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Publicado em 16/05/2018Concreto de Alto Desempenho é solução para aumento de resistência e módulo de elasticidade em prédio super alto de Goiânia
Prédio mais alto do centro-oeste é viabilizado com Concreto de Alto Desempenho (CAD) de 50 MPa e 36 GPaCréditos: Divulgação SIM Engenharia e Empreendimentos

Concreto de Alto Desempenho é solução para aumento de resistência e módulo de elasticidade em prédio super alto de Goiânia

Com 175 metros de altura, prédio mais alto do centro oeste recebe concreto da Engemix

Fornecer ao proprietário a sensação de morar em uma casa suspensa foi o desafio principal que norteou o projeto do Kingdom Park Residence. Localizado em Goiânia (GO), o empreendimento mais alto do centro-oeste possui 52 pavimentos distribuídos em 175,09 metros de altura com relação ao nível da rua. Para atingir essa altura marcante, a construtora SIM Engenharia e Empreendimentos teve que realizar estudos envolvendo o módulo de elasticidade, a profundidade das estacas da fundação (que é em hélice contínua monitorada), e buscar concreto de alto desempenho. 

O residencial de alto padrão com torre única é composto por 45 apartamentos, cada um com 482,76 m² e uma cobertura duplex, com 793 m².  Os pavimentos são divididos em: subsolo 1, subsolo 2, térreo, mezanino garagem, mezanino lazer, 45 pavimentos tipo de apartamentos (um por andar), duplex inferior e duplex superior. A obra teve início em 2015, mas os estudos do tipo de concreto que seria necessário formatar para realização do prédio começaram com antecedência, cerca de um ano antes.

A altura, além de fornecer essa sensação de casa suspensa para o morador, também foi importante para viabilizar a realização do prédio economicamente. “Era preciso viabilizar o negócio imobiliário como um todo em função dessa altura. Esse número de unidades veio trazer aquilo que os incorporadores queriam que era realizar um produto de luxo, de altíssimo padrão”, explica Hugo Alexandre de Araújo, engenheiro responsável pela obra da SIM Engenharia.

Com relação às dificuldades, Araújo destaca a questão logística. “Toda essa parte de recebimento de agregados, de areias, de blocos cerâmicos, tem que ser bem planejada, senão corre o risco de uma carga voltar por não ter condições de recebimento”, explica o engenheiro. No final de março, a construtora estava realizando o 38º pavimento da obra.

A grande dificuldade de uma obra dessas em um cenário urbano é a questão do planejamento de logística de abastecimento. No caso do transporte vertical, essa obra possui uma cremalheira com cabine dupla e uma grua seccional de 36 metros de lança. Por conta disso também, a construtora está estudando adotar novas tecnologias de produção. Entre elas, utilizar o sistema Matrix da Votorantim Cimentos para poder reduzir tempo de transporte e liberar o elevador da obra para transportar outros materiais.

Esforços de vento

Kingdom Park Residence

Como a obra tem uma altura muito elevada, a construtora teve que realizar uma série de ensaios sobre esforços de vento para o projeto. Os ensaios foram realizados no Centro de Metrologia Mecânica, Elétrica e de Fluidos do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), que abriga o túnel de vento de camada limite atmosférica.

De acordo com informações divulgadas pelo IPT, os pesquisadores simularam as características do vento no local em que o edifício está sendo construído. A norma utilizada como referência para os testes foi a ABNT NBR 6123, que determina as condições exigíveis na consideração das forças devidas à ação estática e dinâmica do vento, para efeitos de cálculo de edificações.

Araújo conta que os pesquisadores montaram a maquete da torre em escala 1:200. Nela, foram instaladas 479 tomadas de pressão. Ainda, de acordo com o relatório do IPT, a instrumentação na maquete foi feita nas áreas em que serão instaladas janelas de vidro, nas fachadas e nas quinas dos edifícios, o que permitiu uma medição mais precisa das cargas de vento. O objetivo era dar aos engenheiros projetistas mais confiabilidade para o dimensionamento dos revestimentos, das alvenarias de vedação, das esquadrias e, sobretudo, da estrutura e das fundações.

O instituto realizou dois tipos de testes: ensaios estáticos e dinâmicos. O primeiro é responsável por determinar as cargas do vento na caixilharia, revestimentos e momentos na fundação da edificação. Já nos ensaios dinâmicos, realizados para edificações maiores que 125 metros de altura e frequência natural de vibração menor que 0,25 Hz, são determinadas as amplitudes de vibração do edifício sob a ação do vento.

Esse segundo ensaio, mais complexo que o estático, auxilia na verificação das características de conforto humano em função das vibrações do prédio e avalia como alcançar a maior segurança no projeto estrutural ou realizar a sua alteração, caso necessário. “Os parâmetros realizados pelo IPT puderam voltar aqui para a equipe de dimensionamento de projetos para validação dos esforços que haviam sido considerados”, afirma o engenheiro da obra.

Ainda de acordo com o relatório do IPT, os maiores valores de sobrepressão no ensaio estático foram obtidos a aproximadamente 3/4 da altura do edifício, na fachada a barlavento – se calculado pela norma, os valores máximos estariam localizados no ponto mais alto do edifício. Foi encontrado no ensaio um coeficiente de forma (Ce) de -1,89 em uma das quinas da edificação, enquanto pela norma da ABNT o valor máximo para essa edificação seria de -1,2.

Sobre a análise dinâmica, as maiores acelerações foram observadas nos pavimentos mais altos. De acordo com as características do prédio, foi obtido um fator de pico de 3,17 e a média quadrática da aceleração foi de 0,05 m/s², para um vento com velocidade média de 25,7 m/s e um período de recorrência de 10 anos. A norma da ABNT informa que a aceleração não pode exceder 0,1 m/s² para esse mesmo período de recorrência.

 

Fundações

Fundações em hélice contínua monitorada

As fundações do empreendimento são todas em hélice contínua monitorada. Em um terreno com 2.134,29 m² de área total foram utilizadas 579 estacas. A princípio, ao fazer a sondagem SPT ao nível do terreno natural, as estacas foram dimensionadas com 16 metros de profundidade.

Porém, ao realizar uma nova sondagem SPT ao nível do subsolo 2, a construtora verificou que, com essas dimensões, as estacas não teriam capacidade para absorver os esforços e, por isso, seria necessário redimensiona-las, chegando a 19 metros de profundidade.

Foram realizados novos estudos e novas provas de carga preliminarmente ao início das obras para validar esses parâmetros. Nessas novas provas de carga, ao fazer a interação solo-estrutura, a construtora atestou a necessidade de aumentar ainda mais a profundidade das estacas para tornar o sistema mais rígido, chegando ao dimensionamento de 22,6 metros de profundidade.

“Na obra, a gente monitora mensalmente esses deslocamentos, esses recálculos e a distorção angular”, ressalta Araújo.

Concreto de Alto Desempenho

A preocupação com o tipo de concreto que seria utilizado se deu um ano antes de começar a obra, aproximadamente. “A nossa preocupação envolvia, principalmente, o atendimento aos parâmetros especificados para módulo em projeto, que eram muito altos para as características locais”, explica o engenheiro responsável pela obra.

Na época, a construtora conversou com laboratórios, estudou controles tecnológicos e verificou que parâmetros com muito esforços em módulo de elasticidade chegavam a ordem de 32 GPa na região e o projeto pedia 36 GPa, no mínimo, porque, por conta da altura elevada, era preciso ter uma edificação mais rígida. “O módulo de elasticidade alto era necessário para que as movimentações sofridas fossem menos transmitidas para outros sistemas construtivos como alvenaria, reboco, revestimento de fachada e etc”, explica.

Utilizando concreto fornecido pela Engemix, misturando agregados provenientes da região com superplastificantes e um modificador de viscosidade, a construtora conseguiu chegar ao Concreto de Alto Desempenho (CAD) desejado, com 36 GPa e 50 MPa.

Hoje, a equipe de engenharia utiliza duas formulações de concreto na obra. Para o concreto utilizado nos pilares, a preocupação era com o calor de hidratação que poderia causar fissuração de origem térmica. A solução foi reduzir a quantidade de cimento por m³ para poder ter uma geração menor de calor.

Na época, para realizar um concreto de 50 MPa, era utilizado quase 500 kg de cimento por m³. Eles conseguiram reduzir esse valor para 352 kg de cimento por m³ incorporando um aditivo de 12% de sílica e utilizando 80 kg de gelo por m³ nesse concreto por pilar.

Já, com relação à outra solução, utilizada em vigas e lajes, a resistência e módulo de elasticidade foram os mesmos (50 MPa e 36 GPa), porém, o consumo de cimento foi maior, cerca de 430 kg de cimento por m³.

De acordo com Roberto Ney Martins Kenupp De Souza, consultor técnico da Votorantim Cimentos, a obra utiliza, ainda, o concreto “Classe S”, regido pela ABNT NBR 8953:2015 – Concreto para fins estruturais – Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência, conforme destaca a figura abaixo. “Nesse novo modelo de especificação e pedido da construtora, o cliente programa o concreto pela classe de consistência, reduzindo o número de traços e trabalhando com faixas de concretos de acordo com o nível de fluidez exigido,” explica.

Agora, conheça melhor as características do Concreto de Alto Desempenho: http://www.mapadaobra.com.br/inovacao/concreto-de-alto-desempenho-reduz-secoes-das-pecas-para-ampliacao-da-area-util/

 

Ficha Técnica do Empreendimento

Nome Kingdom Park Residence
Construtora SIM Engenharia e Empreendimentos Ltda
Localização Goiânia (GO)
Endereço Rua C-248 Qd. 576 Lts. 18/19/20/21/22 – Setor Nova Suíça
Área do terreno 2.134,29 m²
Área total construída 33.077,32 m²
Apresentação do empreendimento O Kingdom Park Residence é um empreendimento residencial Triple A com 52 pavimentos. Projetado para atender a demanda do mercado de alto padrão, são 45 apartamentos tipo, cada um com 482,76 m² e uma cobertura duplex, com 793 m². Os pavimentos são divididos em: subsolo 1, subsolo 2, térreo, mezanino garagem, mezanino lazer, 45 pavimentos tipo de apartamentos (um por andar), duplex inferior e duplex superior
Altura do edifício 175,09 m
Fundação Estaca hélice contínua monitorada
Concreto Concreto de Alto Desempenho (CAD) com 50 mpa e 36 GPa
Início da obra Dezembro de 2015
Conclusão da obra Setembro de 2019

 

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