A viga invertida é um tipo de elemento estrutural utilizado para distribuir as cargas das lajes ou coberturas para os apoios, como pilares ou paredes. Diferentemente das vigas convencionais, a viga invertida possui sua parte inferior mais larga e sua parte superior mais estreita, invertendo a forma tradicional. Esse formato é adotado para permitir a passagem de dutos, tubulações ou sistemas de ar condicionado no interior da viga, sem interferir na altura útil do ambiente.
Na prática, o uso da viga invertida traz algumas diferenças que podem ser bastante úteis, dependendo do objetivo da obra.
Só para citar um exemplo, as vigas invertidas possibilitam a construção de um pé direito mais alto (ou pé direito duplo).
Que tal conhecer ainda mais? Preparamos um guia completo sobre vigas invertidas, do conceito até a aplicação na obra. Interessado em relembrar ou mesmo aprender sobre esse elemento? Então siga a leitura!
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O que é viga invertida?
Viga invertida é um elemento estrutural utilizado em construções para suportar cargas em balanço, ou seja, além dos apoios usuais. Ao contrário de uma viga convencional, onde a carga é suportada pelos apoios localizados nas extremidades, a viga invertida possui uma extremidade que se estende para fora, sem um apoio direto por baixo.
Existem diferentes tipos e perfis de vigas invertidas, assim como de vigas convencionais.
Hoje, são elementos de construção muito populares, especialmente em laje treliçada com viga invertida.
A principal característica visual desse elemento construtivo é que a alma da viga (no caso, a profundidade destacada perfil T) sobra na face superior da laje (ao contrário das vigas convencionais, onde a alma sobra na face inferior e a mesa se alinha com o topo da laje).
Qual a função da viga invertida?
A função da viga invertida é criar uma laje com face inferior plana, ao mesmo tempo em que permite a construção do pé direito mais alto.
Existem algumas aplicações diferentes para as vigas invertidas, bem como diferentes razões pelas quais são utilizadas.
Há arquitetos e engenheiros que consideram esse um elemento estrutural mais visual, pois possibilita a construção de grandes halls desobstruídos e com face inferior plana (como no caso de cinemas, teatros e mesmo estacionamentos).
Como funcionam as vigas invertidas?
As vigas invertidas funcionam diferentemente das vigas convencionais. Com elas, a carga concentrada é espalhada pela área da laje, possibilitando a construção de lajes planas e niveladas.
A viga invertida possui diferentes perfis, mas aqui vamos considerar o perfil T, combinado?
Sua construção é semelhante às vigas convencionais, só que há maior peso concentrado na alma do que na mesa da viga.
É o que possibilita que o efeito de compressão ocorra na parte superior da viga (na alma, que sobra para fora da laje, com um degrau), enquanto a mesa sofre a tração do peso da laje, mantendo a estrutura segura.
Isso acontece porque essa viga é instalada entre os pilares e evita o efeito de punção, justamente por espalhar a carga concentrada — o que também reduz a espessura da laje.
Desse modo, quando aplicada, a viga invertida pode proporcionar maior altura de pé direito, melhor efeito visual e ainda podem ser utilizadas em lajes treliçadas.
Viga invertida: quando utilizar?
Para saber quando utilizar uma viga invertida, é preciso entender as características e necessidades do projeto.
Normalmente, sua aplicação segue tanto o aspecto estético, como estrutural (pois permite a construção de um pé direito mais alto, bem como maiores vãos na laje).
Que tal conferir uma lista de fatores que determinam a utilização da viga invertida? Confira:
- Permite maior vão na laje;
- Permite maior altura do pé direito;
- Ajuda a dispersar as cargas impostas na laje;
- Permite a construção de alvenaria sobre a laje;
- Pode ser utilizado como platibanda e fechamento de sacadas, reduzindo custos;
- Possibilita o rebaixamento de pisos (para piscinas ou banheiras, por exemplo);
- Melhora a estética arquitetônica, fornecendo superfície inferior do teto limpa e nivelada;
- Possibilita maior aproveitamento da luz natural quando utilizado na elevação da altura de janelas.
Existem vários exemplos da aplicação de vigas invertidas, mas um que destaca suas características é de passarelas que cruzam estações de trem, ônibus ou rodovias.
Nessas aplicações, a estrutura possui boa altura e, muitas vezes, sem qualquer obstrução de pilares.
Em que situação se utiliza viga invertida ou semi invertida?
As vigas semi-invertidas são aplicadas em projetos cujo pé direito limite a altura útil da viga, mas seja necessário construir uma viga mais alta. É comumente utilizada no fechamento de sacadas.
No caso desse elemento estrutural, as mesas não se alinham a nenhuma face da laje, sobrando um pouco na face superior, como na inferior.
Costuma-se apontar que sua utilização tem total relação com a escolha arquitetônica e estética do projeto.
Saiba como fazer o cálculo da armadura de suspensão para viga invertida
Na aplicação de vigas invertidas, pode ser necessário o uso de armaduras de suspensão. Esse elemento serve para reforçar a estrutura de carregamento, de modo a suportar a carga das lajes, diferentes efeitos de torção, entre outros.
De acordo com a apostila da UNESP, o carregamento é aplicado na região inferior das vigas invertidas. Por isso, se necessário, a estrutura precisa ter uma armadura transversal, que possa transferir o carregamento para a parte superior da viga.
Nesse cenário, é preciso calcular a armadura de suspensão, o que é feito com a seguinte fórmula:
As,susp = Vd / Fyd
No caso, Vd é a força de cálculo aplicada pela viga apoiada naquela que lhe serve de apoio, e Fyd é a resistência de cálculo de início de escoamento do aço.
Veja também: 7 dicas para calcular material de construção do jeito certo
Execução da viga invertida: conheça as etapas
Uma boa notícia para quem pensa em inserir a viga invertida em seu projeto é que sua instalação é semelhante às vigas convencionais.
O apoio pode ser direto, onde a viga é apoiada em pilares, ou indireto, onde a viga é apoiada em outras vigas.
A principal diferença para as vigas invertidas têm relação com o seu posicionamento e a utilização da armadura de suspensão (que pode variar, como explicamos acima).
Vamos às etapas?
Montagem da viga
Após os pilares serem concretados e a caixaria ser feita, a forma da viga é montada com auxílio de barras de ferro ou do material tratado que for necessário.
Aqui, destaca-se a importância de assegurar a forma com painéis de fundo e de face, travados por gravatas, a fim de evitar que o concreto posteriormente sofra os efeitos do tempo.
Essa fixação tem influência direta na estrutura final, então vale a pena ficar de olho e garantir o alinhamento completo da forma.
Montagem da armadura
Aqui, deve-se seguir a orientação da NBR 6118:
“Nas proximidades de cargas concentradas transmitidas à viga por outras vigas ou elementos discretos que nela se apoiem ao longo ou em parte de sua altura, ou fiquem nela pendurados, deve ser colocada armadura de suspensão.”
A armadura de suspensão é feita com barras cortadas e dobradas, bem como arames de fixação.
Concretagem viga invertida
Após a forma ser feita, bem como toda armação e suspensão, é hora de iniciar a concretagem viga invertida.
Esse processo pode ocorrer ao mesmo tempo em que a laje é concretada. Depende do método construtivo escolhido pelo responsável.
O primeiro passo é umedecer as formas, de modo a limpar e remover quaisquer impurezas que prejudiquem o concreto posteriormente.
Para a concretagem das vigas, recomenda-se a aplicação do material no ponto mais próximo da posição final.
Assim, é possível espalhar o concreto, evitando acúmulos que possam prejudicar o escoramento.
Após o período de cura, as formas da estrutura podem ser retiradas.
3 benefícios de usar a viga invertida
Mas afinal, porque você deveria utilizar a viga invertida? Na teoria, esse elemento estrutural é igual a uma viga convencional.
Por isso, na prática, sua aplicação depende exclusivamente das necessidades da obra, do veredito do calculista e do projeto arquitetônico.
No entanto, ainda assim, a viga invertida oferece alguns benefícios práticos para a obra — o que pode ser determinante para sua escolha.
Que tal conferir algumas das principais vantagens? Confira nossa seleção:
Permite maiores vãos na laje
Por conta de suas características estruturais, as vigas invertidas possibilitam que você construa maiores vãos na laje. Lembra do nosso exemplo das passarelas? Esse é um perfeito indicador do quão eficientes são as vigas invertidas para esse tipo de construção.
É por isso que são comumente utilizadas em salas de cinema, teatro, halls, salões e mesmo estacionamentos.
Aqui, vale também destacar a aplicação dessas vigas quando há necessidade de afundar o piso, como em piscinas ou banheiras, conferindo um aspecto agradável arquitetonicamente falando.
Melhora o aproveitamento da luz natural
Hoje em dia, o aproveitamento da luz natural é uma das principais tendências arquitetônicas: além de compor diferentes ambientes, contribuem para o que chamamos de arquitetura sustentável.
Ou seja, quanto maior e mais eficiente a incidência de luz natural em um ambiente, menor a necessidade de luz elétrica, o que reduz o uso de energia e, consequentemente, configura em um menor impacto ambiental.
Uma das principais vantagens da viga invertida é a sua capacidade de elevar o tamanho das janelas.
Quando posicionadas na estrutura externa de um edifício, por exemplo, sua característica de alinhamento da mesa à laje permite maior flexibilidade à obra.
Ou seja, a janela pode ser consideravelmente maior, o que aumenta as chances do ambiente ser melhor iluminado pela luz solar.
Fator estético: possibilita a construção de lajes lisas
Hoje, no mundo de engenheiros e arquitetos modernos, não há espaço para o duvidoso. Quanto mais otimizada for a obra, inclusive em questões estéticas, melhor.
É por isso que a construção de lajes lisas é uma tendência: além do aspecto estético, a laje lisa é fácil de trabalhar, exige menos material de preenchimento e ainda fornece espaço para livre circulação dos cabos elétricos.
É ideal para quem busca maior flexibilidade na manutenção dos ambientes.
Viga invertida: erros que devem ser evitados
Um dos principais erros que você deve evitar na hora de escolher a viga invertida para sua obra tem relação com o cálculo. Antes de tomar a decisão, certifique-se de calcular corretamente sua aplicação na estrutura, de modo a assegurar que seja realmente o modelo certo.
Lembrando que a viga invertida é segura, assim como qualquer outro tipo — porém, lembre-se de fazer o cálculo para ter a certeza de que é o elemento correto.
Outro erro que você deve evitar é não construir a forma da viga na etapa de montagem, pré-concretagem.
Esse é um erro que pode custar caro, visto que o concreto pode trabalhar após alguns dias exposto ao sol.
Sem as formas e gravatas garantindo o alinhamento da mesa e da alma da viga, você pode terminar com uma viga nada adequada estruturalmente.
Além disso, no caso de laje treliçada com viga invertida, lembre-se que a armação da laje deve sobrepor a armação inferior da viga invertida.
Já na parte de montagem e execução, garanta que todos os envolvidos utilizem equipamentos de proteção individual (EPI).
Por fim, lembre-se de seguir as melhores práticas para escolher o fornecedor de materiais de construção ideal, assegurando qualidade do começo ao fim da obra!
Confira também: Tipos de Telhas Mais Comuns e Como Instalar na Sua Obra
Conclusão
Neste guia completo, você entendeu tudo sobre vigas invertidas. Esse elemento estrutural gera dúvidas de vários profissionais envolvidos no projeto ou execução da obra.
Aqui, mostramos a você o que é, qual a sua função e como funciona uma viga invertida na obra.
Lembrando que é uma boa alternativa para quem busca aumentar o pé direito, ampliar o vão de uma laje ou mesmo tornar a laje lisa, de modo a contribuir com requisitos do projeto arquitetônico.
Na prática, tudo vai depender do seu projeto e dos cálculos realizados. E vale lembrar: não se esqueça de verificar a necessidade da armadura de sustentação!
É uma forma de assegurar que o carregamento seja suportado pela viga, sem que prejudique a estrutura.
E você, gostou do conteúdo? Esperamos que ele ajude você na sua tomada de decisão, bem como contribua para uma melhor qualidade das suas entregas!
Antes de finalizar, que tal continuar aprendendo com o Blog da Obramax? Confira nosso texto sobre os tipos e como usar as ferragens para construção!
Até a próxima!
