Estrutura combinada

Com estrutura mista de concreto e aço para otimização das propriedades de resistência dos materiais e incremento na velocidade de execução, edifício busca, agora, certificação ambiental

Resumo
Obra: WT Nações Unidas
Execução: WTorre Engenharia e Construção
Localização: Av. das Nações  Unidas - Pinheiros
Construção: dezembro de 2006  a setembro de 2008
Área construída: 64 mil m²
Terreno: 9 mil m²
Volume de concreto: 17,5 mil m³
Quantidade de aço utilizada - armaduras: 1.000 t, estrutura metálica: 2.200 t
Geradores: dois, com 2.040 kVA  de potência
Subestações: quatro em média tensão, num total de 6.000 kVA
Vagas de estacionamento: 1.085 (30 no térreo, 1.055 nos subsolos)
Pé-direito: laje a laje: 4,20 m, piso a forro: 2,70 m, térreo: 6,90 m, com piso e forro;  8,40 m, livre
Volume de solo remanejado em aterros e escavações: 100 mil m³
Resistência do concreto: lajes e fundações: 25 MPa, pilares: 45 MPa, núcleo: 35 MPa
Pavimentos: Edifício 1: um mezanino e 13 pavimentos-tipo, Edificio 2: um mezanino e 11 pavimentos-tipo, Garagens: quatro subsolos comuns a ambos edifícios
Área útil de laje: Edifício 1: 1.200 m², Edifício 2: 900 m²
Elevadores: 17
Ar-condicionado: 1.200 TR (toneladas de refrigeração)

Presença de rocha impediu continuidade das contenções e exigiu que paredes-diafragma contassem com estacas-raiz para fundação. Sapata de fundação de um dos edifícios ficou apoiada em bases distintas

Quem costuma passar pela invariavelmente congestionada Marginal do rio Pinheiros, a avenida das Nações Unidas, na zona Oeste da cidade de São Paulo, tem bastante tempo para verificar que o prédio a ser entregue no próximo mês pela WTorre Engenharia tem estrutura metálica e fechamento em painéis unitizados, compostos com alumínio, vidro e laminado melamínico, para uso exterior, em imitação à madeira. No entanto, não vê que os prédios, um com 13 e outro com 11 pavimentos-tipo e com quatro subsolos comuns, demandaram árduo trabalho de contenção e que se apóiam parte em rocha, parte em alteração de rocha ou silte arenoso, sobre uma enorme sapata de fundação com 21 m x 14 m.

Para chegar ao ponto de apoio das sapatas, a 17 m de profundidade a partir do térreo, paredes-diafragma atirantadas foram executadas. Nesse caso, a complicação ficou por conta da presença de uma rocha no caminho da escavação, o que interrompeu a evolução da parede-diafragma. Esta, que também serve para apoio das lajes de subsolo, ficou parcialmente suspensa. "A contenção foi bastante complicada, a parede parou no topo da rocha", explica Ivan Joppert, da Infraestrutura Engenharia, engenheiro responsável pelos projetos de contenções e fundações do empreendimento. Além disso, a parte superior da rocha apresentava-se fraturada, com risco de ceder levando junto a contenção. Por isso, a parede-diafragma conta com estacas-raiz em seu interior, que atuam como fundações da contenção. A rocha em si foi grampeada e revestida com concreto projetado para estabilização. Nos pontos em que a parede não encontrou a rocha, a escavação atingiu até 22 m de profundidade, considerando a ficha.

A parede-diafragma que corta o terreno é interrompida em vários trechos pela presença da rocha. Acima, as diferentes cotas de escavação do subsolo

A Torre 1, mais alta e que fica à esquerda de quem olha a partir da avenida das Nações Unidas, está toda apoiada em rocha, sem grandes complicações. A Torre 2, no entanto, mais comprida do que alta, foi foco de análises. Por estar apoiada parte em solo e parte em rocha, "houve preocupação muito grande com os recalques diferenciais", explica Joppert em referência aos diferentes módulos de elasticidade entre os substratos. "É mais complicado do que quando o apoio é uniforme, num substrato único", conta. Assim, houve acompanhamento topográfico para medição dos recalques em todos os pilares, com resultados menores que 1/750, "valores considerados seguros para esse tipo de estrutura", afirma Joppert.

O projetista da estrutura do núcleo, o engenheiro Antonio Sérgio Rezende, diretor da Engeserj, contou que o apoio não-uniforme influencia na deformação do topo da estrutura. "Exigiu muita interação dos projetistas", disse. Segundo ele, as lajes, pilares e o concreto do núcleo, com 30 MPa, são convencionais, embora as lajes atuem como diafragmas, ligando os pilares ao núcleo. O partido estrutural influenciou as fundações. A estrutura mista descarrega as cargas de vento no núcleo central, em concreto. Logo, as fundações do núcleo estão sujeitas a esforços de flexocompressão. Joppert conta que "são esforços violentos, que mereceram atenção para que a deflexão estivesse dentro da admissível". "Com área bastante grande na fachada, os esforços são significativos", pontua Rezende. Ele conta, ainda, que para enrijecer estruturas metálicas são necessárias estruturas em "X" entre os vãos, o que traria prejuízos estéticos.

Estrutura em aço era suficiente apenas para suportar três pavimentos, suficiente para que a concretagem de lajes e pilares fosse realizada sem atrapalhar o cronograma de montagem da estrutura em aço

Partido estrutural
A WTorre tinha a intenção de adotar seu tradicional tilt-up para execução da estrutura, mas o espaço do terreno era restrito e "a idéia foi abortada nas primeiras reuniões", explica o arquiteto responsável pelo projeto, Mauro Halluli, do escritório Edo Rocha Espaços Corporativos. "Depois, pensou-se em lajes nervuradas, mas a Codeme sugeriu a estrutura metálica", complementa. De acordo com Halluli, os principais argumentos foram o risco de falta de mão-de-obra e de cimento. Priorizando uma construção limpa e seca, a "estrutura metálica se prestou bem a essa função", afirma. Outra vantagem do aço, citada pelo projetista da estrutura metálica, Eduardo Martins, é a redução de aproximadamente 30% nas cargas de fundações, além da redução de altura de viga e da rapidez executiva.

A velocidade de montagem, aliás, pautou todo o projeto e execução do empreendimento. Uma estrutura mista tem de lidar com velocidades de execução diferentes. Dessa forma, a logística executiva da obra contava com que o núcleo central, em concreto, caminhasse à frente do restante da estrutura, em aço. Mais do que isso, previa que até três pavimentos fossem montados em aço antes que a concretagem dos pilares, que têm alma metálica, fosse realizada. Ou seja, embora conte com a função estrutural do concreto, a estrutura em aço era autoportante até três pavimentos, tudo para agilizar a execução.