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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

PRUSO DE PR-MOLDADOS - ESTUDO E VIABILIDADE

DIONI O. BRUMATTI

Monografia apresentada Universidade Federal de Minas Gerais como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Especialista na Construo Civil

ORIENTADOR: Prof. Dalmo Lcio M. Figueiredo

VITRIA, 2008

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Em engenharia no existem solues prontas para vencer a batalha entre custos e benefcios. Somente um bom planejamento, baseado nas necessidades especficas de cada obra, na sua localizao e nos recursos disponveis para sua execuo que podem definir a melhor alternativa. (Portal do Concreto - por DinamicSite 2005-2006)

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SUMRIO

LISTA DE FIGURAS 1 RESUMO 2 - INTRODUO 3 OBJETIVO

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3.1.1 - Objetivo Geral.......................................................................................................10 3.1.2 Objetivo Especfico..............................................................................................10 3.2 Justificativa.............................................................................................................11

4 ASPECTOS GERAIS

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4.1 Racionalizao........................................................................................................13 4.2 Os Pr-moldados e o aumento de produtividade...................................................14 4.3 Padronizao..........................................................................................................15 4.4 Organizao do Canteiro........................................................................................16 4.5 Tipos de concretos pr-fabricados..........................................................................18

5 ESTUDOS PROPOSTOS

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5.1 Escadas Pr-moldadas...........................................................................................20 5.1.1 Escadas pr-moldadas de peas gandes................................................21 5.1.2 Escadas pr-moldadas compostas por vrios elementos........................23 5.1.2.1 Escada Jacar...........................................................................24 5.2 Lajes Pr-moldadas................................................................................................26 5.2.1 Lajes semi pr-fabricadas........................................................................27 5.2.2 Lajes completamente pr-fabricadas.......................................................29 5.2.2.1 Laje pr-fabricada alveolar........................................................30 5.2.2.2 Lajes pr-fabricadas planas macias........................................32

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6 PRODUO DE PR-FABRICADOS

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6.1 Sistema produtivo Tilt-up........................................................................................33 6.1.1 Vantagens do Sistema.............................................................................35 6.1.2 Descrio do sistema produtivo...............................................................37 6.1.3 Fabricao da placa................................................................................38. 6.1.4 Processo de iamento de placas.............................................................39

7 ESTUDO DE CASO

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7.1 Processo executivo.................................................................................................41 7.1.1 Pista de preparo.......................................................................................42 7.1.2 Frma, armao e concretagem..............................................................43 7.1.3 Iamento e montagem dos paoinis........................................................45 7.1.4 Finalizao...............................................................................................46 7.1.5 Anlise da viabilidade econmica............................................................47

8 CONCLUSO REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Lance de escada pr-moldado........................................................................21 Figura 2: Frma metlica da escada pr-moldada.........................................................22 Figura 3: Projeto esquemtico da escada pr-moldada.................................................22 Figura 4: Transporte e iamento do lance da escada pr-moldada...............................23 Figura 5: Escada pr-moldad espiral (FIP, 1994)...........................................................24 Figura 6: Elementos constituintes da escada jacar: degrau (a), patamar (b), viga dentada ou jacar (c)......................................................................................................25 Figura 7: Laje treliada com enchimento cermico........................................................28 Figura 8: Laje treliada com enchimento de isopor........................................................28 Figura 9: Laje mista pr-fabricada convencional (Jos Carlos, Lajes mediterrnea, 1991)...............................................................................................................................28 Figura 10: Laje treliada com elemetos cermicos (Autor, 2006)..................................28 Figura 11: Laje alveolar com enchimento de isopor.......................................................30 Figura 12: Laje alveolar se aproximando da montagem.................................................30 Figura 13: Processo de fabricao e concretagem da laje.............................................32 Figura 14: Frma metlica e dimenso da laje pr-moldada.........................................32 Figura 15: Frontal da Igreja Metodista de Zion Illinois USA Robert Aiken 1908....34 Figura 16: Mapa de uso do Tilt-up no mundo.................................................................34 Figura 17: Preparo da frma metlica e inicio da concretagem da mesma...................37 Figura 18: Polimento da laje pr-moldada e vista area do pr-moldado......................37 Figura 19: Inicio do processo de iamento da placa pr-moldada.................................37 Figura 20: Escoramento das placas pr-moldadas........................................................38 Figura 21: Fluxograma de produo de elementos em concreto armado (MELHADO, 1998)...............................................................................................................................39 Figura 22: Projeto esquemtico das lajes pr-moldadas................................................39 Figura 23: Processo de montagem com guindaste........................................................40 Figura 24: Vista panormica do condomnio..................................................................41 Figura 25: Vista do modelo de casa do condomnio.......................................................41 Figura 26: Vista da produo mxima das lajes pr-moldadas......................................42 Figura 27: Vista do bero de produo das lajes pr-moldadas....................................42 5

Figura 28: Confeco da escada pr-moldada...............................................................42 Figura 29: Vista da montagem das frmas pr-moldadas..............................................42 Figura 30: Vista dos perfis metlicos da frma...............................................................43 Figura 31: Travamento da frma metlica com tirante...................................................43 Figura 32: Vista da instalao dos rebaixos metlicos...................................................43 Figura 33: Vista da instalao eltrica da laje................................................................43 Figura 34: Vista esquemtica do projeto executivo de produo da laje pr-moldada com o rebaixos e posicionamento dos ganchos.............................................................44 Figura 35: Concretagem da laje pr-moldada................................................................44 Figura 36: Iamento e transporte das placas.................................................................44 Figura 37: Rigging de um guindaste utilizado para montagem das placas (Catlogo Liebherr, 2006)...............................................................................................................45 Figura 38: Problema ocasionado pelo mau iamento da placa......................................46 Figura 39: Trinca de iamento........................................................................................46 Figura 40: Trinca causada pela no excentricidade dos cabos......................................46 Figura 41: Desplacamento mau sucedido......................................................................46 Figura 42: Pavimento com lajes instaladas....................................................................47 Figura 43: Tratamento das juntas entre as lajes............................................................47

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RESUMO

Uma estrutura feita em concreto pr-moldado aquela em que os elementosestruturais, como pilares, vigas, lajes e outros, so moldados e adquirem certo grau de resistncia, antes do seu posicionamento definitivo na estrutura. Por este motivo, este conjunto de peas tambm conhecido pelo nome de estrutura pr-fabricada.

Elementos pr-moldados so uma opo para aumentar a racionalizao no processo construtivo em alvenaria estrutural. Eles associam-se a particularidades desse processo com relao rapidez de execuo, rgido controle de qualidade, coordenao modular e alto nvel organizacional da produo.

Neste trabalho pesquisaram-se os pr-moldados utilizados em edificaes residenciais independentes, ou seja, casas, compostas de um sistema misto de alvenaria estrutural e peas estruturais pr-moldadas, tais como: lajes e escadas prmoldadas.

Os pr-moldados foram analisados em seus aspectos estruturais, dimensionais e geomtricos, respeitando-se as caractersticas que os tornam viveis no aspecto construtivo, como a facilidade de produo, de manuseio e de transporte. Considerouse, sempre a coordenao modular e a compatibilizao dimensional entre os componentes e subsistemas.

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INTRODUO

O processo construtivo em alvenaria estrutural foi introduzido no Brasil nadcada de 60 e consolidou-se nos anos procedentes com a evoluo tcnica e o desenvolvimento de normas brasileiras.

Este processo construtivo atendeu, e ainda atende, com sucesso, ao desafio de construrem-se no prazo, com qualidade e com baixo custo, as casas e os edifcios habitacionais. O aperfeioamento dos mtodos de clculo, ao longo dos anos, tornou possvel desenvolver edifcios de diversos padres e estruturas cada vez mais altas.

A grande vantagem do uso da alvenaria estrutural est no alto potencial de racionalizao dos materiais e dos mtodos construtivos utilizados na construo de edifcios.

A racionalizao e a industrializao caminham juntas. A aplicao de medidas racionalizadas aumenta o nvel organizacional dos processos, que base da industrializao. Entende-se por industrializao da construo o processo evolutivo que, atravs de aes organizacionais e da implementao de inovaes tecnolgicas, mtodos de trabalho, tcnicas de planejamento e controle objetiva incrementar a produtividade e o nvel de produo e aprimorar o desempenho da atividade construtiva (FRANCO, 1992).

A industrializao apresenta carter repetitivo; bem representado pela prmoldagem que reduz os desperdcios e reflete diretamente na produtividade da mode-obra. No entanto, antes de se tornarem muito repetitivas, os procedimentos e os processos devem ser altamente coerentes, para no se correr o risco de reproduzirem em larga escala, tambm os erros.

Os elementos pr-moldados so inseridos no processo construtivo sem que haja mudanas bruscas da base produtiva que caracteriza o setor. Notadamente na 8

alvenaria estrutural, eles iro associar-se s particularidades deste processo construtivo, com relao rapidez de execuo, ao controle de qualidade, coordenao modular e diminuio das improvisaes e dos desperdcios sendo capaz de levarmos em considerao reduo da ociosidade e risco de desvios de compra, reduo das horas do pessoal exposto ao risco, obra limpa e menor dano possvel ao meio ambiente, rotatividade menor da mo-de-obra e maior organizao do canteiro de obras.

A Construo Civil tem sido considerada uma indstria atrasada quando comparada a outros ramos industriais. A razo disso est no fato de ela apresentar, de uma maneira geral, baixa produtividade, grande desperdcio de materiais, morosidade e baixo controle de qualidade.

Uma das formas de buscar a reduo desse atraso com tcnicas associadas utilizao de elementos pr-fabricados de concreto. O emprego dessas tcnicas recebe a denominao de concreto-pr-moldado ou de pr-moldagem e as estruturas formadas pelos elementos pr-fabricados recebem a denominao de estruturas de concreto pr-fabricado. Com a utilizao do concreto pr-fabricado pode-se atuar no sentido de reduzir o custo dos materiais das estruturas de concreto, basicamente o concreto e a armadura. Entretanto, na parcela relativa s frmas e ao cimbramento, normalmente de maior peso no custo do concreto armado, que ela mais significativa.

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33.1.1- OBJETIVO GERAL

OBJETIVOS

O objetivo da presente pesquisa estudar os tipos de pr-moldados pesadosque possam ser utilizados em edificaes de alvenaria estrutural. Pretende-se analisar, sob o ponto de vista estrutural, tais elementos como lajes macias e escadas, respeitando-se sempre as caractersticas que os tornam viveis no aspecto construtivo, tais como: facilidade de produo, de manuseio e de transporte; compatibilidade com os outros subsistemas; e respeito s modulaes planimtrica e altimtrica da edificao.

3.1.2- OBJETIVO ESPECIFICO

Os objetivos especficos da pesquisa so:

Formao de base terica sobre conceitos de racionalizao, produtividade, padronizao, organizao da produo e coordenao dimensional, que serviro de respaldo terico para a concepo dos pr-moldados.

Obteno de experincias prticas com visitas s obras para auxiliar a anlise e a seleo dos pr-moldados mencionados anteriormente, viveis de serem empregados nas edificaes residenciais de alvenaria estrutural.

Anlise dos elementos pr-moldados sob aspectos executivos, como facilidade de produo e de transporte e interferncias com outros subsistemas, listando-se vantagens e desvantagens em comparao com outros procedimentos executivos.

Caracterizao da produo dos pr-moldados, baseada na redao de diversos autores especialistas no tema.

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3.2 JUSTIFICATIVA

Atualmente, tem havido uma progressiva busca de racionalizao dos processos construtivos, visando ao aumento da produtividade e reduo dos custos de construo, resultando em uma demanda crescente por projetos de edifcios em alvenaria estrutural racionalizada.

A grande competitividade do mercado atual, no entanto, demanda solues que, associadas ao processo construtivo em alvenaria estrutural, melhorem a eficincia do processo, eliminando etapas construtivas, minimizando interferncias entre os subsistemas e elevando a qualidade do produto final. Adotar solues voltadas industrializao, principalmente com a pr-moldagem, pode ser um caminho para melhorar a eficincia do processo.

A presente pesquisa pretende estudar os pr-moldados compatveis com os edifcios de alvenaria estrutural, para favorecer a industrializao e a racionalizao do processo, bem como a reduo do prazo de execuo da obra e com isso, elevar a produtividade e os lucros da empresa construtora.

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4Atualmente,

ASPECTOS GERAIS

torna-se cada vez mais importante a Construo Civil ser

analisada sob aspectos referentes industrializao por emprego racionalizado de tcnicas construtivas que viabilizem o aumento da produtividade e a reduo de custos.

A Construo Civil tem sido considerada uma indstria atrasada quando comparada a outros ramos industriais, por apresentar, de maneira geral, baixa produtividade, grande desperdcio de materiais, morosidade e baixo controle de qualidade (EL DEBS, 2000).

Segundo Sabbatini (1989), evoluir no sentido de aperfeioar-se como indstria o caminho natural da construo civil, portanto, industrializar-se para a construo sinnimo de evoluir.

Conforme Ciribini (apud ROSSO, 1980), a industrializao um mtodo baseado essencialmente em processos organizados de naturezas repetitivas, nos quais a variabilidade incontrolvel e casual de cada fase de trabalho, que caracteriza as aes artesanais, substituda, por graus pr-determinados de uniformidade e continuidade executiva, caractersticas das modalidades operacionais parcial ou totalmente mecanizadas.

Uma das formas de reduzir esse atraso empregar tcnicas associadas utilizao de elementos pr-moldados de concreto.

A pr-fabricao, segundo Ordonez (1974), uma fabricao fora do canteiro, de partes da construo, capazes de serem utilizadas mediante aes posteriores de montagem.

Portanto, pode-se dizer que a pr-fabricao um instrumento de grande potencial para incrementar os nveis de industrializao dos processos construtivos, mas de forma algum nico.

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A aplicao de pr-fabricados nos processos construtivos tem como objetivo proporcionar um aumento da racionalizao construtiva e com isso, elevar a produtividade e reduzir desperdcios e custos.

Nas edificaes em que o processo construtivo em alvenaria estrutural, ou seja mais racionalizado, os pr-moldados desempenham papel fundamental, associandose a particularidades deste processo, em relao rapidez de execuo, rgido controle de qualidade e coordenao modular.

FRANCO & AGOPYAN (1994) afirmam que na alvenaria estrutural em particular, encontram-se boas condies de implementao de uma ao

organizacional em obra. Isto se explica pelo maior detalhamento do projeto em relao s obras convencionais, pela maior padronizao na execuo dos procedimentos construtivos, bem como pela maior simplicidade inerente ao processo. Assim, pode-se utilizar a organizao da produo como ferramenta para se atingir um grau mais elevado de industrializao do processo, aumentando a sua produtividade, o controle na execuo dos procedimentos e conseqentemente a qualidade.

4.1 RACIONALIZAO

A nova mentalidade voltada para a produo racionalizada com qualidade, muito mais que um modismo; uma questo de sobrevivncia para as empresas. A abertura do Brasil para o mercado competitivo mundial, exige da indstria nacional uma rpida adaptao s rigorosas exigncias de um consumidor consciente de seus direitos.

O Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo (IPT) concluiu durante suas pesquisas que atravs do processo de racionalizao, as empresas procuram obter ganhos de produtividade e minimizar os custos e os prazos, sem uma ruptura da base produtiva que caracteriza o setor (IPT apud FRANCO, 1992).

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Vrios autores definem a racionalizao da construo; porm, todos concordam em ser este um instrumento para melhorar a qualidade e a produtividade e reduzir os custos.

Segundo TRIGO (1978), a racionalizao pressupe a organizao, a planificao, a verificao e as tcnicas adequadas melhoria da qualidade e ao acrscimo de produtividade.

Para ROSSO (1980), racionalizar a Construo Civil significa agir contra os desperdcios de materiais e mo-de-obra e utilizar mais eficientemente o capital e completa explicando que isso se faz por meio da aplicao de princpios de planejamento e gerenciamento, com objetivo de eliminar a casualidade das decises.

SABBATINI (1989) prope sua definio sobre o tema, a qual foi aceita e adotada por vrios autores, inclusive neste trabalho. Esta definio prescreve que a racionalizao da construo o processo dinmico que torna possvel a otimizao do uso dos recursos humanos, materiais, organizacionais, tecnolgicos e financeiros, visando atingir objetivos fixados nos planos de desenvolvimento de cada pas e de acordo com a realidade scio-econmica prpria.

A racionalizao deve estar presente em todas as fases do processo, desde as concepes iniciais, passando pelo desenvolvimento do projeto, at atingir a etapa de produo.

4.2 OS PR-MOLDADOS E O AUMENTO DA PRODUTIVIDADE

A racionalizao construtiva caracteriza-se pela introduo de alteraes que tm por objetivo um melhor aproveitamento dos recursos disponveis em todas as fases dos empreendimentos, sem uma mudana radical na base tecnolgica. Embora apresente uma definio clara, torna-se difcil encontrar um parmetro para quantificar o grau ou nvel de racionalizao. primeira vista, uma possibilidade a utilizao do conceito de produtividade como proposto por FRANCO (1992).

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Estudos sobre aumento de produtividade concluem que o efeito aprendizagem, efeito continuidade e efeito concentrao elevam consideravelmente a produtividade da mo-de-obra de um servio. Estes efeitos partem do princpio de que um trabalho executado repetidas vezes, sem interrupes e em grandes quantidades resulta na experincia da mo-de-obra e conseqentemente na melhoria do seu desempenho.

Segundo HEINECK (1991), no basta que o canteiro seja repetitivo, h necessidade de que os operrios desloquem-se sem interrupo de uma tarefa para outra; ainda mais, dentro da prpria tarefa, no pode haver paradas devido falta de materiais, falta de detalhamento construtivo, interferncia com outras tarefas, desbalanceamento e falta de elementos na equipe de trabalho, ou ingerncia de causas naturais como chuvas, etc.

Em concordncia com estes princpios, os pr-moldados preenchem os requisitos para serem considerados instrumentos de melhoria da produtividade na execuo da alvenaria estrutural.

Dados extrados de MEDEIROS & SABBATINI (1994) apontam que a adoo de alguns pr-moldados tem permitido incrementos significativos na produtividade dos pedreiros assentadores de blocos, representando um aumento de aproximadamente 30% na produtividade de execuo das paredes estruturais.

Os elementos pr-fabricados apresentam, segundo os autores, diversas vantagens tcnico-econmicas que permitem otimizar tanto a execuo da obra, como a qualidade do produto final, principalmente com a diminuio de desperdcio de material na execuo de detalhes de obra, anteriormente resolvidos de modo artesanal.

4.3 PADRONIZAO

Uma das maneiras de se obterem ganhos de produtividade atravs da padronizao.

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Padronizao definida por ROSSO (1966) como a aplicao de normas a um ciclo de produo ou a um setor industrial completo com objetivo de estabilizar o produto ou o processo de produo.

Segundo o mesmo autor, ela assume os critrios de simplificao, tipificao, unificao e permutao. estabelecida para os componentes em concordncia com fabricantes e consumidores, de forma a permitir a substituio de um produto por outro de procedncia diferente, mas com caractersticas idnticas, e nos ciclos produtivos estabelecida por equipes tcnicas aptas a determinarem a melhor maneira de se executar uma tarefa.

4.4 ORGANIZAO DO CANTEIRO DE OBRA

Atualmente, o maior desafio da economia produzir mais com menor custo e em menos tempo, sempre visando qualidade e um dos pontos crticos que afeta a produo o ambiente de trabalho.

Na Construo Civil, a problemtica do ambiente de trabalho torna-se mais acentuada, pois a fbrica se movimenta e no o produto, o edifcio; sem contar com a elevada rotatividade da mo-de-obra que dificulta o planejamento das reas de vivncia.

Na opinio de SOUZA (2000), no h sentido em se falar em qualidade na obra ou produtividade no processo construtivo quando no se tem planejado o local onde os servios da construo acontecem.

Portanto, o canteiro de obra deve ser organizado de forma a otimizar, com segurana, o fluxo de suprimentos e de pessoas e, conseqentemente, o fluxograma da produo.

O investimento no planejamento e elaborao de um canteiro de obra trar resultados positivos para a empresa, tanto no sentido quantitativo, como qualitativo. A correta estocagem de materiais e componentes reduzir as perdas, a determinao de 16

linhas de fluxo afetar a produtividade e a melhoria das condies das reas de vivncia dos trabalhadores ser absorvida como forma de motivao. Todos estes fatores levam a uma economia.

Os elementos pr-moldados podem ser industrializados ou produzidos no prprio canteiro. Nas duas situaes, necessrio que haja um canteiro organizado, com definies de espaos previamente destinados a estes elementos.

No primeiro caso, necessrio espao suficiente para estocagem do elemento at a sua utilizao definitiva, com definies de fluxos de transporte otimizados.

A forma de transporte dos pr-moldados j deve estar definida previamente ao planejamento do canteiro, permitindo melhor interao entre o local de armazenamento e equipamentos de iamento. Caso o transporte dos pr-moldados seja feito manualmente pelos prprios operrios da obra, a distncia entre o estoque e o local de utilizao dever ser a mnima possvel, com o que se reduz o risco de avarias nas peas e o risco de acidentes, assim como se diminui o esforo fsico do operrio.

interessante tambm que o cronograma fsico da obra esteja pronto, proporcionando a previso dos quantitativos de materiais e de operrios, bem como a previso do incio e durao do servio. Pela anlise do cronograma fsico, conseguem-se melhores dados sobre o espao destinado no canteiro, ao armazenamento dos pr-moldados, assim como o tempo necessrio para a estocagem.

J no caso da produo do elemento ocorrer no prprio canteiro, alm da regio de armazenamento e transporte citados anteriormente, necessrio o planejamento da rea destinada s unidades produtivas.

Elementos pr-moldados leves podem ser produzidos em instalaes mais simples e mais baratas, com pouca ou nenhuma mecanizao, evitando-se grandes investimentos de capital.

Em muitas situaes, na viso de HANAI & EL DEBS (1993), possvel empregar mo-de-obra no especializada. Entretanto, conveniente introduzir o 17

treinamento do pessoal, o controle de qualidade rigoroso e o incentivo maior produtividade.

4.5 TIPOS DE CONCRETOS PR-FABRICADOS

Os elementos pr-fabricados podem ser classificados de diversas formas, como por exemplo, quanto seo transversal, quanto ao processo de execuo, e quanto a sua funo estrutural. Uma classificao de grande interesse em relao concepo, em nvel geral, do concreto pr-fabricado, originando ao que est sendo aqui denominado de tipos de concreto pr-moldado, conforme tabela abaixo.

Quanto ao local de produo dos elementos Quanto incorporao de material para ampliar a seo Estrutura de seo resistente no local de utilizao completa definitivo Quanto categoria do peso dos elementos Quanto ao papel Desempenhado pela aparncia Concepo normal Concepo arquitetnica Estrutura pesada Estrutura leve Estrutura de seo parcial Pr-fabricado de fbrica Pr-moldado de canteiro

PLANILHA 1 - QUADRO DE CLASSIFICAO DE PR-MOLDADOS

O pr-fabricado de fbrica aquele executado em instalaes permanentes distantes da obra. Esse tipo de pr-fabricado pode ou no atingir o nvel de prfabricado, segundo o critrio da NBR-9062/85. A capacidade de produo da fbrica e a produtividade do processo, que dependem principalmente dos investimentos em frmas e equipamentos, podem ser pequenas ou grandes, com tendncia maior ao ltimo caso. Nesse caso, deve-se considerar a questo do transporte da fbrica at a obra, tanto no que se refere ao custo dessa atividade como no que diz respeito obedincia aos gabaritos de transporte e s facilidades de transporte.

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Em contrapartida ao tipo anterior, o pr-moldado de canteiro executado em instalaes temporrias nas proximidades da obra. Essas instalaes podem ser mais ou menos sofisticadas, dependendo da produo e da produtividade que se deseja. Em geral, h certa propenso a ter baixa capacidade de produo e, conseqentemente, pequena produtividade. Para este tipo de elemento no se tem o transporte longa distncia e, portanto, as facilidades de transporte e a obedincia a gabaritos de transporte no so condicionantes para seu emprego. Alm disso, esse tipo de elemento no est sujeito a impostos referente produo industrial e circulao de mercadorias.

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ESTUDOS PROPOSTOS

Por meio de anlise de projetos e de visita a obras de edifcios de alvenariaestrutural, fez-se um levantamento dos elementos pr-moldados no muito comuns a serem utilizados, mas que mereceriam ser objeto de estudo deste trabalho.

Os aspectos considerados nesta anlise referem-se facilidade de produo e montagem, viabilidade econmica e compatibilidade com o processo construtivo, que sero discutidos e comentados com mais afinco no desenvolvimento do trabalho.

Os pr-moldados podem ser classificados em duas classes: os leves e os pesados. Os leves servem mais como composio do conjunto estrutural da alvenaria enquanto que os pesados fazem parte integral do sistema estrutural em questo.

Os elementos pr-moldados selecionados foram: lajes macias planas e escadas pr-moldadas no qual se adequassem ao projeto de alvenaria estrutural de forma nica a formarem um conjunto de sistemas estruturais integrados.

A pr-moldagem, de modo geral, implica em linhas de produo mais organizadas, com a repetio das atividades e os elementos pr-moldados acabam por simplificar a execuo, eliminar retrabalhos e reduzir o nmero de etapas construtivas sem interferir na realizao de outros servios ou interromp-los.

5.1 ESCADAS PR-MOLDADAS

Escadas so elementos da edificao projetados para que o ser humano, com pequeno dispndio de energia, consiga ir andando de um nvel a outro.

A sua geometria irregular, caracterizada por planos inclinados e dentes, traz transtornos de montagem das formas e da armao e complicaes para a

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concretagem. Por todas as dificuldades que a geometria irregular proporciona, a escada requer um tempo considervel de execuo em obra.

Visando minimizar os transtornos provenientes da moldagem das escadas no local, surgem, como alternativa, as escadas pr-moldadas.

O uso de escadas pr-moldadas muito comum quando a estrutura tambm pr-moldada; porm, as vantagens deste componente j se faz sentir em outros sistemas construtivos e, mesmo quando a laje do pavimento for moldada no local, elas no deixam de ser uma soluo a se considerar.

Uma das principais vantagens dessas escadas que, aps a sua montagem, os acessos definitivos para o transporte vertical so liberados.

As solues construtivas ideais para a racionalizao do processo so aquelas em que determinados servios no interferem no andamento dos outros, buscando-se sempre minimizar as operaes de grande durao. Baseando-se nesta afirmao, pode-se dizer que a escada pr-moldada ajuda racionalizao do processo.

5.1.1 ESCADAS PR-MOLDADAS DE PEAS GRANDES A escada pr-moldada a ser estudada a monoltica de grandes dimenses, onde esse tipo composto por elemento nico, apoiado diretamente em vigas ou lajes, podendo ter ou no o patamar incorporado.

O peso dos elementos impossibilita-os de serem transportados manualmente, impondo o uso de equipamentos especiais de iamento. Portanto, a adoo deste tipo de escada depende basicamente do equipamento de montagem disponvel na obra.FIG. 1 Lance de escada pr-moldado

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A produo industrial feita por formas especais metlicas, s quais permitida alguma liberdade para a regulagem da inclinao, da largura (passo) e da altura (espelho) dos degraus, do comprimento dos patamares e da largura total da escada, possibilitando a uma mesma forma a produo de escadas com vrias dimenses.

As

formas

metlicas

permitem

alguma flexibilidade de dimenso; porm, apenas de alguns que, ao se centmetros, adquirirem

significando

escadas pr-moldadas industrializadas, ainda se est sujeito s condies impostas pelos fabricantes quanto s variaes dimensionais e sobrecargas mximas.

A norma sobre espao modular para escadas da ABNT (1982), NBR 5717, prescreve que o passo e o espelho dos degraus devem ser escolhidos de acordo com as exigncias do projeto e no so, necessariamente, modulares.FIG. 2 Frma Metlica da Escada Pr-moldada

No entanto, recomenda que os comprimentos dos degraus sejam.

Atualmente, no h conhecimento de indstrias brasileiras de pr-moldados que atuem no mercado fornecendo escadas compostas por grandes dimenses pelo sistema de industrializao de ciclo aberto; portanto, este tipo de escada fica restrito industrializao de ciclo fechado, onde no h intercambialidade dos elementos, ou produo no prprio canteiro de obra.FIG. 3 Projeto Esquemtico da Escada Pr-moldada

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O dimensionamento destes elementos segue o mesmo procedimento usado para as escadas de concreto armado moldadas no local, com o acrscimo das consideraes referentes s situaes transitrias, em que so freqentes ocorrerem solicitaes diferentes das que ocorrem na situao final.

O transporte por iamento das escadas compostas por elementos de grandes dimenses um exemplo de situao transitria com solicitaes diferentes das que ocorrem na situao final e que devem ser previstas em projeto.

FIG. 4 Transporte e Iamento do lance da escada pr-moldada

5.1.2 ESCADAS PR-MOLDADAS COMPOSTAS POR VRIOS ELEMENTOS

Este tipo de escada constitudo por vrios elementos pr-moldados de concreto armado, de tal forma que cada elemento possa ser manuseado sem o auxlio de equipamentos especiais de iamento.

Usualmente, emprega-se a escada jacar ou a nervurada, mas h o conhecimento de escadas pr-moldadas espirais.

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FIG. 5 Escada Pr-moldada Espiral (FIP, 1994)

As vantagens quanto ao manuseio, rapidez de execuo, simplificao e a economia so particulares s escadas pr-moldadas compostas por vrios elementos:

o transporte, como anteriormente apresentado, pode ser manual, pois o peso dos componentes o permite, eliminando gastos com equipamentos especiais de iamento;

a execuo em obra resume-se em fixar os componentes no local previsto, favorecendo a rapidez e a simplificao, sendo estas duas caractersticas compatveis com edifcios em alvenaria estrutural, e

a reduo do peso proporcionada pela espessura reduzida traz economia de armadura

5.1.2.1 ESCADA JACAR

A escada jacar um expressivo exemplo do uso de elementos pr-moldados de pequena espessura compatveis com o manuseio do operrio da construo e plenamente aplicveis em edifcios de alvenaria estrutural.

A afinidade entre o processo construtivo em alvenaria estrutural e as escadas jacar est na presena de paredes portantes capazes de suportarem as cargas provenientes do chumbamento de peas pr-moldadas e pelo fato de os elementos

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pr-moldados da escada chegarem ao local de execuo j prontos, restando apenas a montagem no devido local.

Em geral, a escada jacar composta por:

duas vigas denteadas ou vigas jacar; degraus em L; patamares pr-moldados; peas de apoio do patamar, e peas complementares de ajuste.

A escada jacar assim denominada pois os dentes da viga de sustentao assemelham-se cauda de um jacar.

O peso mximo dos elementos pr-moldados de 50 kg por operrio (GRANDJEAN, 1991), o que leva o projetista reduo das dimenses das peas. H a possibilidade das peas serem manuseadas por dois operrios, elevando-se o limite de peso para 100 kg.

FIG. 6 Elementos constituintes da escada jacar: degrau (a), patamar (b) e viga dentada ou viga jacar (c)

Uma opo para trabalhar-se com pequenas espessuras o uso de concretos de granulometria fina, cobrimento da armadura de 1 cm e dimetro das barras de ao de, no mximo, 6,3 mm. 25

Para garantir o comportamento eficaz dos elementos, cuidados devem ser tomados na fase de execuo, principalmente com relao s dimenses, ao cobrimento da armadura e ao acabamento final. As pequenas espessuras e o cobrimento mnimo exigem tcnicas apuradas de execuo. So bem aceitas as tcnicas aplicadas argamassa armada, juntamente com um controle de execuo.

Os ajustes dimensionais precisam ser rigorosamente respeitados e o acabamento final da superfcie das peas deve apresentar boa aparncia, pois, muitas vezes, no se far uso de revestimentos.

Sugere-se o uso de formas metlicas para atender aos cuidados propostos, porm, esta uma deciso a ser tomada pelo construtor, que analisar a relao custo/benefcio que o investimento trar para seu empreendimento.

A conformao da escada comea pelo chumbamento das vigas denteadas na alvenaria. O chumbamento feito com buchas e parafusos ou com chumbadores; para tanto, recomendvel preestabelecer os furos nas vigas e preferencialmente, preencher os blocos que recebero os parafusos com graute.

5.2 LAJES PR-MOLDADAS

Uma laje o elemento estrutural de uma edificao responsvel por transmitir as aes que nela chegam para as vigas (ou diretamente para os pilares no caso de lajes fungiformes) que a sustentam, e destas para os pilares, sendo elementos estruturais bidimensionais, caracterizadas por ter a espessura muito menor do que as outras duas dimenses e o carregamento que nelas atuam serem perpendiculares ao seu plano mdio. As lajes pr-moldadas surgiram atravs de muita pesquisa em busca de vencer grandes vos com a quantidade minima de possvel de altura, mais gil para ser montadas e no precisando de escoramentos e formas. Isso s possivel com o trabalho geomtrico bem definido onde se constitui de placas de lajes que ao serem submetidas a esforos de trao e compresso, diminuindo-se o seu peso prprio,

26

podendo ser dimensionada com armao CA50 e CA60, cordoalhas de protenso e cabos de protenso. Baud (1981), distingue dois tipos caractersticos de lajes pr-moldadas, a base de concreto armado:

a) lajes semi-pr-fabricadas, nas quais o elemento resistente a trao executado em fbricas e o concreto, que ir resistir a compresso, lanado no prprio local; b) lajes completamente pr-fabricadas, onde todo o elemento estrutural confeccionado na indstria e colocado, posteriormente, na obra.

Cada um destes tipos tm caractersticas diferentes, as quais acarretam vantagens e desvantagens, que devem ser consideradas em cada caso em particular.

Segundo SOUZA (1988), a grande maioria das tecnologias utilizadas na construo, constitui-se de processos e produtos convencionais, observando-se em algumas regies do pas a utilizao de processos racionalizados e semiindustrializados" (Souza, 1988).

5.2.1 LAJES SEMI-PR-FABRICADAS

Visando um menor custo/ benefcio comeou-se analisar vrias formas na concepo e fabricao de lajes, como as lajes nervuradas in loco, onde o consumo de concreto reduzido e o peso prprio aliviado, por meio de introduzir elementos como: tijolo furado, tubo de papelo reforado, bloco de concreto leve, isopor, lajotas cermicas entre outras. Dentro desse sistema existem variaes das nervuras tais como: - Nervurada treliada, onde as lajes treliadas pr-moldadas tm como vantagem a reduo da quantidade de frmas. Hoje, utiliza-se o sistema treliado com nervuras pr-moldadas, executadas com armaduras treliadas. A laje treliada composta de uma estrutura espacial com vigas e elementos de enchimento que podem ser cermicas, EPS (isopor), concreto, concreto celular e outros. 27

FIG. 7 Laje treliada com enchimento cermico

FIG. 8 Laje treliada com enchimento de isopor

- Nervurada protendida, onde as lajes nervuradas podem ser executadas com vigas ou vigotas protendidas de fbrica, quando necessrio resistir a vos maiores. Mesmo com tantas vantagens em relao a reduo de concreto e peso prprio apontado como desvantagem desse sistema o custo excessivo dos elementos de madeira utilizados como frmas para receber e moldar o concreto. Em busca de minimizar esse custo, surgiro ento as vigotas pr-fabricadas de concreto armada utilizadas em conjunto com lajotas cermicas, reduzindo assim significativamente o custo de frmas e aumento a praticidade do sistema construtivo economizando-se em mo-de-obra e tempo. Com este sistema consegui-se uma reduo considervel no custo final da laje, gerando benefcios razoveis dentro da estrutura como um todo. Por outro lado, este sistema bastante limitado no podendo com ele atender e grandes cargas acidentais. Isso se deve a alguns fatores principais, tais como a falta de aderncia entre a superfcie das vigotas e o concreto de cobertura, no garantindo a monoliticidade a estrutura.

FIG. 9 Laje mista Pr-fabricada convencional (Jos Carlos, Lajes Mediterrnea 1991)

FIG. 10 Laje trelia com elementos cermicos, (Autor 2006)

28

Vantagens - O mercado oferece uma srie de alternativas para execuo de lajes pr-moldadas com nervuras. Os elementos pr-moldados empregados na laje nervurada apresentam boa capacidade portante no momento da moldagem do restante da laje, reduzindo assim a quantidade de frmas e escoramentos em relao ao sistema convencional. Quando as lajes treliadas so executadas de forma nervurada, apresentam reduo do volume de concreto e armaduras.

Desvantagens - A execuo da laje nervurada deve ser cuidadosa, pois pode apresentar trincas depois de pronta em razo da falta de aderncia da capa de concreto. Quando executada sem os elementos pr-fabricados, a laje treliada tem como desvantagem a baixa produtividade e a utilizao intensiva de mode-obra. O trabalho de armao demorado e h dificuldade de concretagem.

5.2.2 LAJES COMPLETAMENTE PR-FABRICADAS

As lajes pr-fabricadas de concreto de grande porte podem servir de pr-lajes ou de lajes acabadas. As lajes pr-fabricadas so empregadas em edificaes em que pilares e vigas so moldados in loco, recebendo depois capa de solidarizao de concreto armado com tela soldada, que varia de 5 cm a 10 cm. Em outro tipo de aplicao, tais como plantas industriais, grandes supermercados, mezaninos de reas comerciais etc., so utilizadas como laje acabada, junto com vigas, pilares e at fechamentos pr-moldados.

Vantagens - As peas chegam prontas na obra e so iadas at os pavimentos. Esse processo de montagem industrial aumenta a rapidez de execuo da obra, libera espao no canteiro, pois dispensa estocagem de material, elimina desperdcios e oferece boa produtividade. As lajes pr-fabricadas contam com controle de qualidade no processo industrial. Durante a produo, so controladas a umidade, cura, temperatura, adies ou tenso das cordoalhas, o que resulta em peas sem deformaes e com textura e colorao uniformes. Atualmente, as lajes pr-fabricadas mais usadas so alveolares (mais leves) e j vm protendidas de fbrica. 29

Desvantagens - A modulao das peas pr-fabricadas ainda no foi adotada pelo mercado como um todo. Por isso, importante o construtor administrar os elementos a serem utilizados em cada tipo de obra. A estrutura pr-fabricada tambm tem movimentao diferente da tradicional entre os seus vrios componentes. Se os elementos no forem utilizados de modo compatvel, podem gerar patologias inesperadas. Os custos iniciais dos pr-fabricados tambm so mais altos, e a escolha depende das necessidades especficas de cada obra ou da conjuntura econmica.

5.2.2.1 LAJE PR-FABRICADA ALVEOLAR

A laje Alveolar tem sua altura estabelecidas em H16, H20, H30, H40 e H50, so indicadas para vo maiores que 5 metros e obras acima de 100m , podendo resistir sobrecargas de 1,5KN/m sendo peas de lajes sem a utilizao do concreto protendido e sim apenas armaduras CA60 em sua parte inferior para resistir aos esforos de trao at 2,5KN/m com o uso do concreto protendido.

As lajes alveolares protendidas so produzidas por extrusoras que se movem devido a alta compactao do sistema de extruso formando um bloco nico. As vigas apresentam contra flechas devido a esforos de protenso a que so submetidas. Esse processo assegura perfeita aderncia aos cabos evitando segregao entre camadas, permite produzir lajes com at 50cm de altura para vos de 20 metros

FIG. 11 Laje Alveolar com enchimento de isopor

FIG. 12 Laje Alveolar se aproximando da montagem

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Aps o corte, ao serem retiradas da pista, as lajes passam por um inspeo final e so encaminhadas para o setor de estocagem ou diretamente carregadas. As lajes so transportadas em carreta padro e colocadas sobre suporte de madeira, empilhadas de forma a no exceder 6 lajes por pilhas, podendo-se acomodar at duas lajes entre pilhas de uma mesma carga, desde que no exceda 28t. As lajes alveolares, por serem executadas em pistas metlicas, apresentam a superfcie inferior lisa, eliminando a necessidade de revestimento. Na face superior se necessrio especificado capeamento com tela soldada para melhor distribuir as sobrecargas. A resistncia ao cisalhamento de lajes alveolares pode ser governada por dois mecanismos bsicos: a) quando a fora de cisalhamento prxima ao apoio produz uma tenso principal de trao em um ponto crtico da nervura entre os alvolos, excedendo a resistncia de trao do concreto; b) quando a tenso de trao produzida por cisalhamento combinada com outras tenses de trao no concreto, como, por exemplo, as tenses de trao causadas pela introduo da fora de protenso na regio de transferncia e/ou por tenses de trao causadas pela presena combinada de flexo.

A eficincia do projeto de lajes alveolares pr-moldadas de concreto pode ser avaliada por meio de ensaios de elementos de lajes (ensaios para controle da qualidade, ensaios de prova de carga para verificao de projeto e ensaios de pesquisa e desenvolvimento). O ensaio de cisalhamento permite, alm de avaliar a resistncia ao cisalhamento da laje alveolar, avaliar indiretamente a resistncia trao do concreto e a ancoragem. 31

5.2.2.2 LAJES PR-FABRICADAS PLANAS MACIAS

As lajes pr-fabricadas planas e macias so consideradas completamente prfabricadas porque so produzidas totalmente pelo processo industrializado, ou seja, numa fbrica produtora ou em uma central implantada dentro do prprio canteiro de obras, no qual necessrio a utilizao de apoio mecanizado para o transporte e para a montagem.

Tratam-se de lajes que variam de espessura de 10cm a 12cm e dimenses de vos de 2,5 metros de largura a 8,00 metros de comprimento, portanto vencem pequenos vos dependendo do dimensionamento dado pelo calculista, sendo necessrio o apoio por completo na alvenaria estrutural. Elas so produzidas por um processo semelhante ao de placas de vedao vertical, chamado Tilt-up, onde ser descrito mais detalhadamente no captulo seguinte.

O dimensionamento feito para que suportem os vos com apenas malhas de tela soldada tipo Q e reforos pontuais nos ganchos de iamento para montagem e desplacamento das mesmas.

FIG. 13 Processo de fabricao e concretagem da laje.

FIG. 14 Frma Metlica e dimenso da laje pr-moldada.

32

6

PRODUO DE PR-MOLDADOS

A produo dos pr-moldados merece ateno especial, pois se realizada semcontrole pode pr a perder todo um projeto bem elaborado, trazer patologias edificao e at comprometer a segurana estrutural do elemento.

6.1 SISTEMA PRODUTIVO TILT-UP

O processo Tilt-up consiste na tcnica de produzir elementos em concreto armado na posio horizontal, no prprio canteiro de obras, e posteriormente bascullos, iando-os para a posio vertical e definitiva. O Tilt-up foi proposto, pela primeira vez, em 1904, num concurso de Novos Mtodos Construtivos para habitaes com dois pavimentos nos EUA, nada mais, nada menos que por Thomas Edson aonde concorreu apresentando um sistema de execuo da fachada em um nico painel, com as aberturas para as janelas e portas. Pode-se definir o sistema construtivo estrutural baseado na execuo de paredes pr-moldadas em concreto armado, moldadas na prpria obra utilizando uma laje (Rivera) et al, p5, 2005 piso ou outra superficie extremamente plana e sem imperfees designada para esses, como forma. Aps preparada a superfcie e ultrapassado o perodo estabelecido para a cura do concreto, o elemento iado e pocisionado. Essas peas podem ter somente funo de vedao como painis j utilizados em grande escala no mercado, ou ento, funo estrutural permitindo o dimensionamento ou at o mesmo a eliminao de alguns elementos estruturais. A origem do sistema Tilt-up no claramente definida entre os pesquisadores. Uma das primeiras citaes que encontramos ocorre no livro A survery of the Turkish Empire de 1799, escrito pelo historiador Willian Eton. No livro o historiador cita u exemplo de construo onde um pedreiro com pregos e cordas marcavam um semicrculo no cho, posicionava os blocos, fixava-os com um tipo de gipsita formando um arco e ento erguia o arco em sua posio final (Rivera et al., p.5, 2005).

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No incio do sculo XX, para a realizao da obra do Camp Logan Rifle Range, em Ilinois nos EUA, o americano Robert Aiken projetou e executou paredes de sustentao armadas e escoradas. As paredes foram construdas no cho e ento, posteriormente, foram erguidas e colocadas na fundao j prontas. Aiken j aplicou essa tcnica em diversos projetos dentre os quais se destaca o projeto para a construo de uma Igreja Metodista em Zion, Ilinois/ EUA, em 1910, (Rivera et al., p.5, 2005).

FIG. 15 Frontal da Igreja Metodista de Zion, Illinois - USA - Robert Aiken - 1908

As paredes foram moldadas in-loco em uma base lisa composta de areia, com o concreto lanado envolta das armaes das portas e janelas. Com as paredes finalizadas e com o auxilio de uma talha e um primitivo guindaste, as paredes eram ento iadas na posio final. (Rivera et al, 2005).

FIG. 16 Mapa de Uso do Tilt-up no mundo

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6.1.1 VANTAGENS DOS SISTEMA

Dentre inmeras vantagens que encontramos no sistema podemos destacar:

Rapidez Com a construo horizontal das paredes, a ausncia de colunas e fundaes simplificadas, fcil observarmos o benefcio financeiro que representa uma obra entregue em tempo muito menor. Em alguns casos, este fator significa a soluo para uma aparente inviabilidade, graas eficcia de custos.

Qualidade Concreto armado, construdo em condies que permitem maior controle e homogeneidade, acabamento e tratamentos especficos para cada indstria, piso padro superior, coberturas em sistemas avanados. Do primeiro dia de terraplanagem, ltima mo de pintura, qualidade no apenas uma vantagem, mas uma regra.

Economia No necessrio o uso de calculadora para saber o significado de custo zero em pilares e vigas laterais, alm da significativa economia em fundaes e maior velocidade de construo.

Segurana As paredes so moldadas no nvel do piso, eliminando formas verticais, significando maior segurana para a equipe de construo, e maior segurana de qualidade homognea.

Versatilidade Na confeco de paredes, na incluso de sistemas especiais, na aplicao de coberturas sofisticadas.

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Beleza - Com Tilt-up a estrutura do edifcio pode ser muito atrativa. Grandes painis Tilt-up podero receber uma enorme variedade de tratamentos decorativos, tais como coloraes ilimitadas, que podem ser adicionadas a misturas do concreto ou as pinturas texturizadas, ou moldes superficiais em diversos tipos, com haletas, pedras, tijolos, alm de muitos outros efeitos decorativos.

Durabilidade Muitos edifcios construdos na dcada de 50, mostram poucos sinais de idade, mesmo aps meio sculo de vida. De fato, edifcios construdos em 1908 ainda se encontram em servio.

Conforto Acstico e Trmico Se o edifcio estiver em rea ruidosa, ou abrigar um processo industrial ruidoso, voc contar com todas as vantagens das propriedades acsticas do concreto. A massa absorve com mais eficcia que qualquer edifcio de fechamento metlico. a massa trmica inerente aos painis reduzir os picos e cargas trmicas do sistema de refrigerao. Indstrias que exigem controle de temperatura interna prxima de zero, podem, contar com painis tipo sanduche, com isolamento trmico entre duas camadas de concreto.

Expanso Um edifcio em Tilt-up pode ser projetado e construdo permitindo fcil expanso, simples destacando e re-locando os painis ou corando novas aberturas sobre os mesmos.

Custos com seguro menores O concreto fornece maior resistncia ao fogo que outras estruturas convencionais, principalmente estruturas metlicas.

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6.1.2 DESCRIO DO SISTEMA PRODUTIVO

A idia bsica do sistema consiste na construo de paredes e lajes de concreto armado sobre o piso nivelado que funciona como uma frma. Portanto, o piso grande importncia para o sistema Tilt-up e, ao contrrio dos outros tipos de sistemas onde o piso executado no final da obra, no sistema Tilt-up o marco inicial da obra.

FIG. 17 Preparo da Frma metlica e inicio da concretagem da mesma

FIG. 18 Polimento da laje pr-moldado e vista rea do pr-moldado

Aps a confeco do piso, as frmas e armaes dos painis so montados sobre o piso. Deve-se utilizar um desmoldante adequado que seja suficientemente eficaz. Ainda, nesta etapa so includas as aberturas de portas e janelas, bem como frisos e texturas decorativas.

FIG. 19 Inicio do processo de iamento da placa pr-moldada

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Aps a execuo dos painis e a cura, os mesmos so iados por um guindaste e posicionados sobre as fundaes e, escorados. Mais tarde as escoras so retiradas quando a execuo das lajes de coberturas que fornecero aos painis o travamento e estabilizaes necessrias.

FIG. 20 Escoramento das placas pr-moldadas

6.1.3 FABRICAO DA PLACA O processo de fabricao assemelha-se muito ao de execuo de um piso de concreto, mais com outras peculiaridades.

A primeira etapa do processo consiste na preparao da base que servir como frma para a placa. Definidas as dimenses, prepara-se uma pista de produo, essas pistas so geralmente construdas por pisos de concreto concludos e, que devido a sua planicidade, apresentam caractersticas prprias para a realizao do processo. Caso no haja nenhum piso executado ou no haja possibilidade executiva de realizao, executa-se uma pista, que nada mais do que um piso de concreto magro de espessura varivel de 5 a 7cm com um acabamento liso. Na maioria dos casos, no necessrio o aumento de rea para a montagem, uma vez que os painis podem ser executados e montados no interior da obra", afirma Vendramini. Conforme o nmero de placas, possvel otimizar o uso das frmas, planejando o reso assim que completado o permetro da obra. Quando no h espao suficiente, possvel empilhar at seis painis. Thomaz lembra que "as primeiras peas fundidas sero as ltimas a serem montadas". Segundo ele, a seqncia de montagem deve fazer parte de um plano bem elaborado, a fim de economizar com o aluguel de guindastes e principalmente acelerar a solidarizao do conjunto.

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Na concretagem inserimos em determinadas posies inserts na frma. Um dos inserts que existem o lift, porm h outros tipos que por serem metlicos atuam como ponte de ligao atravs de solda entre a cobertura e o painel entre pilares e painis e at mesmos entre duas placas.

FIG. 21 Fluxograma de produo de elementos em concreto armado (MELHADO, 1998)

Aplica-se o desmoldante no piso para evitar que o painel seja aderido, facilitando desta forma, o iamento do painel quando concludo. O concreto especificado com base no dimensionamento do painel lanado, adensado, nivelado e a sua superfcie regularizada.

6.1.4 PROCESSO DE IAMENTO DAS PLACAS Durante a cura do painel, geralmente no perodo de 5 a 7 dias, as formas so retiradas, juntamente com todas as

aberturas. Itens e pontos de conexo so expostos para a fixao de elementos de iamento. A quantidade e o posicionamento das pegas so determinados em funo da geometria e do peso das paredes. Segundo Vendramini, o mais costumeiro o empregoFIG. 22 Projeto esquemtico das lajes pr-moldadas

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de dois pares de quatro pegas com duas linhas. No entanto, se as placas forem irregulares, planeja-se mais

cabos. Oggi diz que em uma mesma obra possvel ter diferentes

configuraes de cabos. Utilizam-se grandes guindastes para essa operao. A preparao para o iamento tambm inclui o trabalho de fundao, marcao, nivelamento de juntas e qualquer pino de conexo.FIG. 23 Processo de montagem com o guindaste.

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7

ESTUDO DE CASO

O objetivo do estudo de caso desse trabalho a obra do Aldeia Parque Igarapda Construtora e Incorporadora Morar em parceria com a Cyrela Brazil Reality. A obra est sendo executada na cidade de Laranjeiras-ES. Trata-se de um condomnio

residencial de casas no Alto da Colina do qual composto de 191 casas com um prazo de execuo de obra de 20 meses.

Fig. 24 Vista Panormica do condomnio

Fig. 25 Vista do modelo de casa do condomnio.

Para que o prazo de entrega do condomnio fosse garantido, rapidez na execuo era imprescindvel sem que gerassem maiores transtornos. Por esse motivo os mtodos tradicionais no atendiam plenamente essa condio, ento a soluo foi adoo de sistemas construtivos baseados em pr-moldados, portanto diante desses critrios foi estabelecido que as casas fossem construdas atravs de um sistema misto de alvenaria estrutural e lajes pr-moldadas baseados numa sistemtica, bem parecido de produo, de placas Tilt-up, no entanto com uma variao de tipologia executiva e processual, sendo o mtodo construtivo produzido em grande escala, onde teria um resultado satisfatrio para esse tipo de negcio.

7.1 PROCESSO EXECUTIVO As lajes pr-moldadas foram dimensionadas em funo da variao de modelos de casas, logstica do canteiro e logstica de transporte, sendo cada modelo composto por at 7 tipos de lajes com medidas diferentes. 41

7.1.1 PISTA DE PREPARO Normalmente, utiliza-se o prprio piso de concreto do prdio como frma para execuo das placas. Na obra do Aldeia Parque, no foi possvel esse formato devido a restrio de espaos para a confeco das placas prximo as casas. Por isso, foi criada, em uma rea do condomnio, uma central de pr-moldados no qual conforme o nmero de placas foi possvel otimizar o uso de frmas e seus reusos atravs da confeco de at 10 lajes uma sobre a outra apartir de uma pista ou bero especifico em funo do modelo de laje de cada casa, sendo a superfcie das placas polidas para que a placa de baixo sirva de frma de fundo da de cima. Dessa forma, foi capaz de concentrar a mo-de-obra em apenas uma rea facilitando a otimizao do processo e produtividade da equipe.

Fig. 26 Vista da produo mxima de lajes pr-moldadas.

Fig. 27 Vista do bero de produo das lajes pr-moldadas.

Fig. 28 Confeco de escadas pr-moldadas

Fig. 29 Vista da montagem das frmas pr-moldadas.

As pistas ou beros no possuem qualquer funo estrutural, para tanto, no houve necessidade de nenhum projeto especifico. O concreto utilizado para a fabricao foi de Fck 30Mpa. Como as placas so fabricadas uma sobre as outras o 42

tempo de cura entre elas diferenciado sendo necessrio que a ltima laje da pilha tenha no mnimo 8 dias de cura para que seja feito o processo de iamento. Mesmo assim, aps a instalao da laje no local recomendado que se coloque algumas escoras pontuais nos panos para que se evitem parte da deformao gradativa da estrutura.

7.1.2 FRMA, ARMAO E CONCRETAGEM A produo das frmas baseia-se nas tcnicas utilizadas para execuo de pisos de concreto. As placas possuem uma espessura mdia de 12cm, sustentadas atravs de cantoneiras metlicas e tirantes. Para execuo de diversos rebaixos, frisos e acabamentos nas bordas foram determinados que se utilizassem cantoneiras de alumnio, quadros de metalon e frisos trapezoidais de madeiras de 5cm de altura para a previso das futuras ligaes das instalaes eltricas e hidrulicas entre uma placa e outra ou entre um pavimento e outro.

Fig. 30 Vista dos perfis metlicos da frma.

Fig. 31 Travamento da frma metlica com tirante.

Fig. 32 Vista da instalao dos rebaixos metlicos.

Fig. 33 Vista da instalao eltrica da laje.

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A armao obedeceu a um projeto especifico para cada placa em funo de seu modelo sendo composta por duas camadas de telas soldadas e com reforos nos ganchos para o iamento das mesmas.

Fig. 34 Vista esquemtica do projeto executivo de produo da laje pr-moldada com os rebaixos e posicionamento dos ganchos.

O lanamento e o adensamento do concreto obedecem aos padres estabelecidos, sendo determinados para as placas o Fck 30Mpa, conseguindo assim, alcanar valores mnimos de resistncia da pea e realizar a desforma e o iamento dos painis com segurana e num tempo bem menor que o convencional realizado.

Fig. 35 Concretagem da laje pr-moldada

Fig. 36 Iamento e transporte das placas.

44

7.1.3 IAMENTO E MONTAGEM DOS PAINIS

As

placas

so

dimensionadas conforme sua disposio e esforos

recebidos. Porm, como na maioria dos pr-moldados, um dos momentos de e maior de

esforo

localizado

importante considerao nos clculos estruturais, o do iamento da placa de concreto, assim uma atuao

concentrada de esforos. Como dito anteriormente, esse fator contribui decisivamente para a alterao na especificao do concreto dos painis.Fig. 37 Rigging de um guindaste utilizado para a montagem das placas (Catlogo Liebherr, 2006)

A montagem das placas , normalmente, realizada por guindastes com capacidade de carga de 30 toneladas. Esse guindaste devido ao seu plano de rigging, suporta na situao oferecida pela obra placas de no mximo 10 toneladas.

Devido a isso, quando o iamento no bem sucedido ou a placa no bem equilibrada na hora do erguimento, o no atingimento do fck de cura ou desequilbrio nos cabos de iamento gera provenientes fissuras e trincas que podem acarretar at a perda da funo estrutural da pea, condenando-a.

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Fig. 38 Problema ocasionado pelo mau iamento da placa.

Fig. 39 Trinca de iamento.

Fig. 40 Trinca causada pela no excentricidade dos cabos.

Fig. 41 Desplacamento mau sucedido..

7.1.4 FINALIZAO No dia seguinte ao iamento so realizadas as interligaes eltricas entre as placas e as juntas entre as lajes so seladas atravs do grouteamento e protegidas contra as intempries. No encontro entre a alvenaria e a laje pr-moldada realizado o aperto a fim de evitar possveis trincas ou ao das chuvas.

46

Fig. 42 Pavimento com lajes instaladas

Fig. 43 Tratamento das juntas entre as lajes.

7.1.5 ANLISE DA VIABILIDADE ECONMICA Com o objetivo de fazer uma primeira avaliao da viabilidade econmica da proposta construtiva, foi desenvolvida uma comparao de custos para um caso tpico entre uma casa, de dois pavimentos com as mesmas dimenses e tamanhos, com uma sistemtica construtiva convencional e uma no sistema misto de alvenaria estrutural e laje pr-moldada.

A alternativa construtiva convencional remete a uma edificao na qual a sua alvenaria uma alvenaria de vedao, portanto sem funo estrutural, com um conjunto de pilares e laje macia plana executada in-loco enquanto que a alternativa mista de alvenaria estrutural e laje pr-moldada foi necessria criao de uma central de pr-moldados para que fosse possvel produzir e armazenar um volume maior de lajes pr-moldadas macias e planas para assim dar vazo para a execuo da alvenaria estrutural.

47

ITEM11.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4

ESTRUTURA CONVENCIONAL X PR-MOLDADO - CASA A PR-MOLDADO CONVENCIONAL DESCRIO QUANT. PREO PREO QUANT. PREO PREOUNID. TOTAL UNIT R$ TOTAL R$ TOTAL UNIT R$ TOTAL R$

INFRA-ESTRUTURAGABARITO FRMA E DESFORMAFORMA RADIER FORMA EXTRA RADIER FORMA METLICA DO RADIE MO-DE-OBRA PARA FORMA METLICA RADI DESFORMA

5.631,90CASA 1,00 284,29 284,29 1,00 284,29

5.587,17284,29

M M CASA CASA M 6,89 0,01 1,00 14,19 13,87 7.500,00 63,48 4,88 95,56 82,50 63,48 69,25

7,30 6,89

13,87 13,87

101,25 95,56

14,19

4,88

69,25

ARMAOTELA LAJE PISO TRREO TELA EXTRA RADIER

kg kg

288,00 35,00

3,64 3,64

1.048,32 127,40

288,00 35,00

3,64 3,64

1.048,32 127,40

CONCRETOCONCRETO MAGRO LAJE PISO TRREO = 5CM CONCRETO MAGRO EXTRA RADIER E=5CM CONCRETO BOMBEADO 30MPa RADIER CONCRETO BOMBEADO 30MPa EXTRA LAJE PISO

M M M M

3,35 1,40 13,96 2,23

154,73 154,73 193,09 193,09

518,35 216,62 2.695,54 430,59

3,35 1,40 13,96 2,23

154,73 154,73 193,09 193,09

518,35 216,62 2.695,54 430,59

22.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5

SUPER ESTRUTURAFRMA E DESFORMAFRMA PILAR TRREO E SUPERIOR METLICO FRMA LAJE TRREO E SUPERIOR FRMA ESCADA E VIGA PASTA DESMOLDANTES DESFRMA FRMA ENCARREGADO E CONSULTORIA DA STONE ESTRUTURA PR-MOLDAD0 LAJES E VIGAS FRMA ENCARREGADO E CONSULTORIA DA STONE ESTRUTURA PR-MOLDADO - ESCADA SINAL PARA TRANSPORTE DE MOLDE

14.592,20 M M M M M M 126,00 139,44 13,48164,91 201,60 449,00

17.406,39

13,44 -

12,27 22,13 28,58 1,60 3,22 150,00

48,93 126,00 55,00

12,27 22,13 28,58

600,37 2.788,38 1.571,90

229,93

3,22

740,37

2.1.6

2.022,00

2.1.7

M MCASA

1,00 14,48

250,00 4,35

250,00

2.1.8 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3

62,99 1,00 2.000,00 2.000,00

ESCORAMENTO ARMAOTELA LAJA TRREO E SUPERIOR ARMAO CORTADA E DOBRADA

kg kg

610,00 1.015,00 14,48 0,75 2,24

3,64 3,41 193,09 221,79 207,76

2.220,40 3.461,15

517,00 1.038,00

3,64 3,41

1.881,88 3.539,58

CONCRETOCONCRETO BOMBEADO 30 Mpa CONCRETO CONVENCIONAL PILARES 30 Mpa GROUTEAMENTO DE ALVENARIA ESTRUTURAL

M M M

2.795,94 166,34 465,38

19,74 1,56

193,09 221,79

3.811,60 345,99 -

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2.4.4 2.4.5 2.4.6 2.4.7 2.5 2.5.1 2.6 2.6.1

CONTROLE TECNOLGICO DOS MATERIAIS GROUTEAMENTO DOS PILARES, ENCONTRO DE LAJES E FUROS DE INSTALAO PLATAFORMA PARA MOLDAGEM DAS LAJES POLIMENTO PARA ACABAMENTO DAS LAJES PR-MOLDADAS

VB CASA VB M

1,00 1,00 1,00 116,53

126,32 652,90 79,00 4,00

126,32 652,90 79,00 466,12

1,00

126,32

126,32

OUTROSOUTROS ITENS ESPECIAIS LAJES PR-MOLDADAS, MATERIAIS PARA IAMENTO DAS LAJES PR-MOLDADAS

M

14,48

17,55

254,12

EQUIPAMENTOSEQUIPAMENTOS PARA MONTAGEM DAS LAJES PRMOLDADAS (MUCK E GUINDASTE)

CASA

1,00

754,02

754,02

2.7 2.7.1 2.7.2 2.8 2.8.1 2.8.2

ALVENARIAALVENARIA ESTRUTURAL DE 14CM ALVENARIA ESTRUTURAL DE 9CM

5.924,80M M 142,74 87,7 28,47 21,22 4.063,81 1.860,99 230,44 21,22

4.889,94

4.889,94

REVESTIMENTOSGESSO LISO NO TETO PARA CORREES QUADROS DE GRANITO DIFERENA ENTRE PAREDE DE 14CM E 9CM

2.374,53M VB 199,00 1,00 2,50 1.877,03 497,50 1.877,03 199,00 1,00 7,50 1.313,92

2.806,421.492,50 1.313,92

PR-MOLDADO

28.523,42

CONVENCIONAL

30.689,92

Planilha 2 Estudo comparativo entre estrutura convencional e sistema misto de alvenaria estrutural e lajes pr-moldadas

Diante dos custos apresentados na planilha acima percebemos que existem pontos relevantes a serem considerados quando comparado os dois sistemas (Convencional In-loco x Alvenaria estrutural e Laje Pr-moldada), tais como: - Frma No sistema pr-moldado h a utilizao de frmas metlicas para a confeco das lajes e diante disso por ser um sistema no muito comum existe a necessidade do acompanhamento de uma empresa terceirizada detentora do conhecimento para a produo dos pr-moldados sendo essa assistncia baseada no valor do metro cbico produzido. J no sistema convencional existe a utilizao de frmas de madeira na qual alm do custo elevado, desperdcio de materiais se comparado com a metlica ainda tem o baixo nmero de repeties nas suas reutilizaes, devido a isso o uso da frma metlica se torna mais vantajosa quando o volume a ser produzido de peas elevado. - Escoramento No sistema pr-moldado essa etapa no considerada enquanto que no convencional deve-se levar muito em considerao devido ao elevado custo. 49

- Equipamentos de Montagem Essa uma etapa peculiar somente ao pr-moldado que deve ser observar pelo fato de ser necessrio ter toda uma logstica de transporte e risco no processo de iamento e instalao no seu destino, sendo um equipamento no muito comum, portanto com custo elevado no conjunto. - Alvenaria No sistema convencional a alvenaria tem apenas a funo de vedao enquanto que a estrutural tem a funo de suporte aos esforos, sendo assim os custos de confeco dos blocos mais elevados, no entanto se analisarmos todo o sistema perceberemos que isso se dilui. - Concreto No sistema convencional pela estrutura ser executada antes da alvenaria necessrio que a mesma seja autoportante e resista aos esforos solicitados em funo dos vos variando assim a seo da laje para mais ou para menos. J no sistema pr-moldado por j existir a alvenaria estrutural que capaz de distribuir melhor os esforos consegue-se reduzir a espessura das lajes, reduzindo-se assim o volume de concreto utilizado. Os valores encontrados na planilha acima mostram que entre os dois sistemas, diante das mesmas condies, a variao de custos reduzida podendo ser considerado quase o mesmo e desprezvel.

A diferena e a vantagem do sistema pr-moldado diante dos custos considerados pelas as frmas, mo de obra, instalao de canteiro e, para a alternativa em concreto pr-moldado, transporte e montagem h os benefcios da racionalizao da construo com o emprego do concreto pr-moldado, agilidade do processo construtivo j que no h a necessidade do escoramento e cura in loco, aumento do nvel de qualidade dos servios, possibilidade de capacitao da mo-de-obra e especializao e reduo dos erros executivos. Diante disso, ainda pode-se desconsiderar a necessidade de regularizao do piso (contrapiso) e da laje de teto (gesso liso e reboco) alm do acabamento das superfcies ficarem muito melhor.

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8

CONCLUSO

Devido a grande necessidade por prazos que o mercado nos impe, devemos cada vez mais estar procura de novos e prticos mtodos construtivos que nos atendam tanto financeiramente, quanto em rapidez. Os sistemas construtivos pr-moldado, em geral, apresentam um custo muito parecido com o sistema convencional. Em termos de planejamento, controle e agilidade no h a menor dvida sobre a adoo de pr-moldados, pois eles tero um resultado bem mais satisfatrio que outro mtodo. Por outro lado, vemos cada vez mais, a construo civil partindo para a modulao e pr-fabricao dos mais variados elementos, nos levando a crer que dentro de alguns anos conseguiremos valores razoveis para a execuo desses mtodos, tambm em construes de pequeno e mdio porte. necessrio antes da definio dos mtodos construtivos a serem adotados, que analisemos o objetivo do empreendimento e o valor disponvel para a realizao do mesmo, chegando assim, a um meio termo que atenda todas as necessidades da obra.

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