REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ra10202411081628
João Paulo de Tarso Fraga Cunha
Kaio Farias os Santos Bispos
Roberta Oliveira Leite
Salatiel Brito Ferraz
Orientador: Professora Esp. Lívia Ramos
RESUMO
Este artigo apresenta uma análise comparativa entre os sistemas construtivos de alvenaria estrutural e concreto armado para a construção de uma casa térrea, abordando as qualidades e dificuldades de cada método. A pesquisa incluiu o levantamento quantitativo de materiais, orçamento e uma análise técnica detalhada, considerando aspectos como resistência, durabilidade, sustentabilidade e custo. Observou-se que, enquanto a alvenaria estrutural se destaca pela execução simplificada e menor impacto ambiental, o concreto armado apresentou melhor desempenho em resistência e uma ligeira vantagem econômica, tornando-se a opção mais barata entre as duas. Conclui-se que a escolha entre alvenaria estrutural e concreto armado deve considerar as necessidades específicas do projeto, equilibrando fatores como custo, durabilidade e impacto ambiental.
Palavras-chave: Alvenaria estrutural, Concreto armado, vantagem econômica
ABSTRACT
This article presents a comparative analysis between structural masonry and reinforced concrete construction systems for the construction of a single-story house, addressing the qualities and difficulties of each method. The research included a quantitative survey of materials, budget and a detailed technical analysis, considering aspects such as resistance, durability, sustainability and cost. It was observed that, while structural masonry stands out for its simplified execution and lower environmental impact, reinforced concrete presented better resistance performance and a slight economic advantage, becoming the cheapest option between the two. It is concluded that the choice between structural masonry and reinforced concrete must consider the specific needs of the project, balancing factors such as cost, durability and environmental impact.
Keywords: Structural masonry, Reinforced concrete, economic advantage
1 INTRODUÇÃO
Nos últimos tempos, tem havido um avanço significativo na indústria da construção em todo o mundo, especialmente no Brasil. Este progresso tem conduzido a um mercado cada vez mais competitivo e exigente, impulsionando a necessidade de novas abordagens na construção para satisfazer as demandas por qualidade, eficiência e sustentabilidade. Santos e Jungles (2008) afirmam que o futuro da construção civil dependerá de processos estruturados que priorizem a produtividade.
No Brasil, o concreto armado é amplamente preferido como sistema estrutural devido à sua notável durabilidade e resistência, o que o torna adequado para uma ampla gama de estilos arquitetônicos. Por outro lado, a alvenaria estrutural tem conquistado uma parcela significativa do mercado na indústria da construção civil, apesar de ainda haver construtoras que relutam em adotar inovações em seus processos de produção e gestão (SANTOS; JUNGLES, 2008).
O concreto armado apresenta uma série de vantagens significativas na construção civil. Sua excelente resistência à compressão, combinada com a flexibilidade proporcionada pelo aço de reforço, permite a criação de estruturas robustas capazes de suportar grandes cargas. Além disso, o concreto armado oferece uma durabilidade excepcional, resistindo a condições adversas como variações climáticas e ataques químicos, o que resulta em estruturas com vida útil prolongada. A versatilidade do concreto armado também é destacada, pois ele pode ser moldado em uma variedade de formas e tamanhos, permitindo a realização de projetos arquitetônicos complexos. Essas vantagens tornam o concreto armado uma escolha popular e eficaz para uma ampla gama de aplicações na construção civil.
A alvenaria estrutural apresenta várias vantagens, com ênfase na sua viabilidade econômica, decorrente da simplificação das atividades no canteiro de obras, do controle facilitado na produção e da eliminação de interferências, resultando em menos desperdício de materiais devido a retrabalhos constantes. Essa abordagem confere flexibilidade ao planejamento da execução das obras, tornando-a competitiva no contexto brasileiro em comparação com o concreto armado e o aço (MOHAMAD, 2020).
No que tange ao crescimento da alvenaria estrutural e de novas soluções na construção civil em contraponto a cultura do concreto armado no fator de empreendimento na área a ser atuada, é de interesse das partes conhecer melhor os sistemas construtivos, e comparar os dois métodos. A fim de determinar a solução ideal para a construção, foi realizado um estudo de viabilidade comparando dois sistemas construtivos. A análise considerou os custos de material para um projeto de mesmo padrão pré-definido, permitindo a seleção da opção mais viável e eficaz para a residência em questão.
1.1 DELIMITAÇÃO DO TEMA E PROBLEMA DE PESQUISA
O projeto de estudo, visa fornecer para os leitores qual opção mais segura, econômica e viável na construção civil entre alvenaria estrutural e concreto armado.
1.2 JUSTIFICATIVA
A escolha do método construtivo adequado para uma residência é crucial não apenas para garantir a segurança e a durabilidade da estrutura, mas também para otimizar os recursos financeiros, materiais e ambientais envolvidos no processo de construção. Diante da diversidade de opções disponíveis, a comparação entre alvenaria estrutural e concreto armado se mostra fundamental, uma vez que são dois dos métodos mais amplamente utilizados na construção civil.
Este estudo se justifica pela necessidade de fornecer informações detalhadas e atualizadas sobre as características, vantagens, desvantagens, custos e impactos ambientais associados a cada método construtivo. Além disso, dada a importância crescente da sustentabilidade na construção civil, é essencial analisar como esses métodos contribuem para a redução do impacto ambiental ao longo do ciclo de vida da edificação.
Ao oferecer uma análise comparativa abrangente e fundamentada, este artigo visa auxiliar profissionais da área da construção civil, arquitetos, engenheiros e proprietários de imóveis na tomada de decisões informadas sobre o método construtivo mais adequado para suas necessidades específicas. Tal conhecimento pode resultar em projetos residenciais mais eficientes, seguros e sustentáveis, contribuindo para o avanço e aprimoramento do setor da construção civil como um todo.
Em termos gerais, a alvenaria estrutural tende a ser mais econômica em projetos de menor escala, como residências unifamiliares ou edifícios de pequeno porte. Estima-se que os custos de construção com alvenaria estrutural possam ser até 10% mais baixos do que com concreto armado, devido à simplificação das técnicas construtivas, à redução do tempo de mão de obra e à menor quantidade de materiais necessários. Por exemplo, em um projeto de uma casa padrão, os custos totais de construção com alvenaria estrutural podem variar de R$ 1.200 a R$ 1.500 por metro quadrado, enquanto projetos similares em concreto armado podem custar de R$ 1.300 a R$ 1.700 por metro quadrado, dependendo de fatores como localização, qualidade dos materiais e padrão de acabamento.
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivo Geral
Este artigo visa realizar uma análise comparativa entre alvenaria estrutural e concreto armado com base nos critérios mencionados, com o objetivo de fornecer insights para tomada de decisão em projetos residenciais.
1.3.2 Objetivos Específicos
– Investigar as características técnicas da alvenaria estrutural e do concreto armado, destacando seus princípios de construção e materiais utilizados.
– Analisar as vantagens e desvantagens de cada método construtivo em termos de resistência estrutural, tempo de execução e facilidade de manutenção.
– Avaliar os custos envolvidos na utilização de alvenaria estrutural e concreto armado em uma construção residencial, incluindo materiais, mão de obra e tempo de construção.
– Examinar a durabilidade e a vida útil esperada de edificações construídas com alvenaria estrutural e concreto armado.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Neste capítulo, iremos analisar cada sistema construtivo do concreto armado e da alvenaria estrutural. O objetivo é aplicar esses conceitos para impulsionar o progresso da obra em que estamos realizando uma comparação detalhada. Na segunda etapa do trabalho, será apresentado o levantamento quantitativo, bem como o método utilizado durante a construção.
2.1 Concreto Armado
O concreto armado, material fundamental na construção civil moderna, possui uma rica história marcada por inovações e melhorias constantes. Sua trajetória de avanços e aprimoramentos continuará a desempenhar um papel central na construção civil. A busca por soluções mais eficientes, sustentáveis e duráveis impulsionará o desenvolvimento de novas tecnologias e métodos construtivos, garantindo a evolução contínua desse material essencial para a infraestrutura moderna.
As estruturas de concreto são comuns em todos os países do mundo, sendo predominantes no Brasil. Em comparação com estruturas feitas de outros materiais, a disponibilidade dos materiais constituintes (concreto e aço) e a facilidade de aplicação explicam a ampla utilização das estruturas de concreto em uma variedade de obras, tais como edifícios de vários pavimentos, pontes e viadutos, reservatórios, barragens, pisos industriais, estradas e pistas de aeroportos, paredes de contenção, instalações portuárias, canais, entre outras.
Segundo Botelho e Marchetti (2015), o sistema construtivo baseado na combinação de concreto e aço é adotado devido à necessidade de atender às tensões de compressão e tração nas estruturas. O concreto armado, também conhecido como concreto reforçado com aço, é um dos materiais mais significativos na construção civil moderna. Sua versatilidade, resistência e durabilidade o tornam a escolha ideal para uma ampla gama de projetos, desde residências e edifícios até pontes, barragens e outras obras de grande infraestrutura.
No Brasil, a resistência à compressão dos concretos é avaliada por meio de corpos de prova cilíndricos com dimensões de 15 cm de diâmetro por 30 cm de altura, conforme especificado na NBR 5738. Um corpo de prova cilíndrico menor, com dimensões de 10 cm por 20 cm, também é amplamente utilizado, especialmente para concretos de resistência à compressão elevada (> 30 MPa).
A resistência do concreto à tração varia geralmente entre 8% e 15% da resistência à compressão (MEHTA e MONTEIRO, 2014). Conhecer a resistência do concreto à tração é crucial, especialmente para determinar a fissuração (momento fletor de primeira fissura e verificar a abertura da fissura), dimensionar vigas quanto à força cortante e avaliar a aderência entre o concreto e a barra de aço.
A fim de analisar a confiabilidade de vigas em concreto armado reforçado com fibras de aço e verificar a possibilidade de substituição das armaduras transversais pelas fibras, são determinadas nove vigas base, combinando três diferentes concretos (C30, C50 e C70) e três taxas de armadura tracionada (ρ = 1%, 2% e 3%). Cada viga base é modelada numericamente sem a adoção de reforços transversais, adotando estribos dimensionados conforme a NBR 6118 (ABNT, 2014) ou fibras de aço nos volumes de 0,5%, 1,0%, e 2,0%, considerados valores usuais; totalizando 45 vigas.
Segundo Mindess, a utilização do Concreto reforçado de fibras de aço (CRFA) é de grande interesse tecnológico mesmo para estruturas convencionais de concreto armado. Conforme o autor, seu emprego combinado ao concreto de alto desempenho aumenta a competitividade do material, podendo se mostrar superior às estruturas de aço.
Para Figueiredo (2005), a resistência e o módulo de elasticidade das fibras são as propriedades mais importantes na definição da capacidade de absorção de esforços que o CRFA pode atingir, para o autor as fibras são classificadas como de baixo ou alto módulo de elasticidade.
Em conclusão, a avaliação da resistência à compressão dos concretos no Brasil é realizada por meio de testes com corpos de prova cilíndricos, seguindo as normas estabelecidas pela NBR 5738. Além disso, corpos de prova de dimensões menores são comumente empregados para concretos de alta resistência à compressão. A compreensão da resistência do concreto à tração desempenha um papel fundamental em várias aplicações, desde determinar a fissuração até dimensionar estruturas e avaliar a aderência entre o concreto e as barras de aço, as quais são componentes cruciais em muitas construções. Esses conhecimentos são essenciais para garantir a segurança e durabilidade das estruturas de concreto reforçado com aço em diversas aplicações da engenharia civil.
FIGURA 1: CARREGAMENTO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO EM EDÍFICIO
2.2 Alvenaria Estrutural
A alvenaria estrutural é uma técnica de construção em que as paredes de uma estrutura são responsáveis por suportar as cargas verticais e horizontais da edificação, dispensando a necessidade de vigas e pilares. Nesse método construtivo, são utilizadas unidades de alvenaria, como tijolos ou blocos, interligadas por juntas de argamassa. A alvenaria estrutural pode ser feita com diversos tipos de materiais, como blocos cerâmicos, blocos de concreto ou pedras, dependendo das características do projeto e das necessidades estruturais da construção. Tanto no Brasil quanto no resto do mundo, a crescente adoção da alvenaria estrutural demanda a utilização de novas tecnologias, as quais proporcionam redução no consumo de mão de obra, minimização de desperdícios de materiais e melhorias nas condições de trabalho.
Segundo Costa (apud ALBUQUERQUE, 1999), a evolução do processo construtivo começa pela qualidade dos projetos, sendo o projeto estrutural um dos mais relevantes na construção civil, pois individualmente representa a etapa de maior impacto no custo total da obra (15% a 25% do custo total). Portanto, é justificável um estudo prévio para a escolha do sistema estrutural a ser adotado, pois uma redução de 10% no custo da estrutura pode representar uma diminuição de 2% no custo total.
A alvenaria estrutural é um tipo de estrutura em que as paredes desempenham função importante, compostas por unidades de alvenaria unidas por juntas de argamassa, capazes de suportar cargas além de seu próprio peso (PRUDÊNCIO; OLIVEIRA; BEDIN, 2002). As principais vantagens desse sistema, em comparação com o sistema convencional de concreto armado, incluem economia de formas, redução nos revestimentos, diminuição dos desperdícios de material, redução de mão de obra e flexibilidade no ritmo de execução, conforme destacado por Corrêa e Ramalho (2003).
Em suma, a alvenaria estrutural emerge como uma técnica de construção promissora, oferecendo uma abordagem inovadora e eficiente para a edificação de estruturas. Sua capacidade de distribuir cargas de forma uniforme ao longo das paredes, aliada às constantes melhorias tecnológicas, a tornam uma escolha cada vez mais atrativa tanto no Brasil quanto globalmente. Além disso, a atenção ao projeto estrutural e a seleção cuidadosa dos materiais garantem não apenas a segurança e estabilidade da construção, mas também oportunidades significativas de economia e sustentabilidade ao longo do ciclo de vida do empreendimento. Assim, a alvenaria estrutural continua a evoluir como uma opção versátil e viável na construção civil, respondendo de forma eficaz aos desafios contemporâneos e às demandas por eficiência, qualidade e durabilidade.
FIGURA 2: ALVENARIA COM BLOCOS DE CONCRETO
TABELA 1: RECOMENDAÇÃO PARA ESPECIFICAÇÃO DOS MATERIAIS DA ALVENARIA ESTRUTURAL
3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
O projeto de estudo foi desenvolvido a partir de um imóvel residencial que está atualmente em fase de elaboração do projeto arquitetônico para sua execução. O imóvel possui um pavimento térreo e está situado em um terreno de dimensões 10×15 m², com uma área construída de 53,55 m². Esse tipo de imóvel é característico da cidade de Vitória da Conquista, na Bahia.
A seleção de materiais adequados é crucial para o sucesso de qualquer projeto arquitetônico. O comparativo de materiais, realizado com o auxílio de softwares, permite uma análise precisa e eficiente de diferentes opções.
Ao decidir entre alvenaria estrutural e concreto armado para casas térreas unifamiliares, é essencial avaliar cuidadosamente as características locais, a disponibilidade de recursos e as normas técnicas aplicáveis, a fim de determinar qual método construtivo é mais adequado para atender às necessidades específicas do projeto, sem pender para nenhum lado.
Neste contexto, a pesquisa aborda os custos relativos à mão de obra e aos materiais empregados na execução da estrutura de uma edificação situada na cidade de Vitória da Conquista – BA, os métodos do sistema construtivo em alvenaria estrutural e concreto armado se destina a habitações de interesse social. Buscou-se um estudo econômico comparativo entre a edificação modelada no sistema de alvenaria estrutural e de concreto armado, ambas atendendo ao mesmo projeto arquitetônico, de modo a identificar a eficiência de cada sistema construtivo, através da obtenção de dados e quantitativos adquiridos com auxílio de programas computacionais.
Neste trabalho, será realizada uma análise comparativa entre os sistemas construtivos de alvenaria estrutural e concreto armado, considerando aspectos fundamentais para a execução de edificações. Serão avaliados, de forma detalhada, os processos relacionados à fundação, à estrutura principal, ao levantamento de paredes e à alocação das lajes, buscando compreender as particularidades de cada sistema. A partir dessa abordagem, pretende-se identificar as vantagens e desvantagens de cada método, levando em conta fatores como custo, tempo de execução, resistência e viabilidade para diferentes tipos de projetos.
Além disso, cabe destacar que a parte referente ao telhado e ao acabamento não será objeto de análise neste estudo, uma vez que ambos os métodos, alvenaria estrutural e concreto armado, apresentariam custos semelhantes nessas etapas. Essas variações estão mais relacionadas ao padrão de acabamento escolhido pelo cliente, como materiais e estilo, do que propriamente às diferenças entre os sistemas construtivos. Dessa forma, o foco da pesquisa estará nas etapas em que os métodos realmente se distinguem, permitindo uma comparação mais precisa e objetiva.
FIGURA 3: PLANTA BAIXA DO PROJETO
4 ANÁLISE DOS RESULTADOS
Na análise de resultados, realizamos um levantamento quantitativo detalhado das principais dimensões e características estruturais da construção, abrangendo altura, comprimento e largura da edificação, além do comprimento total das paredes. Foram calculadas também a área de esquadrias, a área total das paredes e a área construída. Além disso, o estudo incluiu um levantamento específico do telhado, considerando suas dimensões. Vale salientar que o estudo se restringiu à análise da fundação, levantamento de paredes, estrutura e ponto de laje, devido ao fato, que o telhado e acabamento não depende do tipo de estrutura, mas do gosto do cliente. Esse levantamento forneceu uma base para a análise comparativa dos sistemas construtivos de alvenaria estrutural e concreto armado, permitindo avaliar como cada método impacta as demandas de material e o custo final da obra. Os dados quantitativos serão utilizados para analisar o desempenho econômico e estrutural de cada sistema, oferecendo uma visão abrangente sobre a viabilidade e eficiência de cada abordagem no contexto da construção estudada.
TABELA 2: QUANTITATIVO DE PAREDES
TABELA 3: QUANTITATIVO DE TELHADO
Com as dimensões das paredes e do telhado definidas, prosseguimos para a análise detalhada das dimensões. Esse levantamento permitiu ao grupo dimensionar com precisão os materiais necessários para cada sistema construtivo, garantindo um cálculo mais exato do volume e dos custos de insumos, como blocos, cimento, areia, que são essenciais para a conclusão da análise comparativa entre alvenaria estrutural e concreto armado.
TABELA 4: QUANTITATIVO MATERIAIS (ALVENARIA ESTRUTURAL)
TABELA 5: QUANTITATIVO DE MATERIAIS (CONCRETO ARMADO)
Com as tabelas de quantitativo de materiais utilizados, seguimos para a etapa de orçamento. Nessa fase, calculamos os custos totais de cada insumo identificado, considerando os preços de mercado para itens como blocos, concreto, aço e telhas. Esse orçamento possibilitou uma análise econômica detalhada dos sistemas de alvenaria estrutural e concreto armado, fornecendo uma visão clara dos custos envolvidos em cada método construtivo.
TABELA 6: ORÇAMENTO (ALVENARIA ESTRUTURAL)
TABELA 7: ORÇAMENTO (ALVENARIA ESTRUTURAL)
O orçamento total indicou que o custo da construção utilizando concreto armado foi de R$ 25.254,00, enquanto o da alvenaria estrutural alcançou R$ 29.971,00. A mão de obra para o concreto armado custou R$ 310,00 por metro quadrado, em comparação aos R$ 335,00 por metro quadrado da alvenaria estrutural. Essa diferença se deve, em grande parte, à melhor preparação e expertise das equipes de construção na nossa cidade, o que se mostrou um diferencial significativo para manter o preço mais baixo do concreto armado. Além disso, o concreto armado também teve uma vantagem considerável no orçamento dos materiais. Dessa forma, para a construção de uma casa térrea, o concreto armado apresentou uma viabilidade econômica superior em relação à alvenaria estrutural, tornando-se a escolha mais vantajosa do ponto de vista financeiro na situação analisada.
O orçamento do concreto armado mostrou-se significativamente mais vantajoso em comparação ao da alvenaria estrutural, mas é importante considerar outros fatores que influenciam a escolha do método construtivo. Aspectos como tempo de execução, durabilidade, resistência e requisitos de manutenção são essenciais na análise das diferenças entre os dois sistemas. Em Vitória da Conquista, a maioria das construções residenciais é realizada com o objetivo de venda, priorizando o lucro. Por essa razão, a combinação da melhor viabilidade econômica do concreto armado com a escassez de mão de obra qualificada fez com que muitos construtores optassem por esse método, garantindo um investimento mais rentável em suas obras.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este artigo apresentou uma análise comparativa entre alvenaria estrutural e concreto armado, destacando suas características, vantagens e desvantagens no contexto da construção de uma casa térrea em Vitória da Conquista. A pesquisa revelou que ambos os métodos têm suas particularidades, sendo que a alvenaria estrutural se destaca por sua simplicidade de execução e menor impacto ambiental, enquanto o concreto armado se sobressai pela resistência, durabilidade e custo total mais baixo.
Com um orçamento de R$ 25.254,00 para o concreto armado em contraste com R$ 29.971,00 para a alvenaria estrutural, ficou evidente que, sob a perspectiva econômica, o concreto armado apresentou maior viabilidade. A diferença nos custos de mão de obra, com R$ 310,00 por metro quadrado para o concreto armado e R$ 335,00 para a alvenaria estrutural, aliada à melhor formação e expertise das equipes de construção na região, reforçou essa escolha.
Entretanto, ao selecionar o método construtivo ideal, é crucial considerar não apenas os aspectos econômicos, mas também a durabilidade, o tempo de execução e as necessidades específicas do projeto. Em Vitória da Conquista, onde a maioria das construções visa à venda e ao lucro, a escolha pelo concreto armado se mostrou vantajosa, uma vez que atende à demanda do mercado local e às exigências de custo-benefício.
Em suma, a decisão entre alvenaria estrutural e concreto armado deve ser pautada em uma análise abrangente que leve em conta as condições específicas de cada obra. Este estudo contribuiu para a compreensão dos fatores que influenciam essa escolha, proporcionando insights valiosos para profissionais da construção civil e investidores que buscam otimizar suas obras em um cenário de constante evolução no setor.
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