Formas Para Concreto Armado

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<p>SUMRIO 1. Introduo 2. Projeto 3. Pilar 4. Viga 5. Laje 6. Mesa Voadora 7. Patologia 03 07 21 31 33 53 59</p> <p>2</p> <p>INTRODUO</p> <p>3</p> <p>Desde o incio do sculo XX no Brasil, o concreto armado utilizado nas construes de edificaes, desde as mais simples at as mais complexas obras, todas estruturadas neste material. Numa obra, alm do concreto e ao, necessrio um conjunto de elementos que devem sustentar o concreto fresco, denominamos este conjunto como sistema de frmas. O BOLETIM TCNICO n 50 da associao Brasileira de Cimento Portland (1943) diz que a execuo de estruturas de concreto armado exige a confeco de frmas com dimenses internas exatamente iguais s das peas da estrutura projetada. Em geral, as frmas para estruturas de edifcios so executadas de acordo com a prtica dos mestres de obra, este procedimento tem ocasionado muita diversidade de critrios na utilizao do material; em algumas oras ocorre o excesso, e em outras, h deficincia, acarretando prejuzo resistncia das peas da estrutura, e consequentemente deformaa das frmas. A uniformidade das espcies e dimenses das madeiras usadas, da nomenclatura e dimenses das peas que compem as frmas, e tabelas confiveis, vantajosa, pois facilita a fiscalizao do consumo da madeira na obra.Segundo Requena (1983) houve vras inovaes como o texto do alemo Der Prackishe Zimmerer, editado em 1949, que apresentou inovaes no sistema de frmas eliminando o uso de gravatas pregadas e substituindo-o por gravatas parafusadas, facilitando, com isso, a desfrma dos pilares. Tambm substitui-se os caibros por peas rolias para suportar as frmas. Outro texto do mesmo ano, Der Zimmerlerhriling, introduz emendas em peas rolias de cimbramento. Uma nova idia publicada em 1962 pela Pratical Formwork and mould construction (1962) mostra o sistema de frmas para novas posies a serem concretadas. E, em 1965, a publicao Formwork for modern structures (1965) indica a utilizao de chapas de madeira compensada. O grande interesse foi o de substituir o uso de pregos, por parafusos, e em modular o sistema de frmas atravpes de grandes painis de capa de madeira compensada, unidos e enrijecidos por sarrafos. No Brasil, algumas inovaes foram adaptadas para o sistema, como modulao dos painis, espaadores plsticos, urantes de ao (barra de ancoragem), chapas de compensado, entre outros. Segundo o consultor de frmas engenheiro Paulo Takahashi (2002), na dcada de 60 foi introduzido por Ueno o projeto de frmas. Nos meados de 1970 as indstrias Madeirit comeou a industrializar o sistema Ueno. Em 1983 a Prtika indstria e Comrcio de Frmas utiliza compensados de 18mm de espessura para fabricao, deixando os painis "lisos", ainda hoje utilizado. Nos anos 90 variaes para a estruturao dos painis e unio de peas, o prego continua largamente empregado.</p> <p>4</p> <p>Conforme Maranho (2000), as frmas de concreto devem apresentar resistncia suficiente para suportar cargas provenientes de seu prrpio peso, do peso e empuxo lateral do concreto, do adensamento, do trnsito de pessoas e equipamentos; rigidez suficiente para manter as dimenses e formas previstas no projeto estrutural. Sua estabilidade deve ser garantida utilizando-se suportes e contraventamentos. A pesquisa de Hadipriono e Wang (1986), que cobriu 85 casos de colapso em vrios tipos de estruturas ocorridos entre 1963 e 1986, detectou que 49% aconteceram durante a etapa de concretagem, e 48% ocorreram em sistemas de escoramento tipo vertical, formados por escoras verticais de madeiras, ainda adotados na construo brasileira. Apesar das metodologias e conceitos, a grande responsabilidade cabe ao projetista, que ir assegurar se as frmas so adequadas. Uma anlise minunciosa deve ser realizada em cada obra para determinao das aes que sero aplicadas nas frmas , a seleao e escolhas adequadas dos materiais que efetivaro a frma, garantindo a resistncia para sustentar todo o carregamento. Numa composio de custos de uma estrutura, o itm frmas, segundo Rocha (1997), o custo de 45%, enquanto que Almeida e Critiani (1995) indicam que esse percentual pode variar de 33 a 60% e maranho (2000) entre 40 e 60 % do custo total da estrutura de concreto armado. O engenheiro Paulo Assahi, diz que em mdia 60% das horas gastas para moldar a estruturas so utilizadas para as frmas, 25% para o lanamento e armao e 15 % para concretagem. Maranho (2000) afirma que a economia deve ser considerada inicialmente quando se estiver projetando a estrutura e continuar com o planejamento do sistema para a estrutura de concreto. Economia envolve vrios fatores, incluindo o custo dos materiais, o custo da mo-de-obra na fabricao, montagem e desmontagem da frmas, e o custo dos equipamentos adquiridos para a fabricao das mesmas. Tambm inclui o nmero de reutilizaes, a possibilidade de utilizao em outras partes da obra e o tipo de superfcie final do concreto aps serem removidas. As frmas tm sofrido inovaes para a sua concepo, com novas tecnologias e materiais desenvolvidos em pases mais industrializados. A madeira continua sendo largamente utilizada para a sua fabricao, embora alguns tipos de frmas empreguem outros tipos de materiais, como o ao (frma metlica). novos materiais vem surgindo no mercado e passaram a ser alternativos s opes tradicionais. Agrande mudana no passado recente ocorreu com a introduo de chapa de madeira compensada, em substituio tbua de Pinho Paran, a partir de 1940 e incio de 50. A partir de 1960, com a reduo da oferta de madeira para a fabricao das frmas, o custo destas passou a afetar significativamente o custo total da obra. Assim as tbuas utilizadas foram substituidas por chapas de madeira compensada.</p> <p>5</p> <p>Atualmente, encontramos diversos sistemas que so baseadas em arranjos que utilizam compensado, plstico, OSB entre outros.</p> <p>6</p> <p>PROJETO</p> <p>7</p> <p>Como j citado, as formas no devem ser improvisadas. Sendo assim, elas devem ser objeto de um estudo especfico. Este estudo deve englobar duas etapas: a definio do sistema de formas a ser utilizado e a execuo do projeto das mesmas. Alm de evitar a improvisao das formas, a execuo do projeto tem como objetivo fabricar formas resistentes suficientes para suportar as cargas e presses que atuam sobre elas e ao mesmo tempo em que no estejam superdimensionadas, o que resultaria em um gasto desnecessrio de matria-prima e mo-de-obra. A execuo do projeto, tambm deve ser dividida em etapas, sendo elas: o conhecimento das cargas que atuam sobre as formas, o dimensionamento e o desenho das formas. Cargas atuantes sobre as formas As cargas atuantes sobre as formas geralmente so de dois tipos: as horizontais e as verticais. Cargas verticais As cargas verticais provm do peso prprio dos materiais, de pessoas, equipamentos, etc.. Esta carga pode ser dividida em: cargas permanentes peso do concreto O peso especfico do concreto armado pode variar em funo dos materiais que o compem, por isso, antes de comear a dimensionar as formas, deve-se conhecer o peso especfico do concreto a ser utilizado. Segundo Hurd (1995), o peso especfico do concreto armado pode variar de 6,4 kN/m a 96 kN/m. Porm, podemos considerar como 24 kN/m o peso especfico mdio da maioria dos concretos utilizados em obras prediais; peso das Formas Para efeito de projeto considera-se como peso das formas</p> <p>10% do valor peso especfico do concreto utilizado. sobrecarga de servios Pessoas (operrios e supervisores); Material auxiliar para a concretagem; Materiais estocados sobre as frmas durante certo perodo;</p> <p> Acmulo de concreto em um certo ponto. Este tipo de carga atua em lajes e fundos de vigas.</p> <p>Exemplo de cargas verticais atuando em lajes e fundos de vigas</p> <p>8</p> <p>Cargas horizontais As cargas horizontais so aquelas que atuam nas laterais de vigas, pilares, paredes e blocos de fundao. Dentre as cargas horizontais atuantes sobre as formas, podemos destacar: presso lateral de concreto; ao do vento; componentes de cargas inclinadas; choques acidentais. Entre elas, podemos considerar a presso lateral do concreto como a mais importante. Alm disso, a presso lateral do concreto a mais polmica, pois a determinao do seu valor ainda no est bem resolvida no meio tcnico. Consta nos anexos desta dissertao um texto sobre a presso lateral do concreto e os principais mtodos para o seu clculo.</p> <p>Exemplo de presso lateral atuando na lateral da viga</p> <p>Dimensionamento das formas O profissional escolhido para executar o dimensionamento das formas deve possuir conhecimentos de geometria, principalmente trigonometria, que so fundamentais para determinar as medidas das formas, e tambm conhecimentos de clculo estrutural, uma vez que utilizada a anlise estrutural compatibilizando a deformao das peas e a resistncia dos materiais empregados nas formas. Um projetista de formas experiente j tem em mente um modelo de projeto elaborado antes de comear o dimensionamento e, a partir deste modelo desenvolve seu projeto. A medida em que executa os clculos, ele pode confirmar o projeto idealizado ou alter-lo, trocando as peas ou at a concepo total do projeto. Para um projetista em incio de carreira ou um profissional sem experincia nesta rea, este trabalho torna-se rduo, acarretando uma demanda de tempo em clculos que obviamente no seriam necessrios executar. O dimensionamento deve ser feito verificando elemento por elemento e sempre de dentro para fora, ou seja, deve-se dimensionar primeiro o elemento que est em</p> <p>9</p> <p>contato com o concreto, depois o que est em contato com o primeiro elemento dimensionado e assim sucessivamente. A utilizao desta seqncia imprescindvel pois, para dimensionar um determinado elemento, precisa-se de informaes obtidas no dimensionamento anterior. Segundo a ABCP (1944), o dimensionamento desses elementos ser feito: primeiro, tendo em vista que a tenso mxima em cada pea no exceda a admissvel; segundo, que a deformao de cada pea, considerada isoladamente, no exceda o limite conveniente; terceiro, que no caso de um conjunto de peas, a deformao mxima resultante da superposio das deformaes parciais das peas, tambm no ultrapasse limite prefixado. Alm do dimensionamento individual dos elementos, deve-se observar a estabilidade do conjunto pois, apesar dos elementos serem resistentes s cargas atuantes, o conjunto pode tombar. Sendo assim, para evitar este tombamento, deve-se trav-lo e contravent-lo corretamente. Nos anexos, so apresentados dois exemplos de dimensionamento: no primeiro dimensionada uma forma para pilar e no segundo uma forma para laje. Deve-se notar que os clculos apresentados so simplificados para facilitar o</p> <p>dimensionamento, porm, sempre esto a favor da segurana. Contudo, para facilitar a realizao do dimensionamento pode-se utilizar softwares desenvolvidos</p> <p>especialmente para esta finalidade.</p> <p>Software desenvolvido para auxiliar o dimensionamento das formas</p> <p>Estes softwares permitem a realizao de clculos precisos e com muita rapidez, aumentando consideravelmente a qualidade e a produtividade de um</p> <p>dimensionamento. Porm, para sua utilizao fundamental que o usurio seja capacitado para inserir dados e analisar resultados. Caso contrrio, apesar de uma ferramenta poderosa, o dimensionamento ser comprometido.</p> <p>10</p> <p>Desenho de formasConcludos os dimensionamentos, vem uma fase muito importante, que o desenho de formas, ou seja, a representao grfica do projeto e do planejamento das formas concebido anteriormente. No so raras situaes em que, depois de vrias horas gastas planejando-se e dimensionando-se as formas, verifica-se que o resultado final foi insatisfatrio. Muitos destes casos, devem-se aos desenhos de formas mal executados, que no conseguem transmitir as informaes necessrias para fabricar e montar as formas. Estes desenhos devem conter informaes tanto sobre o tipo, as dimenses e as quantidades de madeira utilizada, que so fundamentais para a fabricao das formas, quanto sobre, a seqncia de montagem e os espaamentos que so necessrios para sua montagem na obra. Segundo Calil Jnior (1991), um desenho de formas deve: incluir ordens de comando por escrito, chamando-se a ateno de modo sucinto para detalhes de difcil representao; incluir notas breves e claras para evitar mal-entendidos; fazer todos os desenhos em uma nica escala geral, de preferncia 1:50, indicando, quando necessrios, detalhes em escalas maiores como 1:25 ou 1:10; escrever sempre de maneira legvel, prevendo as difceis condies de campo para o manuseio dos desenhos; incluir claras e elucidativas cotas, com dimenses em centmetros, sempre cuidadosamente verificadas; sempre que for necessrio, usar smbolos padres e abreviaes para todos os desenhos, mas indicar em tabela estas convenes adotadas; padronizar o leiaute de todos os desenhos para facilitar a leitura; indicar o ttulo do desenho de maneira a identificar perfeitamente a parte da estrutura em que ser utilizado e se possvel, numerar conforme a ordem de uso; incluir vistas isomtricas ou perspectivas para esclarecer novos detalhes ou solues no convencionais; fornecer sempre uma planta com o arranjo geral da obra ou parte dela, indicando o desenho executivo de cada uma das partes; em cada desenho executivo, incluir leiaute de montagem dos painis,</p> <p>indicando a locao de cada um, bem como identificando-o de maneira conveniente, conforme tipo e localizao; detalhar do melhor modo possvel cada um dos painis ou peas;</p> <p>11</p> <p>apresentar em desenhos padronizados as dimenses de corte e montagem das peas mais comuns como vigas e pilares; finalmente, permitir executar a estrutura sem dificuldades, sendo coerentes com desenhos estruturais e de arquitetura. Deve-se ainda, indicar os valores adotados de tenses, cargas, velocidade de concretagem, tipo de concreto, temperatura do concreto, etc. Estas e outras informaes devem ser colocadas no projeto de maneira clara e</p> <p>objetiva, visando esclarecer todas e quaisquer dvidas que possam surgir na sua leitura. Hoje em dia, existem vrios softwares que auxiliam na execuo dos desenhos de formas, que so os computer aided drawing, tambm chamados CADs. O mais utilizado sem dvida o AUTOCAD, desenvolvido pela Autodesk, que apesar de no ser um software especfico para esta funo, funciona perfeitamente com a ajuda de uma biblioteca contendo os principais componentes da forma (figura 20).</p> <p>Paginao de lajes desenvolvida no software AUTOCAD</p> <p>No Brasil, o software especfico mais conhecido o CAD-MADEIRA, desenvolvido pela TQS. Este software, baseado em informaes fornecidas pelo projetista, dimensiona automaticamente todos os componentes das formas, facilitando assim, o trabalho. A desvantagem deste software que ele trabalha com apenas um sistema de formas, limitando assim seu uso. No exterior existem vrios softwares, os quais geralmente so desenvolvidos pelas prprias empresas de formas, que inclusive, acrescentam ao software uma biblioteca com seus equipamentos.</p> <p>12</p> <p>Software desenvolvido por uma empresa de formas</p> <p>Atualmente no se fazem mais projetos na prancheta, pois, alm da produtividade e padronizao conseguidas com o us...</p>