Viabilidade técnica, econômica e ambiental de lajes nervuradas com fôrmas metálicas reutilizáveis e armadura treliçada
Technical, economic, and environmental feasibility of ribbed slabs with reusable metal formwork and truss reinforcement
DOI:
https://doi.org/10.51473/rcmos.v1i1.2026.2242Palavras-chave:
lajes nervuradas, Fôrmas reutilizáveis, Desempenho estruturalResumo
O sistema convencional de lajes treliçadas no Brasil fundamenta-se na combinação de vigotas pré-moldadas e de elementos de enchimento descartáveis, como poliestireno expandido (EPS) ou blocos cerâmicos. Essa configuração apresenta limitações logísticas, elevada geração de resíduos e juntas frias entre a vigota e a capa de concreto moldada in loco. Este estudo analisa uma proposta técnica em que a vigota de concreto é substituída por uma treliça metálica autoportante e os enchimentos são eliminados por meio de formas metálicas reutilizáveis. O objetivo central é avaliar a viabilidade técnica, econômica e ambiental da solução aplicada às lajes H12. A metodologia compreendeu a modelagem analítica conforme as diretrizes da NBR 6118, o cálculo de tensões e deformações, a prototipagem em escala real e a análise de custos. Adicionalmente, realizou-se uma Análise de Ciclo de Vida (ACV) simplificada (ISO 14040), com foco no carbono incorporado e no escopo cradle-to-gate. Os resultados técnicos indicam que a fôrma (chapa galvanizada nº 18, espessura de 1,2 mm) suporta uma tensão máxima de 87,5 MPa, inferior ao limite admissível de 112 MPa, com coeficiente de segurança de 3,2. A deformação registrada foi de 1,41 mm, considerada adequada para elementos temporários. Economicamente, o sistema supera o EPS entre o 12º e o 15º ciclo de reutilização e a cerâmica entre os ciclos 19 e 22, com um payback de 3,5 meses. A ACV revelou emissões líquidas evitadas de 5.800 kg CO₂e por 1.000 m². Conclui-se que a solução otimiza o monolitismo, reduz o impacto ambiental e é financeiramente viável, consolidando os princípios da economia circular.
Downloads
Referências
AGOPYAN, V.; JOHN, V. M. O desafio da sustentabilidade na construção civil. São Paulo: Blucher, 2011.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7480: Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado – Especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 2007.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14859-1: Laje pré-fabricada – Requisitos – Parte 1: Lajes unidirecionais. Rio de Janeiro: ABNT, 2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15696: Fôrmas e escoramentos para estruturas de concreto – Projeto, dimensionamento e procedimentos executivos. Rio de Janeiro: ABNT, 2009.
ABRAPEX. Manual de utilização do EPS na construção civil. 1. ed. São Paulo: PINI, 2006.
BASKARAN, D.; CHOCKKALINGAM, U.; SENTHIL MUTHALVAN, R. Assessment of sustainable hybrid formwork systems using life cycle assessment and the wear-out coefficient – a case study. Buildings, v. 15, p. 1630, 2025. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings15101630
CARVALHO, R. C.; FIGUEIREDO FILHO, J. R. Cálculo e detalhamento de estruturas usuais de concreto armado. 4. ed. São Carlos: EdUFSCar, 2014.
CASSAGNABÈRE, C. et al. Analysis of the cost and carbon footprint of concrete formwork systems. Organization, Technology and Management in Construction, v. 6, n. 1, p. 913–925, 2014. DOI: https://doi.org/10.5592/otmcj.2014.1.3
CHUNG, J.-H. et al. Design of voided slab system and its structural performance. Applied Sciences, v. 5, n. 4, p. 1445–1461, 2015. DOI: https://doi.org/10.3390/app5041445
DALIFORM GROUP. Fit Slab: lightweight bidirectional voided slabs – Technical manual for precast concrete slabs. Treviso, Italia: Daliform Group, 2020.
DIRECT SCAFFOLD SUPPLY. Steel formwork: strong, reusable, and cost-effective. Houston: DSS Inc., 2025.
ECOINVENT. Ecoinvent database version 3.8. Zurich: Swiss Center for Life Cycle Inventories, 2021.
ELLEN MACARTHUR FOUNDATION. Circular economy in the built environment. Cowes: Ellen MacArthur Foundation, 2019.
FÉDÉRATION INTERNATIONALE DU BÉTON. Bond of reinforcement in concrete. Lausanne: fib, 2000. (fib Bulletin 10).
FORMOSO, C. T.; SANTOS, A.; POWELL, J. An exploratory study on the applicability of process transparency in construction sites. Journal of Construction Research, v. 3, n. 1, p. 35-54, 2002. DOI: https://doi.org/10.1142/S1609945102000102
GIBB, A. G. F. Off-site fabrication: prefabrication, pre-assembly and modularisation. Loughborough: CIRIA, 1999.
HURD, M. K. Formwork for concrete. 7th ed. Farmington Hills: American Concrete Institute (ACI SP-4), 2005.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 14040: Environmental management – Life cycle assessment – Principles and framework. Geneva: ISO, 2006.
KENDALL, A. Life cycle costing for engineers. Boca Raton: CRC Press, 2015.
LEONHARDT, F.; MÖNNIG, E. Construções de concreto: princípios básicos do dimensionamento de estruturas de concreto armado. Rio de Janeiro: Interciência, 1977. v. 1.
MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: microestrutura, propriedades e materiais. 2. ed. São Paulo: IBRACON, 2014.
MINISTÉRIO DA CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÕES. Fatores de emissão de CO₂ no setor de transportes. Brasília: MCTI, 2022.
NAM, K. Y.; LIM, M. K. Life cycle environmental impact assessment and applicability of synthetic resin formwork. Materials, v. 16, n. 2, p. 696, 2023. DOI: https://doi.org/10.3390/ma16020696
PIMENTEL, M.; PEREIRA, C.; SOUSA, C. Biaxial voided slabs: state of the art and design considerations. Engineering Structures, v. 94, p. 98-112, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.03.024
PINHEIRO, L. M. Fundamentos do concreto e projeto de edifícios. São Carlos: EESC-USP, 2007.
PINTO, T. P.; GONZÁLEZ, J. L. Gestão de resíduos na construção civil. Brasília: Caixa Econômica Federal, 2018.
PLASTICS EUROPE. Eco-profiles and environmental product declarations of the European plastics manufacturers. Brussels: Plastics Europe, 2020.
POMPONI, F.; MONCASTER, A. Circular economy for the built environment: a research framework. Journal of Cleaner Production, v. 143, p. 710-718, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.12.055
SCHNELLENBACH-HELD, M.; PFEIFFER, K.; KARAKAS, A. Voided slab systems: design and construction. Beton- und Stahlbetonbau, v. 95, n. 8, p. 467–475, 2000. DOI: https://doi.org/10.1002/best.200000820
SOUZA, U. E. L. Como reduzir perdas nos canteiros de obras. São Paulo: PINI, 2005.
TAM, V. W. Y.; TAM, C. M.; ZENG, S. X.; NG, W. C. Y. Towards adoption of prefabrication in construction. Building and Environment, v. 42, n. 10, p. 3642-3654, 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2006.10.003
TIMOSHENKO, S.; WOINOWSKY-KRIEGER, S. Theory of plates and shells. 2nd ed. New York: McGraw-Hill, 1959.
WANG, Y.; ZHANG, H.; CHEN, J. Economic and environmental assessment of reusable steel formwork in Chinese construction. Journal of Cleaner Production, v. 248, p. 120789, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120789
WORLD STEEL ASSOCIATION. Life cycle assessment methodology report. Brussels: Worldsteel, 2021.
WU, Z.; LUO, L.; LI, H.; WANG, Y.; BI, G.; ANTWI-AFARI, M. F. An analysis on promoting prefabrication implementation in the construction industry towards sustainability. International Journal of Environmental Research and Public Health, v. 18, n. 21, p. 11493, 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph182111493
Publicado
Edição
Seção
Categorias
Licença
Copyright (c) 2026 Pablo Santos Mota, Shirley Amaral Dias Santos, Jessé Regino de Oliveira Mendes, Jefferson Lira Santos (Autor)
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Este trabalho está licenciado sob a Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional (CC BY 4.0). Isso significa que você tem a liberdade de:
- Compartilhar — copiar e redistribuir o material em qualquer meio ou formato.
- Adaptar — remixar, transformar e construir sobre o material para qualquer propósito, inclusive comercial.
O uso deste material está condicionado à atribuição apropriada ao(s) autor(es) original(is), fornecendo um link para a licença, e indicando se foram feitas alterações. A licença não exige permissão do autor ou da editora, desde que seguidas estas condições.
A logomarca da licença Creative Commons é exibida de maneira permanente no rodapé da revista.
Os direitos autorais do manuscrito podem ser retidos pelos autores sem restrições e solicitados a qualquer momento, mesmo após a publicação na revista.
Como Citar
