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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ

ALTAIR DA SILVA PRIMO

ANDREW DIAS MARQUES PIEROZAN

ESTUDO VIABILIDADE TÉCNICA DE EXECUÇÃO ESTRUTURAL E M

PRÉ-FABRICADO

CURITIBA

2016

ALTAIR DA SILVA PRIMO

ANDREW DIAS MARQUES PIEROZAN

ESTUDO VIABILIDADE TÉCNICA DE EXECUÇÃO ESTRUTURAL E M

PRÉ-FABRICADO

CURITIBA

2016

Trabalho apresentado à disciplina de Conclusão

de Curso, do curso de Graduação em Engenharia

Civil na Universidade Tuiuti do Paraná, como

requisito parcial para obtenção do grau de

engenharia civil.

Orientador: Me. Weligtonn Renann Tavares

Co-orientadora: Geni de Fátima Portela Radoll.

RESUMO

Este estudo trata verificação da viabilidade técnica de execução estrutural em pré-

fabricado de uma obra comercial. Devido ao grande desenvolvimento do sistema pré-

fabricado no Brasil, apresentando uma grande economia de tempo com custos

competitivos ao sistema convencional. O objetivo do estudo é demonstrar que mesmo

em obras de pequeno porte o sistema em pré-fabricado é viável, tendo ótimo custo

benefício no comparativo final dos dois sistemas. Foi escolhida uma obra comercial

com 293,77 m² na cidade de Curitiba, onde foram acompanhadas todas as etapas de

execução da obra no sistema pré-fabricado e feito um estudo do mesmo no sistema

convencional para fazer um comparativo final dos sistemas. A análise dos resultados

demonstrou que o sistema pré-fabricado é extremamente vantajoso, tornando a obra

mais rápida e eficiente e com um menor custo final.

Palavras – chave: Sistema pré-fabricado, sistemas construtivos.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 01 – PERSPECTIVA COMERCIAL EM AUTOCAD ....................................... 9

Figura 02 – PERSPECTIVA COMERCIAL EM 3DMAX ............................................ 9

Figura 03 – SEÇÕES DE PILARES: QUADRADA RETANGULAR, CIRCULAR E

FORMATO I ................................................................................................................. 10

Figura 04 – SEÇÕES USUAIS DE VIGAS: RETANGULAR, I, T invertido e L ....... 10

Figura 05 – PAINÉIS: PI ou TT e ALVEOLAR .......................................................... 10

Figura 06 – BLOCOS E SAPATAS .............................................................................. 11

Figura 07 – ARESTAS E CHANFROS EM PEÇAS PRÉ-FABRICADAS ................ 12

Figura 08 – VIGA TESOURA E TERÇA EM PEÇAS PRÉ-FABRICADAS ............. 12

Figura 09 – EXEMPLO DE CARRETA EXTENSIVA ............................................... 14

Figura 10 – DIAGRAMA DE ALCANCES DO GUINDASTE AGI 40.5-17,7/43 ..... 16

Figura 11 – ESTAPAS DE PRODUÇÃO DE ELEMENTOS PRÉ-FABRICADOS ... 17

Figura 12 – TERRENO DA OBRA .............................................................................. 23

Figura 13 – REGULARIZAÇÃO DO TERRENO ....................................................... 24

Figura 14 – TERRENO REGULARIZADO ................................................................. 25

Figura 15 – LOCAÇÃO DA OBRA ............................................................................. 26

Figura 16 – PROJETO COMERCIAL .......................................................................... 27

Figura 17 – PLANTA DE CARGAS ............................................................................ 29

Figura 18 – SONDAGEM DO TERRENO ................................................................... 30

Figura 19 – DETALHE DO DESNIVEL NO TERRENO............................................ 31

Figura 20 – CORTINA DE CONTENÇÃO .................................................................. 32

Figura 21 – PLANTA DE LOCAÇÃO ......................................................................... 33

Figura 22 – PLANTA DE PEÇAS INFERIOR ............................................................. 35

Figura 23 – PLANTA DE PEÇAS SUPERIOR ............................................................ 36

Figura 24 – DETALHE DOS CONDUTORES EMBUTIDOS .................................... 37

Figura 25 – DETALHE DO NIVELAMENTO DO CONDUTOR EMBUTIDO ........ 38

Figura 26 – PLANTA DE CONDUTORES .................................................................. 40

Figura 27 – CORTE EIXO A ........................................................................................ 42

Figura 28 – CORTE EIXO B ........................................................................................ 42

Figura 29 – VALA ESCAVADA .................................................................................. 44

Figura 30 – CONFERENCIA DE NIVELAMENTO ................................................... 44

Figura 31 – BASE REGULARIZADA ......................................................................... 45

Figura 32 – LANÇAMENTO DO BLOCO .................................................................. 45

Figura 33 – NIVELAMENTO, PRUMO E CONFERENCIA DOS EIXOS ................ 46

Figura 34 – SISTEMA FUNDAÇÃO INDIRETA ....................................................... 46

Figura 35 – FORMA METÁLICA ................................................................................ 47

Figura 36 – PEÇAS EM ESTOQUE ............................................................................. 48

Figura 37 – ACABAMENTO ....................................................................................... 49

Figura 38 – ESTRUTURA MONTADA ....................................................................... 50

Figura 39 – LAYOUT DA OBRA ................................................................................ 51

Figura 40 – LEVANTAMENTO DAS PEÇAS ............................................................ 51

Figura 41 – PILAR COM CUNHAS DE FUNDAÇÃO ............................................... 52

Figura 42 – VIGA COM GUERBER ............................................................................ 53

Figura 43 – CHAPA DE LIGAÇÃO ............................................................................. 53

Figura 44 – MONTAGEM DA COBERTURA ............................................................ 54

Figura 45 – TIRANTE ................................................................................................... 55

LISTA DE TABELAS

TABELA 01 – PLANTA DE CARGAS ....................................................................... 28

TABELA 02 – TABELA DE CUSTO DO SISTEMS PRÉ-FABRICADO ................. 56

TABELA 03 – CÁLCULO UNITÁRIO DE FUNDAÇÃO ......................................... 58

TABELA 04 – CÁLCULO UNITÁRIO DOS PILARES ............................................. 58

TABELA 05 – CÁLCULO UNITÁRIO DAS VIGAS ................................................. 59

TABELA 06 – CÁLCULO UNITÁRIO DO TEMPO DE SERVIÇO ......................... 60

TABELA 07 – CUSTOS UNITÁRIO DOS INSUMOS NO SISTEMA CONVENCIONAL .... 60

TABELA 08 – CUSTOS DOS SISTEMAS POR ETAPA ........................................... 61

TABELA 09 – TEMPO DE EXECUÇÃO .................................................................... 62

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABCI Associação Brasileira da Construção Industrializada

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

ART Anotação de Responsabilidade Técnica

BNH Banco Nacional da Habitação

CAD Computer Aided Design

CBCA Centro Brasileiro da Construção em Aço

COHAB Companhia de Habitação

CPV-ARI Cimento Portland de Alta Resistência Inicial

CRUSP Conjunto Residencial da USP

EPI Equipamento de Proteção Individual

FUNDUSP Fundação de Construção da Universidade de São Paulo

IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

NBR Norma Brasileira

PIB Produto Interno Bruto

NR Norma Regulamentadora

PR Paraná

PVC Policloreto de Polivinila

SINAPI Sistema de Preços Custos e Índices

TCPO Tabelas de Composições de Preços para Orçamentos

TPR Telha Trapezoidal

USP Universidade de São Paulo

LISTA DE SÍMBOLOS

cm = Centímetro

h = Altura

Kg = Kilograma

m = metro

M² = metro quadrado

M³ = metro cúbico

ml = metro linear

Mpa = Mega Pascal

Mx = Momento no eixo X

My = Momento no eixo Y

N = Newton

Tf = Tonelada força

tfm = Tonelada força por metro

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................... 3

1.1 OBJETIVOS ..................................................................................................... 4

1.1.1 Objetivos Gerais ............................................................................................... 4

1.1.2 Objetivos Específicos ....................................................................................... 4

1.1.3 Delimitação do tema ......................................................................................... 4

2 REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................ 5

2.1 A HISTÓRIA DO PRÉ-FABRICADO ............................................................ 5

2.2 PRÉ-FABRICADOS DE CONCRETO NO BRASIL ..................................... 6

2.3 ANÁLISE ESTRUTURAL .............................................................................. 8

2.4 MODELAGEM ESPACIAL ............................................................................ 9

2.5 ELEMENTOS USUAIS DOS PRÉ-FABRICADOS .................................... 10

2.6 FUNDAÇÃO DOS PRÉ-FABRICADOS...................................................... 12

2.7 TRANSPORTE E MONTAGEM .................................................................. 13

2.8 PLANO DE RIGGING .................................................................................. 14

2.9 PRODUÇÃO DE PRÉ-FABRIDADOS ........................................................ 17

2.9.1 Etapas de produção ......................................................................................... 17

2.9.2 Cuidados específicos na produção ................................................................. 18

3 MATERIAIS E MÉTODOS .......................................................................... 21

3.1 DADOS DA OBRA ....................................................................................... 23

3.2 AVALIAÇÃO DA LOGÍSTICA ................................................................... 24

3.3 IMPLEMENTAÇÃO DA OBRA .................................................................. 25

3.4 AVALIAÇÃO DOS PROJETOS ................................................................... 26

3.4.1 Projeto comercial ............................................................................................ 26

3.4.2 Planta de cargas .............................................................................................. 27

3.4.3 Planta de locação ............................................................................................ 31

3.4.4 Planta de peças ............................................................................................... 34

3.4.5 Planta de condutores....................................................................................... 37

3.4.6 Cortes ............................................................................................................. 41

3.5 COMPATIBILIZAÇÃO ................................................................................ 43

3.6 DADOS DA FUNDAÇÃO ............................................................................ 43

3.7 FABRICAÇÃO E MONTAGEM .................................................................. 47

3.7.1 Fabricação ...................................................................................................... 47

3.7.2 Montagem ....................................................................................................... 49

3.8 CUSTOS DO SISTEMA PRÉ-FABRICADO ............................................... 55

4 SISTEMA CONVENCIONAL ...................................................................... 57

5 RESULTADOS COMPARATIVOS ............................................................. 61

6 CONCLUSÃO ............................................................................................... 63

REFERÊNCIAS ............................................................................................................ 64

3

1 INTRODUÇÃO

A execução de obras no sistema pré-fabricado vem cada vez mais se tornando

uma solução prática, visto que as indústrias têm investido na tecnologia de fabricação

e montagem dos mesmos, oferecendo uma maior qualidade e rapidez de execução da

obra, atendendo as necessidades arquitetônicas, cada vez mais inovadoras e exigentes.

A construção civil, quando comparada a outros tipos de indústrias, é considerada

arcaica devido ao baixo rendimento apresentado em um canteiro convencional, baixo

controle de qualidade e um elevado desperdício de material. O desenvolvimento de

técnicas construtivas, como o de elementos pré-fabricados, visa o aperfeiçoamento

destes pontos negativos.

A NBR 9062 (ABNT, 2006) é a regulamentação nacional para projeto e

execução de estruturas de concreto pré-moldado. Neste trabalho será analisado o

sistema pré-fabricado, o qual apresenta características de fabricação com alto controle

de qualidade.

O objetivo desse trabalho é demonstrar a viabilidade técnica de execução da

estrutura no sistema pré-fabricado, por meio da análise de uma obra comercial com

293,77 m², com pé-direito de 7,85 m. Abordando a compatibilização dos projetos,

análise das interferências e detalhes de montagem e execução.

4

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 Objetivos Gerais

Demonstrar a viabilidade técnica e executiva da estrutura de uma edificação

comercial no sistema pré-fabricado.

1.1.2 Objetivos Específicos

• Analisar a compatibilização do projeto com o sistema pré-fabricado;

• Analisar a parte logística de execução da obra no terreno;

• Demonstrar as vantagens e desvantagens do sistema pré-fabricado em relação

ao sistema convencional;

• Avaliar o processo de montagem dos elementos de pré-fabricados.

1.1.3 Delimitação do tema

• Será dado enfoque para execução dos elementos estruturais da edificação,

desconsiderando elementos de vedação, elétrica e hidráulica, etc.

5

2 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 A HISTÓRIA DO PRÉ-FABRICADO

Segundo Vasconcelos (2002) não existem relatos conclusivos sobre quando

começou a pré-moldagem, porém, o nascimento do concreto armado em si, ocorreu

com a pré-moldagem das peças fora do ambiente que seriam usadas.

O período datado entre os séculos XIX e XX foi responsável por um aumento

significativo no uso do concreto armado na construção civil. Ao termino da Segunda

Guerra Mundial houve uma impulsão na demanda do concreto pré-moldado na

Europa, em especial no ramo da habitação. As razões para esse aumento na demanda

foram à escassez de mão de obra devido às baixas da Segunda Guerra Mundial em

1945, e a necessidade de construção em larga escala (VASCONCELOS, 2002).

Segundo Salas (1988), o uso do concreto pré-fabricado ao longo do tempo está

divido em três etapas:

De 1950 a 1970 – Período pós-guerra havia uma escassez de edificações.

Precisava-se construir tanto habitações, quanto hospitais, escolas e indústrias. As

edificações levantadas neste período foram feitas com elementos pré-fabricados que

eram fornecidas de um mesmo fabricante, constituindo assim, o que se ocasionou

chamar de ciclo fechado de produção.

De 1970 a 1980 – Período marcado por acidentes em algumas edificações

construídas com grandes elementos pré-fabricados. E rejeição social a este tipo de

construção provocou uma grande revisão no conceito de utilização deste método,

ocorreu assim, o enfraquecimento do sistema pré-fabricado em ciclo fechado de

produção.

Após 1980 – A Europa desta época buscava uma solução para a crise que

assolava o mercado dos pré-fabricados, afirma Ferreira (2003). Assim, a época

apresentou o começo da padronização dos elementos pré-fabricados, através da

industrialização de componentes compatíveis para o mercado geral e não para um

microcosmo empresarial, que segundo Bruna (1976), conhecido como “ciclo aberto”.

6

Tal quadro pode ser justificado pela situação critica de crescente rejeição social e

deterioração funcional.

2.2 PRÉ-FABRICADOS DE CONCRETO NO BRASIL

Vasconcelos (2002) afirma que a imparcialidade do Brasil até os rumos finais da

guerra e a sua distância do epicentro do conflito possibilitou que o território nacional

não sofresse qualquer tipo de impacto em larga escala. Esta isolação física criou um

cenário mais aprazível que o da Europa, não necessitando de uma produção de pré-

fabricados em escala industrial. Por este motivo a aplicação deste método construtivo

chegou tarde e foi pouquíssimo utilizado; até que a construtora dinamarquesa

Christiani-Nielsen executou a obra do hipódromo da Gávea, no Rio de Janeiro em

1926. Obra esta realizada com elementos como estacas de fundação e cercas de

perímetro de área com componentes pré-fabricados.

A empresa precursora dos métodos de construção eficientes e industriais foi à

construtora Mauá, que no final da década de 50, na cidade de São Paulo, aplicou este

conceito novo de racionalização de materiais e métodos à montagem de galpões pré-

fabricados dentro do próprio canteiro de obras. O método consistiu em executar peças

sobrepostas em sequencia vertical, separadas por papel parafinado. Por sua eficiência,

não era necessário aguardar a secagem do concreto para executar a próxima camada,

economizando tempo e espaço no canteiro, podendo ser empilhado até 10 peças

consecutivas. Conforme o concreto endurecia, as formas laterais eram colocadas, e

após a finalização, estas 10 peças eram dispostas no chão, servindo de base para mais

pilhas, o que multiplicava o processo de produção de peças.

Aparentemente, a execução da primeira obra residencial de vários pavimentos

com estrutura pré-moldada, foi no conjunto residencial da universidade de São Paulo –

CRUSP, cidade universitária Armando Salles de Oliveira. Sendo inauguração em

1964, trata-se de um conjunto residencial destinado a estudantes de outros estados,

ingressantes na USP, projetado pelo Fundo de Construção da Universidade de São

Paulo – FUNDUSP. Apesar da eficiência de execução, a falta de preparo e

inexperiência dos profissionais acarretou em inúmeros problemas devido à grande

7

diferença do método construtivo usual ao adotado. Porem através do grande espaço

disponível para armazenagem, as peças foram fabricadas in loco. Fator este não existe

atualmente devido à crescente falta de espaço nas cidades (VASCONCELOS, 2002).

Segundo a ABCI (1980), a aplicação do método construtivo pré-moldado foi

realizada de forma esporádica e com o objetivo de teste apenas até a década de 60. A

partir de então, o crescente mercado e concorrência, impulsionou o aprimoramento do

método, com a racionalização e industrialização do processo, sem, no entanto, fazer

uso exclusivo do mesmo. E possível citar os painéis artesanais de concreto de Carlos

Milan, os painéis de fibrocimento e os aglomerados de raspas de madeira.

Em 1966 foi criado o Banco Nacional de Habitação – BNH, com o objetivo de

suprir o baixo índice habitacional que não crescera na mesma proporção que a

população urbana, a partir da década de 50. A instituição do BNH objetivava

impulsionar o setor da construção civil brasileiro, que na época, segundo o Instituto

Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE (1987), detinha uma parcela de apenas

5 % do Produto Interno Bruto – PIB do país (ABCI, 1980).

A fim de estimular o uso da mão de obra não qualificada, o BNH adotou um

incentivo ao método construtivo usual no setor de habitação, em oposição ao pré-

fabricado. Este estímulo foi responsável pelo atraso maior no processo de

industrialização. Com as possibilidades mais abrangentes do pré-fabricado, grupos de

empresários vislumbraram uma opção mais interessante e avançada no setor. Graças à

determinação deste grupo foi possível o desenvolvimento da área (OLIVEIRA, 2002).

Apesar das diretrizes iniciais do BNH incentivassem a produção de empregos

não qualificados, a partir de década de 70 o banco alterou seu posicionamento,

redefinindo sua área de atuação para uma camada de menor poder aquisitivo. Assim,

as necessidades desta área incentivaram o uso de novas tecnologias, consolidando a

utilização de elementos pré-fabricados de concreto (OLIVEIRA, 2002).

Então o BNH promoveu a pesquisa e desenvolvimento buscando alternativas

tecnológicas para a construção habitacional. Por meio de canteiros experimentais

como o de Narandiba, na Bahia (1978); Carapicuíba VII, em São Paulo (1980) e o

Jardim São Paulo, em São Paulo (1981) foram testados os processos construtivos

desenvolvidos. Apesar das tentativas, as construções apresentaram problemas

8

patológicos e funcionais que inviabilizaram as obras financeiramente, ocasionando em

certos casos a demolição (OLIVEIRA, 2002).

Seguindo este cenário, em 1983, através de relatórios técnicos internos da

Companhia de Habitação de São Paulo – COHAB – SP, foi constatada a situação

precária das obras pré-fabricadas em geral as tornando inviáveis do ponto de vista

técnico, operacional e econômico, sendo recomendada sua demolição.

Devido a esta serie de problemas, o setor dos pré-fabricados sofreu uma

estagnação na década de 80, e só voltou a tomar força com o desenvolvimento da

cidade de São Paulo, em meados de 1990 (OLIVEIRA, 2002).

2.3 ANÁLISE ESTRUTURAL

A principal e primeira etapa de um projeto é definir o melhor e mais conveniente

modelo matemático, transformando o projeto da edificação a ser construída em uma

aproximação da realidade, a partir da concepção arquitetônica e do cálculo estrutural.

Muitas vezes, o melhor modelo não é o mais detalhado. O modelo matemático mais

simples pode dar informações mais satisfatórias do que uma modelagem mais

complexa, mesmo que apresente desvios em relação à realidade (MUNTE, 2007).

Quando mais preciso for o modelo, mais complexa será sua realização e maiores

cuidados deverão ser tomados com as chamadas condições de contorno, parâmetros

definidores do modelo, que podem induzir a erros muitos grosseiros (MUNTE, 2007).

Sendo melhor adotar um o modelo mais simples para o estudo inicial do modelo

estrutural mais indicado a edificação e aprimora-la conforme o desenvolvimento do

projeto.

9

2.4 MODELAGEM ESPACIAL

A elaboração das perspectivas é importante no processo de venda para que os

clientes tenham a compreensão do produto que estão adquirindo e posterior

detalhamento executivo. Por padrão todas as empresas elaboram a perspectiva

demonstrando seus sistemas construtivos e diferenciais que venham ter em relação aos

concorrentes.

A seguir temos exemplos de modelos espaciais desenvolvidos com os programas

AutoCAD e 3dmax.

Figura 01 – PERSPECTIVA COMERCIAL EM AUTOCAD

Fonte: Projepar Estruturas Pré-fabricadas (2015)

Figura 02 – PERSPECTIVA COMERCIAL EM 3DMAX


10

2.5 ELEMENTOS USUAIS DOS PRÉ-FABRICADOS

Segundo El Debs (2000) usualmente, é adotado a utilização de pilares, vigas e

lajes em estruturas pré-fabricadas de múltiplos pavimentos. Dependendo do fabricante

e do tipo de uso das peças, as dimensões e seções podem variar significativamente. As

seções mais utilizadas para os elementos de pilares estão apresentadas na Figura 3,

para as vigas na Figura 4 e painéis de vedação na Figura 5.

Figura 03 – SEÇÕES DE PILARES: QUADRADA, RETANGURAR, CIRCULAR E FORMATO I.

Fonte: Gustavo, 2010

Figura 04 – SEÇÕES USUAIS DE VIGAS: RETANGURAR, I, T invertido e L


Figura 05 – PAINÉIS: PI ou TT e ALVEOLAR


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Para o escoamento da água da chuva, é possível inserir uma tubulação de PVC no

centro dos pilares. Se necessário pode-se variar a seção dos mesmos ao longo de seu

comprimento, quando em edificações de múltiplos pavimentos (El Debs, 2000).

É possível estabelecer uma relação entre a capacidade de investimento da

empresa e a limitação da disponibilidade de várias seções para formas: enquanto

empresas com amplo capital de investimento possuem uma maior variedade de seções,

empresas de menor porte acabam se limitando a opções fixas de tamanho. Cabendo ao

projeto se adequar as seções disponíveis de cada fornecedor (El Debs, 2000).

Os painéis podem ser utilizados como laje, recebendo para tal um capeamento

em concreto, ou podem ser utilizados como fechamentos, sendo fixados aos pilares e

vigas (El Debs, 2000).

Peças típicas para blocos e sapatas de fundação do tipo cálice ou cofre são

apresentados na Figura 6. Esses elementos são normalmente utilizados para a fundação

de estruturas pré-fabricadas, e tem a função de transferir ao solo ou estaca a solicitação

da estrutura.

Figura 06 – BLOCOS E SAPATAS


Segundo El Debs (2000) cantos vivos nas peças pré-fabricadas podem ocasionar

fissuração e fraturas nas bordas. A fim de acabar, ou ao menos reduzir esses problemas

durante o manuseio, desforma ou montagem, é necessário que as peças sejam

chanfradas em suas arestas. Está ilustrado na Figura 7 como devem ser as arestas

acabadas e também exemplifica o que pode ocorrer se não forem realizadas desta

forma.

12

Figura 07 – ARESTAS E CHANFROS EM PEÇAS PRÉ-FABRICADAS

Correto Incorreto


Para estruturas do tipo galpão, outros tipos de peças pré-fabricadas podem ser

utilizados, como braços de cobertura, que são vigas inclinadas, podendo ter seção

variável e terças conforme ilustrado na Figura 8.

Figura 08 – VIGA TESOURA E TERÇA EM PEÇAS PRÉ-FABRICADAS

Fonte: O AUTOR (2016).

2.6 FUNDAÇÕES DOS PRÉ-FABRICADOS

Segundo a Munte (2007), a empresa contratada para execução do pré-fabricado

fica a cargo de toda a estrutura e acabam assumindo também a execução da fundação,

e todos os elementos que não dependem do pré-fabricado como baldrames, pisos e

demais obras civis ficam a cargo da construtora contratada.

13

O estaqueamento em fundações profundas pode ter sua execução efetuada por

empresas terceirizadas, ou por um departamento interno específico. Independente

disso, o projeto deve ter a sondagem e o estudo do solo, assim é possível definir os

blocos estruturais a serem utilizados.

Por questões de orçamento, quando a obra é muito longe da fabrica o custo do

transporte torna-se elevado e opta-se por executar os blocos moldados no local, muitas

vezes usando como fôrma o próprio terreno escavado. E necessária analisar o

orçamento dos blocos para que o preço global da obra fique competitivo. A estrutura,

fundação e estaqueamento precisam ter o menor custo possível, sendo um fator

determinante na negociação da obra (MUNTE, 2007).

No pré-fabricado as estruturas devem ser autoportante, sem depender de outras

estruturas para seu travamento. Por isso, a execução da fundação deve estar inclusa no

contrato pra assegurar o equilíbrio e segurança da estrutura. Em caso em que o cliente

solicite solicitado que a fundação contemple cargas adicionais, as podem ser

consideradas junto à estrutura principal o pré-fabricado (MUNTE, 2007).

2.7 TRANSPORTE E MONTAGEM

Segundo El Debs (2000), dependendo do tamanho físico das peças pré-moldadas,

há limites que restringem o seu transporte da fábrica ao local de aplicação, como

largura da rodovia e altura máxima para viadutos. Necessitando em casos especiais,

estudos de rotas e horários diferenciados, por isso, suas dimensões devem ser levadas

em consideração no momento da concepção do projeto.

A NBR 9062 (ABNT, 2006), estabelece que para à garantia da integridade das

peças durante seu transporte e içamento, devem-se considerar os tipos de solicitações

dinâmicas que podem ocorrer. Para que não ocorra nenhum tipo de desgaste físico aos

elementos, os veículos são adaptados, equipados de guindaste próprio ou não, e são

apoiados por materiais que não entrem em contato com o concreto. Um exemplo de

veículo adaptável pra transporte de peças com grandes dimensões é mostrado na

Figura 9.

14

Figura 09 – EXEMPLO DE CARRETA EXTENSIVA

Fonte: Iragaray, 2016

Na concepção do projeto é de extrema importância que a carga das peças seja

considerada, para que o equipamento não seja subutilizado ou até mesmo

sobrecarregado, sendo recomendado que as peças sejam executadas com dimensões e

massas de valor próximo. Por isso, a escolha do equipamento, máquina e acessório são

fundamentais para um melhor aproveitamento do dinheiro empregado (El Debs, 2000).

2.8 PLANO DE RIGGING

O plano de Rigging, também conhecido como plano de içamentos de cargas,

nada mais é que o planejamento das movimentações de cargas que serão realizadas

durante a obra, com equipamentos de transportes verticais móveis como gruas e

guindastes. A partir do tipo de carga a ser içada, condições do vento e do solo, e

máquinas disponíveis é possível determinar as diretrizes a serem adotadas no projeto,

determinando o posicionamento correto do guindaste, aumentando assim a segurança

do canteiro (TÉCHNE, 2013).

Para o desenvolvimento do projeto, o engenheiro de rigging deve coordenar suas

ações com o engenheiro especialista em fundações, observando a resistência do solo

que vai suportar o guindaste, e um engenheiro especialista em estruturas, verificando a

resistência da carga, elaborando assim, memoriais de cálculo, análise do solo e do

vento e desenhos técnicos necessários para a execução do plano (TÉCHNE, 2013).

15

TÉCNHE (2013), cita que a normatização nacional no setor não é clara. O único

assunto abordado sobre o tema está em uma norma regulamentadora do ministério do

Trabalho e Emprego, a NR-18, que possui apenas um item, estabelecendo a

obrigatoriedade da elaboração de plano de carga para movimentações com guindastes

tipo torre apenas.

Segunda a TÉCHNE (2013), o processo para elaboração do plano de rigging:

• Primeiramente a equipe de engenheiros realiza uma visita técnica no canteiro,

para coletar as informações e determinar o equipamento mais apropriado a ser

utilizado;

• Na sequência é iniciada a elaboração do plano de rigging, abrangendo os dados

coletados (e analisados pelo engenheiro responsável de cada área) tais quais: a

resistência do solo, ação do vento, material para amarração, equipamento mais

otimizado, verificação da capacidade do equipamento, peso e geometria da

carga e fatores de segurança em geral;

• Então ocorre a aplicação no projeto de CAD, com especificações da área

utilizada e ações tomadas durante a operação.

• Após a revisão de todos os dados, constando um planejamento adequado e

coerente é gerada uma Anotação de Responsabilidade Técnica (ART). O plano

de rigging pode ser encaixado como estudo, planejamento, especificação e

desenho.

• Assim é possível executar o plano de rigging.

Para o dimensionamento adequado do equipamento é utilizado o diagrama

operacional de cargas, onde podemos identificar a carga e a distância que se deseja

utilizar. O diagrama operacional pode ser exemplificado melhor na Figura 10.

16

Figura 10 – DIAGRAMA DE ALCANCES DO GUINDASTE AGI 40.5-17.7/43

Fonte: Argo Guindastes, 2010

Segundo a NBR 9062 (ABNT, 2006), para que não ocorram imprevistos de

deslocamento ou movimentação indesejada durante o processo de montagem, pode vir

a ser necessário escoramento provisório, com o objetivo de impedir deformações, e

prevenir qualquer tipo de esforços secundários não previstos ou até mesmo

movimentações prejudiciais ao concreto.

17

2.9 PRODUÇÃO DE PRÉ-FABRICADOS

Segundo Munte (2007), o concreto tem fácil aplicação, durabilidade, resistência e

características estéticas, quando é bem dosado, se conhecendo as características dos

agregados, cimento, traços e respeitando as etapas de concretagem e cuidados

posteriores de cura e transporte, sendo um material de destaque para a construção civil

em diversas situações. Por esses motivos ele é o material mais aplicado na construção

civil.

Os elementos pré-fabricados são constituídos por inúmeros materiais de

utilização imperativa; seja por seu simples desenvolvimento ou por sua fácil aplicação.

O concreto é o exemplo que mais se encaixa nestes pontos: o uso do material com a

mistura básica já é suficiente para a otimização da produção, e é vital para a qualidade

e desempenho dos pré-fabricados. Os avanços tecnológicos neste material estão

atrelados ao interesse de empresas que disponham de laboratórios completamente

voltados à melhoria da composição da mistura juntamente com a produção das peças

pré-fabricadas que segue um cronograma e etapas numa sequencia lógica

(MUNTE, 2007).

2.9.1 Etapas de produção

Segundo Munte (2007) a produção dos elementos pré-fabricados em indústrias

divide-se genericamente nas etapas indicadas na Figura 11:

Figura 11 – ESTAPAS DE PRODUÇÃO DE ELEMENTOS PRÉ-FABRICADOS

Fonte: Munte, 2007

Onde:

E: Tempo de espera entre uma etapa e a sua subsequente da produção.

18

As subdivisões da etapa de concretagem para o concreto comum, realizada em

fábrica, podem ser entendidas como (MUNTE, 2007):

a) Mistura: após a correção da umidade dos agregados, pesagem dos materiais e

dosagem de aditivo, faz-se a homogeneização do concreto, que é

posteriormente lançado sobre a caçamba.

b) Transporte: por meio de caçambas, o concreto é içado e transportado por ponte

rolante;

c) Lançamento e vibração: o concreto é lançado sobre a fôrma e, então, se realiza

o adensamento com vibradores, removendo-se manualmente o excesso de

material;

d) Desempeno: o desempeno é manual, realizada esfregando-se a desempenadeira

de madeira, sobre a superfície do concreto;

e) Queima e acabamento: consiste em passar a colher de pedreiro, para retirada

das marcas deixadas pelo desempeno. Após o início de pega do concreto,

efetuar o desempeno manual com desempenadeira de aço.

2.9.2 Cuidados específicos na produção

a) Armação

A montagem das armaduras de aço armado, conferência dos estribos, diâmetro de

ferragens e espaçamentos deve seguir um rigoroso controle e conferência das

dimensões antes da liberação para fabricação.

Armaduras protendidas são muito utilizadas no sistema pré-fabricado, a

protensão com aderência inicial em pistas de protensão, utiliza de fios ou cordoalhas

de aço estirados utilizando-se macacos hidráulicos em pistas especialmente

construídas para protensão de peças de concreto, após a cura do concreto os fios ou

cordoalhas são liberados e ficando diretamente em contato com o concreto. Esse

processo permite que as peças tenham seções menores com maior resistência, podendo

assim atingir maiores vãos livres com menor custo.

19

Neste estudo verificou-se que não foram utilizadas armaduras pré-tracionadas

pela empresa contratada no sistema pré-fabricado.

b) Dosagem

Segundo Munte (2007) é de fundamental importância à atenção ao acabamento

dos elementos pré-fabricados de concreto, devido à sua utilização de forma aparente.

Para garantir a qualidade das peças, deve ser realizado in loco um estudo de dosagem

do material. Isto garante uma homogeneização satisfatória e elevadas resistências

iniciais às peças, desde que ocorra o prévio estudo dos agregados, aferição dos

equipamentos e traço do concreto.

c) Fôrmas

Munte (2007) ressalta os cuidados a serem tomados com as fôrmas das peças

produzidas. Quaisquer irregularidades imprimem imperfeições no produto acabado,

portanto, deve ser realizada a limpeza, conferência do prumo, dimensões, e

nivelamento de todas as fôrmas. Além dos problemas estéticos, a montagem incorreta

das fôrmas metálicas pode acarretar na fuga da argamassa e perda de trabalho. Para

impedir problemas, podem ser usados selantes e cantoneiras. No processo industrial

todas as formas são metálicas garantindo assim a estanquiedade e durabilidade.

d) Lançamento e vibração

Munte (2007), o concreto e lançado sobre a forma o mais próximo possível com

a utilização de talhas, então foi realizado o remanejamento utilizando colheres e o

adensamento com vibradores dimensionados conforme a peça e respeitando o tempo e

método de imersão adequado para que não haja a segregação no concreto.

20

e) Cura

Munte (2007) cita que a evaporação da água em estruturas em processo de

finalização é um problema que acarreta em fissuras na superfície do concreto acabado,

e redução geral da sua qualidade. As peças sem a possibilidade de proteção contra o

sol ou correntes de ar incidentes devem submetidas a aditivos conhecidos como

plastificantes, o que garante o bom acabamento do produto final.

f) Acabamento

Conforme visto, problemas decorrentes da cura, fôrmas e dosagem influenciam

diretamente na qualidade das peças. Eles são decorrentes do desconhecimento ou

imprevistos durante a execução, e não obstante, devem ser solucionados nas estruturas.

A estucagem (argamassa) que preenche defeitos na superfície, e o caldeamento (pasta

fluída) que homogeneíza as peças são soluções encontradas para os problemas de

fissuras, bolhas e bicheiras nos produtos.

g) Manuseio

O manuseio e transporte das peças devem ser devidamente estudados, pois as

peças devem ser estocadas respeitando o tempo de cura do concreto, e calçadas

separadamente tanto no pátio da fabrica quanto no transporte nos caminhões, sempre

utilizando de cabos de aço e cintas de içamento dimensionadas para as cargas a

suportar. O manuseio errado das peças pode acarretar fissuras e deformidades nas

peças. Para evitar acidentes todos os cuidados devem ser tomados sempre executando

o plano de rigging e logística de transporte.

21

3 MATERIAIS E MÉTODOS

A metodologia adotada para o desenvolvimento deste trabalho foi baseada no

acompanhamento de uma obra em todas as suas etapas, iniciando no processo de

decisão pelo uso de pré-fabricado, por meio da avaliação do projeto arquitetônico já

aprovado.

A metodologia seguiu os seguintes passos:

• Escolha da obra para estudo;

• Avaliação preliminar do uso do sistema pré-fabricado como sistema

estrutural;

• Solicitação de orçamento da execução do sistema pré-fabricado em três

empresas;

• Avaliação das condições de contorno do terreno, por meio de uma visita

técnica;

• Acompanhamento do desenvolvimento do projeto;

• E finalmente, acompanhamento da execução propriamente dita.

Inicialmente foram realizados três orçamentos da estrutura pré-fabricada em

empresas que trabalham na região de Curitiba e que atendessem os requisitos do porte

da obra e recomendadas no mercado. O maior orçamento foi descartado e o critério de

escolha da empresa vencedora entre as duas restantes, foi à que melhor solucionou a

obra no sistema pré-fabricado pelo valor de R$ 101.196,00, uma vez eleita à empresa

que forneceu a estrutura pré-fabricada se deu o inicio dos estudos iniciais para

execução da obra.

Após a realização de uma visita técnica inicial ao terreno para observação de

itens básicos como eletricidade para utilização de ferramentas elétricas e geradores se

necessário, água para execução do concreto magro nas fundações bem como o terreno

quanto as possíveis interferências de obras vizinhas por construções que invadam o

limite do terreno ou que suas fundações adentre o solo do terreno, alinhamento e

declividade quanto ao indicado no projeto arquitetônico. O acesso ao terreno foi

22

avaliado, além dos portões, o caminho a ser realizado até a obra por caminhões de

grande porte que necessitam de ruas largas para transitarem.

Para correta determinação dos projetos de fundação, foi solicitado à execução da

sondagem para verificação da resistência do solo. O terreno apresentou silte argiloso

até aos 16,69 m de profundidade onde se tornou impenetrável à percussão.

Tendo os dados da sondagem e da visita técnica, começou a elaboração do

anteprojeto estrutural do pré-fabricado analisando o projeto arquitetônico e otimizando

para o melhor custo beneficio, atendendo todos os requisitos arquitetônicos da obra.

Após a execução do anteprojeto foi realizada uma reunião no terreno com o

cliente ou responsável para locação da obra para execução da locação, depois foram

feitos o projetos definitivos para compatibilização com cliente e liberação para

fabricação das peças.

Com a fabricação das peças do pré-fabricado em andamento, simultaneamente se

deu inicio aos trabalhos no terreno de nivelamento, ruas de acesso e execução da

fundação da obra e posteriormente a montagem das peças, todo o processo de

montagem foram realizados com caminhões munck, visto que não há uma única peça

que possa ser manipulada a mão livre, e devido à altura é utilizado linhas de vida,

cordas e redes de segurança.

Uma vez que toda a estrutura que compreende a parte de fundação, pilares,

cobertura, vigas tesouras e terças esta montada, começou colocação das telhas de

cobertura e calhas conforme estabelecido em projeto.

Finalizado a estrutura foi feita à entrega formal da obra junto ao cliente com a

elaboração dos laudos, certificados, entrega dos projetos e assinatura do termo de

entrega da obra.

23

3.1 DADOS DA OBRA

Para o desenvolvimento do trabalho, foi escolhida a obra pertencente à Floriani

Incorporações Ltda., que tem por fim a construção de um barracão que será utilizado

para comércio e serviço setorial. O acesso aos dados e a obra, foram disponibilizados

pela empresa Projepar Estruturas Pré-fabricadas.

A obra em análise trata-se de uma edificação comercial localizada na cidade de

Curitiba-PR, na Rua Rezala Simão, nº 1322, bairro Santa Quitéria.

O projeto tem dimensões de 14,60 m x 19,65 m e pé-direito de 7,85 m, com uma

platibanda total de 2,15 m. Sua concepção adaptou-se bem ao sistema pré-moldado

visto que tem um vão livre de total de 14,60 m, com pórticos modulados de forma

simétrica. Para a cobertura se utilizou de vigas tesouras de concreto e telhas metálicas.

O terreno tem 722,64 m² e apresenta desníveis em todas as laterais, conforme

apresentado na Figura 12.

Figura 12 – TERRENO DA OBRA

Fonte: Google Maps, 2016

24

3.2 AVALIAÇÃO DA LOGÍSTICA

Para a avaliação da logística foi realizada uma primeira visita, após o

conhecimento das características da obra e da composição das peças pré-fabricadas.

Com base nesses dados se deu à definição dos veículos necessários para o transporte

levando em considerado o trajeto realizado da fabrica até o terreno da obra. Visto que

a cidade de Curitiba e sua região metropolitana são altamente urbanizadas nas quais as

regiões comerciais da cidade não são adequadas para a circulação de caminhões e

carretas extensiva.

O terreno da obra deve dar livre acesso aos veículos comportando suas

dimensões e cargas atuantes sobre o solo, sendo necessário que o cliente realize obras

para tornar viável a passagem dos veículos, quebrando muros e ensaibrando o terreno

para ter maior resistência, nesse caso o terreno não apresentava condições para o

trafego de caminhões. Diante disso, foi feito um preparo básico de regularização do

terreno com uso de maquinário próprio da contratada para agilizar o andamento da

obra conforme indicado na Figura 13.

Figura 13 – REGULARIZAÇÃO DO TERRENO

Fonte: O AUTOR (2016)

25

A empresa contratada foi responsável somente pelo fornecimento e montagem do

pré-fabricado, sendo o fornecimento de água e de luz para realização dos trabalhos e

viabilização dos acessos internos e externos para movimentação dos equipamentos

responsabilidades do contratante, sendo solicitado ao o cliente que fornecesse cargas

de saibro para regularizar o terreno deixar em condições de trafego como demonstrado

na Figura 14.

Figura 14 – TERRENO REGULARIZADO


3.3 IMPLEMENTAÇÃO DA OBRA

Após a liberação do terreno para início da obra foi iniciado o processo de locação

inicial das estruturas, onde foram obtidas as informações em campo referente às

medidas do terreno e interferências, o que permite a execução do anteprojeto

executivo.

Esse trabalho foi desenvolvido por uma equipe de topografia que foi até o terreno

juntamente com o cliente, ou pessoa determinado por ele, para marcar o ponto de

referência inicial da obra. Embora esse ponto esteja indicado no projeto arquitetônico,

muitas vezes não condiz com a realidade, ou sofre mudanças ao longo do processo de

aprovação e execução da obra. Apesar de pequena, essas alterações podem prejudicar a

logística de tráfego e estoque de uma empresa.

26

A equipe realizou todas as verificações do terreno de nivelamento e dimensões.

Foi realizada uma vistoria nas dividas do terreno, buscando encontrar possíveis

interferências de fundações vizinhas.

Todos os níveis em relação ao ponto inicial da obra foram obtidos com o uso de

estações totais e gabaritos como vemos na Figura 15.

Figura 15 – LOCAÇÃO DA OBRA


3.4 AVALIAÇÃO DOS PROJETOS

3.4.1 Projeto comercial

No processo de venda da obra o departamento comercial fez uma

compatibilização inicial, adequando o sistema de pré-fabricado ao projeto

arquitetônico, elaborando a planta baixa, corte e perspectiva da obra conforme visto na

Figura 16.

27

Figura 16 – PROJETO COMERCIAL


Este projeto foi à referência para elaboração do projeto de locação inicial da obra,

coletando todos os dados do terreno e autorizado pelo cliente, começou a execução dos

projetos definitivos.

3.4.2 Planta de cargas

A planta de cargas foi elaborada conforme os dados do projeto de locação

compatibilizado com o arquitetônico pelo departamento de engenharia e foi utilizada

como referência inicial para locação da obra. Depois de feita a locação à equipe de

obra fez todas as anotações das alterações ocorridas no processo e encaminhou ao

departamento de engenharia da empresa, para refazer corretamente e se necessário

seriam feitas novas visitas na obra a fim de se ter a exata situação do terreno para

execução dos projetos estruturais e detalhamento de peças.

28

Com a composição das cargas orientadas conforme projetos arquitetônicos foram

feitos todos os cálculos das cargas levando em conta as cargas de outras estruturas,

alvenarias, cobertura e outras cargas indicadas pelo cliente, sejam estas de ampliações

futuras ou cargas adicionais, uma vez levados em contas todos esses fatores chegou-se

a composição de cargas conforme Tabela 1.

Tabela 01 – PLANTA DE CARGAS


Baseados na planta de carga foram determinados os tipos dos blocos de fundação

e o número de estacas necessárias, sendo a maior carga da obra de 24 tf. Finalizado

esta etapa foi indicado na planta de locação à correta posição das estacas com seus

eixos e orientações necessárias conforme o padrão do sistema pré-fabricado como

ilustrado na Figura 17 onde é mostrada a planta de cargas da obra.

Finalizada a planta de cargas, esta foi encaminhada ao cliente ou construtora

responsável, para a contratação de uma empresa de fundação especializada para

realizar a cravação das estacas da obra, tendo que obedecendo rigorosamente ao

projeto fornecido e aos dados da sondagem conforme visto na Figura 18, e ficando a

cargo do cliente arcar com qualquer custo adicional referente execução da fora das

especificações do projeto.

29

Figura 17 – PLANTA DE CARGAS


30

Figura 18 – SONDAGEM DO TERRENO


31

3.4.3 Planta de locação

A planta de locação foi usada pela equipe de fundação para executar a fundação

da obra, nela o foco é indicar corretamente o eixo da modulação da obra e estacas já

definidos com todas as informações da locação.

Nesta obra houve algumas modificações em relação ao projeto arquitetônico

inicial, no terreno em sua lateral direita foi constatado um desnível no terreno da obra

em relação ao terreno vizinho conforme ilustrado na Figura 19.

Figura 19 – DETALHE DO DESNIVEL NO TERRENO


Por causa desse desnível foi necessário fabricar todos os pilares do eixo “3” com

1,55 m a mais para compensar a diferença, por estarem localizados na lateral do

terreno não houve necessidade de alterações nos demais pilares, porem ao se escavar o

terreno constatou-se a necessidade da execução de cortina de contenção na divida afim

de evitar qualquer danos a edificação vizinha conforme demonstrado na Figura 20.

32

Figura 20 – CORTINA DE CONTENÇÃO


No sentido longitudinal da obra constatou-se que o terreno era 35 cm menor do

que o indicado no projeto arquitetônico devido à execução errada do muro do vizinho

no fundo da obra, e mesmo tendo um afastamento de 2,5 m entre o muro e a obra.

Optou-se por não diminuir esta cota devido o terreno apresentar um desnível

acentuado entre eles, e para não ser preciso escavar e executar de imediato mais uma

obra de contenção. Na parte da frente à obra estava entre o limite do recuo mínimo

obrigatório de 5 m e o espaço das vagas locadas para aprovação do projeto, sendo

necessário alterar a cota total longitudinal da obra 20,00 m para 19,65 m conforme

visto na planta de locação demonstrada na Figura 21.

33

Figura 21 – PLANTA DE LOCAÇÃO


34

3.4.4 Planta de peças

A planta de peças da obra consiste na indicação de todos os elementos do pré-

fabricado na ordem e sequência correta para montagem da obra.

A determinação das seções dos pilares e vigas utilizados obedece às normas

vigentes da ABNT 6118 (2014), porém a empresa possui também seus próprios

padrões definidos pela limitação de formas de fabricação, podendo variar de 20 cm a

60 cm de seção para pilares e vigas de 30 cm a 100 m conforme o ajuste das formas.

Seria inviável a empresa fabricar todas as secções, mesmo porque o sistema pré-

fabricado tem uma modulação básica conforme o porte da obra que precisam atender,

gerando assim agilidade e eficiência na produção das peças.

Na obra os pilares na lateral esquerda do eixo “1” possuem seção retangular de

25x30 cm e altura total de 10,95 m, a lateral direita do eixo “3” os pilares possuem

seção retangular 25x40 cm e altura total de 12,20 m devido ao desnível na divisa do

terreno de 1,55 m, pilares de oitão na frente e nos fundos do eixo “2” tem seção de

25x35 cm e altura total de 10,95 m. As laterais direita e esquerda da obra possuem

vigas a 2,82 m e 6,00 m de altura com seção retangular de 15x40 cm, na frente e

fundos da obra devido ao seu comprimento de 7,32 m as vigas possuem seção

retangular de 15x50 cm. A cobertura é feita com vigas de seção “T” atirantadas e

terças em concreto armado com seção de 8x18 cm. A disposição de pilares e vigas

pode ser vista na Figura 22 e 23 a seguir.

35

Figura 22 – PLANTA DE PEÇAS INFERIOR


36

Figura 23 – PLANTA DE PEÇAS SUPERIOR


37

3.4.5 Planta de condutores

Sendo uma obra comercial a preocupação com a aparência da obra é um item

importante. Nesse quesito os condutores de águas pluviais são uns dos elementos mais

impactantes visualmente em uma edificação. Condutores aparentes contrastam com as

obras atuais, cada vez requitandas em seus detalhes arquitetônicos, uma solução para

esse problema são os condutores embutidos nos pilares pré-fabricados conforme visto

na Figura 24, sendo essa solução requisitada pelo cliente na obra.

Figura 24 – DETALHE DOS CONDUTORES EMBUTIDOS


Em pilares pré-fabricados para alocar os tubos dos condutores de águas pluviais é

preciso analisar sua passagem junto às ferragens dos pilares, estes pilares são muitas

vezes constituídos por vários consolos de apoio de vigas e cada consolo possui

ferragens horizontais que prejudicam a passagem dos tubos. O diâmetro do tubo

38

influência diretamente seção dos pilares que são dimensionados pela menor seção

possível para a carga a suportar, retirando a área de resistência às cargas aplicadas da

seção do pilar que precisam ser redimensionados.

Mesmo embutido os tubos precisam ficar aparentes na altura da calha para fazer

a ligação na calha para passagem da água, um estudo da altura da entrada d’água foi

realizado para ficar entre o forro e o inicio da cobertura, por mais simples que pareça,

a sempre por parte do cliente a intenção de se ter sempre o maior pé direito livre

possível, em alguns casos as obras são projetadas com o pé-direito mínimo para

utilização e para acomodar os condutores se faz necessário elevar o pé-direito da obra

acima do forro.

Os sentidos de saída dos condutores estão todos orientados da mesma forma bem

como suas alturas para serem posteriormente todos ligados, a determinação da altura

do piso acabado e nivelamento do terreno determinam como será alocado conforme

ilustrado na Figura 25.

Figura 25 – DETALHE DO NIVELAMENTO DO CONDUTOR EMBUTIDO


A planta dos condutores orienta a equipe de montagem em como posicionar os

pilares quanto à saída das águas pluviais, embora os pilares apresentem aspectos

39

diferentes, em muitas obras estes só pode ser diferenciada por sua saída d’água, a

planta indica não somente os sentindo da saída mais o diâmetro tubo e numeração dos

pilares, pois cada pilar conforme sua posição sofre diferentes áreas de influencia de

captação de águas pluviais.

A manutenção desses tubos se faz necessária com tempo para o perfeito

funcionamento do sistema. Uma planta com todas as especificações conforme

ilustrado na Figura 26, foi entregue ao cliente para orientação quanto à instalação das

ligações dos condutores as calhas.

40

Figura 26 – PLANTA DE CONDUTORES


41

3.4.6 Cortes

Todas as informações obtidas na locação da obra de nivelamento e detalhamentos

da planta de peças foram representadas nos cortes da obra. Onde foi apresentadas

informações como cotas do terreno, nível do piso e gabarito da obra e compatibilizado

com o arquitetônico para determinação do pé-direito da obra, as vigas de cintamento

estão colocadas conforme a altura das janelas.

No sistema pré-fabricado as vigas tesouras tem uma inclinação padronizada de

11º. No corte indicou-se o numero de terças necessárias para apoiar as telhas, e essas

foram distribuídas conforme o modelo das telhas escolhidas pelo cliente.

Foram necessárias cotas de nivelamento para identificar a altura total da obra,

conforme a Figura 27 e 28.

Os cortes são usados em obra para visualização de montagem da obra e

conferência de níveis e também contem as informações como:

• Altura de vigas;

• Nível de topo da obra;

• Cotas que permitam a determinação do nível de todas as peças.

42

Figura 27 – CORTE EIXO A


Figura 28 – CORTE EIXO B


43

3.5 COMPATIBILIZAÇÃO

Finalizado todos os projetos da obra foi realizada uma reunião com o cliente e

engenheiro responsável, onde foram discutidos todos os pontos da obra e apresentado

às soluções empregadas.

É importante salientar que na compatibilização ocorreu a liberação definitiva da

obra por parte do cliente, dando inicio a fabricação das peças pré-fabricadas e uma vez

produzidas não puderam ser mais modificadas para atender alterações de ultima hora.

Apesar de o sistema ser padronizado quanto ao tipo de formas e processo

produtivo na fabrica, devido à exigência cada vez maior da parte arquitetônica, poucas

são as obras que podem ser consideradas padrão em sua totalidade, o que faz que suas

peças na maioria dos casos sejam únicas e especificas para sua edificação.

3.6 DADOS DA FUNDAÇÃO

Em paralelo a fabricação das peças, a planta de cargas foi encaminhada ao cliente

para a contratação de uma empresa de fundação de sua preferência, para realizar a

cravação das estacas, conforme os valores de cargas fornecidos e sondagem do terreno

realizada pelo cliente. A locação das estacas na obra foi realizada pela empresa de pré-

fabricados.

44

Acabado o serviço de estaqueamento iniciou-se a fundação do pré-fabricado,

primeiramente foi feita abertura das valas para recebimento dos blocos de fundação,

conforme demonstrado na Figura 29.

Figura 29 – VALA ESCAVADA


A equipe faz a conferência de nivelamento para arrasamento das estacas e do

posicionamento de todas as estacas na obra conforme demonstrado na Figura 30.

Figura 30 – CONFERENCIA DE NIVELAMENTO


45

Após o arrasamento das estacas e limpeza da vala, temos a base regularizada

pronta para o recebimento dos blocos de fundação conforme visto na Figura 31.

Figura 31 – BASE REGULARIZADA


O lançamento dos blocos de fundação foi realizado com o auxílio de caminhão

munck, todos os blocos são posicionados nas bases e ficam prontos para solidarização

aos pilares conforme visto na Figura 32.

Figura 32 – LANÇAMENTO DO BLOCO


46

Para solidarização aos pilares e refeita a conferência do nivelamento, prumo e

conferência dos eixos e níveis em toda a obra conforme demonstrado na Figura 33.

Figura 33 – NIVELAMENTO, PRUMO E CONFERENCIA DOS EIXOS.


Como visto o sistema empregado foi de fundação indireta, onde o bloco de

fundação foi colocado sobre uma base de concreto magro e solidarizado à estada já

arrasada, posteriormente também e feito uma base de concreto no fundo do bloco para

regularizado do nível de assentamento do pilar que é solidarizado ao bloco de

fundação, como ilustrado na Figura 34.

Figura 34 – SISTEMA FUNDAÇÃO INDIRETA.


47

3.7 FABRICAÇÃO E MONTAGEM

3.7.1 Fabricação

A vantagem do sistema pré-fabricado esta na rapidez no trabalho de fabricação e

montagem da obra, mas todo esse processo tem rigorosos métodos de controle e

qualidade no processo de produção aliado sempre ao uso de novas tecnologias.

As armaduras de aço para peças em concreto devem ser armadas conforme

projetos e instruções específicas, com a marcação de dimensões, dobras e montagem

da armadura sempre com as instruções do encarregado e conferência das dimensões

para liberação e montagem nas formas de concretagem.

Todas as peças padronizadas são fabricadas em formas metálicas como visto na

Figura 35, e são de extrema importância para garantir resistência mecânica à ruptura,

deformação, estanqueidade e textura dando agilidade na produção e com uma

durabilidade infinitamente superior as de madeira convencional.

Figura 35 – FORMA METÁLICA


48

O processo de fabricação das peças é feito com concreto usinado e devido à

necessidade da rápida fabricação e retirada das peças concretada da forma, é utilizado

o concreto CPV-ARI de alta resistência inicial que atinge resistência em três dias

superiores a 30 MPa conforme laudos de ensaio a resistência à compressão realizados

diariamente para o controle de qualidade, o que proporciona o ciclo mínimo de 24

horas, em que a peça e sacada levada ao estoque, onde fica por alguns dias para

continuar o processo cura como visto na Figura 36, sendo que em poucos dias a peça

pode ser montada.

Figura 36 – PEÇAS EM ESTOQUE


As peças produzidas possuem suas superfícies lisas devido à utilização de formas

metálica, concreto usinado que garante a qualidade da mistura, mas devido a

propriedades do concreto, problemas decorrentes de imprevistos, fissuras, bolhas como

vista na Figura 37, as peças esteticamente precisam passar por um processo de

estucagem e caldeamento dando uma aparência homogenia em toda a superfície da

peça para passar pelo controle de qualidade e transporte para obra.

49

Figura 37 – ACABAMENTO


3.7.2 Montagem

A vantagem do sistema pré-fabricado esta na rapidez no trabalho de fabricação e

montagem da obra, mas todo esse processo teve rigorosos métodos de controle e

qualidade buscando sempre o uso de novas tecnologias. O uso caminhões munck

facilita o trabalho e para seu uso foi necessário realizado um estudo de rigging para

certificar a segurança de operação para montagem da obra conforme ilustrado na

Figura 38. No processo de montagem foi necessário sempre garantir o acesso de dois

caminhões simultâneos dentro da obra para execução da montagem, não existindo

assim um espaço para estoque de peças, as mesmos foram enviadas conforme sua

ordem, sendo a montagem sempre do fundo para frente do terreno.

50

Figura 38 – ESTRUTURA MONTADA


Finalizada a fundação e em paralelo a produção das peças na fabrica, iniciou-se o

processo de montagem da obra da superestrutura, o esquema de montagem começou

do fundo para frente observando que na medida em que se monta obra era preciso

manter o acesso do caminhão, o layout precisou ser estudado, sendo que as peças

foram transportadas para obra na sequencia de montagem para que os caminhões

pudessem manobrar e fazer o transbordo das peças enviadas em carretas extensivas e

montadas com caminhões munck de menor porte. Todas as peças foram fixadas com

pinos e com a utilização de neoprenes nos consoles para evitar atrito direto entre as

mesmas. Essas peças ficaram estocadas no próprio canteiro, para acelerar o processo

de identificação e montagem como vista na Figura 39.

51

Figura 39 – LAYOUT DA OBRA


Os pilares foram às primeiras peças montadas, com um comprimento médio total

10,95 m, depois de transportados para obra à montagem se deu com a utilização

caminhão munck, utilizando uma cinta de alta resistência especifica para levantamento

de peças de alto peso conforme demonstrado na Figura 40.

Figura 40 – LEVANTAMENTO DAS PEÇAS


52

Após os pilares serem içados conforme a ordem do projeto, eles foram

posicionados sobre os blocos para o acerto do prumo, e grauteado para a solidarização

entre o pilar e o bloco, esta etapa foi executada com um controle rigoroso, e a

montagem só pode continuar com a cura do graute, para maior segurança de que o

pilar não se desloque foram usadas cunhas de madeira que posteriormente foram

retiradas e preenchidos os vazios como vista na Figura 41.

Figura 41 – PILAR COM CUNHAS DE FUNDAÇÃO


As vigas de cintamento suportam as cargas da alvenaria executadas sobre elas,

fabricadas com seção retangulares e comprimento de 5 m e 7 m, foram ligadas aos

pilares através de pinos nos consoles. As vigas possuem furações para encaixar nos

pinos e foram içadas com cabos de aços por suas alças conforme projeto, para melhor

estética da obra foram utilizados vigas com dentes guerber como visto na Figura 42.

53

Figura 42 – VIGA COM DENTE GUERBER


A cobertura da obra foi montada com vigas tesouras e terças em concreto. As

tesouras foram encaixadas aos pilares que possuem pinos roscados, e presas com

arruelas e porcas. No encontro dos dois braços na cumeeira da obra é colocada uma

chapa metálica de ligação como visto na Figura 43, as terças forma presas as tesoura

por pinos e recebem um chapa de ligação aparafusada.

Figura 43 – CHAPA DE LIGAÇÃO


54

Todo o processo de montagem tem um controle rigoroso de segurança,

acompanhado por técnicos e equipe treinada, com todo o equipamento de EPI de uso

obrigatório, na cobertura para segurança é utilizado linhas de vida, redes de segurança

e cintas para trabalho em altura. Foram necessários dois caminhões munck, cada um

segurando uma tesoura para os funcionários encaixarem as peças, as cordas são usadas

para guiarem a peças com maior exatidão e evitando movimentos indesejados como

vista na Figura 44.

Figura 44 – MONTAGEM DA COBERTURA


Montadas as tesouras elas foram atirantadas para evitar a força que elas

produzem deslocassem os pilares do pórtico e o próprio sistema com o uso terças faz o

trabalho de travamento entre tesouras.

Com a conclusão da montagem de todas as peças, por causa de suas juntas e

ligações entre os elementos pré-fabricados foram feito o travamento da estrutura com

tirantes que são elementos tracionados entre as peças nas direções longitudinal,

transversal. Com a função de transferir os esforços de ventos e outras forças entre os

elementos dando mais segurança a obra como demonstrado na Figura 45.

55

Figura 45 – TIRANTE


Por ultimo se deu a colocação das telhas metálicas TPR 40 galvalume 0,43 mm

escolhida pelo cliente e montadas conforme especificações do fabricante, e uma

limpeza geral da obra para retirada de recortes e sobras de telhas.

Com termino da obra, foi realizada uma vistoria final juntamente com cliente,

avaliando toda a obra e indicando procedimentos necessários para execução de

alvenarias e as ligações dos condutores de águas pluviais. Além da conservação e

manutenção da obra, estando vistoriados todos os itens, e em de acordo com os

projetos compatibilizados, foi assinado o termo de entrega da obra, e toda a

documentação referente à obra entrega ao cliente.

3.8 CUSTOS DO SISTEMA PRÉ-FABRICADO

A obra no sistema pré-fabricado foi realizada no prazo total de 45 dias, e seu

custo final ficou em R$ 101.196,00 com demonstrado na Tabela 2 a seguir:

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Tabela 02 – TABELA DE CUSTO DO SISTEMA PRÉ-FABRICADO


57

4 SISTEMA CONVENCIONAL

Dadas às especificações apresentadas da obra realizada, foram necessárias

modificações estruturais no projeto, por conta das limitações do concreto moldado in

loco. Para tanto, foi necessária a redução do tamanho do vão livre nas partes frontal e

traseira da edificação, com a adição e deslocamento de pilares.

A partir das dimensões especificadas no projeto arquitetônico, foi possível

realizar os cálculos necessários para a determinação da quantidade de materiais, e

posterior comparação dos métodos construtivos, em posse da estimativa de materiais

obtida com os cálculos, e tendo como base o Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e

Índices da Construção Civil (SINAPI), dos itens:

• 74254/2 - Armação Aço Ca-50, Diam. 6,3 (1/4) À 12,5mm(1/2) -

Fornecimento/ Corte(Perda De 10%) / Dobra / Colocação;

• 74007/2 - Forma Tábuas Madeira 3a P/ Peças Concreto Arm, Reapr 2x,

Incl Montagem E Desmontagem;

• 74138/5 - Concreto Usinado Bombeado Fck=35mpa, Inclusive

Lançamento E Adensamento.

Foi possível determinar o custo aproximado de materiais e mão de obra para a

execução da estrutura. Por fim, para determinar o tempo necessário para a execução,

foi usado como referência o livro Tabelas de Composições de Preços para Orçamentos

(TCPO - 2013):

• 03 110.8.1. - FÔRMA de madeira maciça para pilares, com tábuas e

sarrafos;

• 03 210.8.1.14 - ARMADURA de aço para vigas, CA-50, corte e dobra

industrial, fora da obra - unidade: kg;

• 03 310.8.13.1 - TRANSPORTE, lançamento, adensamento e acabamento

do concreto em estrutura - unidade: m3.

A relação hora/serviço, possibilitou assim uma estimativa aproximada para o

tempo de execução da estrutura por meio do método convencional de construção.

Os cálculos de fundação, pilares, vigas, tempo de serviço e resultados obtidos são

demonstrados na tabela 3, 4, 5, 6 e 7 a seguir.

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Tabela 03 – CÁLCULO UNITÁRIO DE FUNDAÇÃO


Tabela 04 – CÁLCULO UNITÁRIO DOS PILARES


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Tabela 05 – CÁLCULO UNITÁRIO DAS VIGAS


60

Tabela 06 – CÁLCULO UNITÁRIO DO TEMPO DE SERVIÇO

Fonte: TCPO (2013).

Tabela 07 – CUSTOS UNITÁRIO DOS INSUMOS NO SISTEMA CONVENCIONAL

Fonte: SINAPI (2015).

61

5 RESULTADOS COMPARATIVOS

Foram analisados os custos dos dois sistemas englobando preparo do terreno,

fundação, estrutura e telha de cobertura. O preço do estaqueamento não esta incluso. O

preço final da obra no sistema pré-moldado foi de 2,56 % mais caro em relação ao

convencional como demonstrado na Tabela 8,

Tabela 08 – CUSTOS DOS SISTEMAS POR ETAPA


A composição dos custos no sistema convencional compreende:

• Blocos de fundação:

Compreende todo o trabalho de preparação do terreno com corte e

reaterro, infraestrutura, maquinário, regularização com aplicação de

saibro, escavação de valas e execução dos blocos de fundação.

• Pilares

Execução de formas, ferragens e concretagem, os pilares têm

dimensões conforme em anexo.

• Vigas

Execução de formas, ferragens e concretagem, as vigas têm seções de

15x50 cm.

• Estrutura metálica de cobertura

As tesouras e terças no sistema convencional foram orçadas em

estrutura metálica.

62

• Mão de obra de cobertura

293,77 m² de mão de obra de cobertura.

• Telhas metálicas

293,77 m² de telhas metálicas TP40 galvalume 0,43 mm.

A empresa de pré-fabricados executou a obra em 45 dias devido à etapa de

fundação e fabricação de peças ocorrerem em paralelo gerando uma enorme economia

de tempo devido não haver a necessidade de espera de conclusão da fundação para

iniciar a estrutura, enquanto no método convencional quantificado conforme normas e

padrões do TCPO que apresenta a relação hora/serviço, possibilitando assim uma

estimativa aproximada para o tempo de execução da estrutura ficou em 126 dias,

gerando um tempo de 2,8x a mais como demonstrado na Tabela 09 a seguir.

Tabela 09 – TEMPO DE EXECUÇÃO


63

6 CONCLUSÃO

Após a analise dos resultados obtidos constatou-se que o sistema pré-fabricado

apresentou nesse caso uma vantagem sobre o sistema convencional. Em questão de

preço, apesar de 2,56% mais caro, não representou uma diferença significativa que

inviabilizasse a execução da obra.

No sistema pré-fabricado a execução foi estimada em 81 dias a menos que no

sistema convencional, o que além de representar uma economia nos custos indiretos da

obra, permite ao cliente final, fazer uso da edificação antes, comprovando que a

rapidez, agilidade de fabricação e montagem resulta-se no adiantamento do

cronograma da obra tornando à melhor opção de sistema construtivo.

Ressalta-se que a conclusão desse trabalho deve ser limitada a obra específica

analisada aqui. Outros casos devem ser analisados individualmente, a extrapolação

desses dados não é correta. É importante lembrar que, em obras de menor porte o

sistema convencional se mostra mais vantajoso que o pré-fabricado. Porém quanto

maior o tamanho da obra essa proporção de inverte dando vantagem ao sistema pré-

fabricado, tornando inviável o sistema convencional no que se diz respeita a custo

beneficio.

Por todos esses motivos a viabilidade técnica executiva do pré-fabricado, é a

melhor opção em obras de médio e grande porte, uma vez analisados todos os

elementos e serviços que constitui a construção da edificação.

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REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: projeto e execução de concreto: procedimento. Rio de Janeiro, 2014. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123: forças devidas ao vento em edificações. Rio de Janeiro, 1988. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9062: projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado. Rio de Janeiro, 2001. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA CONSTRUÇÃO INDUSTRIALIZADA. ABCI: a história dos pré-fabricados e sua evolução no Brasil. São Paulo, 1980. ACERVO Fotográfico e Projetos. Projepar Estruturas Pré-fabricadas, 2015. BRUNA, Paulo Júlio Valentino. Arquitetura, Industrialização e Desenvolvimento. Editora Perspectiva, 1976. EL BEBS, Mounir Khalil. Concreto pré-moldado: fundamentos e aplicações. São Carlos – EESC-USP, 2000. Evolução dos Pré-fabricados de Concreto. Disponível em: http://www.set.eesc.usp.br/1enpppcpm/cd/conteudo/trab_pdf/164.pdf Acessado em 16/03/2016. FERREIRA, M.A.. A importância dos sistemas flexibilizados, 8p, Apostila, 2003. GUSTAVO, cezar. Análise comparativa entre soluções estruturais em concreto pré-moldado e moldado in locos. 50p. Trabalho de Conclusão de Curso em Engenharia Civil – Universidade do Vale do Itajaí. Itajaí, 2010. Histórico do pré-fabricado. Disponível em: http://www.leonardi.com.br/historico-do-pre-fabricado/. Acessado em 16/03/2016. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA ESTATÍSTICA. Estatísticas históricas do Brasil: série econômicas, demográficas e sociais de 1550 a 1985. Rio de Janeiro, 1987. IRAGARAY. Carreta estensiva. Disponível em: http://www.locadorairigaray. com.br/content/guindastes-e-transportes/produto.aspx?id=121. Acessado em 11/03/2016.

65

Manual de Sistemas Pré-Fabricados de Concreto. Disponível em: http://www.ceset.unicamp.br/~cicolin/ST%20725%20A/mpf.pdf. Acessado em 10/03/2016. MUNTE, Manual. Manual Munte de projetos em pré-fabricados de concreto. 2. ed. São Paulo, 2007. OLIVEIRA, L.A.. Tecnologia de painéis pré-fabricados arquitetônicos de concreto para emprego em fachadas de edifícios. Dissertação de mestrado – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2002. TCPO 13. Tabela de composição de preços para orçamentos. 13. ed. São Paulo, Ed. PINI, 2010. TÉCHNE, Revista. Engenheiro de rigging: Disponível em: http://techne.kubbix.com/engenharia-civil/195/artigo294071-1.aspx. Acessado em 09/05/2016. SALAS, S. J.. Construção Industrializada: pré-fabricação. São Paulo: Instituto de pesquisas tecnológicas, 1988. SINAPI, Preços de insumos e custos de composições Maio/16. Caixa Econômica Federal, 2016. TÉCHNE, Revista. Engenheiro de rigging: Disponível em: http://techne.kubbix.com/engenharia-civil/195/artigo294071-1.aspx. Acessado em 09/05/2016. VASCONCELOS, A. C.. O concreto no Brasil: pré-fabricação, monumentos, fundações. Volume III. Studio Nobel, 2002.

ANEXOS

DECLARAÇÃO

Declaramos para os devidos fins, que cedemos ao acadêmico Altair da Silva

Primo, aluno do Curso de Engenharia Civil da Universidade Tuiuti do Paraná, acesso

aos dados da obra localizada na cidade de Curitiba-PR, na Rua Rezala Simão, nº 1322,

bairro Santa Quitéria, para fins acadêmicos.

Curitiba, 01 de Julho de 2016.

__________________________________

Responsável Técnico

Eng.Civil Marcos Henrique Sardá

CREA PR 62.329 D

universidade tuiuti do paranÁ altair da ... - tcc...

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