Wladimir Capelo Magalhaes
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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 PósGraduação 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 possibilitando que cada um de nós alcançássemos nossos objetivos. apoio mútuo 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 3.3. Estruturas metálicas em aço 69 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-royalparis-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=96 530&total=17&num=0&word=Buildings%20--%20Illinois%20-%20Chicago&s=3&notword=&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&sysLan guage=en-en&itemPos=21&itemSort=enen_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://nycarchitecture.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-dearquitetura-de-sao-paulo; (02) CONSTRUÇÃO RECORDE. Disponível em: http://construcaoemtemporecorde.com.br/diariodaobra/os-primordios-da-construcao-metalica-nobrasil/; (03 e 04) METALICA. Disponível em: http://www.metalica.com.br/pioneirismo-em-estruturametalica-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-anoscom-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/papeldo-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-altode-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-perfispara-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 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 19 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 20 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. 21 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. 22 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. 23 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. 24 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 25 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) 26 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. 27 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. 28 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. 29 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 30 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. 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) 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 32 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) 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. 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. 34 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 35 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. 36 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. 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. 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&nu m=0&word=Buildings%20--%20Illinois%20-%20Chicago&s=3&notword=&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 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 39 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) 40 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. 41 Fig. 14 Edifício comercial em Paris (1905). Fonte: DES CHARDONS SOUS LE BALCON. Disponível em: http://artnouveau.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. 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. 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. 43 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.germanarchitecture.info/BER-006.htm. Acesso em 28 de março de 2014. 44 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 45 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=enen&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://nycarchitecture.com/MID/MID021.htm. Acesso em 01 de abril 2014. 46 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 47 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. 48 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. 49 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-saopaulo; (02) CONSTRUÇÃO RECORDE. Disponível em: http://construcaoemtemporecorde.com.br/diariodaobra/osprimordios-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 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-show1739355.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, 51 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/50anos-de-brasilia-palace-hotel-a-presenca-do-aco-na-capital-federal. Acesso em 10 de Abril de 2014. 52 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. 2 (...) a combinação entre ação imediata da NOVACAP 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. 53 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) 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) 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 55 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) 56 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 57 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 58 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, 59 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) 60 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 procrescimento 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. 61 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 62 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 63 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. 64 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) 65 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. 66 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. 67 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. 68 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). 69 • 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 70 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 71 • 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, 72 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 73 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 préfabricadas 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. 74 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 75 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 nãorenováveis. 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) 76 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 77 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) 78 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. 79 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. 80 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) 81 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 82 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 83 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 84 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 4 candangos 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) 85 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). 86 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. 87 Além de ter rendimentos mais baixos, os trabalhadores da Construção estão submetidos a extenuantes jornadas. Em quase todas as regiões pesquisadas 5 pelo Sistema PED , 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). 88 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). 89 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) 90 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) 91 • 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). 93 • 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. 94 • 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. 95 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). 96 • 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 97 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 98 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-comaco-projeto-de-alvenaria. Acesso em 05 de novembro de 2014. 99 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) 103 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; 104 • 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) 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). 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. 106 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. 107 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 3 têm densidades nominais aparentes a partir de 240 kg/m , podendo chegar 3 mais de 900 kg/m 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) 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. • 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) 109 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) 110 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). 111 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. 112 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. 113 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). 114 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). 115 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 o totalmente dos limites do terreno desde o 3 subsolo até a cobertura. Se entra no edifício através de dois tuneis cilíndricos: um na Avenida Angélica e outro na 116 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). 117 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). 118 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 prémoldado 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. 119 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. 120 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). 121 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 122 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 123 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) 124 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). 125 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). 126 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). 127 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. 128 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. 129 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). 130 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 131 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). 132 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) 133 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). 134 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. 135 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. 136 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 137 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/sergioteperman-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) 138 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) 139 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. 140 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). 141 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. 142 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 143 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). 144 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) 145 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) 146 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) 147 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. 148 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). 149 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). 150 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. 151 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) 152 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, 153 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 154 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. 155 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) 156 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) 157 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 158 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. 159 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. 160 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 161 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 162 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 163 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. 164 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 165 • 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. 166 6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .AMBROZEWICZ, Paulo Henrique L. Materiais de construção: Especificações, Aplicação e Ensaios de Laboratório. São Paulo, 2012. Normas, .ANDRADE, Cleide Cedeni. Proteção térmica em elementos estruturais de aço. 2010. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) – Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Florianópolis, SC. .ACHILLES, Rolf. The Chicago School fo Architecture: building the modern city. Great Britain: 2013 .BENÉVOLO, Leonardo. História da arquitetura moderna. São Paulo: Perspectiva, 2001. .BELLEI, Ildony H.; PINHO, Fernando O.; PINHO, Mauro O. 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Acesso em 10 de novembro de 2014. 173 ANEXO 1 - A GRANDE VITRINE DO AÇO. SIEGBERT ZANETTINI. 174 175 176 177 ANEXO 2 - QUESTÕES – EPA ANGÉLICA. SIEGBERT ZANETTINI. 178 179 180 181 182 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 183 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 184 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. 185 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? 186 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. 187 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 188 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 189 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 190 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. 191 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 192 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? 193 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 194 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. 195 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. 196
