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Os vãos livres são as distâncias entre os pilares de uma construção, ou seja, as partes de uma obra que não possuem apoio para se manterem de pé. Em geral, a ideia dos grandes vãos está associada à funcionalidade e também contribui com a modernidade de algumas arquiteturas.
Graças às técnicas desenvolvidas pela engenharia e ao desenvolvimento de materiais leves, já é possível encontrar áreas cobertas com 10 mil m² de vãos livres de obstruções. Este tipo de projeto é mais comum em pontes e viadutos, mas também pode ser projetado em edifícios comerciais, pela necessidade de grandes áreas livres, e em centros esportivos.
Os espaços sem pilares de sustentação são construídos desde a idade média pelos egípcios, mas como eram feitos de pedra, material que não resiste à tração e precisa trabalhar sob compressão, o máximo que conseguiam construir era um espaço de até 5 m. As metragens mais significantes começaram a aparecer só depois da revolução industrial, quando foi descoberto o aço e o ferro, que são materiais leves e resistentes.
O maior problema de um grande vão é a deformação. Como não existe uma junta de dilatação (é uma peça inteiriça), as contrações e dilatações podem danificar o módulo. Para combater as deformações, recorre-se à protensão (técnica utilizada para minimizar ou até eliminar as fissuras geradas pela tração), ministrando-se inclusive contraflechas.
O Museu de Artes de São Paulo- MASP é um famoso exemplo desse tipo de obra. Com uma extensão de 74 m entre os quatro pilares que sustentam a arquitetura, a estrutura localizada na Avenida Paulista foi projetada com a intenção de não obstruir a visão para o centro da cidade e a Serra da Cantareira.
Técnicas e materiais utilizados em vãos livres
Estrutura metálica
O uso dessa estrutura é adquirido em vãos de grandes proporções, por conta de sua leveza e facilidade na montagem da estrutura.
Laje Nervurada
É recomendada quando há necessidade de resistir a grandes sobrecargas. Essa técnica permite a economia de aço e concreto, além de se reduzir o desperdício na obra.
Laje pré-moldada com treliça
Tem ganhado espaço na construção civil por proporcionar maior rigidez e suportar cargas elevadas. A tecnologia reduz o uso de fôrmas e escoramentos, racionaliza a execução e organização do canteiro de obras, reduz o custo com mão de obra e a montagem é muito mais rápida.
Concreto de Alto Desempenho (CAD)
Por ter grande resistência à compressão e mais durabilidade, o CAD permite reduzir a seção dos pilares e construir estruturas bastante esbeltas e com menor número de interferências.
Concreto pré-moldado
Pode ser protendido ou não. Indicado para projetos com geometrias especiais, canteiros com pouco espaço etc.
Madeira laminada
As “lâminas” de madeira são coladas sob pressão para formar peças estruturais leves e bastante resistentes. Esse tipo de material também controla a temperatura do ambiente.