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Levantamento dos Sistemas Estruturais Levantamento dos Sistemas Estruturais em Concreto Préem Concreto Pré--moldado para Edifícios moldado para Edifícios
no Brasilno Brasil
Augusto T. de Albuquerque (1) e Mounir K. El Debs (2)
(1) Doutorando, Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP) (2) Professor Associado, Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP)
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1 1 –– ObjetivosObjetivosa) Identificar as características dos sistemas
estruturais em concreto pré-moldado para edifícios de múltiplos pavimentos mais utilizados no Brasil;
b) Montar uma base de dados para uma rotina de otimização de pavimentos de edifícios pré-moldados utilizando AG.
33
2 2 –– Referência: PRIOR Referência: PRIOR etet al. (1993)al. (1993)a) Lehigh University: através do projeto “Advanced
Technology for Large Structural Systems (ATLSS)”;
b) Objetivo: desenvolver novo sistema estrutural e criar metodologias para avaliar e comparar os existentes;
c) Preocupação Sistemas Estruturais? Custos diretos e indiretos (impactos nas demais etapas da obra);
d) Identificados 19 sistemas, entre existentes e em desenvolvimento (ou em fase de registro de patente).
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3 3 –– Relatório Relatório ATLSSATLSSa) Fonte de dados: bibliografia, fabricantes, projetistas de
estruturas e de instalações ;
b) Dados pesquisados:
• Quando o sistema foi inicialmente desenvolvido;• Para qual tipo de edificação o sistema foi planejado;• Descrição dos componentes estruturais e detalhes
de conexão;• Seqüência de construção;• Como os sistemas de serviço são incorporados.
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3.1 3.1 –– Sistemas Existentes Sistemas Existentes (ATLSS)(ATLSS)
3.1.1 U.S. Conventional System
66
3.1.2 Duotek System (Ontario PrecastConcrete Manufactures Association, Ilinois
– USA)
77
3.1.3 Dycore System (FinfrockIndustries, Florida – USA)
88
3.1.4 Dyna-frame System (Flexicore Systems, Ohio – USA)
99
3.1.5 PG Connection System(Obayashi Corporation Techncal
Research Institute – Tokyo/Japan)
1010
3.1.6 RPC-K System (KabukiConstruction – Toshima/Japan)
1111
3.1.7 IMS System (State Building Co., Baranya County – Hungary)
esquema de ligação junto ao pilar
esquema de montagem
armadura de protensão
apoio temporário
armadura de protensão
de lajeelemento pré-moldado
pilarpré-moldado
apoio temporário
corte vertical
detalhe da ligação pilar-laje
protensão
1212
3.1.8 PD2 Frame System (Bison Concrete Limited,
Buckinghamshire – Great Britain)
1313
3.1.9 Prestressed Joist System(Prestressed System Industries,
Miami – USA)
1414
3.1.10 Quickfloor System (QuickFloor , Brooklin Park – USA)
1515
3.1.11 Triposite System (PortlandCement Association, Illinois –
USA)
1616
3.2 3.2 –– Levantamento Sistemas Emergentes Levantamento Sistemas Emergentes (ATLSS)(ATLSS)
3.2.1 ContiframeSystem (ContiframeStrucutres Limited, Great Britain)
1717
3.2.2 University of Nebraska System(University of Nebraska, USA)
a ) colocação das vigas b ) colocação da armaduranegativa junto ao pilar
c ) concretagem da mesa superiord ) colocação dos painéisjunto ao pilaralveolares
painéis
mesa superior daviga concretada no local
alveolares
apoiometálico
1818
4 4 –– Levantamento PréLevantamento Pré--moldados no moldados no BrasilBrasil
Objetivo: catalogar sistemas estruturais PM utilizados no Brasil para Edifícios de múltiplos pavimentos;
Metodologia: Similar ATLSS → distribuição questionários para arquitetos, projetistas de estruturas e fabricantes e Banco de obras ABCIC;
Resultados
1919
4.1 4.1 –– Resultados (dificuldades)Resultados (dificuldades)1. 70%, em média, das obras PM não foram concebidas
para o sistema → Adaptadas;
2. Pouco conhecimento do sistema pelos integrantes da cadeia da construção;
3. Dificuldade planejamento → exigem desembolso mais rápido;
4. Financiamento inadequado das construções Residenciais;
5. Baixo custo da mdo.
2020
4.2 4.2 –– Resultados (Tendência)Resultados (Tendência)1. Utilização conjunta de componentes PM e moldados
in loco (solução mista);2. Maior pré-fabricação para edifícios baixos e menor p-
f para edifícios altos;3. Utilização de PM de canteiro;4. Utilização em edifícios comerciais → obras c
recursos financeiros e pouco prazo;5. Se tornar mais atrativo → Maior durabilidade;6. Maior utilização de PM de fachada.
2121
4.3 4.3 –– Resultados (Características Resultados (Características proj. arquitetura)proj. arquitetura)
1. Proporcionar repetição de peças (modulação) →produção em larga escala → reduz custo fabricação;
2. Maior compatibilização com os demais projetos (estrutura e instalação) → maior planejamento;
3. Interação com o fabricante;
4. Ampliar o conceito (const. Industrializada): fachadas, divisórias, instalação;
5. Maior conhecimento sobre o sistema.
2222
4.4 4.4 –– Resultados (Melhorias)Resultados (Melhorias)
1. Instalações independentes: proporcionam maior agilidade ao sistema;
2. Interação projetistas, fabricante e montador;
3. Deve-se gastar mais tempo planejando e menos executando.
2323
4.5 4.5 –– Resultados: Sistemas UtilizadosResultados: Sistemas Utilizados• Quase todas as obras: Conventional System →
Lajes alveolares e ∏ apoiadas sobre vigas: T, I e retangular;
• A grande maioria adota um modelo hiperestático, através de solidarização posterior;
• 54,5% dos pórticos orientados na mesma direção do lado de maior dimensão do pavimento.
2424
4.6 4.6 –– Resultados: Sistemas UtilizadosResultados: Sistemas UtilizadosGráfico 1 - Sistemas Estruturais
(Banco de dados dos questionários)
54%46%
Alveolares +vigas "T" e"L"Outros
Gráfico 2 - Sistemas Estruturais (Banco de obras ABCIC)
52%48%
Alveolares +vigas "T" e"L"Outros
2525
4.7 4.7 –– Resultados: Sistemas UtilizadosResultados: Sistemas Utilizados• Informado o registro de apenas uma patente:
Sistema Aluízio D’ávila:
a) Composto por lajes, vigas e pilares PM com solidarização posterior;
b) Permite q as lajes e vigas sejam montadas em condições isostáticas e posteriormente são introduzidas as ligações;
c) Facilita a colocação de shafts e das ligações rígidas.
2626
4.8 4.8 –– Sistema Aluízio Sistema Aluízio D´ávilaD´ávila
2727
4.9 4.9 –– Resultados: Resistência dos Resultados: Resistência dos concretosconcretosGráfico 3 - Resistência do
concreto pré-moldado (MPa)
15%
55%
30% 25<fckPM<40fckPM=4040<fckPM<60
Gráfico 4 - Resistência do concreto moldado in loco (MPa)
45%
41%
14%fckCML=25fckCML=30fckCML=35
2828
5 5 –– Considerações FinaisConsiderações Finais
Muitas semelhanças entre expectativas e dificuldades (EUA x Brasil);
Necessária maior integração entre universidades x empresas. Escritórios de arquitetura ? ;
Se 70% das obras executadas foram adaptadas, então o sistema é muito promissor;
2929
6 6 –– AgradecimentosAgradecimentos
T&ACassolMuntePreconPremodisaCPI
D’ávila Proj. EstruturaisZamarion ConsultoresEngedata Eng.
EstruturalDeltacon Engenharia Hepta Eng. Estrutural
3030
O desafio da complexidadeO desafio da complexidade
“O desenvolvimento requer abraçar a
complexidade, principalmente nas
dimensões que afetam direta ou
indiretamente o processo produtivo. Vai
mais longe quem produz maior variedade
de produtos”. (Cláudio de Moura Castro,
Ponto de vista, revista Veja, julho de
2005)