madeira, vidro, ferro, tijolo e granito.
Benévolo (2001) descreve a obra de Victor Horta:
Entre estrutura e decoração existe uma unidade perfeita; assim, no interior, no salão dos postigos, o desenho ornamental do teto é feito com as próprias vigas de sustentação, e na sala para espetáculos do último andar as tramas transversais de estrutura reticular servem também para qualificar decorativamente o vão. (BENÉVOLO, 2001, p. 278)
34
Fig. 7 Maison du Peuple (1899). Fonte: PENN HISTORY OF ART. Disponível em:
http://www.arthistory.upenn.edu/spr01/282/w3c2i11.htm. Acesso em 25 de marco de 2014.
Nos Estados Unidos, no inicio da década de 1880, iniciou-se um movimento que viria a
se firmar, como um marco na evolução da construção metálica, a Escola de Chicago.
2.3. Escola de Chicago
A Escola de Chicago foi um movimento surgido em 1880, protagonizado por arquitetos
e engenheiros que propuseram e aperfeiçoaram, a partir da necessidade especifica de
reconstruir da cidade de Chicago, métodos e sistemas construtivos, que serviram de
base para o modelo de construção metálica das edificações modernas.
Foi também com a escola de Chicago, que segundo Zevi (1996), inaugurou-se a
corrente “espacial” da arquitetura funcional, cujas plantas livres e as cortinas de vidro
se tornaram uma realidade a partir dos esqueletos estruturais em aço, que passaram a
responder por toda a rigidez estática do edifício, liberando as paredes externas e
internas da função de suportar os esforços, possibilitando, que esses elementos de
vedação fossem projetados cada vez mais finos, podendo assumir formas variadas,
“curvar-se, mover-se livremente”, ou até mesmo serem excluídas, criando a
possiblidade de conjugar ambientes e de integrar os espaços internos aos espaços
externos.
35
A arquitetura funcional respondeu, na América e na Europa, às exigências mecânicas da civilização industrial, por isso proclamou os tabus do utilitarismo, isto é, da adesão ao objetivo prático do edifício e à técnica, e ‘da casa de todos’ padronizada e anônima. (Zevi, 1996, p.125)
Nesse contexto, serão apresentadas, as obras de edifícios em múltiplos andares que
historicamente apresentaram alguma inovação estrutural e, que por isso mesmo, são
consideradas pelos autores, como marcos importantes na construção em aço.
Achilles (2013) explica que, a partir de 1870, Chicago vivenciava um grande processo
de desenvolvimento e crescimento, como nenhuma outra cidade americana já havia
experimentado. O autor afirma que no período de 1830 a 1900, a população da cidade
passava de, aproximadamente, 300 a 1,5 milhões de habitantes. Chicago, a partir da
metade do século XIX, era um grande centro produtor, tornando-se uma importante
referência no meio-oeste americano. Hart, Henn e Sontag (1976), alegam que as
oportunidades de negócio surgiram em diversos setores, como no setor alimentício, na
produção e comercialização de madeira e na fabricação de máquinas e ferramentas, e
que essa diversidade de oportunidades, desencadeou o crescimento da cidade em
ritmo acelerado.
Hart, Henn e Sontag (1976) esclarecem que, em 1871, os edifícios e as casas de
Chicago eram construídos quase que exclusivamente em madeira, tecnologia de
construção muito comum nos Estados Unidos. Achilles (2013), explica que, no mesmo
ano, a região sofreu com um período de chuvas muito escassas, o que provocou um
dos verões mais secos da história de Chicago. Como consequência, focos de incêndio
surgiram nas redondezas da cidade com frequência e, no dia 08 de outubro,
impulsionado por fortes ventos, um incêndio de proporções desastrosas se espalhou
pela cidade, sendo controlado somente dois dias depois, no dia 10 de outubro,
resultando na destruição total ou parcial de cerca de 17.500 edifícios, deixando mais de
100.000 pessoas sem residência, fato que exigiu um grande empenho do setor público
e privado para a reconstrução da cidade.
A demanda por moradia fez com que o preço dos terrenos subisse e a tipologia dos
edifícios se modificassem, propiciando o surgimento dos edifícios de múltiplos andares
em Chicago. Hart, Henn e Sontag (1976) declaram que somente com a construção em
aço foi possível “... satisfazer ao máximo as exigências de um máximo aproveitamento
36
dos terrenos e da área construída em ritmo acelerado”. No processo de reconstrução,
já ficavam evidentes algumas características importantes do aço para a construção civil.
Em primeiro lugar, o sistema de construção industrializado das estruturas metálicas,
minimizou os problemas provocados pelas dificuldades topográficas e de acessibilidade,
tornando o canteiro de obra, praticamente o local de montagem da estrutura. Outra
vantagem importante do uso do aço para as necessidades das novas edificações, era a
possibilidade de projetar edifícios, cujas plantas apresentavam espaços livres de
obstáculos estruturais e paredes divisórias, o que possibilitou uma grande versatilidade
projetual, permitindo que se adaptassem a diversas necessidades de uso.
Em 1895, a tecnologia de construção em aço já era comum em outras cidades
americanas como Nova Iorque, mas Chicago liderava o ranking do número de prédios
construídos com esse sistema construtivo. Achilles (2013) declara que, na primeira
década da reconstrução de Chicago, o medo de novos incêndios e a insegurança em
relação a resistência do ferro ao fogo, promoveu por parte das autoridades uma
prevenção a novos desastres, restringindo a construção dos edifícios a altura de cinco
andares, embora o ferro permitisse uma maior verticalização. Enquanto isso, Nova
Iorque, livre de tal preocupação, iniciou, em ritmo acelerado, a construção de edifícios
mais verticalizados.
Hart, Henn e Sontag (1976), alertam para o fato que a verticalização das edificações
não teria sido viável, se adjacente aos avanços da tecnologia da construção, não
tivessem surgido outras invenções tecnológicas. Os autores assinalam que, em 1853,
Elisha Graves Otis apresentou, na exposição de Nova Iorque, no Palácio de Cristal, o
elevador de segurança, novo equipamento que ajudaria a impulsionar a verticalização
nas grandes cidades americanas como Nova Iorque e Chicago.
2.3.1. Início e principais obras
Bellei (2004) afirma que um dos fundadores e líder da Escola de Chicago foi o
engenheiro, e também arquiteto, William le Baron Jenney, que projetou seu primeiro
edifício em estrutura metálica em 1879, o Edificio Leiter I (fig. 8). Hart, Henn e Sontag
(1976), expõem que o projeto previa inicialmente uma estrutura de 5 (cinco) andares e
que, posteriormente, foram acrescidos mais dois pavimentos. Foi construído com uma
estrutura mista composta por vigas de madeira apoiadas em vigas de ferro forjado.
37
Esse sistema de vigamento era apoiado em pilares de ferro fundido, no interior da
edificação e por pilares de alvenaria, nos planos das fachadas. O projeto inovava pela
esbeltes dos pilares externos e pelas aberturas largas que caracterizavam as janelas. A
estrutura interna de pilares de ferro reforçava e dava uma maior rigidez ao sistema
estrutural. Os autores ressaltam ainda que, a adoção desse sistema permitiu uma
organização das plantas dos pavimentos marcadas por uma forte regularidade, obtida
graças a modulação estrutural.
Fig. 8 Edificio Leiter 1 (1879). Imagem editadas pelo autor. Fonte: (01) KEYWORDPICTURE. Disponível em:
http://www.keywordpicture.com/keyword/leiter%20building/. Acesso em 19 de mar. 2014.; (02) Hart; Henn e Sontag (1976, p.12).
Em 1884, William le Baron Jenney, inicia a construção do Home Insurance Building (fig.
9), que, segundo Bellei (2004), apresentou um sistema estrutural pioneiro das
estruturas de aço, que transferia todo “... o peso das paredes para um vigamento de
ferro e respectivas colunas embutidas em alvenaria que, por sua vez, só serviu de
enchimento do vão livre.” (p.1) A construção do prédio foi concluída em 1885 e,
segundo Achilles (2013), anos mais tarde foi considerado o primeiro “arranha céu”
construído em ferro nos Estados Unidos e no mundo. O edifício foi projetado
inicialmente com 10 pavimentos, com aproximadamente 42 metros de altura e,
posteriormente, foram acrescentados mais dois pavimentos que lhe conferiu a altura de
55 metros.
38
Fig. 9 Home Insurance Building (1884). Fonte: LOYOLA University Chicago. Disponível em:
http://www.loyolachicagotps.com/apps/photos/photo?photoid=82302688. Acesso em 23 de mar. 2014.
Benévolo (2001) ressalta a importância das obras de Jenney, esclarecendo que o
sistema estrutural proposto e aperfeiçoado pelo arquiteto, permitiu aumentar as alturas
dos edifícios sem sobrecarregar os pilares dos andares de baixo. O esqueleto de aço
permitiu abrir nas fachadas, grandes planos de esquadrias que possibilitavam a
entrada de luz. O autor reforça que a verticalização das estruturas demandou que
novos sistemas de fundação em pedra, fossem desenvolvidos e aperfeiçoados até que
em 1894, apareceu pela primeira vez, o concreto.
Também 1884, Bellei (2004) informa que, os arquitetos Holabird e Roche projetaram o
Tacoma Building (fig. 10), edifício de 14 andares que utilizou, pela primeira vez,
ligações rebitadas, o que garantiu uma maior rigidez estrutural que as ligações feitas
anteriormente, com parafusos. Hart, Henn e Sontag (1976), descrevem que as
fachadas do edifício eram marcadas, de cima a baixo, por “bay windows”, motivo
arquitetônico que, em Chicago, perdurou até século seguinte.
Fig. 10 Tacoma Building (1884). Fonte: NYPL digital gallery. Disponível em:
http://digitalgallery.nypl.org/nypldigital/dgkeysearchdetail.cfm?trg=1&strucID=132525&imageID=96530&total=17&num=0&word=Buildings%20--%20Illinois%20--
%20Chicago&s=3¬word=&d=&c=&f=2&k=1&lWord=&lField=&sScope=&sLevel=&sLabel=&sort=&imgs=20&pos=1&e=w. Acesso em 21 de mar. 2014.
39
Bellei (2004) esclarece que em 1885, a construção de edifícios de múltiplos andares,
em estrutura metálica, ganhou um novo impulso a partir do momento em que as vigas
de ferro foram substituídas por vigas de aço laminado, que eram produzidas nos
Estados Unidos pela Carnegie Steel Company. O autor afirma ainda que, entre 1890 e
1893, “foram construídas em Chicago muitas estruturas cujas características típicas
eram: ligações rebitadas, contraventamentos verticais e janelas salientes.” (Bellei, 2004,
p.1)
Em 1891, foi construído o Fair Building (fig. 11), projeto onde Jenney aperfeiçoou o seu
sistema construtivo, reduzindo as fachadas a leves proteções, sustentadas pelo
esqueleto metálico interno e mantendo algumas partes em alvenaria compacta, com a
forma de pilares com bases e capitéis clássicos, tratando os montantes metálicos como
pequenas colunas. (BENÉVOLO, 2001)
Fig. 11 Fair Building (1891). Imagem editada pelo autor. Fonte: HISTORY OF THE BUILDING ENVELOPE.
Disponível em: http://www.columbia.edu/cu/gsapp/BT/EEI/HISTORY/history2.html.save. Acesso em 26 de mar. de 2014.
Praticamente no mesmo ano, em 1891, foi concluída a obra do Manhattan Building (fig.
12), também de autoria de William le Baron Jenney, o primeiro edifício no mundo a
alcançar a altura de 16 andares.
Em 1894, foi construído The Reliance Building (fig. 13), projeto dos arquitetos John
Wellborn Root e Charles B. Altwood. Como definem Hart, Henn e Sontag (1976), o
edifício tem uma estrutura que se destaca pela esbeltes nas fachadas, onde a
marcação da estrutura delimita os grandes vãos, que definem os espaços das
esquadrias de vidro. Como em outras obras, as “bay windows” aparecem como
elemento marcante na volumetria, porém menos saliente e com o dobro da altura. Os
pilares ficam praticamente encobertos pelas esquadrias, evidenciando uma marcação
40
horizontal balizada pelas vigas. Achilles (2013) ressalta que o edifício apresenta uma
fachada que se resume praticamente ao esqueleto estrutural, a um minimalismo que
Mies Van der Rohe, algumas décadas mais tarde vai definir como “quase nada”.
Fig. 12 Manhattan Building (1891). Disponível em: http://frankmcmahon.com/431dearborn/info/manfacade.htm.
Acesso em 27 de março 2014.
Fig. 13 The Reliance Building (1894). Fonte: (1) Achilles (2013, p. 27);
(2) Hart, Henn e Sontag (1976, p.13)
41
Benévolo (2001), enfatiza que o Reliance Building pode ser considerado o mais belo
arranha céu de Chicago. Sua construção teve início em 1890, cujo projeto original
previa um edifício com a altura de cinco andares e que, posteriormente, em 1895, foi
acrescido mais dez andares à estrutura original sem alterar o motivo arquitetônico, que
se caracteriza pela simplicidade de suas grandes vidraças contínuas e das faixas
horizontais decoradas.
A partir dessas referências históricas, fica evidenciado a importância que a escola de
Chicago teve para o desenvolvimento da construção metálica de edifícios em múltiplos
andares. A necessidade de reconstrução da cidade, praticamente destruída pelo fogo,
estimulou arquitetos e engenheiros a repensarem e a propor novas soluções para a
construção civil, deixando um legado de soluções estruturais, obras e inovações
tecnológicas, que viabilizaram a verticalização das estruturas e o surgimento dos
primeiros arranha-céus.
2.4. Século XX
Os países mais desenvolvidos da Europa, no início do século XX, assim como os
Estados Unidos, já vinham utilizando e incorporando o aço nos seus sistemas
construtivos, pois, a partir das experiências vivenciadas no século XIX, rapidamente
perceberam que as estruturas metálicas facilmente se adequaram as novas
necessidades das cidades industrializadas. Várias obras foram edificadas seguindo um
modelo construtivo definido pela estrutura em aço e vidro. Essa combinação permitiu
fachadas mais leves e transparentes que, no decorrer do século, foi ganhando força e
se popularizando entre os arquitetos e engenheiros das diversas partes do mundo.
Nessa lógica, em 1905, foi construído em Paris (fig.14), na Rue Réamur, um edifício
comercial cuja fachada em aço sobressaiu pela sobriedade e equilíbrio, projeto do
arquiteto G. Chedane. Segundo Hart, Henn e Sontag (1976), a estrutura se destacou
por sua sobriedade e pelo uso pioneiro, em um edifício de múltiplos andares, de vigas
de almas cheias, elemento estrutural característico da era do aço laminado. As vigas
aparentes nas fachadas foram empregadas como elemento plástico e como meio de
expressão formal, apresentando suas aletas e nervuras de reforço estrutural. Os
autores declaram que o projeto antecipou uma linguagem arquitetônica, que mais tarde
poderia ser visível nas obras de Mies Van der Rohe.
42
Fig. 14 Edifício comercial em Paris (1905). Fonte: DES CHARDONS SOUS LE BALCON. Disponível em: http://art-
nouveau.style1900.net/visite-du-124-rue-reaumur-75002/. Acesso em 27 de março de 2014.
Hart, Henn e Sontag (1976), revelam que o projeto do prédio da rue Réamur,
apresentou uma solução estrutural tão original para a época, que levou a acreditar que
a França estava no caminho mais curto para liderar e produzir a verdadeira linguagem
da arquitetura do aço do século XX, porém, o surgimento do concreto armado
sobrepujou o desenvolvimento da construção em aço na França por pelo menos 50
anos.
Na Alemanha, Bellei (2004) explica que até as duas primeiras décadas do século XX,
os arquitetos e engenheiros deram preferência aos sistemas construtivos
fundamentados no concreto armado. O autor enfatiza que nesse período, a arquitetura
alemã se destacou muito mais pelos conceitos formais propostos do que pelas obras
realizadas, como os introduzidos pela Bauhaus, através dos arquitetos Gropius e Mies
Van der Rohe.
Nesse período, Hart, Henn e Sontag (1976), destacam a construção do prédio da
fábrica Fagus em Ahlfeld (fig.15), em 1911, projeto de Walter Gropius. Os autores
reforçam a importância dessa obra, advertindo que, provavelmente, seja a criação mais
progressiva daqueles anos, podendo ser considerado, como o percursor do
construtivismo da Neue Sachlichkeit1. O projeto é arrojado para a sua época, por ser
um dos primeiros edifícios a apresentar suas fachadas inteiramente compostas por
vidro e aço.
1 Neue Sachlichkeit: (Nova objetividade) foi um movimento fundado na Alemanha, em 1920, por um grupo de artistas cujo trabalho se apresentava como reação ao Expressionismo. Fonte: Enciclopédia Britânica. Disponível em: http://global.britannica.com/EBchecked/topic/410437/Neue-Sachlichkeit. Acesso em 19 de outubro de 2014.
43
Fig. 15 Fábrica Fagus (1911). Fonte: WORLDHERITAGE. Disponível em:
http://worldheritage.si.edu/en/sites/fagus.html. Acesso em 28 de março de 2014.
Nos Estados Unidos, além das experiências bem sucedidas, em Chicago com o uso do
aço, Nova Iorque começou a despontar como um importante líder na construção de
edifícios altos em estrutura metálica. Bellei (2004) esclarece que essa liderança se
consolidou no final do século XX, não somente na quantidade de obras construídas
como nos recordes de altura. Em 1913, foi construído o Woolworth Tower, projeto do
arquiteto Cass Gilbert, sua estrutura em aço mede 234 metros de altura e 55 andares.
Segundo Bellei (2004) , “(...) considerado até 1930 o edifício mais alto do mundo.” (p.2)
Para viabilizar o deslocamento vertical, os usuários eram servidos por 26 elevadores
Otis, que, de acordo com Panchyk (2010), possibilitavam o transporte dos passageiros
do térreo ao 51o andar. A maior distância já percorrida verticalmente, desde então.
Figura 16 Woolsworth Tower (1913). Imagens editadas pelo autor. Fonte: (1) SKYSCRAPER CITY. Disponível em: http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?p=97043252. (2,3 e 4) SKYSCRAPER MUSEUM. Disponível em:
http://skyscraper.org/EXHIBITIONS/WOOLWORTH/case1_tallest.php. Acesso em 31 de março de 2014.
44
A construção em aço ganhou um novo impulso como material construtivo depois da
Primeira Guerra Mundial. Hart, Henn e Sontag (1976), destacam que a competição
entre o concreto armado e o aço, que havia se intensificado no começo do século, deu
vez a um esforço conjunto, para o desenvolvimento de novas técnicas de construção,
impulsionados pela necessidade urgente de reconstrução das cidades, afetadas pela
guerra.
Onde quer que o problema de moradias já se encontrava presente antes da guerra, este se torna agudo no pós-guerra, e sobretudo depois de alguns anos, graças à retomada do crescimento demográfico. (BENÉVOLO, 2001, p. 390)
Já nos anos 20, os construtores de estruturas em aço sentiram a necessidade de
aperfeiçoar seus métodos técnicos e científicos, a fim de mostrar a sua superioridade
sobre o concreto armado, pelo menos em relação a construção de edifícios em
múltiplos andares. (HART, HENN e SONTAG,1976, p.19)
Em 1923, E. Mendelsohn desenvolveu o projeto de reforma e reconstrução do jornal
Berlinger Taglebatt. Nessa obra, o arquiteto projetou uma nova fachada em aço e vidro,
acima da imponente fachada já existente construída com pilares e arcos em pedra.
Hart, Henn e Sontag (1976), alegam que a sobreposição dos novos pavimentos a
estrutura já existente só foi possível, com a construção em estrutura de aço.
Fig. 16 Mossehauss (1923). Fonte: GERMAN-ARCHITECTURE.INFO. Disponível em: http://www.german-
architecture.info/BER-006.htm. Acesso em 28 de março de 2014.
45
Entre as realizações mais importantes e inovadoras no campo da construção metálica
do começo do século XX, estão algumas obras de Le Corbusier. Segundo os autores
Hart, Henn e Sontag (1976), o arquiteto era um entusiasta dos novos movimentos
arquitetônicos e, como descrevem, “la potencia creadora más polifacética” (p. 19).
Em 1927, Le Corbusier projetou para Weisenhof-Siedlung, exposição de arquitetura
moderna de Stuttgart, uma casa em dois pavimentos apoiados sobre pilotis de aço
aparente. (fig. 17) Segundo Jones (2002), o evento comemorava a recuperação da
economia alemã, depois dos tempos conturbados da década de 1920. O evento,
coordenado por Mies van der Rohe, contou com a participação de arquitetos de vários
países da Europa, fruto da solidariedade dos arquitetos modernistas europeus, que
viriam a fundar mais tarde o CIAM - Congresso Internacional de Arquitetura Moderna.
(...) O projeto de Le Corbusier é provavelmente o projeto mais conhecido do Weisenhof, e certamente o mais fotografado.(...) (...) Ele aproveitou o Weisenhof como uma oportunidade de apresentar os seus cinco pontos da “nova” arquitetura: o pilotis, o terraço-jardim, a planta livre, a fachada livre e as janelas horizontais. A lista pode ser contada nos dedos de uma mão e era uma forma fácil de explicar o seu ponto de vista apresentado pela primeira vez com o famoso desenho Domino (fig.17). (Jones, 2002, p. 24)
Fig. 17 Fotografia Weisenhof-Siedlung house de Le Corbusier, e perspectiva do arquiteto demonstrando o conceito
adotado (desenho Domino) (1927). Fonte: (01) EUROPACONCORSI. Disponível em: http://europaconcorsi.com/projects/199439-Le-Corbusier-Weissenhof-Siedlung. Acesso em 26 de março de 2014;
(02) Jones (2002, p.24)
Em 1930-1932, também projeto de Le Corbusier, foi construído o edifício de La Maison
Clarté. (fig.18) O projeto do edifício distribuía 45 unidades em três pavimentos,
apoiados em uma estrutura de aço com perfis soldados. Hart, Henn e Sontag (1976),
destacam que esse sistema estrutural deu a fachada principal, praticamente toda
composta de aço e vidro, ritmo e ordenação. Esse ritmo é demarcado pelas varandas
46
contínuas e suas esquadrias metálicas, combinados aos montantes verticais e as
marquises de proteção contra o sol.
Fig. 18 La Maison Clarté (1931). Fonte: FONDATION LE CORBUSIER. Disponível em:
http://www.fondationlecorbusier.fr/corbuweb/morpheus.aspx?sysId=13&IrisObjectId=4834&sysLanguage=en-en&itemPos=21&itemSort=en-en_sort_string1%20&itemCount=78&sysParentName=&sysParentId=64. Acesso em
28 de março de 2014.
Em Nova Iorque, seguindo a tendência das construções de edifícios altos, Bellei (2004)
destaca duas obras que despontaram como marcos da arquitetura de arranha-céus.
Em 1929, foi construído o Chrysler Building, (fig.19) com 320 metros de altura e 75
andares. E em 1931, o Empire State, (fig. 20) com 380 metros de altura e 102 andares
que, segundo o autor, “(...) durante os 40 anos que se seguiram não encontrou rival no
mundo.”(p.02) Alguns números impressionam em relação a construção do Chrysler
Building, segundo os relatos de Panchyk (2010), a obra consumiu cerca de 21.000
toneladas de aço e, aproximadamente, 4 milhões de tijolos.
Fig. 19 Chrysler Building (1929). Fonte: NEW YORK ARCHITECTURE. Disponível em: http://nyc-
architecture.com/MID/MID021.htm. Acesso em 01 de abril 2014.
47
A construção do Empire State teve início em março de 1930, projeto de Shreve, Lamb
e Harmon Associates. O edifício é marcado por seus ornamentos em Art Deco e, logo
após a sua inauguração em maio de 1931, segundo Panchyk (2010), viria conquistar o
brilho e o status de maior prédio do mundo, do seu concorrente Chysler Building. A
obra do edifício empregou cerca de 60.000 toneladas de aço.
Fig. 20 Empire Sate (1931). Imagem editada pelo autor. Fonte: NEW YORK ARCHITECTURE. Disponível em:
http://nyc-architecture.com/SPEC/GAL-MID-ESB.htm. Acesso em 1 de abril de 2014.
Benévolo (2004), ressalta que o período que compreende o fim da Primeira Guerra
Mundial até a grande depressão americana, a construção civil americana
experimentava um momento de prosperidade, onde a construção de diversos obras,
proporcionou uma alteração no modelo das grandes cidades. Caracteriza-se esse
período de prosperidade, pela construção dos grandes arranha-céus que, segundo o
autor, resultaram da influência dos edifícios comerciais, construídos em Chicago no
século anterior. Panchyk (2010), declara que 13 dos 20 edifícios mais altos de Nova
Iorque foram construídos entre 1930 e 1932, período que antecedeu a grande crise
econômica nos Estados Unidos, provocada pela Segunda Guerra Mundial, momento
em que o aço, assim como outros materiais, passaram a ser um recurso precioso,
tendo seu uso direcionado para a guerra.
Em 1938, Mies Van der Rohe, de acordo com Benévolo (2004), foi convidado para
dirigir o departamento de arquitetura do Armour Institute. Em 1947, sua fama foi
consolidada, após a amostra de suas obras em uma exposição no Museum of Modern
Art, e, a partir daí, surgiram diversas oportunidades para o arquiteto experimentar e
48
apresentar suas propostas de sistemas de construção. “(...)Através da colaboração
com vários projetistas locais, Mies Van der Rohe assumiu, aos poucos, a figura de um
superprojetista, idealizador de formas exemplares (...)” (Benevolo, p.628)
Dessa forma, em 1959, como os autores Hart, Henn e Sontag (1976) declaram, foi
realizada uma das mais importante obras de Mies Van der Rohe, o Seagram Building.
(fig. 21) Situado na Quinta Avenida em Nova Iorque, o edifício foi todo projetado em
estrutura de aço revestido com concreto, prevenção determinada por leis de segurança
contra incêndio da época. O projeto se destaca pela sua verticalidade, pelo
minimalismo e modulação marcante das fachadas, assim como, a variedade de
materiais e seu acabamento preciso.
Segundo Blaser (2001), a proposta arquitetônica apresentado por Mies van der Rohe
para os edifícios comerciais, como o Segram Building, passaram a ser adotados no
mundo inteiro, resultado da economia de materiais e da flexibilização dos espaços
projetados. Segundo o autor, “Mies van der Rohe, um mestre no uso da construção de
ferro e vidro, logrou difundir a organização racional de fachadas e a utilização
econômica dos materiais”. (Blaser, 2001, p. 138)
O Seagram Building, completado em 1959, foi realizado com meios excepcionais: as partes metálicas à vista são de bronze, os painéis de mármore polido ou de vidro róseo; as instalações são tão perfeitas quanto é possível hoje; (…) (BENÉVOLO, 2001, p. 628)
Fig. 21 Seagram Building (1959). Imagens editadas pelo autor. Fonte: (01) WORK BREAK TRAVEL. Disponível em:
http://workbreaktravel.com/new-york-city-guide-contemporary-architecture-part-2/; (02) WTTW. Disponível em: http://interactive.wttw.com/tenbuildings/seagram-building; (03) GREAT BUILDINGS. Disponível em:
http://www.greatbuildings.com/buildings/Seagram_Building.html. Acesso em 07 de abril de 2014.
49
A partir de 1950, até o fim do século XX, muitos outros prédios em aço e vidro foram
construídos nos Estados Unidos e no mundo. Entre eles podemos citar, os edifícios do
World Trade Center, o Pan Am Building e o Sears Tower.
Esse capítulo apresentou alguns exemplares dos edifícios, em múltiplos andares,
construídos com estruturas em aço, a fim de demonstrar como se deu a evolução
desse sistema construtivo que gradativamente foi conquistando espaço na construção
civil.
2.5. O aço no Brasil.
A produção do aço no Brasil só ganhou impulso a partir da Primeira Guerra Mundial,
quando na década de 20, segundo Bellei (2004), foi criada a Companhia Siderúrgica
Belgo Mineira, que impulsionou a produção de aço no Brasil.
Já em 1945, no fim da Segunda Guerra Mundial, foi fundada a Companhia Siderúrgica
Nacional – CSN e, na década de 60, a fim de consolidar o mercado, entraram em
operação as usinas da Usiminas e Cosipa e, alguns anos mais tarde, a Açominas. Esse
desenvolvimento do setor siderúrgico nacional, possibilitou a produção de diversos
produtos derivados do aço como, chapas, trilhos e perfis laminados. Bellei (2004)
esclarece que a partir desse período de expansão, o Brasil atingiu a marca de
produção de 25 milhões de toneladas de aço por ano, elevando o país da categoria de
importador para exportador, consequência do baixo consumo interno.
Nesse contexto, em 1953, a CSN criou um departamento interno especifico para
fomentar o uso do aço nas construções, a FEM – Fábrica de Estruturas Metálicas, cujo
objetivo, segundo Bellei (2004), era iniciar a formação de mão-de-obra especializada
no uso do aço na construção civil, assim como, do ciclo completo de produção das
estruturas metálicas.
A partir da década de 50, começaram a surgir os primeiros edifícios de múltiplos
andares em estruturas de aço no Brasil. Em 1957, em São Paulo, Bellei (2004) informa
que foi construído o primeiro edifício a ser fabricado pela FEM, o Edifício Garagem
América (fig. 22), com 16 andares. Andrade (2014), esclarece que a obra foi o primeiro
edifício cuja estrutura foi totalmente fabricada e montada no país, reforçando que
anteriormente todas as estruturas eram importadas.
50
Andrade (2014), afirma que o edifício teve seu projeto inicialmente definido em
concreto armado, mas dois fatores dificultaram o uso desse sistema construtivo, o que
acabou sendo determinante para a escolha do aço. O primeiro problema encontrado
foram as fundações. Seria necessário, para o modelo estrutural proposto, escavar até
18 metros para a colocação das sapatas, o que colocaria em risco de desabamento o
edifício ao lado e, na época, a alternativa de se construir muros de arrimos ou
escoramento encareceriam em demasia a obra. O segundo problema foi em relação as
dimensões que as colunas alcançariam, prejudicando, em determinados setores, a
área livre das vagas do estacionamento. Dessa forma, cogitou-se pela primeira vez, o
uso das estruturas metálicas. O projeto da estrutura foi assinado por Paulo Fragoso e a
fabricação da estrutura, desde a fundação, foi executada pela Fabrica de Estruturas
Metálicas - FEM sob a orientação do engenheiro Heitor Lopes Correia. Para a
montagem da estrutura no canteiro de obra foi contratada a empresa União dos
Construtores Metálicos.
A base da estrutura foi definida por vigas de alma cheia, que se apoiavam em chapas
metálicas, soldadas no topo das estacas da fundação. Cada viga media 4,5 metros de
comprimento e se apoiavam em três estacas consecutivas. Acima dessas vigas, que
funcionavam como vigas baldrame, foram fixados os pilares metálicos que suportariam
toda a estrutura do edifício.
Fig. 22 Edifício Garagem América (1957). Fonte: (01) ARCOWEB. Disponível em:
http://arcoweb.com.br/projetodesign/arquitetura/fragmentos-do-real-10-bienal-internacional-de-arquitetura-de-sao-paulo; (02) CONSTRUÇÃO RECORDE. Disponível em: http://construcaoemtemporecorde.com.br/diariodaobra/os-
primordios-da-construcao-metalica-no-brasil/; (03 e 04) METALICA. Disponível em: http://www.metalica.com.br/pioneirismo-em-estrutura-metalica-no-brasil. Acesso em 08 de abril de 2004.
51
Em 1961, foi inaugurado o Edifício Avenida Central (fig. 23), o primeiro edifício
construído em aço no Rio de Janeiro, cuja estrutura foi totalmente fabricada pela CSN.
Pires (2006), informa, que o projeto do edifício foi realizado por Regine Feigl e
executado pela empresa de Henrique Mindlin. O edifício possui 110 metros de altura
distribuídos em 34 andares, servido por 18 elevadores e 12 escadas rolantes. Segundo
Pires (2006), o projeto foi inspirado na obra de Mies Van der Rohe, o Seagram Building
(1959) em Nova Iorque. Logo após a sua inauguração, o prédio tornou-se uma
referência na paisagem urbana da cidade pela sua verticalidade.
Fig. 23 Edifício Avenida Central (1961). Imagens editadas pelo autor. Fonte: (01) O GLOBO. Disponível em:
http://extra.globo.com/noticias/rio/edificio-avenida-central-comemora-aniversario-de-50-anos-com-exposicao-show-1739355.html; (02 e 03) SKYSCRAPER. Disponível em: http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1223417.
Acesso em 08 de abril de 2014.
A partir de 1960, segundo Bellei (2004) foram surgindo no país um grande número de
projetistas, empresas e demais profissionais do ramo da construção civil, que
passaram a utilizar as estruturas metálicas como sistemas construtivos e, na década
1970, o Brasil chegou a produzir cerca de 500 mil toneladas de estruturas metálicas,
sendo que a grande maioria voltada para o setor industrial.
É importante ressaltar ainda que outras obras de importância nacional foram
construídas em aço no mesmo período, como o Brasília Palace Hotel, o Edifício
Escritório Central da CSN, os edifícios da Esplanada dos Ministérios e dos anexos do
congresso em Brasília.
Macedo e Silva (2013), esclarecem que a construção da cidade de Brasília,
considerando a execução dos principais edifícios públicos previstos no projeto original,
52
durou de agosto de 1956 a abril de 1960. O curto espaço de tempo, de
aproximadamente 3 anos e meio, acrescido aos diversos problemas e dificuldades
enfrentadas nos canteiros de obra, impôs a necessidade de um planejamento
arquitetônico que permitisse a inauguração da obra sem grandes atrasos. Entre outros
recursos, a escolha do aço como sistema construtivo foi um fator determinante.
As condições para atender ao grande volume de obras previsto resultariam, em grande medida, da adoção de técnicas que proporcionassem velocidade na produção. Neste contexto, a decisão do esqueleto estrutural assumia importância fundamental, principalmente devido à necessidade de construção rápida dos edifícios de múltiplos andares destinados a abrigar os diversos órgãos públicos necessários ao estabelecimento da Administração Federal. (MACEDO e SILVA, 2013, p.1)
Nesse contexto, o primeiro edifício de Brasília construído em aço, até mesmo por uma
necessidade estratégica, foi o Brasília Palace Hotel (fig. 24), cuja obra durou 08 meses.
Os autores Macedo e Silva (2013) enfatizam que a construção do edifício serviu como
um laboratório experimental, onde os engenheiros poderiam avaliar a aplicação e
montagem de um sistema construtivo, que até então não era muito utilizado no Brasil, o
esqueleto em aço. A possibilidade de executar uma obra em menor escala em
estrutura metálica, permitiu “(...) tanto para avaliar o atendimento a premissas
arquitetônicas, quanto para colocar à prova possibilidades da indústria nacional e
capacidade tecnológica das empreiteiras diante das difíceis condições de
execução”.(MACEDO E SILVA, 2013, p.4)
Fig. 24 Brasilia Palace Hotel (1958). Fonte: (01) TL ARQUITETOS. Disponível em:
http://tlarquitetos.blogspot.com.br/; Fonte: (02,03 e 04) MET@LICA. Disponível em: http://www.metalica.com.br/50-anos-de-brasilia-palace-hotel-a-presenca-do-aco-na-capital-federal. Acesso em 10 de Abril de 2014.
53
O sistema construtivo proposto para o projeto do Brasília Palace Hotel, especificou
todas as fundações em concreto, assim como as vedações das circulações verticais,
que dessa forma, atuariam como contraventamentos mantendo a estabilidade
horizontal do edifício, como explicam os autores Macedo e Silva (2013). A estrutura do
projeto seguiu uma modulação regular, aonde os pilares em aço foram totalmente
revestidos por concreto, a fim de gerar uma maior proteção contra incêndio. Foram
utilizados nos pilares, perfis metálicos em duplo “C” soldados e os vigamentos foram
definidos por perfis metálicos “I” conectados aos suportes por rebites. As lajes foram
conectadas ao conjunto estrutural por meio de uma malha metálica soldada às vigas.
Segundo os autores, todo os elementos estruturais em aço foram fornecidos “pela
Fábrica de Estruturas Metálicas - FEM, subsidiária da Companhia Siderúrgica Nacional
– CSN, usina de Volta Redonda.” (MACEDO E SILVA, 2013, p.4)
De acordo com Macedo e Silva (2013), como contrapartida de um acordo de
financiamento firmado entre Brasil e Estados Unidos, as estruturas metálicas
fornecidas para aos demais edifícios da nova capital não tiveram participação nacional,
tendo sido fornecidas por uma empresa norte americana a Raymond Concrete Pile
Company of the Americas. Dessa forma, o conjuntos de edifícios que compunham a
Esplanada dos Ministérios, assim como as torres anexas ao Palácio do Congresso
Nacional, foram construídos com aço norte americano.
O projeto estrutural dos edifícios ministeriais utilizou um sistema construtivo que, com
algumas variações consequentes das especificidades projetuais, se assemelhava ao
sistema proposto na obra do Brasília Palace Hotel, no qual o sistema de
contraventamento era assegurado pelas vedações em concreto das circulações
verticais e, assim como no projeto do hotel, os elementos que formatavam o conjunto
de pilares também foram revestidos por uma camada de concreto.
(...) a combinação entre ação imediata da NOVACAP2 e a capacidade dos agentes construtores na execução de tarefas, ainda que desconhecidas, possibilitou que os edifícios caracterizassem a feição pretendida para os espaços cívico-administrativo de Brasília na data da inauguração. Ainda que sem vidros nas esquadrias e pendentes de acabamentos em seus espaços interiores, os edifícios aparentavam, a partir do suporte das estruturais metálicas, devidamente revestidas pelo concreto, a arquitetura pretendida. (MACEDO e SILVA, 2013, p.17)
2 Companhia Urbanizadora da Capital Federal. Fonte: MACEDO E SILVA, 2013, p.8.
54
Fig. 25 Estruturas dos Edifícios da Esplanada dos ministérios. Imagens editadas pelo autor. Fonte: MACEDO E
SILVA (2013, p.14 e 18).
No Brasil, a partir da década de 1980, surgiram vários outros empreendimentos cujas
estruturas foram especificadas em aço, principalmente na região Sudeste, que
concentra o maior números de empresas produtoras de produtos em aço e de
estruturas metálicas. Algumas dessas obras serão analisadas no último capítulo do
trabalho, cujo recorte temporal foram os últimos 20 anos e o recorte espacial, a cidade
de São Paulo, por motivos já evidenciado anteriormente. A fim de exemplificar o uso do
aço na região nordeste, vale destacar o edifício da agência Banco do Brasil (fig. 26)
construído em 1993, na cidade de Fortaleza, projeto do arquiteto Antônio Carvalho
Neto.
A primeira proposta para o edifício da agência do Banco do Brasil, segundo Carvalho
Neto (2014), foi projetado com estrutura tradicional, em concreto e alvenaria, cujo
projeto previa uma torre vertical de 12 pavimentos. A diretoria do banco, considerando
o curto cronograma para a inauguração do prédio, solicitou ao arquiteto um projeto que
pudesse ser executado o mais rápido possível, com no máximo quatro pavimentos.
Com esse “achatamento”, tive de absorver a área construída do terreno, e a solução foi propor um partido que começava no térreo com uma área menor e, com os balanços sucessivos nos pavimentos superiores, a área construída foi aumentando horizontalmente gradativamente, como uma pirâmide invertida. Partido que só foi possível ser concebido em aço. Tínhamos em destaque o bloco de concreto que continha a área de escadas, elevadores e banheiros, e o restante todo construído em aço, e transparente com o uso do vidro. O balanço permitiu aumentar a área construída avançando sobre a área da rua, viabilizando o projeto da agencia. Então foi nesse projeto que realmente se utilizou as possibilidades do uso das estruturas mistas, o concreto e o aço. Foi utilizado lajes em steel deck em toda a parte metálica, o que avançou rapidamente na produção. (Neto, 2014)
55
Fig. 26 Fachada do edifício da agencia do Banco do Brasil em Fortaleza. Detalhe da viga treliçada e forma metálica
da laje steel deck. Fonte: Antônio Carvalho Neto (2014)
O edifício da agência do Banco do Brasil foi construído com cinco pavimentos.
Segundo Dias (1993), o projeto (fig. 27) foi resolvido com um subsolo, o pavimento
térreo e outros três pavimentos superiores. No subsolo, fica a área reservada para
estacionamento e serviços complementares da agência. O acesso é feito a partir do
pavimento térreo, que se comunica com o mezanino por meio de escadas e elevadores.
No primeiro pavimento, se localizam os escritórios reservados para o setor de
engenharia do banco, cujo acesso é restrito aos funcionários da instituição. No
segundo e terceiro pavimentos, ficam os escritórios ligados a superintendência e outras
atividades administrativas da agência. Na cobertura, em uma área recuada das
fachadas, fica localizado o auditório.
Fig. 27 Corte longitudinal e transversal. Fonte: Dias (1993, p. 42)
O edifício foi definido a partir de dois blocos distintos (fig. 28), o primeiro, cuja estrutura
metálica se destaca na volumetria do edifício, abriga os setores específicos da agência
56
e o segundo, construído em concreto, abriga o setor de serviço e apoio, onde se
localizam as caixas de escadas, elevadores, casa de maquinas e o sistema de ar
condicionado. O edifício de concreto opera como um bloco rígido, ajudando na
estabilidade da estrutura.
Fig. 28 Fachada marcada por blocos de materiais distintos. Esqueleto metálico com pórticos em balanço. Fonte:
Antônio Carvalho Neto (2014)
Segundo Dias (1993), o esqueleto estrutural da agência, foi constituído por pórticos
metálicos dispostos, no sentido transversal, a cada 15 metros de distância, cujos
balanços atirantados proporcionam projeções que variam de 2,5 a 9,5 metros. Os
balanços se projetam em ambas as fachadas, da av. Santos Dumont e da av. Barão de
Studart, diminuindo a incidência direta do sol nas áreas de atendimento localizadas no
pavimento térreo.
Dias (1993) esclarece que os pórticos metálicos foram compostos por vigas treliçadas
de aço com altura de 0,95 metros, que se conectam aos pilares metálicos por meio de
conexões rígidas. O tipo de laje adotado foi o modelo steel deck, que se apoiam em
vigas treliçadas secundárias posicionadas a cada 3,75m.
O uso do aço no projeto da agência do Banco do Brasil, em 1993, pode ser
considerado como um sistema estrutural inovador na capital cearense, cuja linguagem
do aço ficou evidenciada pelos pórticos metálicos e a pele de vidro que, segundo o
arquiteto, foi determinante no projeto da agência.
O aço foi determinante na obra pelo curto prazo que tínhamos para execução e por viabilizar balanços que aumentariam a área útil nos pavimentos superiores, o que era uma exigência do programa. Viabilizou a singularidade do partido arquitetônico. (Antônio Carvalho Neto, 2014)
57
3 PANORAMA DO AÇO NO BRASIL – CARACTERÍSTICAS, TÉCNICAS E LINGUAGEM.
Esse capítulo tem como objetivo apresentar um panorama geral do aço no Brasil,
desde o desenvolvimento das indústrias do setor siderúrgico nacional, responsáveis
pela fabricação dos produtos em aço utilizados na construção civil, até as
características especificas desse material, apontando suas qualidades, limitações e
linguagem.
O capítulo inicia com um levantamento sobre o percurso do setor siderúrgico nacional,
desde a abertura do mercado interno, em 1990, no governo do presidente Fernando
Collor de Melo, até o atual governo da presidente Dilma Roussef, em 2014. Esse
período foi determinado a partir da compreensão da relevância desse momento
histórico, para o desenvolvimento das siderúrgicas nacionais, como também por
compreender o recorte temporal definido para a pesquisa. Além disso, pretende-se ao
final desse levantamento, mapear a atual distribuição de empresas de estruturas
metálicas no Brasil, a fim de tentar evidenciar porque em determinadas regiões, a
tecnologia do aço vem sendo usada com mais frequência.
Em um segundo momento, serão expostas as principais características do aço como
sistema construtivo, apontando quais os fatores que podem ser considerados positivos
no uso dessa tecnologia e quais os fatores que, de alguma forma, inibem o seu uso em
maior escala na construção de edifícios de múltiplos andares.
3.1. Siderurgia no Brasil – de 1990 a 2014.
Desde as primeiras iniciativas na produção do ferro no Brasil, até o século XXI, muitas
mudanças ocorreram no setor siderúrgico nacional, cuja atual capacidade de produção
permite atender a demanda do mercado interno e externo, posicionando o Brasil em
primeiro lugar no setor siderúrgico na américa latina. Segundo Neves e Camisasca
(2013), o setor siderúrgico nacional, nos últimos anos, alcançou um padrão
internacional de excelência, cujos investimentos em pesquisa e tecnologia, expandiram
a capacidade de produzir os diversos produtos em aço que o mercado necessita.
Segundo Neves e Camisasca (2013), o desenvolvimento das indústrias do setor
siderúrgico, assim como empresas dos demais setores produtivos, intensificou-se
58
quando, na década de 1990, foi implantado pelo governo do presidente Fernando
Collor de Melo, o Plano de Abertura Comercial, cujo objetivo era abrir o mercado
nacional, terminando com uma série de medidas protecionistas, possibilitando, dessa
forma, inserir o país no processo de globalização. Esse fato despertou a necessidade
das indústrias nacionais de investir em tecnologia e pesquisa, a fim de alcançar um
maior nível de eficiência, além de diminuir os desperdícios e tornarem-se mais
competitivas, como reforça Bueno (2008):
(...) uma vez no poder, Fernando Collor(...) (...)acabaria provocando um grande processo de reestruturação interna nas industrias nacionais, ao abrir o mercado para as importações. As empresas brasileiras dispostas a competir, tiveram que rever seus métodos administrativos, reduzir os custos de gerenciamento e terceirizar certas atividades, além de investir na automação e aumentar a produtividade. (BUENO, 2008, p. 209)
No esforço de modernização nacional, em 1990, o Plano Nacional de Desestatização,
que teve como objetivo, transferir para a iniciativa privada, diversas atividades do setor
produtivo do país, acreditando assim, que os investimentos do setor privado viriam a
contribuir para a modernização do parque industrial nacional.
O processo de privatização foi conturbado, e desde o anúncio da criação do Plano
Nacional de Desestatização, o governo foi alvo de muitas críticas e objeções por parte
dos partidos de oposição e sindicalistas, movidos principalmente pelo receio das
demissões em massa e a da venda das empresas estatais por preços módicos.
Além de promover a abertura do mercado, o governo Collor também iniciou o processo de privatização das estatais, que na maioria das vezes, eram ineficientes e deficitárias. Nesse momento, o governo era dono das siderúrgicas produtoras de aços planos e outras de aços não planos, que representavam mais que 60% do mercado nacional (…) (NEVES E CAMISASCA, 2013, p.139)
São Paulo e Kalache Filho (2002), confirmam esses dados, informando que no inicio da
década 1990, cerca de 65% de toda a produção siderúrgica nacional era controlada
pelo Estado. Scherrer (2006) acrescenta também, que o setor siderúrgico desde da
década de 1980 vinha perdendo investimentos na área de pesquisa em tecnologia, e o
parque industrial se apresentava desatualizado e obsoleto.
As siderúrgicas estatais, com alto nível de endividamento, realizavam baixos investimentos em pesquisa tecnológica e conservação ambiental e demonstravam menor velocidade na reformulação de processos produtivos e na consequente obtenção de ganhos de produtividade. Ademais, essas
59
empresas ficavam limitadas em sua autonomia de planejamento e estratégia e em sua atuação comercial. (SÃO PAULO E KALACHE FILHO, p.23)
A partir desse cenário ineficiente do setor siderúrgico, apesar do clima de desconfiança
e insatisfação alimentado por oposicionistas do governo Collor, em outubro de 1991,
segundo Neves e Camisasca (2013), ocorreu a privatização da primeira empresa
estatal do setor siderúrgico, a Usiminas. Sua venda deu início ao processo de
privatização das siderúrgicas nacionais, consideradas ultrapassadas e obsoletas em
virtude, da quase total falta de investimentos na década de 1980. A escolha de iniciar a
privatização pela Usiminas se deu, por ser a estatal que possuía melhores condições
de venda, graças a sua lucratividade e o bom desempenho frente ao mercado interno.
A empresa era responsável por cerca de 42% da demanda interna, tendo alcançado o
primeiro lugar no ranking brasileiro e o segundo na classificação mundial em eficiência
siderúrgica. Após a privatização, a empresa aumentou sua competitividade e eficiência,
chegando a números expressivos na produção do aço, cerca 455 toneladas de aço por
empregado, enquanto a produção anterior à privatização era de 382 toneladas. Dessa
forma, em 1994, a empresa alcançou a produção de 3,8 milhões de toneladas de aço
por ano.
Scherrer (2006) informa que, a fim de estimular o desenvolvimento do setor, no início
da década de 1990, foi criado um plano de investimentos industriais com aporte
financeiro do BNDES – Banco Nacional do Desenvolvimento. Como consequência, as
empresas passaram a ter gestão própria e passaram a objetivar a lucratividade como
medida de desempenho.
Esse processo marcou uma nova fase de desenvolvimento para o setor siderúrgico, gerando empresas fortalecidas como grupos empresariais, elevação da produtividade, acesso ao mercado de capitais, participação de empresas m investimentos no exterior, desenvolvimento de processos e produtos para atendimento ao cliente, modernização tecnológica, atualização ambiental, estratégias comerciais mais agressivas e autonomia para planejamento e estratégia de atuação. (SHERRER, 2006, p.21)
Após a privatização da Usiminas, segundo Neves e Camisasca (2013), foram
privatizadas siderúrgicas de menor porte. Em 1991, a Companhia Siderúrgica do
Nordeste (Coginor). Em fevereiro 1992 a Aço Finos Pirantini e, em junho do mesmo
ano, a CST – Companhia Siderúrgica Tubarão que, por se encontrar em dificuldades
financeiras, foi vendida pelo valor mínimo do leilão. A CST, após a sua privatização,
60
modernizou seus equipamentos, reformou o alto-forno e a adquiriu uma máquina de
lingotamento a quente, que possibilitou o incremento na qualidade do aço produzido,
refletindo no aumento substancial do lucro da empresa.
No governo do presidente Itamar Franco, informam os autores Neves e Camisasca
(2013), seguiu-se o projeto de desestatização das siderúrgicas, sendo leiloadas em
sequência: a Acesita, em 1992 e a CSN, que em 1993 foi adquirida pelo consorcio
formado pelos grupos Vicunha, Bamerindus, Companhia Vale do Rio Doce e Emesa.
Em agosto de 1993, foi a vez da Cosipa e, meses depois, dando fim aos leilões das
siderúrgicas estatais, foi vendida a Açominas. Em 1995, depois de finalizado os
processo de privatização da siderúrgicas estatais, no governo do presidente Fernando
Henrique Cardoso, o setor foi impulsionado por um forte programa de investimento que
provocou várias mudanças no parque industrial, principalmente nas áreas de
informatização e automatização (fig. 29), aumentado a produção e melhorando a
qualidade do produto final.
Fig. 29 Produção informatizada de aço laminado a quente em Ipatinga, e estoque de tubos de aço na Usiminas.
Fonte: Neves e Camisascas (2013, p.154).
Em 2000, a produção de aço bruto totalizou 27,7 milhões de toneladas, a maior de todos os tempos da siderurgia brasileira. O mercado interno, medido pelas vendas internas mais importações, deve atingir 15,8 milhões de toneladas. Crescimento de 12% sobre o ano anterior, reflexo do reaquecimento da economia. As exportações apontam decréscimo de 3,2% em relação a 99, totalizando 9,7 milhões de toneladas. Duas grandes unidades de galvanização foram inauguradas em 2000. Há mais uma em construção e outra em fase final de projeto. Todas traduzem o esforço do setor para atender as exigências de um novo perfil de consumo, notadamente das indústrias automobilísticas e da construção civil. Retratam também esse esforço os acordos de parceria firmados pelas empresas produtoras com diferentes segmentos da cadeia produtiva. (Informativo Carta da Siderurgia, 2000, p.3, apud Neves e Camisasca, 2013, p.172)
61
Em 2003, a produção de aço no Brasil se apresentava em pleno desenvolvimento,
estimulado principalmente pelo crescimento do mercado interno, cuja demanda
principal era a indústria automobilística e a construção civil. Buena (2008), informa que
nesse mesmo período, a Confederação Nacional das Industrias – CNI, vislumbrando o
crescimento do setor, apontava alguns fatores que dificultavam um maior
desenvolvimento industrial, como as altas taxas de juros, a carga tributária abusiva e o
excesso de burocracia governamental, dessa forma, a CNI “(...)clamava, em frequentes
encontros e manifestos, pela redução dos gastos públicos, o estimulo a iniciativa
privada e o fortalecimento das agencias reguladoras, como parte de uma agenda pro-
crescimento e desenvolvimento sustentável.” (BUENA, 2008, p. 213)
Nesse contexto, em 2004, no primeiro mandato do presidente Lula, foi lançada a
PolÍtica Industrial, Tecnologia e de Comércio Exterior – PITCE, conjunto de propostas
que, segundo Neves e Camisasca (2013), resultou em redução da carga tributária para
alguns setores produtivos, amparando o desenvolvimento e o fortalecimento da
economia nacional. “O crescimento médio do PIB brasileiro foi de 4,2% entre 2003 e
2008”. (p.168)
Em 2004, segundo Crossetti e Fernandes (2005), o Brasil contava, no setor siderúrgico,
com 24 usinas, administradas por 11 empresas, com capacidade de produzir até 34
milhões de toneladas por ano de aço bruto. No mesmo ano, o Brasil produziu 32,9
milhões de toneladas, cerca de 96,5% da capacidade total, o que correspondia a 3,1%
da produção mundial, colocando o Brasil como oitavo produtor mundial.
Em 2007, Neves e Camisasca (2013), informam que no 20o Congresso Brasileiro de
Siderurgia, o presidente Lula anunciou o PAC – Programa de Aceleração do
Crescimento, programa que previa um investimento de 58 bilhões de reais em
infraestrutura, cujos projetos em rodovias, ferrovias, portos e aeroportos deveriam ser
grandes consumidores da produção de aço do país. Na ocasião, o IBS – Instituto
Brasileiro de Siderurgia, tomou a iniciativa de lançar o “PAC Siderúrgico”, que
anunciava a capacidade de produção do parque siderúrgico nacional, sugeria os
investimentos necessários a serem feitos no setor, e projetava os futuros resultados a
serem alcançados. O texto previa um investimento, para o período de 2007 a 2010, de
cerca de 23 bilhões de dólares, que possibilitaria elevar a produção nacional para 66
milhões de toneladas de aço.
62
Em 2008, em plena crise mundial, Neves e Camisasca (2013) informam que o governo
propôs o PDP – Plano de Desenvolvimento Produtivo, que, baseado na redução de
impostos, pretendia estimular o ciclo de desenvolvimento das empresas e aumentar a
competitividade frente o mercado internacional, principalmente nas áreas em que o
Brasil já se destacava, como na siderurgia, petróleo, gás, biotecnologia e outros.
Apesar dos esforços, as altas taxas de juros impostas pelo governo, geravam
dificuldades para o crescimento do setor industrial e para as empresas de comércio
exterior. A crise econômica mundial, deflagrou uma série de mudanças nas relações
comerciais, entre as nações de todo o mundo e vários países passaram a adotar
medidas protecionistas, para defender seus interesses e proteger suas economias e
empresas. Como consequência, no ano de 2008, houve uma redução de 12% das
vendas do aço brasileiro no comércio internacional, apontando para uma contração do
mercado externo.
Segundo Araripe, Oliveira e Vaz (2013), a produção do aço bruto no Brasil, em 2012,
totalizou 34,5 milhões de toneladas, representando uma queda de 2% em relação a
2011.
A indústria do aço no Brasil enfrentou grandes dificuldades em 2012 decorrentes da crise econômica global. O excedente de capacidade de produção mundial superior a 500 milhões de toneladas trouxe reflexos negativos ao desempenho econômico do setor. (ARARIPE, OLIVEIRA E VAZ, 2013, p. 15)
Araripe, Oliveira e Vaz (2013), informam que o mercado interno, no ano de 2012,
apresentou um crescimento inexpressivo, totalizando a venda de 21,6 milhões de
toneladas de aço bruto, que representa um aumento de 8% em relação a 2011. O
mesmo panorama pouco animador foi percebido nas exportações, que totalizaram 9,8
milhões de toneladas e representou uma queda de 9,6% de volume comercializado em
relação ao ano de 2011. Os empresários, frente a crise do setor, pressionaram o
governo “pela desoneração dos investimentos e das exportações, e ainda pela reforma
do sistema tributário e das questões trabalhistas, além do investimento em
infraestrutura” (Neves e Camisasca, 2013, p.180). Essas solicitações, tinham como
objetivo, no cenário internacional, estimular a competitividade do aço brasileiro frente
aos produtos de outros países como a China, que havia despontado no mercado
internacional, como o maior produtor e consumidor de aço do mundo. Segundo
63
Crosseti e Fernandes (2005), em 2004, a China já respondia, por cerca de 25% da
produção mundial de aço.
A produção de aço chinesa alcançou em 2004 o montante de 272,8 milhões de toneladas(...) (...)Nos dois últimos anos (2004 e 2003), a China cresceu 100 milhões de toneladas, ao passo que demorou sete anos para sair de 100 para 200 milhões de toneladas. Entre 2000 e 2004 o crescimento anual da produção de aço foi de expressivos 20,7%, principalmente quando comparado ao crescimento da produção de 6,99% nos anos 1990. (CROSSETTI E FERNANDES, p.184)
Apesar do panorama de insegurança no rumo da economia mundial, no mesmo
período, foram inauguradas mais três unidades produtoras de aço no Brasil, a
Companhia Siderúrgica do Atlântico (CSA), no Rio de Janeiro, a Vallourec & Sumitomo
Tubos do Brasil, em Minas Gerais, e uma nova unidade da Votorantim em Mato Grosso
do Sul, cuja capacidade anual de produção é de 400 mil toneladas de aço.
Atualmente as empresas do setor siderúrgico nacional, concluem os autores Neves e
Camisasca (2013), estão preparadas para enfrentar os desafios do mercado nacional e
internacional. O parque industrial está modernizado e o produto tem qualidade para
competir com o aço de qualquer outro país produtor. O grande desafio no comércio
internacional, é a concorrência com o aço chinês, que vem ganhando espaço no
mercado do mundo inteiro, além das medidas protecionistas adotadas por alguns
países para proteger suas economias. Nesse panorama pouco animador do mercado
internacional, o mercado interno passa a ser um forte atrativo e apresenta um grande
potencial de consumo do aço nacional, pois as perspectivas de crescimento são
grandes, levando em conta as obras de infraestrutura que o país necessita.
O cenário atual da produção do aço no Brasil é oscilante, apresentando uma pequena
tendência para a retração do mercado, segundo a análise da produção no mês de
setembro de 2014, apresentada pelo site do Instituto Aço Brasil.
A produção brasileira de aço bruto em Setembro de 2014 foi de 2,9 milhões de toneladas, queda de 3,8% quando comparada com o mesmo mês em 2013. Em relação aos laminados, a produção de Setembro, de 2,1 milhões de toneladas, apresentou redução de 2,4% quando comparada com Setembro do ano anterior. Com esses resultados, a produção acumulada em 2014 totalizou 25,5 milhões de toneladas de aço bruto e 18,7 milhões de toneladas de laminados, quedas de 1,3% e 5,0%, respectivamente, sobre o mesmo período de 2013.
Quanto às vendas internas, o resultado de Setembro de 2014 foi de 1,8 milhão de toneladas de produtos, queda de 10,7% em relação a Setembro de 2013. As
64
vendas acumuladas em 2014, de 15,9 milhões de toneladas, mostraram queda de 8,5% com relação ao mesmo período do ano anterior.
As exportações de produtos siderúrgicos em Setembro atingiram 1.157 mil toneladas no valor de 714 milhões de dólares. Com esse resultado, as exportações até Setembro de 2014 totalizaram 6,8 milhões de toneladas e 4,9 bilhões de dólares, representando um crescimento de 10,4% em volume e um aumento de 16,1% em valor, quando comparados ao mesmo período do ano anterior. (Instituto Aço Brasil, disponível em: www.acobrasil.org.br/site/portugues/numeros/estatisticas--detalhe.asp?id=75. Acesso em 21 de outubro de 2014)
Atualmente, o Brasil conta com 14 empresas privadas no parque siderúrgico, que
operam 29 usinas distribuídas em 10 estados brasileiros, sendo 01 no Ceará, 01 no
Pará, 01 em Pernambuco, 01 na Bahia, 09 em Minas Gerais, 02 no Espirito Santo, 04
no Rio de Janeiro, 06 em São Paulo, 01 no Paraná e 03 no Rio Grande do Sul. Em
2013, o país produziu 34,2 milhões de toneladas de aço bruto, levando o país a ocupar
a 9a posição no ranking da produção mundial. Segundo pesquisa realizada pelo Centro
Brasileiro de Construção em Aço – CBCA, em 2014, o parque siderúrgico brasileiro é
composto atualmente, por 166 empresas que fabricam estruturas em aço e atuam
diretamente no setor da construção civil, com a maioria localizada na região sudeste
(fig.30), o que pode justificar a maior incidência do uso do aço em edifício de múltiplos
andares nessa região.
Fig. 30 Distribuição de empresas de estruturas de aço por região. Fonte: CBCA. ESTATISITICAS. Disponível em:
www.cbca-acobrasil.org.br/site/construcao-em-aco-estatisticas.php. Acesso em 25 de outubro de 2014.
65
O conjunto de indústrias do setor siderúrgico nacional produzem, atualmente, uma
grande variedade de produtos que são utilizados na construção civil (Tab. 1, 2 e 3):
Tabela 1 - Produtores de chapas planas.
Fonte: Neves e Camisascas (2013, p.174).
Tabela 2 - Produtores de produtos longos.
Fonte: Neves e Camisascas (2013, p.174)
Tabela 3 - Produtores de produtos longos.
Fonte: Neves e Camisascas (2013, p.175)
66
Como foi apresentado, a indústria do aço no Brasil produz, atualmente, uma grande
variedade de produtos de aço que abastecem os diversos setores da construção civil e
das estruturas metálicas. A centralização dessas empresas na região Sul e Sudeste,
pode ser o principal motivo da maior concentração do uso das estruturas metálicas
nessas regiões.
3.2. Produção e características
O aço é produzido através de um processo siderúrgico que envolvem diversas etapas
desde a extração do minério do ferro até fabricação dos produtos finais, que serão
utilizados na construção civil. Segundo Dias (1997), o aço é uma liga metálica
composta principalmente por minério de ferro e por pequenas quantidades de carbono,
que varia de 0,002% a 2,00%, o que proporciona ao material propriedades mecânicas
importantes para a construção.
Araripe, Oliveira e Vaz (2013) esclarecem que a produção do aço, se inicia a partir da
fabricação do ferro-gusa nos altos-fornos, que na maioria das unidades industriais
utiliza o coque, como matriz energética. O Instituto Aço Brasil (2014), descreve as
etapas da fabricação e processamento do aço a partir das seguintes fases (fig. 31):
preparação da carga, redução, refino e laminação.
Preparação da carga é processo que envolve a mistura do minério de ferro com cal e
coque, resultando no sínter. Na etapa de redução, as matérias são carregadas no alto
forno que, aquecido a 1000oC, funde a carga metálica e dá início ao processo de
redução do minério de ferro, em um metal líquido, o ferro-gusa, que se caracteriza por
ser uma liga metálica com alto teor de carbono. Na etapa do refino, o ferro-gusa passa
a ser processado por aciarias elétricas ou a oxigênio, que acrescido de sucata de ferro
e aço se transforma em aço líquido. Nessa etapa, parte do carbono contido no gusa é
removido, junto com as impurezas. O aço líquido passa por um processo de
lingotamento, resultando em blocos e lingotes de aço. A última etapa é o processo de
laminação, cujos lingotes e blocos passam pelos laminadores e são transformados nos
produtos siderúrgicos.
67
Fig. 31 Processo de produção do aço. Fonte: INSTITUTO AÇO BRASIL. Disponível em:
http://www.acobrasil.org.br/site/portugues/aco/processo--etapas.asp. Acesso em 03 de novembro de 2014.
Dias (1997), explica que:
Em linhas gerais, a fabricação do aço compreende o aproveitamento do ferro contido no minério de ferro, pela eliminação progressiva das impurezas deste último. Na forma liquida, já isento das impurezas do minério, o aço recebe adições que lhe dão as características desejadas, sendo então solidificado e preparado para a forma requerida. (p. 15)
Dias (1977), complementa que o aço é resultante do somatório dos elementos
químicos naturais do minério de ferro, aos elementos de liga como, o cromo, manganês,
níquel e outros, que adicionados no processo de fabricação conferem ao material
diferentes propriedades. Além das propriedades químicas, o aço apresenta
características micro estruturais que resultam de procedimentos específicos da sua
fabricação como tratamentos térmicos, deformações mecânicas e velocidade de
solidificação. Tais variações químicas e mecânicas permitem a fabricação da gama de
produtos, que estão disponíveis no mercado, atendendo a diversas especificidades da
construção civil.
As propriedades mecânicas definem o comportamento dos aços quando sujeitos a esforços mecânicos e correspondem às propriedades que determinam a sua capacidade de resistir e transmitir esforços que lhes são aplicados, sem romper ou sem que ocorram deformações excessivas. (DIAS, 1997, p. 24)
Segundo Bellei e Bellei (2011), “aços estruturais são todos os aços que, devido à sua
resistência mecânica, resistência à corrosão, ductibilidade, soldabilidade e outras
propriedades, são adequados para uso em elementos que suportam cargas.” (p.41)
Ambrozewicz (2012), esclarece que as principais características estruturais do aço são
a elasticidade, plasticidade e ductilidade.
68
Elasticidade de um material é a sua capacidade de voltar a forma original em ciclo de carregamento e descarregamento. A deformação elástica é reversível, ou seja, desaparece quando a tensão é removida(...) (...)Deformação plástica é a deformação permanente provocada por tensão(...) (...)Ductilidade é a capacidade do aço de se deformar sem romper.(...) (...)Quanto mais dúctil o aço, maior será a redução de área ou alongamento antes da ruptura. A ductilidade tem grande importância nas estruturas metálicas, pois permite a redistribuição de tensões locais elevadas. (AMBROZEWICZ, 2012, p.268)
Bellei e Bellei (2011) classificam os aços estruturais em três grupos: aços com baixo
teor de carbono; aços com alta resistência mecânica e baixa liga e aços com alta
resistência mecânica, baixa liga e resistentes a corrosão atmosférica. Os aços com
baixo teor de carbono são, atualmente, os mais utilizados nas estruturas metálicas,
pois apresentam uma boa resistência mecânica a um custo mais baixo. Aços com
baixo teor de carbono, de alta resistência mecânica e baixa liga, apresentam uma
maior resistência estrutural, cujas características mecânicas são determinadas no
momento da sua fabricação, quando passam por um processo de laminação a quente.
Aços com baixo teor de carbono, resistentes a corrosão atmosférica, são aços cujas às
ligas são adicionadas a outros metais como o cobre, níquel e o cromo, que reduzem os
efeitos da corrosão. “A película de óxido formada, denominada “patina”, se desenvolve
de forma aderente, protegendo o aço e reduzindo a velocidade de ataque dos agentes
corrosivos, presentes no meio ambiente.” (BELLEI E BELLEI, 2011, p.42)
Tabela 4 - Tipos de aço e suas características estruturais.
Fonte: PORTAL METALICA. Tipos de aço para estrutura metálica de edifícios. Disponível em:http://www.metalica.com.br/tipos-de-aco-e-perfis-para-estrutura-metalica-de-edificios. Acesso em 23 de outubro de 2014.
69
3.2.1. Produtos Siderúrgicos Estruturais
Segundo Pfeil e Pfeil (2000), as indústrias siderúrgicas produzem aço com diversas
características estruturais e sob diversas formas: chapas, barras, perfis laminados, fios
trefilados, cordoalhas e cabos. Os três primeiros produtos “são fabricados em
laminadores que, em sucessivos passos, dão ao aço preaquecido a seção desejada.”
(p.19) Especificamente, para as estruturas dos edifícios de múltiplos andares em aço,
os perfis tem grande importância na composição dos elementos estruturais. Tais perfis
podem alcançar o formato desejado a partir do processo de laminação, através do
dobramento de chapas ou por associação das chapas através de solda.
A seguir serão apresentados os principais tipos de perfis utilizados nas estruturas
metálicas: perfis laminados, perfis de chapa dobrada ou laminados a frio e perfis
compostos.
• Perfis Laminados
Segundo Pfeil e Pfeil (2000), o processo de laminação produz perfis de grande
eficiência estrutural e podem ser encontradas com seção de formas variadas, como os
perfis H, I, C ou L. (fig. 32) Os perfis de uma maneira geral apresentam duas variáveis
que definem a sua seção, a altura h e a largura das abas b.
Perfis laminados são aqueles fabricados a quente nas usinas siderúrgicas e seriam os mais adequados para utilização em edificações de estruturas metálicas, pois dispensariam a fabricação “artesanal” dos perfis soldados ou dos perfis formados a frio. (AMBROZEWICZ, 2012, p.275)
Fig. 32 Principais tipos de perfis estruturais laminados. Fonte: Pfeil e Pfeil (2000, p.20).
70
• Perfis dobrados ou laminados a frio
São perfis fabricados a partir de chapas de aço dobradas a frio. Pfeil e Pfeil (2000)
explicam que a dobragem das chapas “é feita utilizando prensas especiais, nas quais
há gabaritos que limitam os raios internos de dobragem e certos valores mínimos,
especificados para impedir a fissuração do aço na dobra”. (p. 21)
Os perfis de aço formados a frio são cada vez mais viáveis para uso na construção civil, em vista da rapidez e economia exigidas pelo mercado. Esse elemento estrutural pode ser eficientemente utilizado em galpões de pequeno e médio porte, coberturas, mezaninos, em casas populares e edifícios de pequeno porte. Tem sido crescente o uso em light steel framing que são painéis estruturados por perfis formados a frio. (SILVA, PIERIN E SILVA, 2014, p. 14)
Silva, Pierin e Silva (2014) explicam que a grande vantagem desse tipo de perfil é a
variedade de seções transversais, que podem ser geradas a partir da dobragem de
chapas finas de aço, graças a sua maleabilidade. Os autores indicam que a partir
dessa técnica, é possível gerar seções desde as mais simples, como as cantoneiras
em “L”, até os perfis formados a frio duplos, conhecidos também como, seção caixão.
Cada modelo de seção apresenta características estruturais distintas, e por serem
fabricados com chapas finas de aço, são elementos estruturais leves, que envolvem
um processo de fabricação simples e de fácil manuseio e transporte, podendo diminuir
o custo de montagem e os gastos com maquinários para içamento.
• Perfis compostos ou perfis soldados
Dias (1997) define os perfis soldados como aqueles que são obtidos a partir do corte,
composição e associação por meio de soldas. Pfeil e Pfeil (2000) acrescentam ainda a
essa categoria, os perfis cujas seções podem ser obtidas de perfis laminados. É um
processo de fabricação que permite também, uma grande variedade de formas e de
dimensões.
3.3. Estruturas metálicas em aço
Faleiros, Teixeira Júnior e Santana (2012) destacam que as estruturas metálicas, no
setor da construção civil, são utilizadas para diversos fins, desde a construção de obras
de mobilidade urbana como pontes, viadutos e passarelas, como também na
71
construção de edifícios de tamanhos e usos variados: industriais, comerciais,
residenciais e outros.
A indústria de estruturas metálicas, amplamente difundida em países como Estados Unidos, Reino Unido e Alemanha há décadas, vem apresentando um expressivo crescimento no Brasil nos últimos anos. O consume de aço destinado às estruturas metálicas passou de 324 mil toneladas em 2002 para 1,6 milhão de toneladas em 2009, segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE)(...) (FALEIROS, TEIXEIRA JUNIOR E SANTANA, 2012, p.49)
O aço é um material que permite criar modelos estruturais que se adaptam a diversas
necessidades plásticas e construtivas, e que possibilitam aos arquitetos propor
soluções estruturais criativas e variadas. Como afirma Marigoni (2004), “o aço é
sinônimo de arquitetura moderna.” (p. 07), e está cada vez mais presente nos edifícios
modernos, sendo uma alternativa de construção “limpa” e que agrega sofisticação ao
valor da obra.
O uso do aço na definição da estrutura de um projeto arquitetônico, demanda dos
profissionais, um conhecimento especifico sobre as características desse material,
suas qualidades, limitações, modelos estruturais, tipos de vedações, conexões e uma
série de outras variáveis, que são imprescindíveis na definição de um projeto mais
eficiente. A linguagem do aço exige qualificação especifica dos profissionais que lidam
com esse sistema construtivo. O uso do aço como sistema construtivo na definição do
projeto arquitetônico, proporciona uma série de vantagens que, na grande maioria das
vezes, estão diretamente associadas ao seu modelo de produção, baseado na
fabricação industrial.
3.3.1. Vantagens do uso das estruturas em aço
Bellei (2004), informa que as principais vantagens das estruturas em aço são:
• alta resistência do aço em comparação com outros materiais de construção;
• método de produção do aço se dá a partir de um processo industrializado
seriado, possibilitando uma maior racionalidade na construção e minimizando os
desperdícios na obra;
• facilidade em promover a substituição e remoção das estruturas quando
necessário, assim como o reforço dos seus elementos e
72
• reaproveitamento e reciclagem total ou parcial do material utilizado e menor
prazo de execução.
Maringoni (2004), acrescenta ainda outros aspectos, que são vantajosos no uso do aço,
como sistema construtivo:
• facilidade na organização e o gerenciamento do canteiro de obra, minimizando
os improvisos e promovendo a redução de acidentes;
• leveza em relação ao concreto armado, permitindo um alívio nas fundações;
• características mecânicas propiciam vãos livres maiores;
• processo de fabricação e montagem possibilitam um menor prazo de execução
e retorno financeiro mais rápido;
• precisão da fabricação dos elementos estruturais garantem maior precisão nos
níveis e prumos;
• facilidade de montagem e desmontagem;
• otimização de ampliações e reformas
• compatibilidade com sistemas construtivos.
Para melhor compreensão, alguns aspectos do uso das estruturas de aço foram
comentados:
• Organização e administração do canteiro de obras
Maringoni (2004), explica que o uso das estruturas metálicas possibilitam facilidade de
organização e administração do canteiro de obras. Nesse aspecto, Bellei (2004)
defende que as construções em aço acarretam um menor custo de administração do
canteiro, devido a redução do número de operários em relação as construções que,
utilizam sistemas estruturais tradicionais, pois o projeto em estrutura metálica é
essencialmente composto por elementos industrializados, exigindo um número menor,
porém mais especializado, de trabalhadores para a sua montagem. Além disso, há de
se considerar uma redução substancial dos gastos, com a retirada de entulhos do
canteiro de obras.
Matos (2013) acrescenta:
Há também uma melhor organização do canteiro devido, entre outros motivos, à ausência de grandes depósitos de areia, brita, cimento, madeiras e ferragens,
73
reduzindo o inevitável desperdício desses materiais. O ambiente limpo oferece, ainda, melhores condições de segurança ao trabalhador contribuindo para a redução dos acidentes. "Além disso, é um material 100% reciclável e ecoeficiente em seu processo produtivo, podendo ser reciclado em sua totalidade sem perder nenhuma de suas qualidades". (MATOS, 2013, p.1)
• Alívio nas fundações
Maringoni (2004) acrescenta que o alívio nas fundações dado a um menor peso
estrutural é uma variável importante, a ser considerada na redução dos custos finais da
construção em aço. Bellei (2004) reforça o argumento, elucidando que o esqueleto
metálico pesa em média dez vezes menos que o concreto, reduzindo o número de
estacas e admitindo o emprego de vãos maiores.
• Redução de acidentes
Machado (2013) e Maringoni (2004) apontam que o emprego de estruturas metálicas
proporciona, ou potencializa, a redução de acidentes na construção civil. Segundo
Machado (2013), o Brasil gasta por ano, aproximadamente, 4% do PIB com acidentes e
doenças do trabalho. A autora afirma que em 2011, a construção civil nacional registrou
59.808 casos de acidentes de trabalho, o que representa 8,4% do total de casos no
ano, posicionando o setor em segundo lugar no ranking de números de acidentes no
Brasil. O projeto de estruturas metálicas, propõe um modelo construtivo industrializado,
aonde todas as variáveis podem ser previamente consideradas, a fim de evitar os
improvisos na obra, fato bastante comum nas construções em concreto e alvenaria e
que podem promover acidentes inesperados. Dessa forma, no que diz respeito a
segurança do trabalho, é possível prever, ainda na etapa de definição e detalhamento
dos elementos estruturais, furos e outros artefatos que permitam a instalação dos
elementos de prevenção de acidentes como redes de proteção, plataformas de
proteção e outras medidas contra quedas. Segundo Machado (2013), é possível que o
projeto preveja também pontos de apoio para o içamento das peças metálicas, pois no
descarregamento e deslocamento dos elementos estruturais, podem ocorrer riscos de
impacto e acidentes ergonômicos.
• Retorno Financeiro
Maringoni (2004) assinala que o uso do aço na construção de um edifício possibilita um
retorno financeiro mais rápido, em consequência do menor tempo de construção e
74
devido a qualidade no processo construtivo, que proporciona uma maior exatidão dos
níveis e prumos, minimizando possíveis erros e desperdícios com materiais de
revestimento e vedação, e otimizando a área útil da edificação.
Vale observar que a comparação dos custos entre dois tipos de estruturas, só pode ser
realizada se for considerado todo o ciclo de vida do edifício, portanto, são orçamentos
muito detalhados e variam em função das especificidades de cada obra.
3.3.2. Aspectos Limitantes
Mortari (2013), em artigo recente sobre os desafios da construção metálica, aponta
vários fatores que dificultam um maior uso do aço na construção civil nacional:
• Universidades desconectadas com o mercado, com baixíssima carga horária no
ensino da construção metálica, tanto na Engenharia Civil como na Arquitetura;
• Meio técnico arredio à inovação: atitudes conservadoras apesar do extenso
conhecimento desta tecnologia em todo o mundo;
• Dificuldades de financiamento: acúmulo de pagamentos nos primeiros meses de
implantação da obra;
• Carga tributária alta, criando um abismo fiscal entre as tecnologias pré-
fabricadas e as moldadas in loco;
• Fábricas lentas no processo de automatização, sugerindo que a qualidade possa
ser prejudicada. Falta de apoio dos governos a um setor que exige altos
investimentos para manter-se com tecnologia de ponta;
• Preconceitos folclóricos como: o aço é muito caro, o aço enferruja e cai, o aço
queima e cai, o aço exige muita manutenção, o aço acaba e o concreto é para
sempre.
• Receio dos tomadores de decisão de que haverá patologias irreversíveis nas
interfaces. Mercado carente de sistemas construtivos de fachada
industrializados e
• Falta de planejamento adequado das construtoras e incorporadoras:
pressuposição de que a construção convencional será mais vantajosa, sem
estudos comparativos preliminares, fechando as alternativas para os próprios
investidores.
75
Pode-se somar aos fatores acima citados, a questão da mão de obra desqualificada e
com baixo nível de escolaridade, aspecto que historicamente demarca o perfil do
trabalhador no setor da construção civil, e o alto valor da energia incorporada na
fabricação do aço.
• Energia incorporada na produção do aço x sutentabilidade
Segundo reportagem da Revista Construção Metálica – RCM (2011), a construção civil
é, entre os diversos setores produtivos, um dos que mais consomem matéria prima e
que mais gera resíduos sólidos, que posteriormente são descartados no meio ambiente.
Para se avaliar a sustentabilidade dos materiais na construção civil, há de se
considerar, além das três variáveis - ecológica, econômica e sociocultural - o ciclo
global da construção, desde a extração das matérias-primas utilizadas, até sua
demolição e destino final dos seus resíduos resultantes.
A Construção Sustentável portanto propõe a minimização do consumo de recursos naturais e a maximização da sua reutilização, o uso de recursos renováveis e recicláveis, a proteção do ambiente natural, a criação de um ambiente saudável e não tóxico e a qualidade na criação do ambiente construído. De acordo com estes princípios são definidas as linhas gerais que conduzem a uma construção mais sustentável. (RCM, 2011, p. 17)
Graf e Tavares (2010), informam que um aspecto importante a se considerar como
indicativo de sustentabilidade de um edifício é o cálculo da energia incorporada dos
materiais de construção, esse fator é usado para mensurar o impacto ambiental das
edificações.
Nesse sentido, Nabut Neto (2011) esclarece:
Entende-se por energia incorporada dos materiais de construção civil a energia total gasta na produção de um material incluindo as etapas de extração das matérias primas, transporte e fabricação dos materiais. Pode-se acrescentar também a energia do transporte do material da fabrica até seu destino final, como por exemplo os canteiros de obras. (NABUT NETO, 2011, p.21)
Brown e Harendeen (1995), escrevem que para calcular a energia necessária para a
produção de um determinado produto, o método mais adequado é fazer uma “análise
vertical” de todo a cadeia produtiva, desde a extração da matéria prima, fabricação,
transporte, montagem, etc. Os autores indicam que é necessário que se contabilize a
energia consumida em cada etapa da produção sistematicamente. Esse processo se
76
multiplica para todos os componentes incorporados no produto e, em alguns casos, a
propriedade de reutilização do material, pode alterar o resultado final da energia
incorporada. Como o exemplo das estruturas em aço, que podem retornar ao inicio da
cadeia produtiva como material reutilizável e, dessa forma, alterar todo o valor final da
sua energia incorporada.
As construções absorvem uma grande quantidade de materiais, produtos e
suprimentos cuja fabricação demanda quantidades variadas de energia e de recursos
naturais. Menzies (2011), explica que a energia utilizada na fabricação dos materiais de
construção é produzida geralmente, a partir de combustíveis fósseis, como carvão
mineral, gás natural e petróleo, todos classificados como fontes energéticas não-
renováveis. O processo de queima desses combustíveis, consequentemente gera CO2
e outros gases que são lançados todos os dias na atmosfera, sendo responsáveis
diretos por alguns fenômenos de mudanças climáticas. De uma maneira simplificada,
Menzies (2011) explica que, a energia utilizada na fabricação dos materiais, geralmente
medida em joule (J) ou mega joule (MJ), é convertida em carbono, que é medido em
quilogramas (kg) ou toneladas (t), dessa forma, a medição da quantidade de energia
consumida e de carbono convertido na sua fabricação, define o valor de energia
incorporada de cada material.
Tabela 5 - Valores da energia incorporada de alguns materiais de construção.
Fonte: Tavares (2006, p.91)
77
Nabut Neto (2011) em sua pesquisa sobre energia incorporada nas edificações, que
usam o sistema construtivo em aço em Brasília, adotou o método de avaliação cujos
resultados foram obtidos, a partir do somatório da energia incorporada dos materiais e
da energia incorporada relacionada ao transporte dos componentes. Vale ressaltar que
os valores obtidos foram alcançados a partir de um recorte espacial especifico, cujos
resultados são pontuais e expressam uma realidade, que foi determinada pelas
condições e distancias encontradas na cidade de Brasília. Porém, a partir desses
valores, pode-se fazer uma comparação direta entre a energia incorporada do aço e
dos outros materiais avaliados. Os valores totais da energia incorporada do aço em
comparação com materiais de construção mais convencionais, segue no gráfico abaixo.
(fig. 33)
Fig. 33 Gráfico comparativo da energia total incorporada do aço em relação a outros materiais. Fonte: Nabut Neto
(2011, p.100)
O ciclo de vida energético de um edifício, segundo Menzie (2011), deve ser definido
pelo somatório da energia incorporada dos materiais utilizados, a energia operacional
do edifício e a energia do ciclo final, que é a energia envolvida no processo de
demolição ou reuso/reciclagem da edificação e de seus materiais.
Menzies (2011) esclarece que, comumente, quanto maior o número de etapas
envolvidos no processo de beneficiamento de um material, maior é o valor de sua
energia incorporada. A autora ressalta que o acréscimo da energia incorporada de um
determinado material, pode significar decréscimo no valor da energia operacional de
um edifício. Menzie (2011) exemplifica que para aumentar a eficiência térmica das
paredes externas de um edifício, provavelmente seria necessário aumentar a
78
espessura da sua camada de isolamento, o que elevaria o valor da energia incorporada
do material e o aumento da produção de carbono. Como consequência positiva, é
provável que houvesse uma redução do valor da energia operacional do edifício, já que
seria menor o consumo de energia para a manutenção do conforto térmico.
Quanto maior a capacidade de reuso ou reciclagem de um material, maior é a
possibilidade de reduzir a sua energia incorporada, já que parte da energia utilizada
para extração da matéria prima, seria economizada. (tab. 6)
Tabela 6 - Comparação dos valores da energia incorporada do alumínio e do aço virgens e dos mesmos materiais quando reciclados.
Fonte: Menzie (2011, p.15).
O que pode ser percebido a partir da tabela acima é que há uma redução considerável
do valor de energia incorporada dos materiais, quando se faz uso da reciclagem. No
caso do aço, se 39% da matéria prima do material vier de fonte reciclada, pode haver
uma redução de 30% da sua energia incorporada.
Tavares (2006), a fim de facilitar a compreensão e respeito da complexidade das
etapas envolvidas, em uma Análise de Ciclo de Vida Energético (ACVE) de uma
edificação, propõe o gráfico abaixo (fig. 34) que sintetiza as etapas mais relevantes.
Fig. 34 Ciclo de vida energético de uma edificação. Fonte: Tavares (2006, p.56)
79
Dessa forma, é possível presumir que, os cálculos referentes a análise do ciclo de vida
energético de uma edificação dependem de muitas variáveis, cujas especificidades da
obra irão determinar os resultados da energia incorporada de cada material. O aço, é
um material que exige o consumo de muita energia no seu processo de fabricação e,
por isso mesmo, a sua energia incorporada apresenta valores elevados quando
comparados a outros materiais mais tradicionais. Os autores Graf e Tavares (2010),
esclarecem que grande parte da energia consumida na fabricação do aço, cerca de
67%, é produzida a partir de combustíveis fosseis não renováveis, fato que eleva os
valores da energia incorporada do aço. Se levarmos em consideração a possibilidade
de reciclagem e reaproveitamento dos elementos estruturais em aço, esses valores
podem ser reduzidos, como foi apresentado por Menzie (2011) (fig.37).
Araripe, Oliveira e Vaz (2013), informam que no sentido de minimizar os impactos
ambientais na produção do aço, as indústrias vem desenvolvendo pesquisas e
investindo em tecnologia com o intuito de reduzir a emissão de CO2. Entre essas
medidas, os autores citam:
• Otimização e maximização da reciclagem da sucata de aço;
• Produção de novos tipos de aço em cooperação com os setores consumidores;
• Incremento da reciclagem de coprodutos e
• Produção de ferro gusa a carvão vegetal.
A respeito do uso do carvão vegetal na produção do aço, os autores Araripe, Oliveira e
Vaz (2013) confirmam que já está sendo desenvolvido no Brasil o projeto Carvão
Sustentável, que visa substituir o coque pelo carvão vegetal, visando diminuir a
emissão de CO2. O projeto já investiu US$ 95 milhões, sendo que desse total, US$ 60
milhões foram destinado para o plantio de florestas de eucalipto, para a construção de
142 fornos de carbonização e na modernização do maquinário já existente.
Araripe, Oliveira e Vaz (2013) informam que em 2012, foram consumidas 1,5 milhão de
toneladas de carvão vegetal pelas empresas produtoras de aço, cuja madeira tem
origem, na sua grande maioria, de florestas plantadas pelas empresas do setor. (fig.
35). Essa iniciativa possibilitou algumas mudanças na matriz energética da produção
do aço. No ano de 2012, houve uma redução de 1% do consumo de carvão mineral,
em relação aos anos anteriores.
80
As principais vantagens no uso do carvão vegetal na produção do aço são:
• redução de 700 mil toneladas de CO2, 50% do total de emissões de CO2 na
planta da usina;
• redução dos custos do processo produtivo;
• independência estratégica para a matéria-prima redutora
• responsabilidade social, já que o projeto promove sustentabilidade econômica e
social.
Fig. 35 Procedência do carvão vegetal utilizado na produção do aço e matriz energética.
Fonte: Araripe, Oliveira e Vaz (2013, p.25 e p.78)
De maneira otimista, os autores Araripe, Oliveira e Vaz (2013), reforçam que:
O uso de biomassa (carvão vegetal) na produção de aço reduz o balanço global de emissões de gases do efeito estufa do setor. A absorção de CO2
pelas florestas plantadas para produção do carvão vegetal compensa as emissões desse gás durante o processo industrial. (p.25)
O que se percebe nos dados acima é que o processo de produção do aço envolve um
grande consumo de energia, cuja matriz principal energética é o carvão vegetal, que
por sua vez é um grande emissor de CO2. Em decorrência disso, a energia incorporada
do aço apresenta valores elevados em comparação a outros materiais. As iniciativas
propostas pelas empresas produtoras de aço podem, a médio e longo prazo, alterar
essa situação e reduzir os impactos da sua produção no meio ambiente.
81
Apesar disso, sob alguns aspectos, pode-se considerar o aço um material sustentável.
Além de ser 100% reciclável, as construções que utilizam estruturas em aço promovem
um alto índice de preservação do ambiente construído, pois a ausência da necessidade
de utilizar resíduos líquidos contaminantes, garante um canteiro de obra seco e limpo.
Além disso, as construções em aço apresentam um baixo índice de desperdício de
material, fato que, consequentemente, gera poucos resíduos sólidos.
Zanettini (2011), avaliando as vantagens das estruturas em aço, descreve que a
estrutura metálica é o “mais completo sistema estrutural de tecnologia limpa”, e essa
característica se deve, em grande parte, ao seu modo de fabricação industrial.
Segundo o autor, estruturas metálicas podem e devem ser pensadas com precisão
milimétrica e em sistemas modulares, o que evita o desperdício e possibilita uma
reutilização com alto grau de reciclagem.
O aço é um material desenvolvido a partir de ligas produzidas industrialmente sob rígido controle. Têm ótimas condições mecânicas, alta resistência, boa trabalhabilidade, homogeneidade e menores graus de incerteza no seu comportamento. Em decorrência disso, os coeficientes de segurança são bem baixos o que garante otimização no uso do material. É 100% reciclável. (Marigoni, 2004, p.17)
A Revista Construção Metálica (2011), reforça que: o processo de fabricação das
estruturas em aço é preciso; o padrão de medida utilizado no desenho e detalhamento
dos elementos estruturais na construção metálica é o milímetro, o que garante o
mínimo de desperdício e refugo de peças usinadas e que cujas eventuais sobras
podem ser totalmente recicladas. Mesmo as peças que são rejeitadas por problemas
de fabricação, ou por ocasionais mudanças do projeto estrutural, são revendidas como
sucatas, que posteriormente retornam para as usinas siderúrgicas e voltam a ser
fundidas e transformados em aço, processo que pode ser repetido diversas vezes
graças as propriedades do material. Além da possibilidade de reciclagem dos resíduos
da fabricação, as estruturas em aço podem ser reutilizadas a partir do processo de
desmontagem, transporte, galvanização3 e remontagem.
Como exemplo de reutilização do aço na construção, podemos citar o Hearst Tower (fig.
36), projeto assinado pelo arquiteto Norman Foster, que em 2006 recebeu a
3 Galvanização: Dá-se o nome de galvanização ao processo de proteção do aço contra a corrosão por recobrimento com uma camada de zinco metálico. Fonte: Dias (1997, p.120)
82
classificação de ouro do Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), do
US Green Building Council. Segundo o site Hearst Tower, em 1928, foi concluído a
construção do projeto original do edifício, cuja proposta previa uma edificação de seis
andares construídos em concreto e alvenaria. Em 2004, a nova torre de 42 andares de
aço foi acrescida ao prédio histórico, cujo a estrutura original interna foi removida,
permanecendo apenas as paredes externas, que envolvem a base do novo esqueleto
em aço e dão lugar ao lobby do prédio, como uma grande vitrine. O projeto foi
concebido a partir de um sistema estrutural fundamentado em grandes diagonais –
diagrid – que dispensam os montantes verticais e, dessa forma, permitiram uma
redução de quase 20% no volume da estrutura, o que representou uma economia de
aproximadamente 2.000 toneladas de aço. Além disso, cerca de 80% de todo o aço
utilizado na edificação é resultante do processo de reciclagem.
Fig. 36 Hearst Tower. Imagens editadas pelo autor. Fonte: FOSTER+PARTNERS. Disponível em:
http://www.fosterandpartners.com/projects/hearst-tower/. Acesso em 28 de maio de 2014.
Os autores, a partir desse conjunto de benefícios que podem ser alcançados com o uso
das estruturas metálicas, evidenciam que o modelo de construção, baseado na
fabricação industrial, pode proporcionar aos construtores e empreiteiros um processo
construtivo mais eficiente e, consequentemente, mais lucrativo.
• Mão de obra desqualificada na construção civil
A baixa qualificação da mão de obra, aliada a um modelo de produção artesanal, é um
problema que perdura na construção civil nacional. Bruna (1976) reforça esse
83
argumento indicando que um dos principais motivos que condicionam o
desenvolvimento da industrialização da construção civil nacional são os extensos
contingentes de mão de obra, que geralmente migram das áreas rurais para os
grandes centros urbanos se submetendo a baixos salários, e, comumente, absorvidos
pelos diversos setores da construção civil, que passa a “desempenhar na economia
exatamente o papel de introdutor de mão de obra não qualificada na economia urbana”
(p.110) . A oferta generosa de mão de obra de baixo custo acarreta, consequentemente,
na falta de interesse do setor privado, e do setor público, de industrializar a construção,
exatamente por não haver vantagens econômicas ou sociais.
Esta mão de obra barata, pelo fato de poder ser despedida sem dificuldade, é largamente empregada na construção, sem grandes preocupações com a produtividade. Por esta razão não são utilizadas técnicas novas ou materiais modernos mais eficientes e mais caros. (BRUNA, 1976, p.110)
A falta de qualificação da mão de obra na construção acaba por determinar o cenário
ideal para a construção artesanal, cuja produção não necessita de outras habilidades
além da força física dos operários. Ferro (2006), a partir de uma análise da produção
da casa popular no Brasil em 1969, constatou que os materiais utilizados na construção
das habitações eram extremamente simples, e que o fator de decisão da escolha
desses materiais, era, objetivamente, o barateamento do custo da construção, a fim de
viabilizar o acesso da classe menos favorecida à moradia. “Os materiais, sempre os
mesmos, são os de menor preço: o tijolo e a telha de barro, feitos manualmente nas
olarias neolíticas, o barro, como aglomerante, a madeira não emparelhada de 3a para
estrutura do telhado.” (FERRO, 2006, pag. 62).
Outro fato verificado na análise de Ferro (2006), e que reforça o argumento de Bruna
(1976), é que a mão de obra era geralmente desqualificada, onde, na grande maioria
das vezes, os operários das construções eram os próprios proprietários, que nas suas
horas livres, determinavam-se a subir, tijolo a tijolo, os seus próprios abrigos, utilizando
apenas as técnicas mais rudimentares, aprendidas na prática do dia a dia. “Faz parte
do conhecimento popular quase espontâneo que todos herdam, simples prática
compatível com nenhuma especialização”. (FERRO, 2006, p. 62)
É a lei do sistema. E o antagonismo é insuperável dentro dele: não pode permanecer sem casa, é levado a construí-la. Faz com o que tem: nada, mil “jeitinhos”, economizando na já magra mesa. Portanto, faz com pequeno custo – não paga administração, empreiteiro, mão de obra, adota materiais
84
rudimentares ou usados, área mínima, sem banheiro, pia, esgoto, água corrente, luz. (FERRO, 2006, p. 66)
Vale ressaltar que os fatos aqui apontados fazem referência a construção das casas
populares na década de 60, mas ao fazer uma análise comparativa com os dados do
DIEESE de 2012 apresentados adiante, percebe-se que as condições e características
das construções populares desse período, em alguns aspectos, se assemelham a
construção das edificações contemporâneas, construídas em concreto armado e
alvenaria, onde persiste o uso de materiais simples e o trabalho de uma mão de obra
pouquíssimo especializada, um tipo de construção que se caracteriza pelo sistema de
produção baseado na manufatura, onde todo processo necessita do fator humano.
É importante destacar que a manufatura aparece no cenário da construção civil
nacional como o principal sistema de produção nos canteiros de obra, seja na
construção de casas populares, de edifícios comerciais, hospitais ou edifícios de
caráter público. Ferro (2006) aponta, entre outros, dois motivos que determinaram que
a manufatura se estabelecesse como sistema produtivo: primeiro, porque o setor da
construção civil sempre sofreu uma pressão enorme, para absorver uma grande
quantidade de mão de obra pouco qualificada, que geralmente vinham dos campos ou
fugindo das condições precárias do Nordeste; segundo, porque é a partir dessa mesma
mão de obra desqualificada, que os capitalistas vão basear os lucros dos seus
empreendimentos.
Uma quantidade enorme de operários subdividem as funções motoras e operacional. A força do servente alimenta a operação manual do pedreiro, carpinteiro, armador ou qualquer outro. O objeto imenso, o utensilio abrigo em massa, nasce em dezoito a trinta meses gerado pela energia pura do servente, a habilidade tosca dos semi-qualificados acompanhando as ordens do projeto. Coluna e viga moldadas em tábuas individualmente, apesar de iguais, sustentam milhares de tijolos diariamente acumulados; formando as figuras desenhadas no projeto, tudo encapado, alisado, para parecer rigorosamente produzido(...) (...)A força de trabalho, meio de produção mais barato, é abundante, cria a massa uniforme de moradia com técnica retrógrada. A produção massificada dos alveolozinhos particulares é feita pela exploração em massa da energia individual. (FERRO, 2006, p. 83)
Mas se a manufatura parece, sobre muitos aspectos, ser um sistema de produção
ineficiente, principalmente se comparado com o sistema industrial, por quê durante
tantos anos perdurou, e persiste, na construção civil nacional? Sérgio Ferro (2006)
procura explicar a conservação desse sistema produtivo a partir dos conceitos do
85
capital, onde o lucro baseado na mão de obra barata, justifica a inércia de se propor
qualquer mudança tecnológica nos canteiros de obra.
Significa que o operário da construção civil, durante sua jornada de trabalho de 8 horas por exemplo, produz o próprio salário em 1 hora e 36 minutos e o “lucro” nas 6 horas e 24 minutos restantes não pagas.(...) (...)Ou, seja, os candangos4 trabalham 1 hora e 36 minutos para si e 6 horas e 24 minutos para o capitalista empreendedor – isto em São Paulo, 1969. O lucro do incorporador é produzido diariamente, durante a fase do processo de produção, durante a fase de construção. (FERRO, 2006, p. 97)
Dessa forma o panorama está definido. De um lado, tem-se uma oferta enorme de
pessoas desqualificadas, que dependem exclusivamente da sua força de trabalho e
que cultivam na construção civil um modo de subsistência. Do outro lado, os
capitalistas empreendedores, que, visando exclusivamente o lucro, baseiam a
produção de seus edifícios na manufatura. É um sistema que estimula o engessamento
do modo de produção no canteiro de obra. Pois se de um lado “o operário semi
qualificado da construção civil, como consequência do modo arcaico de produção
manufatureira, é tecnicamente conservador, como defesa passiva da subsistência.”
(FERRO, 2006, p. 92) do outro lado os empreendedores, muitas vezes apoiados por
arquitetos e engenheiros, se sentem confortáveis com a situação e, dessa forma, a
industrialização do setor persevera apenas como uma “perspectiva tentadora”.
O raquítico pegou elefantíase e a exibe supondo saúde. Para nada mais serve. E se soma, enquanto aguarda impotente novo capricho do capital, ao enorme exército de reserva de mão-de-obra subocupada e desocupada, garantindo, exclusivamente, baixos salários para os sorteados que conseguem ocupação. Estima pelo trabalho feito, vaidade pelo sub-ofício apreendido, vínculo insubstituível e intransferível com sua subsistência, impotência diante das determinações do capital, colaboração mediata na manutenção do processo de produção obsoleto e de alto grau de exploração do trabalho. (FERRO, 2006, p. 93)
Como se percebe a partir dos textos dos autores, a pouca qualificação da mão de obra,
aliada a um sistema capitalista de construção, que visa o lucro fundamentado no
modelo de mais valia, permanece até os dias de hoje, acuando o desenvolvimento da
industrialização da construção. Bruna (1976) alerta para necessidade de aumentar a
produtividade e a eficiência da construção civil, pois esse fato, somado a um acréscimo
salarial, pode ser a solução para que muitos brasileiros tenham acesso a moradia
4 O autor utiliza o termo candango para definir a massa de trabalhadores da construção civil que muitas vezes originavam do campo-latifúndio. (FERRO, 2006, pag. 95)
86
própria, diminuindo assim, um dos grandes problemas sociais no Brasil, o déficit
habitacional. O autor ressalta que a industrialização, a partir da introdução de novos
processos e materiais, pode ser a solução para o aumento da produtividade desse
setor, que ainda hoje tem um caráter essencialmente artesanal.
Em um contexto mais atual, segundo a revista Techne (2003), o perfil do trabalhador na
construção civil, até o inicio da década de 2000, permanecia com pouca qualificação,
baixa escolaridade e o aprendizado de suas tarefas era feito na prática do dia a dia.
Segundo a revista Techne (2003), a partir dos dados da OIT (Organização
Internacional do Trabalho), “mais de 33% dos trabalhadores registrados na construção
civil são analfabetos funcionais e, em geral, desempenham funções auxiliares com
pouca ou nenhuma especialização.” (TECHNE, 2003)
Os dados brasileiros da RAIS 2001 (Relação Anual de Informações Sociais) elaborada pelo MTE (Ministério do Trabalho e Emprego) confirmam o nível baixo, embora se observe uma sensível melhora nos últimos anos. Em 2001, 38% haviam cursado apenas o 4o ano do estudo primário, seja a 4a série incompleta (16,87%) ou a 4a série completa (20,91%). Mas esse percentual era de 64,18% em 1988. O número de analfabetos no setor também foi reduzido pela metade na última década, saindo de um percentual de 5,3% em 1988 para 2,44% em 2001.
Os dados apresentados indicam que, apesar de haver uma melhoria no nível de
escolaridade, o perfil do trabalhador da construção civil, ainda era caracterizado por um
grande número de pessoas analfabetas. Conforme a revista Techne (2003), os índices
de analfabetismo variavam de região para região dentro do território nacional:
(...) o Sul é a região onde prevalecem os melhores índices de escolaridade. A região apresenta o menor número de trabalhadores analfabetos (1,80%) e o maior percentual de trabalhadores com a 8a série primária (46,54% - seja incompleta ou completa). Na região Nordeste o índice de analfabetismo na construção chega a 4,16% do total dos trabalhadores e ainda 60,12% destes cursaram somente entre a 4a série incompleta e a 8a completa.
A partir do boletim Trabalho e Construção do DIEESE, de outubro de 2012, o setor da
construção civil, no ano de 2011, foi responsável por 7,5% das inserções ocupacionais,
empregando 1.488 mil trabalhadores nas sete regiões pesquisadas, estando a maior
parte desse contingente ocupados no setor de construção e incorporação de edifícios
(tab. 7).
87
Tabela 7 - Tabela de distribuição da mão de obra na construção civil segundo as divisões do setor.
Fonte: DIEESE. Disponível em: http://www.dieese.org.br/analiseped/setoriais.html. Acesso em 28 de outubro de 2014.
O boletim do DIEESE indica também que a construção civil ainda é o setor que mais
emprega pessoas, cujo o nível de escolaridade não passa do ensino fundamental
incompleto. Na comparação entre as sete regiões pesquisadas, o menor índice de
escolaridade foi encontrado entre os trabalhadores da construção civil da cidade de
Fortaleza, chegando a 62,2 % do total da categoria. (fig. 37) O fato positivo apontado
pela pesquisa, é que o total de empregados com nível superior completo aumentou nas
últimas décadas no Brasil porém, esse número na construção civil é muito reduzido,
tendo nas cidades da região nordeste, os piores índices apresentados nesse quesito. A
pesquisa conclui ainda que os trabalhadores da construção civil, mais especificamente
no setor de Construção e Incorporação de Edifícios, são os que recebem os menores
rendimentos do total de empregados em todas as regiões, sendo a menor média
salarial registrada em Fortaleza, r$ 841,00. (tab. 08)
Fig. 37 Proporção de empregados com escolaridade até o ensino fundamental incompleto. Fonte: DIEESE.
Disponível em: http://www.dieese.org.br/analiseped/setoriais.html. Acesso em 28 de outubro de 2014.
88
Além de ter rendimentos mais baixos, os trabalhadores da Construção estão submetidos a extenuantes jornadas. Em quase todas as regiões pesquisadas pelo Sistema PED5, a jornada semanal média do setor em 2011 superou a verificada para o total dos ocupados. (DIEESE, 2012)
Tabela 8 - Rendimento médio real e rendimento médio por hora nos três setores da construção civil.
Fonte: DIEESE. Disponível em: http://www.dieese.org.br/analiseped/setoriais.html. Acesso em 28 de outubro de 2014
Pode-se presumir então que, a partir dos dados atualizados na pesquisa do DIEESE
(tab.8), o cenário da mão de obra na construção civil nacional, ainda carece de um
maior investimento em educação e qualificação e, apesar de ser um dos setores que
mais empregam no país, também é o que mais submetem os empregados a jornadas
de trabalhos exaustivos, o que contribui para concluir, que o cenário em relação a mão
de obra na construção civil nacional, avançou lentamente desde as considerações já
5 Sistema de Pesquisa de Emprego e Desemprego. Fonte: DIEESE (2014).
89
assinaladas pelos autores Sergio Ferro e Paulo Bruna, ainda nas décadas de 1960 e
1970.
• Cultura do concreto armado no Brasil
Outro fator que limita diretamente o desenvolvimento do uso do aço na construção civil
é a supremacia do concreto armado no Brasil. O concreto está presente na construção
civil em praticamente todos os setores, desde as construções mais simples, às
edificações de grande complexidade como pontes, arranha-céus, estádios, indústrias e
outros exemplares arquitetônicos.
Santos (2006), declara que o concreto “é o material estrutural absolutamente
hegemônico nas construções das cidades brasileiras, sejam elas formais ou informais”,
onde o autor define como formais, as construções que seguem algum tipo de
regulamento, que são regidas por leis e atendidas por infraestrutura e serviços urbanos
e, as informais, todas as demais construções que compõem o cenário urbano e que na
grande maioria das vezes são frutos de improvisos. A propagação do uso do concreto
se deu, como será apresentado adiante, por diversos fatores, mas em parte por suas
características plásticas, que possibilitam que se molde a vários formatos, e às
características estruturais, que permite, a partir da união das “propriedades de
resistência à tração do aço com a resistência à compressão do concreto(...) (...)vencer
grandes vãos e alcançar alturas extraordinárias.” (SANTOS, 2008) Vale ressaltar que
mesmo nos edifícios cuja estrutura principal é o aço, o emprego do concreto é
indispensável, seja nas fundações, nas lajes, no contrapiso ou outros componentes
estruturais.
Segundo Santos e Oliveira (2008), o concreto foi introduzido no Brasil no inicio do
século XX como sistemas construtivo patenteado, o Sistema Monier e o Sistema
Hennebique, distribuído por um conjunto de firmas estrangeiras. A partir de 1920, com
a implantação das fábricas de cimento, inicia-se o processo de disseminação do
concreto armado no Brasil e, em 1940, o material já está totalmente estabelecido no
mercado. “São quebradas as patentes e a utilização do concreto passa a ser regida
pela normalização da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT” (SANTOS E
OLIVEIRA, 2008, p.55).
90
Santos (2006) afirma que a década de 1930 foi fundamental para instalação da cultura
do concreto no Brasil. A reforma educacional promovida pelo então Ministro da
Educação e Saúde, Francisco Campos, em 1931, incluiu o concreto armado como
disciplina especifica obrigatória no conjunto de disciplinas dos cursos de arquitetura e
engenharia. Nas escolas de engenharia, intensificaram-se os estudos e pesquisas
relacionados com o concreto armado e, a partir dessas pesquisas tecnológicas, foram
desenvolvidas as primeiras normas e os primeiros manuais de resistência dos materiais
editados no Brasil. Nesse contexto, surgiram várias empresas especializadas no
projeto e cálculo estrutural em concreto, que desenvolveram o mercado e ajudaram a
estabelecer e a promover o uso do concreto armado na construção nacional.
Santos e Oliveira (2008) refletem que a evolução do uso do concreto armado no Brasil
foi fruto de diversas ações, que permeiam desde a sua imposição como disciplina
obrigatória nas escolas de engenharia e arquitetura, até a publicidade massiva em
revistas especializadas pelo uso do concreto, cujo entusiasmo foi reforçado pela
divulgação das obras de grandes arquitetos que, no período entre 1910 e 1950,
figuraram o Movimento Moderno na arquitetura internacional, como Frank Lloyd Wright
e Le Corbusier. Dessa forma, o concreto passou a ser assimilado, como um sistema
construtivo cujo conceito estava diretamente vinculado a “ideia de modernização,
sempre associada à segurança, conforto, higiene, economia e eficiência”. (SANTOS E
OLIVEIRA, 2008, p. 51).
A historiografia da arquitetura moderna é marcada pela tendência internacionalizante do MM e, ao mesmo tempo, por um forte tom regional, expresso sobretudo por elementos arquitetônicos esculturais e formas arquitetônicas arrojadas, propiciadas pela tecnologia do concreto. (SANTOS E OLIVEIRA, 2008, p. 51)
Santos e Oliveira (2008) destacam por fim, que o principal fator da difusão do concreto
armado no Brasil foi a adequação desse sistema construtivo ao modo de produção
arcaico da indústria civil nacional, que se caracteriza pelo atraso tecnológico e, até
hoje, se baseia no modo de produção manufatureira, consequência imediata da já
discutida baixa qualificação da mão de obra operária e da falta de desejo político e
econômico de alterar essa circunstância aonde “a indústria da construção desempenha
papel crucial no ‘equilíbrio’ de todo o sistema produtivo, na medida em que se torna um
instrumento de controle das crises conjunturais do capitalismo.” (SANTOS E OLIVEIRA,
2008, p.55)
91
Fig. 38 Anúncios de cimento produzidos no Brasil. Fonte: Santos e Oliveira (2008, p.53)
3.4. Elementos Estruturais
Nesse tópico serão apresentados os diversos elementos que constituem uma estrutura
metálica, evidenciando as suas variantes e como esses elementos interagem.
A estrutura é um conjunto de elementos que interligados entre si se destinam a resistir
e a distribuir diversos tipos de cargas. Segundo Dias (1997), cada elemento de uma
estrutura, também denominado peça estrutural, tem a função primordial de conduzir as
cargas através de suas conexões até ao solo.
Segundo Bellei e Bellei (2011) os principais componentes estruturais para a análise são
as vigas (primárias e secundarias), os pilares (internos e externos), lajes, vedações e
contraventamentos. (fig. 39)
Fig. 39 Desenho esquemático de uma estrutura básica demonstrando os principais elementos estruturais.
Fonte: Bellei e Bellei (2011, p.62)
93
• Vigas treliçadas
Dias (1997) define as vigas em forma de treliças (fig. 42) como aquelas “formadas por
barras coplanares articuladas entre si e submetidas a carregamentos nodais.” As
ligações entre as peças da treliça pode ser de modo direto ou indireto, onde o indireto é
feito por meio de chapas de ligação e o direto por meio de soldagem.
Fig. 42 Desenho esquemáticos de vigas treliçadas com ligação indireta e ligação direta. Fonte: Dias (1997, p.72).
• Vigas Vierendeel
Dias (1997) descreve esse tipo de viga (fig. 43) por serem compostas de “barras
resistentes na forma de quadrados, unidas entre si por meio de ligações rígidas” (p. 73).
Esse tipo de ligação ocasiona uma maior possibilidade de deformações às peças
estruturais.
Fig. 43 Desenho esquemático de uma viga Vierendeel.Fonte: Dias (1997, p.73).
94
• Vigas mistas
Dias (1997) explica que são vigas que resultam da ligação de uma viga de aço com
uma laje de concreto (fig. 44) por meio de conectores. Essa solução permite grande
economia no peso das vigas de aço, já que boa parte dos esforços são absorvidos pela
laje de concreto. Podemos citar como exemplo de vigas mistas, o sistema definido pelo
uso de lajes steel deck, que será detalhada no próximo tópico, trabalhando em conjunto
com vigas metálicas de alma cheia.
Fig. 44 Detalhes e cortes demonstrando uma viga mista e conectores de ligação. Fonte: Dias (1997, p. 73).
3.4.2. Sistemas de Lajes
Dias (1997) esclarece que as lajes tem função de suportar os esforços verticais
provenientes das cargas permanentes e transferir esses esforços para os elementos
estruturais: vigas e pilares. Nos edifícios em estrutura metálica, dependendo do
sistema de laje adotado, podem acumular a função de contraventamento horizontal,
nesse caso, deverão “estar adequadamente ligadas a estrutura de aço para poder
trabalhar como um diafragma rígido.”(p.103) Os edifícios em estrutura metálica
admitem diversas soluções, cujas principais serão detalhadas a seguir.
95
• Laje moldada no local
Os autores Bellei, Pinho e Pinho (2004) esclarecem que esse sistema de laje é
fabricada no próprio canteiro de obra, a partir da utilização de formas e de um sistema
de ancoragem, para suportar a forma e os vergalhões durante o processo de
concretagem.
Dias (1997), confirma que o processo de feitura desse tipo de laje compreende três
componentes básicos: concreto, vergalhões e formas. O sistema de ancoragem das
formas de concretagem e de apoio aos vergalhões das armaduras, pode ser
determinado por vigas de treliças telescópicas (fig. 45) temporárias que são apoiadas
nas vigas metálicas principais, dispensando dessa forma os tradicionais pontaletes.
Fig. 45 Vigas treliçadas telescópicas para suporte das formas de concretagem da laje. Apoios secundários de
madeira. Fonte: Dias (1997, p.83).
• Laje pré-moldada de Vigotas
Belei, Pinho e Pinho (2004), defendem que a grande vantagem das lajes pré-moldadas
é ausência das formas no seu processo de concretagem, o que torna o processo mais
ágil e minimiza o custo de produção. Dias (1997), explica que nesse tipo de laje, a
primeira etapa consiste em posicionar escoras suportadas por pontaletes, que darão
apoio as vigotas de concreto, aos blocos cerâmicos e a armaduras de aço. Logo após a
montagem desses elementos, a camada de concreto é assentada promovendo a
solidarização do conjunto.
96
Fig. 46 Elementos cerâmicos apoiados sobre vigotas. Fonte: Dias (1997, p.83).
• Pré-lajes de concreto
Dias (1997) esclarece que as pré-lajes são formadas de painéis feitos de concreto
armado ou protendido, que são apoiados diretamente nas vigas metálicas. O seu
processo de concretagem consiste em posicionar os painéis sobre as vigas metálicas e
aplicar a camada de concreto necessária, cuja espessura é calculada a partir da carga
definida no projeto, podendo variar de 40mm a 150mm. Essas placas tem pequena
espessura, aproximadamente de 40mm a 50 mm e são fornecidas nas larguras de
1000mm a 2400 mm de largura, com comprimentos variando de 3400mm a 8000mm. O
autor explica que em decorrência do processo de fabricação, os painéis apresentam a
face inferior praticamente lisa e com bom acabamento, pronta para receber a pintura.
Dependendo do comprimento do vão, não necessita de ancoragem.
Fig. 47 Posicionamento das placas sobre as vigas de aço e aplicação da capa de concreto sobre as placas. Fonte:
Dias (1997, p.83).
97
• Steel Deck
As lajes steel deck são formadas por uma forma metálica que suporta a camada de
concreto e trabalha como armadura da laje. Segundo a definição da revista Arquitetura
e Urbanismo (2002):
Trata-se de uma chapa de aço galvanizado dobrada em formato trapezoidal, como se fosse uma telha, que recebe uma capa de concreto. Às vezes, essa chapa possui mossas ou outros dispositivos destinados a aumentar a adesão do concreto. A altura das ondas e a espessura das chapas empregadas na sua fabricação podem permitir vencer vãos bastante grandes. (AU, 2002)
Dias (1997) explica que o “deck” metálico é laminado a partir de chapas de aço
galvanizadas, cuja forma das dobraduras e mossas garantem que o concreto e o aço
trabalhem conjuntamente, quando submetidos aos esforços evitando a possibilidade de
destacamento entre os dois materiais. Dias (1997) confirma que, na construção, o
“deck” assume a dupla função de fôrma para o concreto e de armadura de tração, não
dispensando o uso de outras armaduras, como as telas soldadas. “As dimensões
básicas são: 820mm de largura, espessuras de 0,80, 0,95 e 1,20mm e altura de fôrma
de aço de 75 mm e comprimento variando de 1500 mm a 12000 mm.” (p.106)
A revista Arquitetura e Urbanismo (2002), informa que as vantagens de usar esse tipo
de laje vai desde a segurança na sua fabricação, pois dispensa o uso de blocos
cerâmicos e se ajusta como uma plataforma de trabalho para os funcionários, não
necessitando, dependendo do vão, de escoramentos. Outra qualidade positiva do steel
deck é o acabamento da fôrma metálica que possibilita “pode ser deixado aparente na
face inferior, pré-pintado ou pintado posteriormente, dispensando qualquer outro
acabamento.” (AU, 2002)
As lajes steel deck podem ser compreendidas como lajes mistas, já que a sua
fabricação envolve os dois materiais trabalhando em conjunto: aço e concreto. Queiroz,
Pimenta e Martins (2012), explicam que:
Lajes mistas de aço e concreto, também chamadas de lajes com fôrma de aço incorporada, são aquelas em que a fôrma de aço é incorporada ao sistema de sustentação das cargas, funcionando, antes da cura do concreto, como suporte das ações permanentes e sobrecargas das construções e, depois da cura, como parte ou toda a armadura de tração da laje. A fôrma de aço deve ser capaz de transmitir o cisalhamento longitudinal na interface aço-concreto por meio de: ligação mecânica por mossas nas fôrmas de aço trapezoidal; ligação
98
por atrito devido ao confinamento do concreto nas fôrmas de aço com cantos reentrantes. (p. 50)
Fig. 48 Fôrmas metálicas e ilustração detalhada do sistema da laje e seus componentes. Fonte: ARCOWEB.
Arquitetura com aço. Disponível em: http://arcoweb.com.br/projetodesign/tecnologia/arquitetura-com-aco-01-10-2001. Acesso em 05 de novembro de 2014.
3.4.3. Vedações
As autoras Silva e Silva (2003), escrevem que a construção metálica, por adotar
métodos racionais de fabricação e montagem, exige que o projeto seja pensado de
maneira sistêmica, cujos os elementos envolvidos na edificação, devem considerar o
conceito de montagem industrial e precisão dimensional, a fim de evitar qualquer
alteração no canteiro de obra. Nesse sentido, a falta de familiaridade em relação às
interfaces entre os diversos componentes, como os painéis de vedação, lajes e
estrutura, pode ser um empecilho para um maior emprego do uso das estruturas
metálicas. As autoras alegam que “(...) é imprescindível prover treinamento da mão de
obra e consolidar o projeto de vedação vertical como um instrumento eficiente de
coordenação que garanta a solução das interfaces com os demais sub-sistemas.”
(SILVA e SILVA, 2003, p.6)
Dias (1997), elucida que em edifícios construídos com estrutura em aço, as paredes
externas e internas não têm função estrutural, já que os esforços são encaminhados
diretamente para os elementos portantes. Sendo assim, Silva e Silva (2003),
esclarecem que, as funções das vedações verticais nos edifícios em estrutura metálica
são: de compartimentação dos ambientes da edificação; proteção das instalações
prediais e equipamentos e viabilização das condições de habitação e segurança.
O emprego de estrutura metálica na produção de edifícios exige um sistema construtivo com características próprias, que necessariamente deve estar em conformidade com as várias etapas que compõem a construção, desde sua
99
concepção até a sua execução. O profissional que adotar a estrutura metálica irá trabalhar com um exigente subsistema industrializado onde todos os problemas devem ser previamente pensados, analisados e resolvidos na elaboração do projeto. (SILVA E SILVA, 2003, p.8)
• Vedação com alvenaria
Apesar das vedações verticais pré-fabricadas, serem mais adequadas ao modelo
racional de projeto e fabricação das estruturas em aço, a alvenaria tradicional ainda é
bastante utilizada nas edificações com estruturas metálicas. Dias (1997) alerta que a
interação entre os dois materiais, em decorrência das movimentações naturais
ocasionadas, pelas deformações dos elementos estruturais, podem promover o
aparecimento de fissuras ou até mesmo ocasionar o destacamento do elemento de
vedação, provocando infiltrações. Dias (1997) esclarece que uma forma de absorver e
minimizar o problema das movimentações diferenciadas, entre a alvenaria e a estrutura,
é a aplicação de materiais deformáveis nas juntas verticais entre a alvenaria e o aço,
como a cortiça, isopor ou poliestireno.
Nascimento (2002) esclarece que para definição do sistema de ligação entre a
alvenaria e a estrutura de aço, o projetista deve considerar o tipo de estrutura e o vão a
ser vedado. O autor explica que, para garantir o contraventamento lateral, geralmente
são utilizados fios de aço com diâmetros de 3 a 8 mm, conhecidos por ferro-cabelo,
que soldados diretamente na estrutura agem como elemento de amarração entre os
dois materiais. Podem ser utilizados também telas soldadas ou fitas metálicas.
Fig. 49 Ferro-cabelo soldado no pilar metálico para amarração da alvenaria na estrutura em aço. Fonte: PORTAL METALICA. Financiamento de obras em aço. Disponível em: www.metalica.com.br/financiamento-de-obras-com-
aco-projeto-de-alvenaria. Acesso em 05 de novembro de 2014.
103
Parafusos comuns segundo Belei, Pinho e Pinho (2004), são parafusos feitos de aço
carbono e denominados como ASTM A307, cujo preço é mais baixo mas apresenta
baixa resistência mecânica e, por isso mesmo, sua aplicação é limitada às estruturas
mais leves como plataformas, passadiços, guarda-corpos, terças, pequenas treliças e
outros sistemas cujas cargas são de pequena intensidade.
Parafusos de Alta Resistência, segundo Vasconcellos (2011), são parafusos cuja
fabricação são empregados aços de alta resistência mecânica, o que permite maior
torque na sua aplicação, minimizando o deslizamento entre as peças conectadas.
Belei, Pinho e Pinho (2004) indicam que esse tipo de parafuso deve ser empregado
quando “existem grandes cargas nas peças a ligar, e nas ligações principais das
estruturas sujeitas a cargas dinâmicas”. (p. 77) Vasconcellos (2011) informa que os
parafusos de alta resistência mais utilizados são o ASTM A325 e ASTM A490.
Belei, Pinho e Pinho (2004) indicam que a NBR 8800 estabelece como premissas
básicas para a utilização desse tipo de parafuso ou soldas os seguintes casos:
Todas as emendas de pilares se a estrutura tiver uma altura igual ou maior que 60m; Emendas de pilares se a estrutura tiver uma altura entre 30 e 60 m, e se a menor dimensão horizontal da estrutura é inferior a 40% da altura; Emendas de pilares, mas estruturas com menos de 30 m de altura, caso a menor dimensão horizontal da estrutura seja inferior a 25% da altura; Ligações de vigas e treliças das quais depende o sistema de contraventamento, ligações de vigas e treliças com pilares, e emendas de pilares com estruturas com mais de 38 m de altura; Ligações e emendas de treliças de cobertura, ligações de treliças com pilares, emendas de pilares, ligações de contraventamentos de pilares, ligações de mãos francesas ou mísulas usadas para reforço de pórticos, e ligações de peças suportes de pontes rolantes, nas estruturas com pontes rolantes com capacidade superior a 50 KN; Ligações de peças suportes de maquinário ou pecas sujeitas a impactos ou cargas cíclicas. (BELLEI, PINHO E PINHO, 2004, p.77)
Dias (1997) classifica os tipos de conexão quanto à forma de transmissão dos esforços
exigidos na conexão podendo “ser classificadas como: ligação a tração, ligação a força
cortante e ligação sujeita aos esforços combinados de tração e força cortante.” (p.82)
(fig.50)
104
Fig. 50 Tipos de ligações parafusadas: ligação a tração, ligação a força cortante e ligação a forca cortante e tração.
Fonte: Dias (1997, p. 82).
• Ligações soldadas
Ligações soldadas, segundo Vasconcellos (2011), são conexões que utilizam a técnica
da soldagem, que consiste em unir os componentes metálicos a partir da fusão de
eletrodos metálicos. “Devido à alta temperatura produzida por um arco voltaico,
processa-se também, a fusão parcial dos componentes a serem ligados. Após o
resfriamento, metal base e metal do eletrodo passam a constituir um corpo único.” (pag.
15)
Dias (1997) define soldagem como:
(...) técnica empregada para a união de dois ou mais componentes de uma peça estrutural conservando a continuidade do material e as suas propriedades mecânicas e químicas. (p. 83)
Entre as principais vantagens do uso de ligações soldadas, Bellei, Pinho e Pinho (2004)
citam:
• A economia de material, pois as estruturas soldadas permitem eliminar uma
grande quantidade de chapas de ligação em comparação com estruturas
parafusadas e
• Estruturas soldadas são mais rígidas, pois os elementos são soldados
diretamente um ao outro dispensando chapas de conexão ou cantoneiras.
Como desvantagens, Bellei, Pinho e Pinho (2004), destacam:
• Redução do comprimento da peça em decorrência aos efeitos cumulativos de
retração;
105
• Necessidade de colocação de geradores para acionar as máquinas de soldas e
• Maior tempo de fabricação e montagem das peças.
Dias (1997) e Bellei, Pinho e Pinho (2004), classificam os tipo de solda em: soldas de
entalhe e soldas de filete. (fig. 51) Segundo Dias (1997), soldas de filete são aquelas
em que “o metal da solda é colocado externamente aos elementos a serem conectados,
e solda de entalhe ou penetração, em que o metal de solda é colocado entre os
elementos”. (pag. 84) Dias (1997) esclarece que, apesar da solda de encaixe ter um
melhor acabamento, proporcionando um melhor resultado estético, a solda de filete,
por ser mais prática, é a mais empregada nas estruturas metálicas.
Fig. 51 Ilustrações representando os dois tipos de soldas: filete e entalhe. Fonte: Dias (1997, p.84).
• Ligações rígidas e flexíveis
Dias (1997), analisa que no processo de definição e dimensionamento da estrutura
metálica, deve-se considerar ainda, o tipo de ligação quanto a rigidez da conexão,
tendo em vista que essa variável vai influenciar, o comportamento estrutural de todo o
modelo adotado. O autor classifica o tipo de solda quanto a rigidez em: conexão rígida
e conexão flexível.
É fato que o comportamento mecânico das ligações influi sensivelmente na distribuição dos esforços e deslocamentos das estruturas, tornando-se essencial o conhecimento da rigidez e da capacidade de rotação da ligação. (VASCONCELLOS, 2011, p. 34)
Conexões rígidas, a partir da definição de Vasconcellos (2011), é o tipo de ligação
que o ângulo entre os elementos conectados, permanece praticamente o mesmo, após
a solicitação dos esforços proporcionados pela carregamento da estrutura. (fig. 52)
106
Fig. 52 Exemplo de conexão rígida. Os esforços cortantes são transmitidos para o pilar através dos parafusos,
porém o perfil soldado a chapa da extremidade impede a rotação entre os elementos estruturais. Fonte: Dias (1997, p.85).
Conexões flexíveis, segundo Dias (1997), conexões flexíveis são aquelas que “devem
garantir apenas que as reações de apoio associadas à força cortante e à força normal
sejam transmitidas à peça de apoio e permitir a rotação de uma peça em relação a
outra.”(p.87) (fig. 53)
Fig. 53 A chapa da extremidade transmite a força cortante ao pilar, porém o seu dimensionamento permite a rotação
entre os elemento, como no caso das vigas sujeitas a flexão. Fonte: Dias (1997, p.87).
3.4.5. Proteção contra o fogo dos elementos estruturais
Vargas e Silva (2003), informam que o principio básico da segurança contra incêndios
nas edificações, é preservar a vida dos usuários e reduzir as perdas patrimoniais. O
risco de morte nos incêndios, geralmente está relacionado com a exposição severa a
fumaça e ao calor intenso, além dos possíveis desabamentos estruturais, ocasionados
pelo colapso da estrutura.
107
Nesse sentido Vargas e Silva (2003) afirmam que:
Um sistema de segurança contra incêndio consiste em um conjunto de meios ativos (detecção de calor ou fumaça, chuveiros automáticos, brigada contra incêndio, etc) e passivos (resistência ao fogo das estruturas, compartimentação, saídas de emergência, etc.) que possam garantir a fuga dos ocupantes da edificação em condições de segurança, a minimização de danos a edificações adjacentes e à infraestrutura pública e a segurança das operações de combate ao incêndio, quando essas forem necessárias. (VARGAS E SILVA, 2003, p.10)
No que diz respeito a resistência estrutural, Vargas e Silva (2003) esclarecem que o
aço, assim como outros materiais de construção, quando submetidos ao calor intenso
sofre redução da sua resistência e rigidez, fato que deve sempre deve ser considerado
no dimensionamento das estruturas, para a garantia da segurança. Os autores
defendem que no projeto estrutural, os elementos de aço devem ser calculados e
dimensionados, com uma reserva estrutural considerando a situação excepcional de
incêndio.
Dias (1997) informa que a norma brasileira NBR 14432 – Exigências de Resistência ao
Fogo de Edificações, define as condições necessárias a serem cumpridas pelos
elementos estruturais que integram uma edificação, para evitar o colapso estrutural e,
no caso das estruturas de compartimentação, garantir a estanqueidade e isolamento
dos ambientes, por um tempo mínimo que garanta a segurança e a fuga dos ocupantes.
Com foco na proteção das estruturas, Vargas e Silva (2003), apontam que a forma
mais eficiente de aumentar a resistência do aço contra a ação do fogo é a aplicação de
revestimentos com materiais de proteção térmica, sendo as principais: argamassas
projetadas “Cimentitious”, fibras projetadas, placas de revestimento e pintura
intumescente.
• Argamassas projetadas
Segundo Vargas e Silva (2003), esse tipo de revestimento consiste em uma massa
fluida formada por agregados e aglomerantes que são aplicados nas superfícies
metálicas, a partir de uma mangueira de ar comprimido por meio de jateamento. Os
autores destacam que o resultado do revestimento é uma superfície rugosa, sendo
mais recomendada para áreas cuja estrutura não permanecera aparente.
108
Fig. 54 Argamassa projetada aplicada na estrutura metálica. Fonte: REFRASOL. Disponível em:
http://www.refrasol.com.br/wp-content/images/arga004_590x230.jpg. Acesso em 10 de novembro de 2014.
Mendes et al.(2006), informa que atualmente no Brasil, são ofertados três tipos de
argamassa projetadas, que variam de acordo com o tipo de material utilizado, são eles:
argamassa cimentícias, fibras projetadas e argamassa a base de vermiculita.
Este tipo de sistema é composto de argamassa à base vermiculita expandida, fibras minerais e aglomerantes minerais (cal, gesso e cimento portland) que têm densidades nominais aparentes a partir de 240 kg/m3, podendo chegar mais de 900 kg/m3 dependendo da formulação e respectiva finalidade e utilização. (ANDRADE, 2010, p.108)
• Placas rígidas
Segundo Mendes et al.(2006), esse tipo de revestimento consiste no uso de placas
rígidas que envolvem a estrutura metálica promovendo a proteção das altas
temperaturas. Podem ser encontradas em três tipos: placas de gesso acartonado,
placas de lã de rocha e painéis de silicato autoclavado.
. Placas de gesso acartonado: semelhantes às placas de gesso convencional, porém possuem fibras de vidro e vermiculita na sua composição, garantindo características específicas para a proteção contra incêndio. . Placas de lã de rocha: compostos por materiais fibrosos, no caso, a lã de rocha, a qual é obtida pela fusão da rocha de origem basáltica. Constituem painéis aglomerados por pulverização de resinas termoendurecíveis. . Painéis de silicato autoclavados: constituídos por placas rígidas que apresentam elevada resistência mecânica à abrasão. (MENDES et al., 2006, p.74)
109
Fig. 55 Estrutura metálica revestida com painéis rígidos. Fonte: KIMARK. Disponível em:
http://www.kimark.es/imatges-veure_imatge-3736-esp.htm. Acesso em 10 de novembro de 2014.
• Pintura intumescente
Vargas e Silva (2003), explicam que a pintura intumescente se caracteriza por uma
película fina que intumesce, ou seja, que se expande quando em contato com o fogo,
formando uma camada de proteção contra as chamas e altas temperaturas. Mendes et
al.(2006), acrescenta que “é um material específico para proteção passiva, o qual
permanece inativo na estrutura, como uma tinta comum, até que seja exposto a
temperatura superior a 200oC.” (p.76).
Tintas intumescentes são tintas que cujas propriedades química tornam-se retardantes à ação do fogo, processo este provocado pelo calor que provoca uma reação em cadeia da fina película de tinta de 55 a 2.500 micrometros de espessura em uma volumosa camada formando uma bolha de ar, que separa a face externa da película de face do aço, agindo como um isolante térmico. Elas normalmente são aplicadas onde se quer deixar a estrutura aparente, mas o seu tempo de resistência fica em torno de 30 a 60 minutos, com aproximadamente 1 a 2 mm de espessura. Portanto, a sua aplicação deve restringir-se a estruturas cujo tempo de resistência ao fogo fique dentro dessa faixa devido ao seu alto custo. (BELLEI, PINHO E PINHO, 2004, p. 162)
110
3.5. Sistemas estruturais
Nesse tópico, serão apresentados sistemas estruturais variados, apontando as suas
especificidades e assinalando como esses sistemas se estabelecem como linguagem
arquitetônica. Essa parte da pesquisa é importante para definir uma sintaxe visual que
permitirá a análise mais precisa dos estudos de casos, que serão apresentados
posteriormente.
Bellei, Pinho e Pinho (2004), explica que sistemas estruturais são os diferentes
modelos possíveis de concordar os vários elementos que darão sustentação ao edifício.
A escolha desse modelo, ou sistema, está diretamente vinculado a definição de
aspectos de peso, plasticidade, rapidez da montagem, execução e “consequentemente
do custo final da estrutura”. (p.34)
Os sistemas estruturais são formados principalmente, segundo Bellei, Pinho e Pinho
(2004), por componentes estruturais horizontais (vigas) e verticais (pilares) e as cargas
horizontais devidas à ação dos ventos.
Os principais componentes estruturais são: pilares (externos e internos); vigas
principais e secundárias (alma cheia, alveolares, treliçadas, Vierendeel ou mistas);
contraventamentos; lajes e painéis.
A seguir serão apresentados os principais sistemas estruturais, segunda a classificação
de Bellei, Pinho e Pinho (2004).
3.5.1. Pórticos
Maringoni (2004), define pórticos como “estruturas formadas por barras que compõem
um quadro plano com ações neste mesmo plano. Sua rigidez e estabilidade se
concentram nos nós, os tipos de vínculos dos nós de um pórtico alteram seu
comportamento e a transmissão de esforços para os apoios.”(p.47)
111
Fig. 56 Sistema estrutural porticado com contraventamento da Universidade Anhembi Morumbi. Fonte: Wladimir
Capelo Magalhães (2014)
3.5.2. Treliças planas
Segundo Dias (1997), treliças planas são um tipo especifico de pórtico cujo os
elementos estruturais são “formados por barras coplanares articuladas entre si e
submetidas a carregamentos nodais”.(pag. 40) Em edifício de múltiplos andares de aço,
módulos treliçados podem auxiliar no contraventamento estrutural.
3.5.3. Quadro contraventado
Bellei, Pinho e Pinho (2004) define ser um sistema que combina uma estrutura de
quadro rotulado ou rígido com uma treliça vertical, possibilitando uma maior rigidez
estrutural. Nesse sistema, as cargas verticais são absorvidas pelo quadro, ou pórtico, e
as cargas horizontais, exercidas pelos ventos, são absorvidas pelo contraventamento.
(p.36)
Fig. 57 Estrutura contraventada nos dois sentidos. Fonte: Bellei, Pinho e Pinho (2004, p. 36).
112
3.5.4. Quadro com núcleo central
É um sistema misto, que combina as qualidades do aço com as características rígidas
do concreto. “Introduzindo o núcleo de concreto, a resistência lateral é aumentada.”
(Bellei, Pinho e Pinho, 2004, p.40)
Fig. 58 Edificio com núcleo central de concreto. Fonte: Bellei, Pinho e Pinho (2004, p.40).
3.5.5. Vigas em balanço
Sistema que suporta os pisos a partir de um núcleo central, ou segundo Bellei, Pinho e
Pinho (2004), “através de um sistema de vigas continuas com balanço.” Esse modelo
permite que área da periferia fique livre de colunas.
Fig. 59 Edifício Casa do Comércio. Arq. Jáder Tavares, Otto Gomes e Fernando Frank. Fonte: ROSE LIMA E
FRITAZ ZEHNLE. Disponível em: http://rosefritz.com.br/blog/arquitetura-salvador/papel-do-arquiteto/. Acesso em 22 de janeiro de 2015.
113
4 ANÁLISE DAS OBRAS
A análise das obras segue as seguintes etapas. Inicialmente é apresentada uma
descrição do projeto, para situar o edifício dentro do contexto da cidade e, dessa forma,
tentar enfatizar algumas especificidades do programa, que podem ter levado ao
arquiteto pela definição da estrutura em aço. Nessa etapa foram utilizadas matérias
divulgadas em diversas publicações, como revistas especializadas e sites sobre
construção metálica.
Em seguida, é realizada uma análise visual da estrutura do edifício, a fim de identificar
os aspectos formais e estruturais baseados nos levantamentos bibliográficos
apresentados no capítulo anterior, com o intuito de enfatizar como a linguagem do aço
foi importante para resolver os problemas projetuais, ora definido pelas determinantes
do programa, ora determinado pelas necessidades especificas do cliente. O material
que propiciou essa análise imagética, teve origem de fontes distintas, desde fotos
realizadas no próprio local da obra, a imagens e ilustrações obtidas em publicações
existentes.
A fim de melhor entender e visualizar os sistemas estruturais adotados em cada edifício,
foram desenvolvidas maquetes eletrônicas tridimensionais esquemáticas, cujas
ilustrações geradas a partir do modelo virtual, foram fundamentais para compreender
algumas soluções estruturais adotadas pelos arquitetos.
Os critérios adotados para a seleção das obras que serão analisadas a seguir foram:
• Edifícios em múltiplos andares em estrutura metálica, ou em estruturas
mistas, considerando que o aço seja o principal sistema construtivo,
• Prédios acima de quatro pavimentos de uso comercial, residencial,
educacional, hoteleiro, hospitalar ou governamental;
• Obras que tenham sido executadas, ou em processo de execução, nos
últimos 20 anos e
• Edifícios cuja estrutura em aço seja aparente de forma a evidenciar a
linguagem do aço na arquitetura.
114
4.1. Escola Panamericana de Arte (1997) – Arq. Siegbert Zanettini
Fig. 60 Fachada da esquina da Avenida Angélica com Rua Pará. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
Fig. 61 Plantas do subsolo, térreo e tipo. Fonte: imagem editada a partir Zanettini (2002, p.56).
115
Fig. 62 Corte longitudinal e transversal. Fonte: imagem editada a partir Zanettini (2002, p.57).
Fig. 63 Perspectivas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
Fig. 64 Perspectivas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
116
4.1.1. Descrição da obra
O edifício da Escola Panamericana de Artes, data de 1997 e está situado na Avenida
Angélica na cidade de São Paulo. A obra foi concluída em 1998 e tem um total de área
construída de 5.326,70 m2, abrigando 24 salas de aula, galeria de exposições, área de
convivência, ateliês de arte e fotografia, e estacionamento, distribuídos em 7
pavimentos, sendo 3 subsolos. O projeto contou ainda com a colaboração das
arquitetas Érika Di Giaimo Bataglia e de Vanessa Soares Ludescher. O projeto
estrutural é assinado por Jorge Zaven Kurkdjian.
A decisão pelo uso da estrutura metálica no projeto da escola, foi acordado entre o
arquiteto e os clientes Enrique e Alex Lipszyc, que já haviam experimentado esse
sistema estrutural na concepção da outra unidade, localizada na Rua Groelândia,
inaugurada no início dos anos 90. Segundo o arquiteto, no projeto da Escola
Panamericana de Arte da Avenida Angélica, a proposta da estrutura em aço foi
desenvolvida com a intenção de desnudar completamente, os elementos estruturais e
mostrar as especificidades de sua linguagem.
A ideia de gerar um edifício completamente transparente, sem camuflagens, uma verdadeira vitrine de informações sobre seus atributos técnico e formais, conduziu a uma intensa e cuidadosa pesquisa a fim de se alcançar respostas estéticas, tecnológicas e, sobretudo, econômico-financeiras. (Zanettini, 2011, p.2)
O edifício apresenta vários elementos que foram projetados em consenso com o
designer Oswaldo Mellone, cuja integração com o design industrial produziu, segundo o
arquiteto, “soluções únicas para os equipamentos, elevadores, iluminação, sanitários,
sinalização e mobiliário.” (Zanettini, 2003, p.32)
O prédio fica situado de forma recuada em relação aos limites do terreno, o que
permitiu a criação de um fosso que, além de servir de limite físico entre os transeuntes
e os usuários do edifício, possibilitou a iluminação e a ventilação natural do subsolo,
determinando uma maior economia no consumo de energia. O acesso a escola é feito
por dois túneis-pontes (fig. 65), posicionados nas ruas que dão acesso ao edifício, ruas
Angélica e Pará.
Experimentamos pela primeira vez a ideia de soltar o bloco da edificação totalmente dos limites do terreno desde o 3o subsolo até a cobertura. Se entra no edifício através de dois tuneis cilíndricos: um na Avenida Angélica e outro na
117
Rua Pará. O efeito foi magnifico e não conhecemos nenhum outro projeto que tenha adotado tal solução. (Zanettini, 1999, p.2)
Fig. 65 Fotografia do túnel de acesso da Rua Pará. Escola Panamericana de Arte. Fonte: Wladimir Capelo
Magalhães (2014).
Formalmente, segundo Zanettini (1999), um ponto a se destacar no projeto é a
variedade de soluções volumétricas (fig.66) que foram adotadas na fachada da Rua
Pará. Iniciando na esquina com a Avenida Angélica, nota-se a caixa da escada
enclausurada, exigência do Corpo de Bombeiros, que se impõe verticalmente no
conjunto da fachada, acomodando também os elevadores panorâmicos, que finalizam
esse grande volume vertical. Logo ao lado, segue a escada externa, cuja estrutura
contrapõe seus espaços abertos, com os planos fechados das esquadrias em alumínio
e vidro, que surgem atrás da estrutura treliçada. Por fim, o arquiteto finaliza esse jogo
de volumes, de cores e de cheios e vazios, elevando a estrutura em aço na
extremidade do edifício “formando um canto piramidal” (Zanettini,1999, p.2).
Fig. 66 Fachada da Rua Pará. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
118
O tratamento dinâmico desta fachada com formas, materiais e cores, se contrapõe a solução mais estática das demais fachadas somente formadas pelo desenho das macro-treliças estruturais, sobre a reticula ortogonal da caixilharia de alumínio e vidro transparente. (Zanettini, 1999, p.2)
4.1.2. Análise do sistema estrutural
O arquiteto optou pelo uso de vigas treliçadas (fig. 67) em todo a estrutura externa do
edifício, cujos elementos estruturais se conectam por sistema de ligação direta, ou seja,
os elementos estruturais, vigas e pilares, são soldados uns aos outros. A escolha
desse modelo de treliça, que Zanettini denominou de macro-treliças, se deu, entre
outras propriedades, por permitir uma liberdade estrutural no qual o arquiteto pôde
trabalhar com grandes vão de esquadrias em alumínio e vidro, possibilitando uma
maior integração do interior do edifício com o exterior, e garantindo índices adequados
de iluminação e ventilação natural. Essa especificidade do projeto, segundo Zanettini
(2011), foi uma solicitação do próprio cliente, que requereu a integração visual com os
espaços internos do edifício, propiciando que os transeuntes pudessem ver as
atividades dos ateliês e laboratórios.
(...) a escola deveria ser uma vitrine que pela sua transparência pudesse mostrar ao cidadão que por ali passa, que trata-se de uma escola de artes e de vanguarda. E o aço favoreceu com sua leveza e linearidade essa transparência, assim as atividades da escola ganham em caráter didático e com um papel urbano importante que a arquitetura pode desempenhar (Zanettini, 1999, p.2)
Fig. 67 Perspectiva enfatizando as estrutura aparente nas quatro fachadas do edifício, caracterizada por vigas
treliçadas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
119
Segundo o arquiteto, existiram outros aspectos determinantes para a adoção da
estrutura metálica no projeto da EPA. O primeiro deles foi a necessidade de se
inaugurar a nova unidade em um curto espaço de tempo, cuja previsão era de 9 (nove)
meses, do inicio da obra para o funcionamento da escola. Além disso, o canteiro de
obras tinha que ser estabelecido em um espaço limitado, que encontrou na
racionalidade da estrutura metálica, um forte condicionante para a sua viabilização.
O modelo estrutural proposto se caracteriza por um sistema de quadro contraventado
(fig.68), combinando uma estrutura de quadro rotulado com a presença de
contraventamentos ou macro-vigas, em todas as fachadas, possibilitando uma maior
rigidez estrutural e absorvendo as cargas verticais e horizontais. Segundo Zanettini
(1999), a modulação estrutural foi concebida para vencer vãos de oito metros. Os
elementos estruturais que compõem as vigas e os pilares, externos e internos, são
definidos por perfis de seção “I”, tendo os perfis dos pilares a dimensão de 300x300
mm e das vigas 200x400mm. As quatro escadas e os túneis cilíndricos de acesso ao
edifício utilizaram chapas metálicas de 6,3 mm e 12,5 mm.
Fig. 68 Detalhes das conexões soldadas dos elementos estruturais. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
A estrutura interna se conecta com as treliças externas a partir do prolongamento das
vigas secundárias (fig. 68), que por sua vez, dão sustentação as lajes de concreto pré-
moldado protendidas (fig. 69). Na montagem, inicialmente as lajes tinham 4cm de
espessura e, posteriormente, receberam um novo capeamento em concreto com 6cm.
O processo de montagem da obra se deu primeiramente pela estrutura principal,
sendo as vigas secundárias, montadas em conjunto com as lajes pré-moldadas em
sequencia por pavimentos, do 2º sub solo até a cobertura.
120
Fig. 69 Perspectiva explodida evidenciando o sistema de treliças e contraventamento nas quatro fachadas do
edifício, e o esqueleto metálico interno. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
A estrutura externa evidencia a linguagem do aço e suas qualidades. As esquadrias de
alumínio e vidro são fixadas na estrutura secundária interna (fig. 70), o que
possibilitou ao arquiteto, projetar as esquadrias com uma maior liberdade de
modulação e abrir grandes vãos, que possibilitaram a entrada da iluminação e
ventilação natural, sem a interferência das diagonais das vigas externas treliçadas,
mantendo uma independência formal e visual.
121
A colocação das esquadrias de alumínio coincidindo com a trama ortogonal e de diagonais da treliça estrutural resultaria numa serie de encontros complicados e de resolução precária quanto a questão da estanqueidade das mesmas. Internamente não se trata de estrutura propriamente dito, mas apenas um leve esqueleto para a fixação das esquadrias. (Zanettini, 2014)
Fig. 70 Fotografia interna evidenciando a laje de concreto apoiada nas vigas secundárias e a modulação das
esquadrias em vidro e alumínio. Fonte: Zanettini (2002)
Fig. 71 Fachada da rua Angélica. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
122
Os elementos estruturais externos receberam uma pintura na cor vermelha, que a
destaca na fachada de todo o edifício, evidenciando a intenção do arquiteto de
explicitar a linguagem do aço.
Ao todo foram utilizadas cerca de 330 toneladas de estruturas metálicas na construção
do edifício, cujos pilares e vigas foram concebidos em aço USI FIRE, que possibilita
uma maior resistência a ação do fogo. Ainda segundo o portal Metálica, “a obra
atendeu as exigências da Instrução Técnica CB 02.33-94 do Corpo de Bombeiros, que
determina a Proteção Passiva contra Incêndio, nos elementos estruturais em edifícios
construídos em aço”.
Todo o aço utilizado na estrutura foram perfis USI-Fire 400 Mpa da Usiminas, por apresentar maior resistência ao calor, resultando economia no revestimento para proteção passiva contra incêndio, no caso utilizado o sistema Unitherm. (Zanettini, 2014)
Fig. 72 Detalhe da fachada e da modulação e fixação das esquadrias. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
As circulações verticais ganham destaque na fachada da rua Pará, cuja escada
metálica (fig. 73), pintada em amarelo, sobressai a modulação imposta pelas treliças do
contraventamento lateral por sua forma e cor. Para vencer o pé direito, a escada foi
projetada em dois lances intermediados por um patamar circular. A estrutura é
suportada por dois pilares em aço com seção circular, apoiando diretamente o centro
do patamar que se projeta em balanço na extremidade, permitindo uma maior liberdade
123
estrutural, enfatizando a leveza estrutural e surgindo como um importante elemento
plástico na composição da fachada. Logo ao lado da escada metálica, encontra-se a
torre com os dois elevadores panorâmicos.
Fig. 73 Fotografia apresentando em detalhe a escadaria externa com os patamares em balanço. Fonte: Wladimir
Capelo Magalhães (2014).
As vedações verticais utilizadas foram, na parte interna do edifício, divisórias “dry-wall”,
os banheiros eram enviados praticamente prontos para o canteiro, fabricados em
“fiberglass”. Na parte externa do edifício, foram utilizadas esquadrias de alumínio e
vidro. A interface entre os diversos tipos de materiais foi um fator que exigiu uma
atenção especial no projeto.
O aço é um material com um coeficiente térmico diferente de outros materiais que normalmente constituirão as superfícies de fechamento externo e interno. Isso implicou que estudássemos vários detalhes de junções verticais e horizontais possibilitando os trabalhos de dilatação e retração diferenciados em função da mudança de temperatura entre o aço e os paramentos. Portanto é necessário conhecer como acontecerão as soluções expostas à variações de temperatura. Entendido essas condições, não há dificuldade na concepção do projeto arquitetônico. (Zanettini, 2014)
O projeto foi desenvolvido adotando algumas medidas que ajudaram na questão da
manutenção e conservação do edifício. Segundo Zanettini (2014), uma delas foi
adoção de “shafts” verticais com acesso para inspeção das redes de instalações em
todos os pavimentos, que horizontalmente se distribuem em instalações aparentes ou
em “busways” visitáveis, ou ainda entre forros com acesso. Outra medida adotada foi a
124
escolha de “materiais de pisos de grande durabilidade e fácil conservação”. Na área
dos banheiros, uma medida tomada para facilitar a manutenção das área dos sanitários,
foi a adoção de painéis desmontáveis de “fiber glass”. No bloco externo da escada
enclausurada, foi utilizado um revestimento ACM esmaltado.
4.1.3. Considerações finais sobre o edifício da Escola Panamericana de Artes
O projeto do edifício da Escola Panamericana de Artes, utiliza um sistema estrutural
que admitiu que o arquiteto atendesse a uma série de fatores que foram determinantes
na definição pelo aço. Uma delas, solicitadas pelo próprio cliente, foi a necessidade de
possibilitar a integração visual do edifício com a rua, e, graças a liberdade estrutural
proporcionada pelas grandes vigas treliçadas externas, que liberaram as vigas internas
de esforços estruturais, essa integração foi dada a partir dos planos generosos de
esquadrias em alumínio e vidro, permitindo a transparência solicitada e garantindo uma
boa condição de iluminação e ventilação natural.
O uso do sistema estrutural em aço foi condicionante para solucionar o problema de
organização e viabilização do próprio canteiro de obras, cuja área reduzida exigiu o
planejamento da obra em etapas, transformando o canteiro em um espaço de
montagem programada, a partir dos diversos elementos e componentes previstos no
projeto.
O pouco espaço circundante do terreno determinou o usa da estrutura de aço com estoques parciais referentes a montagem do dia, pois não havia espaço para canteiro de obras convencional. (Zanettini, 2014)
A estrutura metálica permitiu também, a partir de suas características estruturais, como
leveza e esbeltes, que o edifício fosse projetado totalmente recuado dos limites do
terreno, que possibilitou a abertura do fosso de ventilação e iluminação dos níveis de
subsolo.
Por fim, o modelo adotado de um sistema de quadro contraventado com vigas
treliçadas em toda a extensão externa do edifício, mostrou-se uma solução estrutural
eficiente, que garantiu a estabilidade e rigidez da estrutura e conferiu ao prédio uma
proposta “espacial e tecnológica onde a linguagem do aço aparece em seu esplendor”.
(Zanettini, 2002, p. 370)
125
4.2. Edifício Escolar Universidade Anhembi Morumbi (2002) – Arq. Francisco Petracco
Fig. 74 Fachada do edifício na rua Casa do Ator. Fonte: Jari Vieira (2014).
Fig. 75 Plantas dos subsolos. Fonte: imagem editada a partir de Petracco (2014).
Fig. 76 Planta do pavimento térreo e mezanino. Fonte: imagem editada a partir de Petracco (2014).
126
Fig. 77 Planta do pavimento tipo e da coberta. Fonte: imagem editada a partir de Petracco (2014).
Fig. 78 Corte longitudinal e transversal. Fonte: imagem editada a partir de Petracco (2014).
Fig. 79 Fachadas. Fonte: imagem editada a partir de Petracco (2014).
127
Fig. 80 Perspectivas do edifício. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
4.2.1. Descrição da obra
O edifício da Universidade Anhembi Morumbi, Campus Vila Olímpia, situado na Rua
Casa do Ator, foi inaugurado em 2002. O projeto é do arquiteto Francisco Lucio Mario
Petracco e teve como colaboradores Ana Lídia Faria, Cláudio Akira Ida, Leandro Cerny
e Luís Cláudio Araújo.
O edifício é definido por uma planta retangular que abriga, no pavimento tipo (fig. 80),
duas alas de salas de aulas, cujas circulações se voltam para um grande vazio central
de 16 metros de extensão. Essas duas alas são unidas, na fachada sul, por uma
terceira ala que abriga as salas de coordenação, banheiros e laboratórios, e pela
fachada norte, frente para a rua Casa do Ator, por uma escada metálica que marca a
volumetria do edifício (fig. 81). A escada metálica, que dá acesso a todas as lajes do
edifício, tem sua estrutura fixada por três tirantes que se prendem na cobertura e se
engastam nas vigas de cada pavimento, liberando o seu apoio do chão e livrando o
grande vão do pavimento térreo (fig. 82).
Fig. 81 Fachada da rua Casa do Ator e detalhe da estrutura atirantada da escada metálica. Fonte: Jari Vieira (2014).
128
Fig. 82 Vista lateral do edifício com destaque para o vão livre no pavimento térreo. Fonte: Jari Veira (2014).
Segundo depoimento do arquiteto, o grande vão central sempre foi uma premissa do
projeto arquitetônico:
“(...) a estrutura se caracteriza por esse grande vão, que por ser uma universidade, tinha que ter uma fusão entre o espaço privado e público onde tentei que esse espaço transmitisse uma mensagem de convite a esse uso, pois a proposta era não ter apoios no meio desse vão.” (Francisco Petracco, 2014)
4.2.2. Análise da estrutura
O tempo de construção foi fator determinante para a escolha da estrutura metálica,
como sistema construtivo no projeto do novo bloco da universidade, considerando que
a nova edificação permitiria abrir até duas mil novas vagas na instituição.
“(...) quando se avalia o quanto um prédio, que pode abrigar até dois mil alunos, pode render em um semestre, o tempo passa ser um fator determinante. Ou seja, se ele levaria um ano e meio para ser construído, e podemos fazer isso em apenas seis meses, é um ano de mensalidade de dois mil alunos que serão contabilizados, e esse foi o grande motivo.” (Francisco Petracco, 2014)
A estrutura (fig. 83) é marcada por duas grandes treliças horizontais, de 33 metro de
comprimento, unidas por treliças verticais, que permitiram liberar um grande vão central.
Esse conjunto, que se repete em todas as fachadas, determina o contraventamento da
edificação e garante a permeabilidade que se pretendia no projeto, possibilitando áreas
livres de circulação e definindo, no pavimento térreo, uma grande praça de convivência,
que permitiu uma maior interação entre o público externo e interno, e criou um grande
espaço de convívio para os alunos dos diversos cursos da instituição.
129
Segundo a definição do próprio arquiteto:
“ ...o prédio é composto a rigor de dois anéis de treliças contraventadas nos quatro lados do prédio, uma em cima e outra em baixo, ligadas por outras treliças verticais contraventadas, o que proporcionou uma maior rigidez a todo o conjunto.” (Francisco Petracco, 2014)
Fig. 83 Perspectiva evidenciando o sistema de contraventamento da estrutura metálica aparente. Fonte: Wladimir
Capelo Magalhães (2014).
O modelo estrutural proposto, evidenciado na estrutura metálica externa, pode ser
definido como um sistema porticado, onde as conexões são soldadas (fig. 84) dando
uma maior rigidez ao modelo. A transferência das cargas transversais exercidas pelo
vento, são absorvidas e transmitidas para as fundações através do sistema de
contraventamentos verticais e horizontais nas quatro fachadas, propiciando uma maior
estabilidade estrutural.
130
Fig. 84 Detalhe da conexão soldada entre os elementos estruturais. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
A estrutura metálica externa é conectada, também por meio de soldas, a um sistema
de vigas e pilares internos (fig. 85 e 86) que dão sustentação as lajes dos quatro
pavimentos de salas de aulas, do mezanino e da coberta.
Fig. 85 Modulação da estrutura interna. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
131
Fig. 86 Perspectiva explodida. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
Inicialmente, segundo o arquiteto Francisco Petracco (2014), a empresa construtora
chegou a propor um quadro com núcleo central rígido em concreto, onde se
estabeleceriam as circulações verticais e garantiria a estabilidade estrutural porém,
essa opção foi rejeitada pelo arquiteto, e as vigas treliçadas proveram a rigidez e
estabilidade estrutural necessária.
“Quando comecei a desenvolver o projeto e conversei com o construtor, que não construía em aço, ele chegou a propor que colocássemos um núcleo rígido no vão compreendido entre os dois blocos(...) (...) Nesse momento, expliquei que ia deixar esse grande vazio central e que não utilizaria o núcleo rígido, o que causou um grande espanto para o construtor, que estava certo que faria um núcleo rígido em concreto aonde seriam apoiadas as estruturas em aço. Foi então que eu disse que teríamos que pensar uma outra maneira de viabilizar a obra, porque o partido proposto previa esse grande vazio que serviria como uma grande praça, o ponto de encontro.” (Francisco Petracco, 2014)
Os pilares dos subsolos (fig. 88), área de estacionamento, foram revestidos com
concreto para garantir uma maior segurança contra a ação do fogo e possíveis
132
acidentes estruturais. Segundo o arquiteto Francisco Petracco, “para as vedações
internas foi especificado o Pumex, que são blocos de concreto celular que vinham em
placas na altura do pé direito e eram montadas no local”. As vedações externas (fig.
87), em grande parte da edificação, é garantida por esquadrias metálicas e vidro, e
seguem uma modulação independente das treliças da estrutura externa.
Fig. 87 Modulação das esquadrias metálicas nas fachadas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
A prevenção contra incêndio, seguindo as exigências dos bombeiros, foi assegurada a
partir de pintura especial e do revestimento das principais peças estruturais com
espuma química:
“Todas as vigas principais tiveram que receber um tratamento especifico contra incêndio, e esse resultado é alcançado a partir de dois processos. Um, é a utilização de tintas que são caríssimas, e outra, é a utilização do revestimento com um tipo de espuma química (...).”(Francisco Petracco, 2014)
Fig. 88 Pilar do subsolo revestido de concreto. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
133
Os elementos estruturais que compõem as vigas e os pilares, externos e internos, são
definidos por perfis de seção “I”. O sistema de lajes adotado foi o steel deck, que se
ajustou perfeitamente as distâncias estabelecidas pela modulação estrutural,
demarcada pelos pilares e vigas internas, e permitiu uma maior flexibilização da divisão
dos espaços de salas de aula.
Segundo o arquiteto informou em entrevista:
“No projeto, havia uma preocupação com a flexibilidade do uso dos espaços, pois uma sala, que hoje está sendo usada por 50 alunos, amanhã pode ser utilizada por 30 pessoas, ou ainda, em determinados casos, poderá ser necessário reduzir ou dividir o espaço para o uso de 15 pessoas. Dessa forma, era imperativo prever a colocação das divisórias aonde fosse necessário, e no caso do steel deck, os condicionantes são maiores para o seu uso, mas isso conseguimos resolver tendo cuidado de especificar a laje sempre vencendo os menores vão entre as vigas. O interessante que essas vigas de apoio das lajes, muitas vezes não são muito exigidas e podem ser vazadas para a passagem de todo tipo de cabeamento e tubulação de infra-estrutura.” (Francisco Petracco, 2014)
4.2.3. Considerações finais sobre o edifício da Universidade Anhembi Morumbi
O projeto do edifício da Universidade Anhembi Morumbi – Vila Olímpia, foi
desenvolvido em estrutura de aço para atender uma determinante imposta pelo cliente,
que necessitava que a obra fosse executada em um breve período de tempo, pois a
construção rápida do novo edifício, possibilitou a inserção de duas mil novas vagas de
estudantes e garantiu um retorno financeiro mais rápido.
A linguagem do aço adotada foi uma condicionante que permitiu solucionar algumas
premissas do projeto arquitetônico, pois as grandes vigas contraventadas
possibilitaram a concepção de grandes vãos e a demarcação de espaços de circulação
generosos, que culminaram na grande praça de encontro e convívio no pavimento
térreo. A permeabilidade das áreas delimitadas pela estrutura, partiu da intenção de
integrar o espaço privado e o espaço público, conceito sempre defendido pelo arquiteto
Francisco Petracco, que se utilizou das especificidades do aço para definir um partido
estrutural que manifesta com muita clareza a linguagem do aço.
Sou um “concreteiro” e acho que arquitetura é estrutura. Estrutura é arquitetura. Então sou uma pessoa que sempre dei muita ênfase a estrutura. Isso foi bom quando migrei pro aço pois, por ser arquiteto mais estruturalista, digamos assim, tive uma certa facilidade de dominar e usar os predicados do aço, como o grande vão, e dessa condicionante quase que mecânica que levaram a definir os perfis. (Francisco Petracco, 2014)
134
4.3. Edifício Olavo Queiroz Guimarães Filho (CRQ4) (2002) – Arq. Sérgio Teperman.
Fig. 89 Fachada do edifício do Centro Regional de Química. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
Fig. 90 Planta do pavimento térreo e do mezanino. Fonte: Projeto Design (2002, p.58).
Fig. 91 Planta do pavimento tipo e do 4o pavimento. Fonte: Projeto Design (2002, p.58).
135
Fig. 92 Corte longitudinal. Fonte: Projeto Design (2002, p.59).
Fig. 93 Perspectivas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014)
Fig. 94 Centro Regional de Quimíca. Fonte: ARCOWEB. Disponível em:
http://arcoweb.com.br/finestra/arquitetura/sergio-teperman-conselho-regional-29-03-2004 . Acesso em 26 de maio de 2014.
136
4.3.1. Descrição da obra
O projeto do edifício Olavo Queiroz Guimarães Filho, atual sede do Centro Regional de
Química, assinado pelo arquiteto Sergio Terperman, com a colaboração de Koichi
Shidara e Susete Taborda, está localizado no bairro de Cerqueira Cesar, zona oeste de
São Paulo, na Rua Oscar Freire. O projeto do edifício, que se destaca pela sua
estrutura metálica em aço, ganhou o Premio ABCEM – Associação Brasileira da
Construção Metálica, em 2003, na categoria de edifícios em aço de múltiplos andares.
O prédio foi projetado em 07 pavimentos, sendo dois subsolos, mais pavimento térreo,
mezanino e quatro pavimentos tipos, totalizando 7.500 metros quadrados de área
construída. Os pavimentos tipos, cujo área principal é designado para área de
escritórios, foram projetados, segundo reportagem da revista Projeto Design (2002), na
modulação de 1,25 x 1,25 m. A estrutura em aço possibilitou, a partir da sua planta livre,
uma maior área para os escritórios, de 562 m2 por andar. A modulação adotada
permitiu uma liberdade estrutural que isentou o arquiteto da necessidade de projetar
pilares centrais nas lajes do escritório.
O projeto do edifício se sobressai da paisagem do entorno pela presença de suas
grandes vigas em aço, que proporcionam uma marcação horizontal nas fachadas em
contraste com o bloco vertical, que encerra a volumetria do edifício com seus caixilhos
em alumínio e vidro (fig. 95). Nesse espaço, o arquiteto propôs um grande hall
envidraçado (fig. 96), que vai desde o pavimento térreo até a cobertura, cortando o
terraço externo do mezanino. “A face externa da caixa recebeu fachada de pele de
vidro, fabricada com vidros laminados refletivos de sete milímetros na cor azul,
instalados em perfis de alumínio na cor branca, da linha pele de vidro 2, da Alcoa”
(Finestra, 2004). O caixilho de vidro foi fixado nas vigas com o uso de silicone
estrutural. O grande vazio proporcionado pelo hall envidraçado permite a entrada da luz
natural no interior no edifício. Na torre anexa ao hall envidraçado, ficam localizadas as
circulações verticais (escada e elevadores), e banheiros (fig. 98), dessa forma, o
prédio tem duas áreas bem definidas, a área reservada para os escritórios e área dos
ambiente de serviço.
137
Fig. 95 Foto da fachada com seus elementos estruturais horizontais e as torres verticais. Marquise de entrada e
terraço do mezanino. Fonte: Projeto Design (2002, p.62).
Fig. 96 Vista interna da torre de vidro. Centro Regional de Química. Fonte: ARCOWEB. Disponível em:
http://arcoweb.com.br/finestra/arquitetura/sergio-teperman-conselho-regional-29-03-2004. Acesso em 20 de setembro de 2014.
4.3.2. Análise do sistema estrutural
O projeto do edifício Olavo Queiroz Guimarães Filho utiliza um sistema estrutural de
quadro porticado transversal, cujas conexões rígidas entre os perfis de seção “I” dos
pilares e das vigas, garantem uma maior estabilidade estrutural e encaminham os
esforços laterais para os pilares e as fundações. A rigidez da estrutura é reforçada por
um sistema de contraventamento definido a partir de um conjunto de diagonais
posicionadas no módulo central do sistema estrutural, na fachada longitudinal, que
138
trabalham como uma viga treliçada vertical, cujas conexões são parafusadas nos
pilares principais (fig. 97). O bloco onde ficam as circulações verticais do edifício,
funciona como uma ancoragem rígida que ajuda a reforçar todo o sistema estrutural. O
edifício utiliza lajes “steel deck” que, segundo a revista Finestra (2004), foram
rebaixadas para a colocação do piso elevado.
Fig. 97 Detalhe da estrutura. Fonte: ARCOWEB. Disponível em: http://arcoweb.com.br/finestra/arquitetura/sergio-
teperman-conselho-regional-29-03-2004 . Acesso em 26 de maio de 2014.
Fig. 98 Detalhe da fixação aparafusada dos elementos estruturais, pilares, vigas e diagonais. Fonte: Wladimir
Capelo Magalhães (2014)
139
Segundo a revista Finestra (2004), alguns fatores foram determinantes para a escolha
do sistema construtivo em aço como: a localização do terreno, cujo local é de intenso
movimento; o tamanho do lote, relativamente pequeno; e o tempo de execução da obra.
A solução adotada possibilitou que a obra fosse executada em um menor tempo e com
o mínimo de impacto para os edifícios vizinhos.
A fabricação da estrutura em aço foi da empresa Alufer e, ao todo, foram utilizadas
cerca de 300 toneladas de aço USI-SAC250, que garantiu uma maior resistência a
corrosão, minimizando futuras patologias estruturais. Os perfis foram fixados por
parafuso de aço galvanizado de alta resistência, e todos os elementos estruturais
utilizam perfis em seção “I”, com vigas de até 16 m de comprimento fixadas em pilares
dispostos a cada 7,50m (fig. 99). O pé-direito adotado no projeto do edifício foi 4,40m.
Fig. 99 Ilustrações esquemáticas evidenciando o sistema estrutural. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014)
O sistema de vedação vertical utilizado nas fachadas principais foi a alvenaria
tradicional, na qual foram instaladas as esquadrias de alumínio e vidros laminados
refletivos de 7mm, mesmo modelo de esquadrias utilizado na pele de vidro na fachada
principal. Acima das esquadrias de alumínio e vidro, parafusadas nas vigas metálicas,
foram fixadas pequenas estruturas, cuja função é sustentar uma chapa metálica que
auxilia na proteção contra a incidência dos raios solares (fig. 100). Segundo a revista
Finestra (2004), os brises foram “fabricados com chapas de alumínio Alurevest de 1,5
milímetro, na cor prata. As chapas foram perfuradas e calandradas, e, para atender às
especificações do arquiteto, seu recorte foi feito a laser.” (FINESTRA, 2004)
140
Todos os elementos estruturais receberam pintura intumescente sobre uma camada de
acabamento epóxi, na cor branca, com a finalidade de aumentar a resistência da
estrutura contra a ação do fogo.
Fig. 100 Detalhe dos sistema de vedação vertical na fachada principal. Detalhe dos brises de proteção. Fonte (foto
01) Wladimir Capelo Magalhães (2014); (foto 02) ARCOWEB. Disponível em: http://arcoweb.com.br/finestra/arquitetura/sergio-teperman-conselho-regional-29-03-2004 . Acesso em 20 de
setembro de 2014.
4.3.3. Considerações finais sobre o edifício Olavo Queiroz Guimarães Filho
O uso do aço como sistema estrutural do edifício Olavo Queiroz Guimaraes Filho, foi
fundamental “para vencer os desafios da velocidade de construção e da implantação
do edifício em pequeno lote, situado em local de intenso movimento - a rua Oscar
Freire, em São Paulo” (Finestra, 2004), segundo Teperman, em entrevista cedida a
revista Projeto Design (2002), a escolha do aço como sistema estrutural foi a mais
indicada “por seu caráter racional, repetitivo, modulado e capaz de oferecer área de
escritórios de 562 m2 por andar” (Projeto Design, p.60). O sistema estrutural proposto
permitiu a conclusão da obra em pouco mais de um ano e possibilitou uma liberdade
estrutural que foi condicionante para a definição dos amplos espaços para as salas de
escritórios.
141
4.4. Edifício Módulo Alto de Pinheiros (2008) – Rocco Vidal associados
Fig. 101 Fachada principal do edifício Modulo Alto Pinheiros. Fonte: ARCELORMITTAL. Disponível em:
http://www.constructalia.com/portugues_br/galeria_de_projetos/brasil/modulo_alto_de_pinheiros#.VDkJLtR4rkM. Acesso em 11 de outubro de 2014.
Fig. 102 Corte longitudinal do edifício Modulo Alto Pinheiros. Fonte: Revista Arquitetura e Urbanismo (2009, p.37).
Fig. 103 Cortes transversais. Fonte: Revista Arquitetura e Urbanismo (2009, p.37).
142
Fig. 104 Fachada principal. Fonte: Revista Arquitetura e Urbanismo (2009, p.37).
Fig. 105 Perspectiva esquemática da fachada principal. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
Fig. 106 Perspectiva esquemática da fachada principal. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014). Foto noturna.
Fonte: ROCCOVIDAL. Disponível em: http://br.perkinswill.com/work/m%C3%B3dulo-alto-de-pinheiros.html. Acesso em em 11 de outubro de 2014
4.4.1. Descrição da obra
O projeto do edifício de salas comerciais Módulo Alto de Pinheiros, fica localizado na
rua Andrade Fernandes, no bairro Alto de Pinheiros. Foi inaugurado em 2008 e tem seu
projeto assinado pelo escritório de arquitetura Rocco Vidal Associados. Participaram da
elaboração do projeto: Luiz Fernando Rocco, Fernando Vidal, Douglas Tolaine, Daniela
Cunha, Erico Pacheco e Vinicius Mazzoni.
143
O edifício é implantado em uma área de 1.550 metros quadrados determinada pela
união de três lotes que propiciaram uma frente de 60 metros para a rua Andrade
Fernandes. O projeto foi desenvolvido a partir de quatros blocos edificados, três
módulos de dois pavimentos, térreo e mezanino, implantados nas extremidades do
terreno, e um módulo central, de quatro pavimentos, cujas fachadas de aço e vidro
unificam o conjunto, que se caracteriza por sua estrutura metálica de volumetria
retilínea. (Revista AU, 2009) Os blocos edificados compreendem 13 lofts comerciais
cujas áreas variam de 70 a 150 metros quadrados.
Isabel Duprat assina o projeto de paisagismo, que desponta na concepção da
edificação acordando com harmonia a implantação dos blocos edificados com as áreas
verdes, cujas praças internas ajudam a integrar a área comum do edifício. Na fachada
principal, o módulo central projeta uma estrutura metálica que suporta, por meio de
ganchos, peças pré-fabricadas de concreto com sistema de irrigação, cujos espaços
são ocupados por jardineiras que envolvem todo o núcleo estrutural (fig. 107).
Fig. 107 Praças e jardineiras integram a obra ao entorno do edifício arborizado.
Fonte: ARCELORMITTAL. Disponível em: http://www.constructalia.com/portugues_br/galeria_de_projetos/brasil/modulo_alto_de_pinheiros#.VDkJLtR4rkM.
Acesso em 11 de outubro de 2014.
O projeto oferece algumas gentilezas urbanas como bancos, jardins e um bicicletário,
que juntos definem os espaços de pequenas praças em frente ao edifício, ajudando a
144
integrar a obra com o bairro arborizado (fig. 108). O conceito de integração com o
entorno definiu também a tipologia do edifício, que respeita o gabarito definido pelas
casas da vizinhança (fig. 109).
Fig. 108 Perspectiva ressaltando a implantação do edifício com suas praças e tipologia. Fonte: MODULO ALTO DE
PINHEIROS. Disponível em: http://www.moduloaltodepinheiros.com.br/. Acesso em 11 de outubro de 2014.
O acesso principal do edifício é feito pelo módulo central, que abriga as circulações
verticais: escada e elevadores. A integração entre os blocos acontece, no pavimento
térreo, por circulações definidas pelas praças internas (fig. 110) e, nos pavimentos
superiores, por passarelas metálicas que reforçam a linguagem do aço. (fig. 111)
Fig. 109 Altura do edifício em relação ao entorno. Fonte: ArcelorMittal. Disponível em:
http://www.constructalia.com/portugues_br/galeria_de_projetos/brasil/modulo_alto_de_pinheiros#.VDkJLtR4rkM. Acesso em 11 de outubro de 2014. Mobiliário urbano. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
145
Fig. 110 Praças internas que integram os blocos do edifício. Fonte: ROCCOVIDAL. Disponível em:
http://br.perkinswill.com/work/m%C3%B3dulo-alto-de-pinheiros.html. Acesso em 11 de outubro de 2014.
Fig. 111 Passarelas de acesso aos níveis superiores. Fonte: Revista Arquitetura e Urbanismo (2009, p.40).
4.4.2. Análise da estrutura
O sistema estrutural do edifício Modulo Alto de Pinheiros foi definido a partir de um
modelo de quadros porticados, cujas conexões soldadas entre os elementos estruturais
resultam em ligações rígidas, que por sua vez, definem a estabilidade de toda a
estrutura. Perfis metálicos com seção “I” foram especificados para os elementos
estruturais internos e externos como os pilares e as vigas. (fig. 112)
146
Fig. 112 Pilares e vigas metálicas com seção “I” demarcando os espaços internos dos lofts. Fonte: Revista AU (2009,
p.42)
A modulação estrutural permitiu uma grande flexibilização na definição das áreas das
unidades comerciais que, em alguns espaços, foi possível projetar lofts com até 12
metros de vão livres. A estrutura metálica do edifício se apoia em um conjunto de
pilares e vigas de concreto localizados no subsolo, que transferem os esforços para as
fundações (fig. 113).
Fig. 113 Pilares e vigas de concreto do subsolo. Área de estacionamento. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
Nas vedações verticais foram utilizadas alvenarias tradicionais e esquadrias de
alumínio e vidro, que preenchem as áreas demarcadas pela modulação definida pelos
elementos estruturais metálicos (fig. 114), criando um jogo de cheios e vazios. “A
ventilação cruzada também se faz presente, favorecida pelo emprego de caixilhos de
alumínio basculantes.” (AU, 2009)
147
Fig. 114 Soldas de conexão dos elementos estruturais. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014)
As áreas de maior incidência do sol são protegidas com o uso de estruturas metálicas
secundárias que se conectam por meio de soldas às vigas principais e que funcionam
como brises, aumentando o conforto térmico e a eficiência energética (fig. 115)
Fig. 115 Elementos estruturais, brises e passarelas agindo para minimizar o a insolação e aumentar a eficiência do
consumo de energia. Fonte: (01) Wladimir Capelo Magalhães (2014); (02 e 03) Revista AU (2009, p.42)
Outros elementos foram projetados de forma que, além de cumprirem suas funções
básicas, auxiliaram como obstáculos à insolação excessiva, como as pérgulas, os
beirais, as passarelas e as jardineiras. A maioria dos ambientes dispõe, ainda, de
iluminação frontal e lateral. "Os edifícios são abertos à cidade, ao verde e às pessoas,
ao contrário do que normalmente ocorre em prédios de escritórios, cujos projetos
muitas vezes prezam a máxima vedação compensada pelo ar-condicionado", compara
o arquiteto Fernando Vidal. (AU, 2009)
148
4.4.3. Considerações finais Edifício Módulo Alto de Pinheiros
A adoção do sistema estrutural foi importante para resolver alguns fatores decisivos em
relação a construção do edifício. A racionalidade do aço facilitou a logística do canteiro
de obras e permitiu que a obra fosse executada em 10 meses. Esse curto período de
tempo, possibilitou que os clientes tivessem um retorno mais rápido do
empreendimento. A linguagem do aço, com sua modulação estrutural, permitiu que os
arquitetos projetassem um edifício, que apesar de estender-se em quatro diferentes
blocos construídos, mantivessem unidade visual em todo o conjunto em integração
harmoniosa com o entorno do bairro residencial.
149
4.5. Edifício Mobile 123 (2012) – Arq. Rocco Vidal
Fig. 116 Fachada da rua Pereira leite. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014)
Fig. 117 Plantas do subsolo e pavimento térreo. Fonte: imagem editada a partir da revista AU (2013, p.35).
Fig. 118 Plantas do primeiro e segundo pavimentos. Fonte: imagem editada a partir da revista AU (2013, p.35).
150
Fig. 119 Corte longitudinal A. Fonte: imagem editada a partir da revista AU (2013, p,37).
Fig. 120 Corte longitudinal B. Fonte: imagem editada a partir da revista AU (2013, p.37).
Fig. 121 Perspectivas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
151
4.5.1. Descrição da obra
O edifício de salas comerciais Mobile, localizado em São Paulo, projeto dos arquitetos
Luis Fernando Rocco, Fernando Bento Vidal e Douglas Tolaine, com a colaboração de
Gabriel Fiuza, João Neri, Guilherme Maia, Fabio Jungstedt e Débora Mayer, fica
localizado na Rua Pereira Leite, em um terreno delimitado por três lotes. A solução
arquitetônica se destaca por sua estrutura metálica externa, que envolve os três blocos
de salas comerciais que definem o edifício (fig. 122).
Cada bloco edificado ocupou um lote especifico, respeitando os recuos e as taxas de
ocupação estabelecidas na legislação. A estrutura metálica aparente, desponta como o
elemento formal que garante a unidade do projeto, interligando os três blocos a partir
de sua linguagem característica, que intercala elementos de fachadas cheio e vazios,
definidos a partir da modulação imposta por seus elementos estruturais. A estrutura
metálica interligando blocos construídos em lotes independentes, a partir de elementos
vazados, foi condicionante para resolver uma determinante da legislação, que só
permitiu essa solução estrutural, desde que o projeto respeitasse uma proporção entre
os elementos cheios e vazios (AU, 2013).
Fig. 122 Perspectiva esquemática ilustrando os três blocos do edifício, a estrutura metálica aparente e a coberta
metálica em “V”. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014)
Os três blocos são integrados pelos ambientes definidos pelos recuos entre cada
edifício, que dão uso a jardins internos e circulações (fig. 123), cujos prédios se
conectam, nos andares superiores, por passarelas.
152
Uma cobertura metálica de duas águas em forma de “V” (fig. 124), vazada no centro,
marca a volumetria externa integrando os dois primeiros blocos, o bloco norte e o
central, e delimita a altura dos edifícios que acompanha o baixo gabarito da vizinhança,
que permitiu integrar visualmente o edifício à tipologia existente das casas vizinhas. A
decisão por utilizar a coberta vazada se deu, inicialmente, para cumprir as normas da
legislação, considerando que é uma estrutura que conecta edifícios de lotes diferentes,
e, consequentemente, ajudou a garantir uma melhor iluminação e ventilação entre os
blocos.
Fig. 123 Recuo entre os blocos norte e central do edifício com seus jardins internos e circulações. Fonte: Maria
Augusta Justi Pisani (2014).
O fechamento das fachadas, voltadas para o oeste, são ditadas por esquadrias
metálicas e vidro (fig. 124), beneficiando a integração visual com a paisagem da cidade,
que se apresenta de forma privilegiada, graças a sua localização e a topografia do
terreno. Segundo a revista AU (2013), essas fachadas receberam ainda, o acréscimo
de uma pequena área sacada, cuja a estrutura é praticamente um prolongamento em
balanço das vigas secundárias e das lajes “steel deck”.
Fig. 124 Fachada oeste e vista do edifício para a cidade. Fonte: (img 01) Wladimir Capelo Magalhães; (img 02)
revista AU (2013, p.40)
153
O acesso ao edifício é feito pelo espaço compreendido entre o bloco central e o bloco
sul (fig. 125), que leva a recepção e as circulações verticais, que por sua vez, dão
acesso independente aos blocos e as unidades.
Fig. 125 Vista de dentro para o acesso ao edifício entre o bloco central e o sul vista da entrada para o interior do
edifício. Fonte: (foto 01) revista AU (2013, p.40); (foto 02) Wladimir Capelo Magalhães (2014)
4.5.2. Análise do sistema estrutural
Fig. 126 Modelo esquemático do sistema estrutural. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
A estrutura metálica do edifício se caracteriza por seu sistema de quadro porticado com
contraventamentos verticais, cujas conexões dos elementos estruturais, todos em
perfis com seção “I”, são parafusadas (fig. 127). A modulação definida pelos pilares e
vigas conferiu uma marcação de planos nas fachadas, que foram vedados (fig.128),
alternadamente, por esquadrias metálicas e vidro, e por painéis de alvenaria pintada,
154
que possibilitaram amenizar a incidência dos raios do sol e assegurar uma consistência
visual, conferindo unidade ao conjunto. As diagonais são utilizadas como elementos de
contraventamento, que garantem rigidez ao conjunto estrutural, estão situadas nas
fachadas como vigas treliçadas verticais, cujos espaços definidos pelas diagonais são
preenchidos por painéis de alvenaria.
Fig. 127 Diagonais de contraventamento nas fachadas. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
Fig. 128 Detalhe do contraste entre os painéis de alvenaria e o vidro das esquadrias metálicas. Detalhe da conexão
dos elementos estruturais. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
O sistema de lajes definidas no projeto da edificação foi do tipo “steel deck” (fig. 129),
que ficam aparente em grande parte do edifício, evidenciando suas fôrmas de aço
galvanizado no formato de telhas trapezoidais que, a partir das características
mecânicas do concreto, ajudam a dar mais rigidez a todo o sistema estrutural,
trabalhando os esforços como uma laje mista. As vigas secundárias que apoiam as
lajes, por receberem menores esforços, sempre quando necessário, são vazadas para
155
a passagem da tubulação de infraestrutura, como os dutos hidráulicos e elétricos (fig.
129).
A coberta metálica em “V” (fig. 130) é apoiada nos pilares da estrutura que ficam
praticamente encobertos pelos painéis de vidro, proporcionando uma sensação de
leveza, como se a coberta apenas tocasse na edificação.
Fig. 129 Lajes “steel deck” e detalhes da conexão aparafusadas das vigas secundárias nas vigas principais. Fonte:
(img. 01) revista AU (2013, p.42); (img. 02) Wladimir Capelo Magalhães (2014).
Fig. 130 Coberta metálica e detalhes estrutural. Fonte: revista AU (2013, p.40)
Os pilares do subsolo, área reservada para estacionamento, são apoiados e fixados
nas fundações de concreto, cujas conexões, com as vigas principais, recebem um
reforço estrutural, que garante um melhor apoio entre os dois elementos (fig. 131). À
estrutura do subsolo, são acrescentadas ainda elementos em diagonais que amparam
o contraventamento da estrutura ajudando a encaminhar os esforços dos pilares para
as fundações.
156
Fig. 131 Fotos dos detalhes dos elementos estruturais do subsolo. Base do pilar. Reforço da conexão entre viga e
pilar. Diagonais de contraventamento. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014).
4.5.3. Considerações finais sobre o edifício comercial Mobile
O edifício de salas comerciais Mobile expõe sua estrutura metálica aparente como
componente principal de suas fachadas, sendo o elemento que integra, física e
visualmente, os três blocos de salas comerciais que se situam em lotes independentes
e, consequentemente, deveriam atender as especificidades das leis vigentes, como os
recuos e os índices de aproveitamento. O uso do aço possibilitou, a partir dos
elementos estruturais, determinar uma modulação de planos, ora vasados, ora
preenchidos, que interligam e integram os espaços vazios entre cada unidade. Essa
solução estrutural foi condicionante para resolver uma exigência da legislação, que só
permitia essa integração, se a estrutura respeitasse uma proporção especifica entre
planos cheios e vazios. A linguagem do aço possibilitou ainda que o edifício fosse
construído em um prazo mais curto, necessidade imposta pelo cliente.
O tempo restrito de obra exigiu que os arquitetos apostassem na estrutura metálica com lajes em steel deck – a estrutura esbelta também maximizou os espaços e viabilizou o empreendimento nesta região que exige um gabarito baixo. A localização por outro lado, proporcionava uma ótima vista, daí a especificação de terraços na parte posterior o edifício. (AU, 2013, pg.42)
157
4.6. Edifício Residencial Oito na Vila Madalena (2014) – Arq. Isay Weinfeld
Fig. 132 Fachadas do edifício residencial. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014)
Fig. 133 Planta do pavimento térreo e do pavimento tipo. Fonte: imagem editada a partir de IDEA ZARVOS.
Disponível em: http://www.ideazarvos.com.br/oito/. Acesso em 26 de setembro de 2014.
Fig. 134 Fachadas esquemáticas do edifício. Fonte: Wladimir Capelo Magalhães (2014)
158
4.6.1. Descrição da obra
O edifício residencial Oito, na Vila Madalena, situado na Rua Senador César Lacerda
Vergueiro, projeto do arquiteto Isay Weinfeld, se caracteriza por sua estrutura metálica
aparente, que marca as fachadas do edifício, a partir de uma modulação racional.
A liberdade de layout alcançada a partir do sistema estrutural adotado, permitiu uma
grande flexibilização na definição dos espaços, que distribui, nos seus 12 pavimentos,
08 unidades residenciais, que tem suas áreas variando desde apartamentos com
430m2, apartamentos duplex, de 559m2 e a cobertura, com 852m2.
O terreno tem uma área total de 1.556m2, e se caracteriza por sua topografia em
desnível acentuado, que determinou que o acesso, a partir da Rua Senador César
Lacerda Vergueiro, se desse pelo quarto pavimento (fig. 135).
Fig. 135 Perspectiva ilustrada do edifício. Fonte: IDEA ZARVOS. Disponível em: http://www.ideazarvos.com.br/oito/.
Acesso em 26 de setembro de 2014.
4.6.2. Análise da estrutura
A estrutura proposta do edifício se caracteriza por suas vigas e pilares soldados em
perfis de seção “I”, que determinam a modulação que se repete nas quatro fachadas. A
estabilidade estrutural foi garantida pelo núcleo rígido central em concreto armado, que
159
abriga as circulações verticais: escada e caixas de elevadores. A partir desse núcleo
central (fig.136), elemento que assegura o contraventamento do edifício, são
distribuídas as vigas, que se conectam ao sistema porticado da estrutura metálica
aparente. As conexões soldadas (fig.137) propiciam uma maior rigidez ao conjunto.
Segundo o engenheiro Henrique Rapaci (2014), o uso do sistema estrutural com o
núcleo rígido é vantajoso, pois “Os momentos gerados nas vigas metálicas são
absorvidos pelo núcleo de concreto, o qual a estrutura metálica é ancorada”, liberando
a estrutura externa da necessidade do uso de vigas treliçadas, que ajudem no
encaminhamento dos esforços horizontais.
Fig. 136 Perspectiva explodida evidenciando o núcleo central rígido e a estrutura porticada. Fonte: Wladimir Capelo
Magalhães (2014)
Esse modelo estrutural propiciou uma maior liberdade na definição dos espaços
internos das unidades. O sistema estrutural se completa a partir das lajes steel deck
(fig. 137) que se ajustam a modulação imposta pelas vigas e pilares. As vigas
secundárias, que auxiliam o suporte das lajes, quando necessário, eram vazadas para
a passagem das tubulações de água e energia (fig. 137). As vedações internas são
feitas em alvenaria tradicional.
160
O tempo previsto para conclusão da obra, desde seu início, é de 24 meses, cuja a
estrutura, segundo Henrique Rapaci (2014), foi totalmente soldada no próprio canteiro
de obras.
Fig. 137 Detalhe da estrutura porticada e da laje steel deck. Foto: (01) Wladimir Capelo Magalhães (2014); (02)
Maria Augusta Justi Pisani (2014).
Segundo Henrique Rapaci (2014), o projeto da estrutura do edifício previu como
proteção contra incêndio “Para a estrutura metálica aparente foi utilizada pintura
intumescente. Para áreas onde a estrutura metálica fica sob o forro utilizamos
argamassa projetada”.
4.6.3. Considerações finais sobre o edifício residencial Oito
O uso do aço no projeto do edifício residencial Oito, foi condicionante para proporcionar
uma maior liberdade no layout das plantas dos apartamentos, que possibilitou que o
empreendimento oferecesse espaços de moradia com áreas bem diversificadas. A
escolha de utilizar o modelo porticado com núcleo rígido, liberou a planta da obrigação
de pilares intermediários que interferissem no layout das unidades e, as fachadas, da
necessidade de elementos estruturais de contraventamento. Essa solução permitiu que
o arquiteto projetasse as quatro fachadas, a partir de uma modulação estrutural
homogênea, que plasticamente definiu a estética do edifício.
161
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os metais são empregados na construção civil desde as civilizações antigas, quando o
ferro e outros metais eram utilizados como adornos e acessórios. O inicio do século
XVIII foi importante na história do desenvolvimento do ferro na construção civil, porque
foi quando, pela primeira vez, o coque, derivado do carvão mineral, foi utilizado como
combustível no processo da fundição do metal, nos altos-fornos das siderúrgicas. Já
em meados do século XVIII, o ferro passou a ser produzido em maior escala em
decorrência dos avanços promovidos pela industrialização, tornando-se um material
cada vez mais explorado pelas suas características plásticas e mecânicas, podendo
ser moldado facilmente e possibilitando a construção de estruturas leves e versáteis,
características que seduziram a indústria da construção civil, a partir das novas
possibilidades estruturais.
O levantamento das obras em estruturas metálicas, entre o século XVIII e o século XX,
foi importante para evidenciar algumas condicionantes do emprego das estruturas
metálicas, que viriam a tornar o seu uso cada vez mais comum. O primeiro marco da
construção em ferro fundido, o projeto da ponte do rio Severn (1779), já demonstrava
suas qualidades mecânicas estruturais, cujos arcos em ferro fundido permitiram vencer
o vão de mais de 30 metros de extensão.
No século XIX, o Palácio de Cristal (1851) impressionou a sociedade britânica com sua
estrutura em ferro e vidro, determinando leveza e transparência ao edifício, sendo
considerado um prenúncio das fachadas em aço e vidro das obras contemporâneas. A
revisão da obra do Palácio de Cristal, permitiu evidenciar alguns aspectos que definem
qualidades e limitações no emprego das estruturas metálicas. O prédio, em 1854, foi
totalmente desmontado e posteriormente reconstruído em outra localidade,
demonstrando um aspecto relevante do uso das estruturas metálicas, cujo processo de
fabricação racional, permite a possibilidade do reuso dos elementos estruturais. Em
1936, o edifício foi totalmente destruído por um incêndio, advertindo sobre a fragilidade
do ferro quando em contato com as chamas e às altas temperaturas.
Ainda no século XIX, foi possível constatar diferentes qualidades do uso do ferro e do
aço nas estruturas metálicas. Qualidades que justificam a evolução do emprego das
estruturas em aço na construção civil, até os dias de hoje. Em 1872, o projeto da
162
fábrica de chocolate de Noisel-sur-Marne, considerada uma estrutura inovadora para a
sua época, projetava um sistema de diagonais na estrutura externa aparente que
assegurava a rigidez do edifício, permitindo a retirada das paredes internas estruturais,
liberando a planta de obstáculos e interferências estruturais, qualidade tanto almejada
pelos modernistas. Esse modelo de contraventamento estrutural foi precursor na
construção metálica e é repetido até os dias atuais. Nas obras de Victor Horta, no final
do século XIX, o ferro fundido aparece como elemento estrutural e decorativo, cujos
ornamentos delicados demonstraram a facilidade do ferro, em moldar-se as formas
complexas que caracterizavam o Art Noveau.
A escola de Chicago, movimento que teve inicio ainda no final do século XIX, foi um
marco na construção metálica a partir das obras de arquitetos e construtores como
William Le Baron Jenney, que propuseram inovações que viabilizaram a verticalização
dos edifícios e promoveram algumas soluções que viriam a ser repetidas por arquitetos
no mundo todo, como os fachadas caracterizadas pelo esqueleto estrutural e os
grandes planos de vidro, que vamos reencontrar anos mais tarde nas obras de Mies
Van der Rohe, como o Seagram Building de 1950.
No Brasil, a tecnologia do aço só veio a aparecer com mais força, a partir da década de
1950, quando a CSN passou a qualificar profissionais do setor da construção civil no
uso do aço e na produção de estruturas metálicas. Nas obras apresentadas, podemos
constatar algumas condicionantes importantes para o uso do aço, como no projeto do
Edifício Garagem América (1957), cuja localização foi determinante para a escolha do
aço que, por sua leveza estrutural, permitiu o emprego de fundações mais simples,
evitando grandes intervenções no terreno que poderiam botar em risco os edifícios
vizinhos. O emprego do aço na construção dos edifícios de Brasília evidencia aspectos
que foram condicionantes na construção da cidade, cuja opção pelo uso das estruturas
metálicas assegurou o cumprimento de um cronograma apertado para a sua
inauguração.
A partir do panorama apresentado sobre a produção do aço no Brasil, foi possível
constatar que, após os planos de desestatização das industrias siderúrgicas nacionais
na década de 1990, o país iniciou um processo de modernização do seu parque
industrial promovido pelos investimentos em pesquisa e tecnologia, tornando as
empresas mais eficientes e possibilitando que o produto nacional alcançasse um
163
padrão internacional de excelência e qualidade encontrado nos diversos produtos em
aço que atendem ao mercado interno e externo, levando o Brasil a ocupar a 9a posição
no ranking da produção mundial em aço.
As qualidades e limitações do uso do aço nas estruturas metálicas de edifícios de
múltiplos andares são consequências diretas das características do material e do seu
processo de produção e fabricação. Algumas das qualidades e limitações apontadas no
referencial histórico, foram reafirmadas nos dados apresentados a partir do capítulo 3,
nos quais podemos relacionar como principais vantagens: facilidade de organização e
administração do canteiro de obras; alivio nas fundações; redução de acidentes;
redução de improvisos e desperdícios de material; retorno financeiro mais rápido em
decorrência do menor tempo de construção; facilidade de reciclagem e reuso do
material. Como aspectos limitantes do seu uso, podemos citar: a cultura do concreto
armado no Brasil; a baixa qualificação da mão de obra na construção civil nacional;
receios por parte dos empreendedores das possíveis patologias do aço e das
interfaces com outros materiais; preconceitos em relação ao custo e as características
do aço; altas cargas tributárias e o alto valor da energia incorporada na fabricação do
aço.
O modelo estrutural escolhido para o projeto da estrutura metálica de um edifício em
múltiplos andares é fundamental para a resolução dos problemas projetuais e auxiliam
a definir aspectos importantes de uma obra, como prazo e custos. Estruturas em aço
pressupõem um projeto preciso que deve considerar todas as etapas de produção da
obra e as diversas interfaces entre o aço e outros materiais, além de considerar
cuidados específicos com a rigidez estrutural e a prevenção em relação à ação do fogo
e as altas temperaturas.
A análise das obras foi importante para constatar como os arquitetos utilizaram o aço
para solucionar seus desafios projetuais, no qual cada programa proporcionou
diferentes abordagens em relação a definição da estrutura metálica.
A estrutura do edifício da Escola Panamericana de Artes, do arquiteto Siegbert
Zanettini, foi concebida, entre outros motivos, para ressaltar as qualidades plásticas e
estruturais do aço na arquitetura. Um fator determinante para a escolha da estrutura
em aço foi a exigência que o projeto proporcionasse uma boa integração visual do
164
edifício com a rua e que a obra pudesse ser inaugurada em um curto espaço de tempo.
O sistema estrutural adotado, definido por suas grandes vigas treliçadas, foi
condicionante para a resolução de alguns problemas projetuais. A partir da esbeltes e
leveza da estrutura proposta, foi possível projetar a abertura dos grandes vãos nas
fachadas, que devidamente vedados com esquadrias de alumínio e vidro, viabilizaram
a integração visual solicitada e possibilitaram a boa condição de iluminação e
ventilação natural de todos os pavimentos. O uso das estruturas metálicas permitiu
planejar o canteiro de obras em um espaço limitado, que exigiu que a obra fosse
executada em etapas, transformando o canteiro em um espaço de montagem
programada, a partir dos diversos elementos e componentes previstos no projeto.
O edifício da Universidade Anhembi Morumbi, projeto do arquiteto Francisco Petracco,
foi determinado por uma estrutura metálica contraventada, que foi determinante para
resolver o problema de prazo para a sua construção, que por solicitação do cliente,
tinha que estar pronta para receber os novos alunos no menor prazo possível. O
sistema proposto foi condicionante para resolver algumas premissas estabelecidas pelo
arquiteto, cujos grandes vãos conquistados pela estrutura, garantiram a permeabilidade
entre os espaços públicos e privados conquistados com a grande praça de encontro e
convívio no pavimento térreo.
No caso do projeto do edifício Olavo Queiroz Guimaraes Filho, a localização do terreno
e a sua relação com a vizinhança, foi determinante para a definição da estrutura em
aço pelo arquiteto Sérgio Teperman. O processo racional de fabricação e montagem
das estruturas em aço foi condicionante para organizar o canteiro de obras no pequeno
lote, situado em um local de intenso movimento na cidade de São Paulo. O sistema
estrutural possibilitou ainda a conclusão da obra em um prazo reduzido, e a definição
dos amplos espaços para as salas de escritórios determinados pela planta livre de
pilares internos.
A análise do edifício Modulo dos arquitetos Rocco e Vidal, evidenciou que o projeto em
aço foi decisivo para a execução da obra em apenas 10 meses e pela facilidade na
organização e administração do canteiro de obra. A linguagem dos pilares e vigas em
aço foram condicionantes para garantir a unidade visual do edifício, definido a partir de
03 blocos construído de forma a ocupar toda a extensão do terreno.
165
O edifício de salas comerciais Mobile, dos arquitetos Rocco e Vidal, é composto por
blocos de salas comerciais integradas por uma estrutura metálica que viabilizou a
implantação a partir de três lotes de terreno. A solução estrutural adotada foi efetiva
para resolver uma exigência da legislação, que só permitia essa integração se a
estrutura respeitasse uma proporção especifica entre planos cheios e vazios. A
estrutura em aço possibilitou que a obra fosse concluída em um prazo reduzido,
determinação imposta pelo cliente.
No projeto do edifício residencial Oito, do arquiteto Isay Weinfeld, foi utilizado um
sistema estrutural misto, cujo núcleo rígido em concreto, determinou o
contraventamento do edifício liberando a planta de pilares intermediários, permitindo
que o arquiteto planejasse as plantas das unidades com layouts de apartamentos
variados, podendo atender a clientes com diferentes necessidades de moradia. A
linguagem adotada evidencia a racionalidade das estruturas metálicas. Um
determinante para o uso do sistema estrutural em aço foi a necessidade de construir no
menor prazo possível.
A partir das análises realizadas, foi possível constatar algumas determinantes que
foram mais recorrentes no uso das estruturas metálicas:
• necessidade de planejar e administrar um canteiro em situações muitas vezes
criticas, cujo o acesso e toda logística envolvida na obra tem que se adequar à
rotina das cidades que não podem parar, situação cada vez mais comum nos
grandes centros urbanos. Nesse sentido o método racional de produção e
montagem da estrutura metálica permite planejar a obra em etapas a partir da
montagem de seus elementos estruturais;
• possibilidade de concluir a obra em um menor prazo, permitindo o retorno
financeiro mais rápido para os empreendedores e clientes;
• leveza estrutural do aço que viabiliza plantas livres de elementos estruturais
intermediários, possibilitando uma maior flexibilidade no projeto arquitetônico;
• conveniência de projetar fachadas que permitem a abertura de grandes vãos de
esquadrias, possibilitando uma melhor iluminação e ventilação natural,
reduzindo os gastos com energia e propiciando uma maior integração entre os
espaços externos e internos e
166
• Possibilidade de explorar a estrutura aparente em aço, que define uma
linguagem moderna e singular ao partido arquitetônico.
A pesquisa colabora com a área do conhecimento em arquitetura e urbanismo podendo
auxiliar na tomada de decisões, no momento da definição do sistema estrutural em aço
para edifícios de múltiplos andares, demonstrando como as estruturas metálicas
podem ser empregadas para resolver problemas projetuais específicos, considerando
suas variáveis, qualidades e limitações.
167
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174
ANEXO 1 - A GRANDE VITRINE DO AÇO. SIEGBERT ZANETTINI.
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ANEXO 2 - QUESTÕES – EPA ANGÉLICA. SIEGBERT ZANETTINI.
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APENDICE 1 - Entrevista com o arquiteto Antônio Carvalho Neto.
O texto abaixo é resultado da entrevista com o arquiteto Antônio Carvalho Neto
concedida no dia 30 de maio de 2014 as 15:30h. A entrevista foi realizada no escritório
do arquiteto e teve a duração de, aproximadamente, 01 hora, sendo que o trecho
gravado e transcrito é de aproximadamente 30 minutos. Iniciamos a entrevista com
uma conversa informal, a pedido do entrevistado, sobre a experiência do arquiteto com
o uso do aço na arquitetura e, posteriormente, foram introduzidas as perguntas que
seguem na transcrição.
1. A quanto tempo projeta edifícios com estruturas em aço?
O primeiro projeto em aço foi para o concurso, em 1982, do edifício da FIEC. O projeto
consistia em um sistema misto, que se caracterizava por duas torres de concreto
interligadas pela área de escritórios que media aproximadamente 18m de largura por
20m de comprimento. Essa área de escritórios foi originalmente projetada em aço,
através de uma viga Vierendeel na cobertura, de onde saiam todos os tirantes que
suportariam uma série de lajes que dariam espaço a área principal de escritórios.
No momento de construir, a diretoria da FIEC, por desconhecimento sobre as
qualidades do aço, principalmente naquela época, quando não tínhamos siderurgia
aqui, optaram por não arriscar construir em aço. Nesse momento estudamos, para
manter as mesmas características do projeto do concurso, construir em concreto
protendido com a viga “ponte” apoiada nas duas torres laterais. A solução adaptada
encontrada então foi utilizar várias vigas até chegar na cobertura. Ou seja, poucas
pessoas tem conhecimento, mas de fato houve a primeira tentativa em 1982.
A segunda tentativa foi nos anos 90, aonde foi desenvolvido um anteprojeto para a
sede da agencia do Banco do Brasil no bairro da Aldeota em Fortaleza. O projeto
original previa uma torre vertical de 12 pavimentos em concreto, porém, a diretoria do
banco cancelou o projeto por achar que estava superdimensionado e, com o prazo se
extinguindo, solicitaram um projeto de arquitetura e construção que pudesse ser o mais
rápido possível com três ou quatro andares. Com esse “achatamento”, tive de absorver
a área construída do terreno, e a solução foi propor um partido que começava no térreo
com uma área menor e com os balanços sucessivos nos pavimentos superiores, a área
construída foi aumentando horizontalmente gradativamente, como uma pirâmide
184
invertida. Partido que só foi possível ser concebido em aço. Tínhamos em destaque o
bloco de concreto que continha a área de escadas, elevadores e banheiros, e o
restante todo construído em aço e transparente com o uso do vidro. O balanço permitiu
aumentar a área construída avançando sobre a área da rua, viabilizando o projeto da
agencia. Então foi nesse projeto que realmente se utilizou as possibilidades do uso das
estruturas mistas, o concreto e o aço. Foi utilizado lajes em steel deck em toda a parte
metálica, o que avançou rapidamente na produção.
2. Qual a experiência com outros sistemas construtivos? Já utilizou sistemas
estruturais mistos?
Respondido na pergunta anterior.
3. O que levou a utilizar a estrutura em aço no projeto do edifício da Agencia do Banco
do Brasil Aldeota? A estrutura metálica foi determinante para resolver problemas
projetuais? Porque?
O aço foi determinante na obra pelo curto prazo que tínhamos para execução e por
viabilizar balanços que aumentariam a área útil nos pavimentos superiores, o que era
uma exigência do programa. Viabilizou a singularidade do partido arquitetônico.
4. Quais as maiores facilidades e dificuldades que os arquitetos enfrentam ao projetar
edifícios em aço?
Hoje, um grande facilitador, que não tínhamos na década de 80 por exemplo, é a
grande quantidade de informação que podemos encontrar na internet sobre o aço e os
sistemas mistos, como fornecedores, produtos, obras e etc. Na hora de desenvolver o
projeto, ainda nos deparamos com alguma dificuldade em relação a mão de obra local,
pois considero que ainda temos poucos calculistas em aço em Fortaleza, o que acaba
gerando um certo problema para o desenvolvimento do projeto arquitetônico. Porque
desenvolvemos o projeto dentro da nossa pericia, mas se não for bem detalhado e
acompanhado por profissionais especialistas como um calculista, o profissional em ar
condicionado, o profissional em vedamentos, em instalações e etc, corremos o risco de
perder o controle sobre o projeto em sua totalidade. O que ainda acho critico aqui em
Fortaleza é o pequeno número de calculistas em aço, se hoje temos em torno de 30 a
40 calculistas em concreto, temos 4 ou 5 calculistas em aço. Está faltando no mercado
185
mais engenheiros calculistas em aço. Não só calculistas, mas o projetista que
desenvolve o detalhamento da estrutura. Hoje, para você detalhar uma coberta simples
já é difícil. É evidente a necessidade de se estimular a formação de calculistas e de
projetistas em aço. Um complementa o outro. A materialização da estrutura, hoje em
dia não é problema, o maior problema está na definição da equipe.
5. Qual o sistema de vedação que considera mais eficiente nos projetos em aço e qual
o motivo? A oferta de componentes industrializados nesse setor é satisfatório?
Não acredito que seja um sistema de vedação. Depende das necessidades do projeto.
Tanto pode fechar com vidro laminado, que na maioria das vezes é laminado, como
pode usar placa cimenticia. A escolha do material de vedação pode, na maioria das
vezes, agregar valor, mas o importante é que sejam painéis leves, pois como na
estrutura metálica, as vezes o perfil é de alumínio, tem que ser um material leve.
Também existem as placas de sanduiche de isopor e poliuretano, como as que foram
utilizadas no Banco do Brasil, no fechamento superior. Acredito que logo o plástico vai
ser um material utilizado em grande escala nos vedamamentos, é inevitável, pois a sua
aplicação é muito ampla.
O fornecimento desse material não é problema. Apesar de não termos industrias na
região, é fácil de comprar e de transportar.
6. O fornecimento dos elementos de aço – pilares, vigas e etc. – pelas indústrias é
satisfatório? Explique?
Sim. Hoje em dia isso não é problema. A indústria local tem como fabricar qualquer tipo
de estrutura. Caso seja necessário utilizar perfis laminados, a Gerdau em Maracanaú
tem no estoque e, acaso não tenha, ou necessite de um perfil diferenciado, traz do Sul
do País. A estrutura do Banco do Brasil por exemplo, veio em cima de carretas desde
São José do Rio Preto, no interior de São Paulo. Hoje já temos fábricas em Recife e
Salvador, não havendo mais a necessidade de vir do sul e sudeste. Porém isso ainda é
comum. A estrutura do novo Castelão, essa última etapa, veio do Rio Grande do Sul,
portanto não existe empecilho no fornecimento e transporte. Diferente do transporte do
concreto que exige um raio de ação especifico e consequentemente mais limitado.
Para se ter uma ideia, boa parte do aço utilizado no parque industrial do Pecém está
vindo da China em navios. O que pode ser um risco para a produção do aço nacional.
186
Mas acredito que isso vá mudar, temos muito a ganhar com a Companhia Siderúrgica
do Pecém e as industrias que virão. É um polo que começa com a siderúrgica e outras
industrias menores que se instalarão. Logo acredito que esse polo do Pecém vai ser
um grande avanço para o desenvolvimento do Nordeste e para o Ceará.
Principalmente para nós que usamos o aço, pois vamos usufruir de todas as facilidades
futuras. Vamos esperar que eles venham a fazer a mesma coisa que fazem no Rio
Grande do Sul, São Paulo e Minas Gerais.
7. O custo do projeto estrutural em aço é similar ou diferente do projeto em concreto
armado? Os detalhes – precisam ser mais específicos e demanda mais mão de obra
de projetistas e desenhistas – ou o tempo e custo são similares a sistemas
estruturais mais tradicionais?
Projeto para mim é um custo só, independente de ser em aço, concreto ou outro
material. Você desenvolve um pacote que tem o projeto, o calculo, os quantitativos,
instalação... tem tudo. Ou seja, não tem diferença. A dificuldade é como já falei... na
equipe, mas não aumenta o preço por isso. Existe a questão da construção
industrializada, sendo em concreto ou em aço, por ser modular exige uma maior
preocupação com os detalhes.
8. Em relação a mão de obra e os equipamentos – quais as maiores dificuldades? É
similar aos demais sistemas estruturais mais tradicionais?
A questão da mão de obra é aquela que já foi dita, mas em relação aos equipamentos
não existe dificuldade. Tanto o aço como o concreto você pode racionalizar o processo,
agora o que é necessário e ter uma empresa que esteja acostumada com a construção
“seca”, aonde o material vai chegando no canteiro de obras e vai sendo montado. Não
precisa de canteiro grande e nem de parar a cidade, é como nos Estados Unidos ou
em outros lugares, que as vezes o material vem de noite e o guindaste já descarrega.
Tem muita racionalização na programação da obra e isso depende do planejamento.
Se não houver planejamento você pode colocar muita coisa a perder.
9. Geralmente são os clientes que solicitam estrutura em aço, ou é uma sugestão do
arquiteto? Quais motivos levam a decidir por esse sistema estrutural?
187
Você tem um programa, se você ver o cliente com uma necessidade de uma
construção “seca” e rápida, você pode propor um sistema de construção industrializado
em aço, que viabiliza o terreno (o sitio) e o tempo. Pois se for em aço, e bem planejado,
você viabiliza a obra realmente mais rápido do que em concreto, e sem limitação de
altura. Acho que é o programa e o cliente que define a sua conduta, mas se você puder
sempre optar pela construção “seca”, que produz poucos resíduos e em muitos
aspectos é mais sustentável, é melhor, pois eu acho que como arquiteto devemos
privilegiar os processos que minimizam o desperdício. Isso é fundamental no arquiteto,
pensar arquitetura de maneira sistêmica.
10. A previsão do uso do aço em edifícios de múltiplos andares no Brasil é
promissora?
O que a gente ainda percebe aqui em Fortaleza é a construção dos edifícios em
concreto. Não critico construtora nenhuma, é do interesse de cada um. Aqui inclusive é
muito comum utilizar laje nervurada com uso de formas de plástico, que aliás foi um
sistema desenvolvido aqui, e utiliza plástico reciclável em todo o seu processo. A forma
é reaproveitada, se quebrar recicla e faz de novo. Então o avanço do uso desse
sistema de montagem da laje nervurada possibilita uma rapidez, não tão grande como
a do aço, mas passa a ser mais um fator a concorrer com o aço. Principalmente porque
localmente “eles” já estão fazendo “miséria” na construção. Isso fortalece a cultura do
concreto.
11. Como vê indústria do aço frente a demanda atual dos arquitetos? A necessidade
criativa dos arquitetos pode impulsionar novas tecnologias na produção do aço?
Acho que os produtos que temos hoje no mercado são suficiente para suprir qualquer
necessidade criativa dos arquitetos. São inúmeros produtos, chapas, perfis...
12. Conhece algum fator que dificulta o aumento do emprego do uso das estruturas
metálicas em edifícios de múltiplos andares no Brasil?
A dificuldade é como já falei, é um processo que depende muito do empresário, da
cultura do meio em que convivemos. É praticamente só isso. E é claro, o concreto
ainda é um concorrente muito forte.
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APENDICE 2 - Entrevista com o arquiteto Francisco Lucio Mario Petracco.
1. O que levou a utilizar a estrutura em aço no projeto do edifício da Universidade
Anhembi Morumbi? A estrutura metálica foi determinante para resolver problemas
projetuais? Porque?
O ponto de partida pela escolha do aço foi a opção por uma questão econômica.
Porque ainda hoje ele é muito mais caro, até porque o uso do aço é praticamente muito
recente aqui no Brasil, a não ser pelas pontes ferroviárias e algumas estações antigas
que usavam praticamente o aço. Só para você saber, eu estive em Brasília na sua
inauguração e todos os edifícios do ministério foram construídos com perfis de aço
importados dos Estados Unidos, porque não tínhamos nenhum conhecimento de
estrutura metálica. A estrutura chegou e foi só montar aqui. Tanto que até hoje se faz
esse processo. As construtoras em aço são praticamente montadoras, porque quem
usina os perfis é a indústria, que manda para o canteiro aonde é montado. Então
consequentemente, por ser feito na usina, o preço era muito mais caro.
Porém, quando se avalia o quanto um prédio, que pode abrigar até dois mil alunos,
pode render em um semestre, o tempo passa ser um fator determinante. Ou seja, se
ele levaria um ano meio para ser construído e podemos fazer isso em apenas seis
meses, é um ano de mensalidade de dois mil alunos que serão contabilizados, e esse
foi o grande motivo.
Na época eu era o coordenador e fui convidado para fazer o projeto. No início, propus
uns elementos desnecessários que depois foram retirados do projeto, como umas
pérgolas de aço, umas coberturas de aço. Nunca tinha enfrentado uma estrutura de
aço. Sou um “concreteiro” e acho que arquitetura é estrutura. Estrutura é arquitetura.
Então sou uma pessoa que sempre dei muita ênfase a estrutura. Isso foi bom quando
migrei pro aço pois, por ser arquiteto mais estruturalista, digamos assim, tive uma certa
facilidade de dominar e usar os predicados do aço, como o grande vão e dessa
condicionante quase que mecânica que levaram a definir os perfis. Tivemos
inicialmente uma certa dificuldade em relação aos perfis porque tínhamos algumas
opções, ou o duplo “T” ou “I”, ou o caixão (perfil com seção retangular). Isso a
aproximadamente dez anos atrás. Naquela época me recomendaram a não utilizar o
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caixão porque no “I” e no “T” você consegue visualizar qualquer processo corrosivo, e
no caixão ele pode aparecer na parte interna e não ser percebido. No prédio do Itaú por
exemplo optaram, por opção estética, por utilizar o perfil caixão. Então o aço é muito
bom de trabalhar porque se você prevê uma arquitetura onde prevalece a estrutura,
você pode explorar essas qualidades, esse predicados do aço, como na proposição de
grandes vãos. Na Universidade Anhembi Morumbi, se você observar, tem uma viga na
entrada com mais de 30 metros, que é uma treliça de aço que costumava chamar de
“São Tomé”, que é, no projeto, a mais carregada de aço, caracterizada pelo “X” mais as
verticais e funcionam como contraventamento da estrutura. E esse prédio tem essa
característica de não utilizar um núcleo rígido. Por exemplo, quando fiz aquele projeto,
propus uma planta mais ou menos quadrada, formada por duas alas e um vazio central
com uma circulação em volta. Então eram dois blocos de salas de aula, apoio,
coordenações, salas de professores e outros ambientes, e uma circulação vertical,
aonde projetei uma escada metálica.
Quando comecei a desenvolver o projeto e conversei com o construtor, que não
construía em aço, ele chegou a propor que colocássemos um núcleo rígido no vão
compreendido entre os dois blocos, como era relativamente tradicional desde Mies Van
der Rohe, onde tínhamos um núcleo rígido e uma estrutura mais livre em volta
permitindo uma certa liberdade de uso. Nesse momento eu expliquei que ia deixar esse
grande vazio central e que não utilizaria o núcleo rígido, o que causou um grande
espanto para o construtor que estava certo que faria um núcleo rígido em concreto
aonde seriam apoiadas as estruturas em aço. Foi então que eu disse que teríamos que
pensar uma outra maneira de viabilizar a obra porque o partido proposto previa esse
grande vazio que serviria como uma grande praça, o ponto de encontro. E realmente
ficou muito bonito. Então a estrutura se caracteriza por esse grande vão, que por ser
uma universidade, tinha que ter uma fusão entre o espaço privado e publico onde tentei
que esse espaço transmitisse uma mensagem de convite a esse uso pois a proposta
era não ter apoios no meio desse vão.
Enfrentei nesse projeto ainda a questão da inércia do aço que é mínima, diferente do
concreto que é muito inerte. O aço flamba, sofre torção, e apresenta outras
características que devem ser previstas para dar maior rigidez a estrutura. Como não
tínhamos um centro rígido, a estrutura era muito instável, e quando o calculista me
190
chamou para conversar e me mostrou as simulações no computador, a gente via que a
estrutura literalmente dançava. A solução foi dada por essa treliça contraventada que
acompanha toda o perímetro do projeto. Então o prédio é composto a rigor de dois
anéis de treliças contraventadas nos quatro lados do prédio, uma em cima e outra em
baixo, ligadas por outras treliças verticais contraventadas, o que proporcionou uma
maior rigidez a todo o conjunto. É uma proposta que muito me orgulho pois
conseguimos viabilizar esse vão que ficou muito interessante propiciando essa praça
de uso comum, e, apesar de ser um projeto relativamente pequeno, tem todos os
elemento construtivos necessários a um sistema de estrutura em aço bem resolvidos.
Mesmo assim, um fato curioso, foi que um dia passou um avião muito baixo e o prédio
entrou em ressonância. O fato fez com que muita gente saísse apavorada e chegaram
a chamar os bombeiros e tudo mais. Na ocasião, me ligaram para ir lá ver o que tinha
acontecido. Então projetar em aço, exige um cuidado com a falta de inércia que é
característica do aço. Por isso que é muito comum o uso de estruturas hibridas com o
uso do aço e do concreto. Usando as peculiaridades dos dois materiais.
2. Qual o tipo de material foi utilizado nos fechamentos internos e externos do edifício?
Foi especificado o Pumex, que são blocos de concreto celular que vinham em placas
na altura do pé direito e eram montadas no local.
3. Qual o tipo de laje foi utilizada no projeto?
O sistema de laje especificado foi o Steel Deck, apesar de gostar de trabalhar mais
com a laje alveolar, pois a steel deck tem limitação em uso de grandes vãos. Aqui não
temos no mercado chapas para steel deck que tenham uma altura muito grande, o que
não permite vencer grandes vãos. No projeto, havia uma preocupação com a
flexibilidade do uso do espaços, pois uma sala que hoje está sendo usada por 50
alunos, amanhã pode ser utilizada por 30 pessoas, ou ainda em determinados casos,
poderá ser necessário reduzir ou dividir o espaço para o uso de 15 pessoas. Dessa
forma, era imperativo prever a colocação das divisórias aonde fosse necessário, e no
caso do steel deck os condicionantes são maiores para o seu uso, mas isso
conseguimos resolver tendo cuidado de especificar a laje sempre vencendo os
menores vão entre as vigas. O interessante que essas vigas de apoio das lajes, muitas
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vezes não são muito exigidas e podem ser vazadas para a passagem de todo tipo de
cabeamento e tubulação de infraestrutura.
4. A estrutura proposta para a edificação teve algum tratamento preventivo contra o
fogo?
Houve uma preocupação muito grande a respeito da prevenção contra incêndios. As
exigências dos bombeiros são enormes. Todas as vigas principais tiveram que receber
um tratamento especifico contra incêndio, e esse resultado é alcançado a partir de dois
processos. Um, é a utilização de tintas que são caríssimas, e outra, é a utilização do
revestimento com um tipo de espuma química que esteticamente é horrível. Além das
vigas principais, todos os pilares do subsolo são protegidos contra avarias. Os perfis
dos pilares na garagem são preenchido de concreto para aumentar a sua rigidez contra
eventuais batidas. Mas são cuidados pontuais que merecem uma maior atenção e que
tornam a estrutura em aço mais dispendiosa.
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APENDICE 3 - Entrevista com o arquiteto Siegbert Zanettini.
1. Nos últimos 20 anos, em São Paulo, percebe-se um aumento do emprego das
metálicas em edifícios de múltiplos andares, na sua opinião, quais os principais
motivos que determinaram esse crescimento?
São vários os motivos que determinaram esse crescimento:
• a existência a partir dos a nos 70 do aparecimento de novas siderúrgicas
Usiminas, Gerdau, Açominas, Vallourec Mannesmann- ou a melhor
estruturação das mais antigas- CSN, Dedini, etc;
• a quebra de tabus como a posição contraria do corpo de bombeiros,
órgãos públicos em geral, empreendedores imobiliários e grande parte da
cadeia da construção civil;
• o surgimento gradativo de profissionais, técnicos e operários com
formação e prática na área mecânica industrial da construção metálica;
• a oferta nas escolas de engenharia e arquitetura de cursos sobre o
conhecimento, a produção e a utilização do aço nas edificações;
• a posição brasileira na utilização, até o presente, de perfis provenientes
do corte de chapas, soldagem, usinagem, dobramento, calandragem,
jateamento e pintura em operações sucessivas, ao invés da indústria
partir como outros países de perfis estruturados, eliminando a demora e
aumento do custo das estruturas;
• o surgimento sequente de cursos de graduação e pós-graduação sobre o
aço, suas propriedades e o seu trabalho nos cursos de engenharia e
arquitetura;
• a influencia da experiência estrangeira com inúmeras obras e projetos de
grande repercussão com inovações na arquitetura contemporânea e pela
produção industrializada com qualidade, tecnologias limpas e sem
resíduos;
• a grande diminuição do tempo de execução das obras, com retorno mais
rápido de alugueis, para usa próprio e para vendas;
• não poderia deixar de citar a minha enorme contribuição como pioneiro na
arquitetura com aço no Brasil, em meio século de experiências com
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projetos inovadores em todas as áreas e centenas de palestras
divulgando as qualidades, a precisão, a limpeza e a utilização correta
desse material com novas conceitos e caminhos estéticos.
2. A indústria atende satisfatoriamente o fornecimento dos elementos estruturais
em aço?
Nos últimos anos com a produção de perfis laminados das principais bitolas utilizadas
há estoques para pronta entrega nas principais produtoras.
3. Em relação a mão de obra e os equipamentos - quais os maiores desafios? É
similar aos demais sistemas estruturais tradicionais?
Os desafios mais presentes reside na preparação de mão de obra especializada na
área mecânica como: torneiros, soldadores, montadores, pintores. Na área dos
profissionais de arquitetura e de engenharia ainda é relativa e setorizada em
centros urbanos maiores.
4. A falta de conhecimento a respeito dos avanços tecnol6gicos na fabricação do
aço pode promover desinteresse por parte de clientes e construtores sobre uso
das estruturas metálicas nos edifícios de múltiplos andares? Qual o papel do
arquiteto nesse processo de conscientização e esclarecimento?
Parte se deve ainda a pequena faixa de profissionais arquitetos e engenheiros que
projetam e calculam estruturas metálicas. Mas o que tem ocorrido, pelo menos aqui no
escritório, e que o cliente, empresário ou construtor que utilizam a estrutura de aço nas
suas obras tornam-se um defensores dessa tecnologia, passando a incorpora-la nas
futuras construções. Os processes de esclarecimento e de conscientização dos setores
que iniciam a utilizar as estruturas metálicas ou mistas de aço e concreto, ocorrem com
resultados qualitativos obtidos em termos de tempo, qualidade, limpeza, transformando
os canteiros de obra em locais de montagem e minimizando significativamente o uso
de mão de obra no canteiro.
5. Quais fatores foram decisivos para empregar a estrutura em aço no projeto do
edifício da Escola Panamericana de Artes na Avenida Angélica?
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Foi exatamente isso que aconteceu no 2o projeto da Escola Panamericana de Arte,
Unidade Angélica que é o caso em estudo. Havíamos ha 8 a nos atrás projetado em
aço a Unidade Groenlândia da escola. Os resultados obtidos pela diminuição do tempo
de execução; montagem limpa feita com a escola em funcionamento sem precisar
mudar-se; a preservação total das espécies vegetais de porte existentes no local; a
qualidade, a durabilidade, a flexibilidade, a sustentabilidade e o resultado estético
foram profundamente animadores na opção por aço nesta primeira unidade, que esse
sistema construtivo e as soluções de instalações foram exigências inovadoras
reivindicadas pelos próprios proprietários.
6. A estrutura metálica foi determinante para resolver problemas projetuais
específicos? Porque?
A adoção de estrutura metálica nesta nova unidade foi determinante para obter ganhos
consideráveis:
• soltamos o edifício todo dos limites do terreno ate o 3o sub-solo. Solução
magnifica para ventilação dos andares a baixo do nível das calcadas e
que possibilitou a utilização de iluminação e ventilacao naturais para
vários ambientes da escola com a ventilação cruzada desses pavimentos
e das garagens;
• além do cliente solicitar "um novo ambicioso projeto estético" deveríamos
também conseguir leveza e transparência como uma verdadeira “vitrine"
para o exterior vizinho e local de uma grande experiência multimidiatica. 0
desafio rico arquitetonicamente permitiu que a obra fosse executada no
menor custo possível e obrigando a nossa equipe a um grande esforço de
criação;
• o pouco espaço circundante do terreno determinou o usa da estrutura de
aço com estoques parciais referentes a montagem do dia, pois não havia
espaço para canteiro de obras convencional;
• toda a caixilharia das fachadas foi resolvida com montagem independente
da estrutura metálica o que facilitou sua execução acompanhando o
desenvolvimento da estrutura devido ao exíguo espaço de tempo para a
entrega da obra. Nesse sentido, todo o processo construtivo foi uma
sequencia programada de montagens incluindo: divisórias “dry-wall", lajes
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pré-moldadas de concreto dos pavimentos, sistemas elétricos, hidráulicos,
informática, comunicação visual, arquitetura de interiores, mobiliário e
luminotecnica, instalados numa sucessão de operações de elementos
produzidos fora do canteiro, todos industrializados com precisão e
qualidade.
7. Qual o tipo de vedação vertical foi utilizado no interior e no exterior do edificio?
Quais as vantagens em utilizar esses tipos de vedação? A oferta de
componentes industrializados nesse setor é satisfatório?
Como dissemos acima a oferta de componentes industrializados foi praticamente
total incluindo banheiros prontos em “fiberglass". Boa parte desses componentes
teve criação e desenho nosso e do designer Oswaldo Mellone que também deu
assistência técnica à execução dos mesmos.
8. Segundo o site Metalica, o aço USIFIRE foi utilizado como uma medida de
proteção contra a ação do fogo. Houve alguma outra medida tomada em relação
a prevenção da ação do fogo nos perfis de aço estruturais, como pinturas ou
revestimentos?
Todo o aço utilizado na estrutura foram perfis USI- Fire 400 Mpa da Usiminas por
apresentar maior resistência ao calor, resultando economia no revestimento para
proteção passiva contra incêndio, no caso utilizado o sistema Unitherm.
9. No caso da Escola Panamericana de Artes, o projeto arquitetônico previu
problemas relativos a manutenção e conservação do edifício? Quais as
principais patologias que podem ser atribuídas as construções em aço?
Em todos os nossos projetos questões de manutenção e conservação do edifício são
consideradas na concepção e no detalhamento dos mesmos. Só para citar algumas:
“shafts" verticais com portas para inspeção em todos os pavimentos para todas as
redes de instalações que, horizontal mente as mesmas, ou correm aparentes em
“busways" visitáveis ou entre- forros com acesso; escolha de materiais de pisos de
grande durabilidade e fácil conservação; tratamento das áreas sanitárias em painéis
desmontáveis em “fiber glass"; bloco externo da escada frontal enclausurada com
revestimento em ACM esmaltado.
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10. A interface entre o aço e os diversos tipos de materiais é um fator que dificulta
no momento da concepção do projeto arquitetônico?
O aço e um material com um coeficiente térmico diferente de outros materiais que
normalmente constituirão as superfícies de fechamento externo e interno. lsso
implicou que estudássemos varies detalhes de junções verticais e horizontais
possibilitando os trabalhos de dilatação e retração diferenciados em função da mudança
de temperatura entre o aço e os paramentos. Portanto e necessário conhecer como
acontecerão as soluções expostas a variações de temperatura. Entendido essas
condições não há dificuldades na concepção do projeto arquitetônico.
11. A previsão do uso do aço em edifícios de múltiplos andares no Brasil é
promissora?
Sim, é altamente promissora, principalmente no Brasil que é um dos maiores
celeiros de minério de ferro de todo o mundo. Infelizmente só exportamos o minério
quando deveríamos estar exportando os produtos chapas, perfis, tubos, conexões,
etc, já industrializados.
12. Na sua opinião, qual o fator que mais dificulta o aumento do emprego do uso
das estruturas metálicas em edifícios de múltiplos andares no Brasil?
Primeiro a falsa a colocação que a estrutura em aço e mais cara que a de concreto,
porque não se leva em conta inúmeras vantagens que normalmente não são
computadas nas comparações: redução significativa do tempo de obra; alivio da
estrutura em peso e consequentemente das fundações; vãos normalmente o dobro
do concreto para mesmas cargas; redução significativa das seções de pilares e vigas
que em edifícios de múltiplos andares o que pode significar ganho de mais
pavimentos e melhores espaços para veículo em garagens subterrâneas; obra com
tecnologia industrializada. com rigor dimensional e folgas milimétricas previstas já
na sua produção limitando o canteiro à montagens pré-fabricadas precisas, com
tecnologias limpas e com ausência de resíduos e os desperdícios normais que
ocorrem em obras mais artesanais.