10 Projeto de Producao Para Construcao Metalica Aplicado Em Lajes Mistas Steel Deck

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CONSTRUMETAL CONGRESSO LATINO-AMERICANO DA CONSTRUO METLICA So Paulo Brasil 31 de agosto a 02 de setembro 2010

PROJETO DE PRODUO PARA CONSTRUO METLICA APLICADO EM LAJES MISTAS STEEL DECK Tecn Raphael da Silva [email protected] RESUMO

Pode se notar a constante evoluo dos processos construtivos e a colaborao do ao no desenvolvimento de novas tecnologias com o objetivo de otimizar prazos, proporcionar solues tcnicas mais eficazes, racionalizar e modular projeto e obra, dentre outros fatores. A industrializao dos canteiros de obra na construo civil cada vez maior, motivada inclusive pela participao crescente da utilizao de estruturas metlicas e mistas. A utilizao de lajes racionalizadas neste contexto de grande valia e apresenta diversos benefcios, destacando-se a rapidez de execuo. A utilizao do steel deck apenas um reflexo destes fatores, pois este sistema construtivo representa uma soluo interessante, especialmente quando combinado com estruturas metlicas. Entretanto, sistemas industrializados como este ainda sofrem com a escassez de estudos, principalmente sobre suas aplicaes e montagem. Sob esta tica, este estudo visa apresentar a utilizao do projeto de produo como ferramenta para esclarecer a equipe de obra quanto a seqncia de produo de lajes mistas steel deck desde o descarregamento da forma metlica e seus componentes, cura do concreto, bem como a importncia da compatibilizao com outros sistemas.

1. INTRODUO

Atualmente processos racionais de construo ainda buscam seu espao, evidentemente com menor resistncia do que no final do sculo XX, uma vez que se tornaram conhecidos e estudados. Com o propsito de racionalizar ao mximo as etapas de construo, o processo construtivo a partir de componentes industrializados e metlicos, aponta para uma nova concepo de edifcios, possibilitando ganho de qualidade e produtividade. A utilizao do ao como material para construo aps o sculo XIX props significativa transformao na sociedade, sua principal caracterstica a pr-fabricao, o que resulta em processos bastante industrializados e ocasiona menos perdas e mais produtividade.1

1.1 Projetos

Para se entender a finalidade de um projeto de produo necessrio compreender a diferena entre dois possveis conceitos de projeto. No primeiro conceito, temos o projeto como produto, resultado de elementos grficos e descritivos, organizados de forma lgica e racional e de carter esttico. No segundo conceito, o projeto assume carter dinmico no sentido de processo, onde solues so estudadas e compatibilizadas (NOVAES,2001). Nas duas situaes, o projeto se destina a antecipar as necessidades de etapas subseqentes do processo de produo, como suprimentos, execuo, uso e manuteno. Dentro dos processos construtivos, os projetos renem informaes tecnolgicas atravs das solues apresentadas nos detalhamentos e informaes gerenciais, que possibilitam tomadas de decises no planejamento da produo. Desta maneira, Novaes (2001), afirma que a no associao dos aspectos de produo da edificao ao processo de elaborao do projeto, ocasiona omisses ou superficialidade no detalhamento dos projetos e sua baixa construtibilidade. Conseqentemente, ao se deparar com a incompatibilidade entre sistemas ou componentes construtivos, o construtor ou responsvel pela obra ser obrigado a tomar decises de curtssimo prazo para solucionar a questo. Para evitar este tipo de situao indevida e que pode causar prejuzos que afetam desde o cronograma financeiro at a esttica do empreendimento, tm sido adotados mecanismos para melhorias na qualidade do projeto-processo, o que implica na previso e soluo de todas as interferncias e interfaces entre os componentes do sistema construtivo adotado. A atual realidade demonstra que, para grande parte dos empreendimentos da construo civil, o planejamento da obra toma por base a projetos de produto, geralmente de arquitetura, estrutura, fundaes e instalaes prediais e nem sempre compatibilizados e sistematizados por uma coordenao de projeto. Enquanto o projeto do produto se destina a atender requisitos, normas, parmetros, modulao, evidenciando grfica e descritivamente suas intenes entre outros fatores particulares a cada etapa da obra distintamente, o projeto de produo contribui para a eficcia da execuo em obras com racionalizao construtiva incorporada, alta construtibilidade e rico detalhamento das tecnologias e solues construtivas empregadas, como resultado da associao da concepo do processo construtivo ao processo de projeto.

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A industrializao dos canteiros de obra atravs da pr-fabricao e de sistemas construtivos cada vez mais tecnolgicos mais do que uma tendncia, j realidade em muitas obras no Brasil. Por sua vez, o setor de construo metlica, por seus componentes e sistemas altamente industrializados, deve se preparar por meio da especializao de seus profissionais para desenvolver projetos cada vez mais ricos em detalhes das interferncias e solues para interfaces com outros sistemas.

1.2 Laje Mista A composio ao-concreto, chamada de laje mista na norma NBR 6118 (2003) Projeto de Estruturas Concreto, denominada como laje com frma de ao incorporada no Anexo C da norma NBR 14.323 (1999) - Dimensionamento de Estruturas de Ao de Edifcios em Situao de Incndio. Uma laje mista constituda por uma chapa de ao perfilada com resistncia calculada para suportar seu peso prprio e do concreto antes da cura, este tipo de laje tambm contm uma armadura superior destinada a controlar a fissurao do concreto, comportando-se como uma laje unidirecional. Aps a cura do concreto, a estrutura ao-concreto constitui um elemento estrutural nico. A resistncia aos momentos fletores positivos atuantes dada pela prpria chapa perfilada de ao, estando o concreto comprimido nas suas nervuras. Nas zonas de momento negativo necessrio incorporar eventualmente uma armadura de reforo. (SADE et al, 2006). Estes autores ainda esclarecem que, para que a seo possa funcionar como uma estrutura mista, o conjunto ao-concreto deve apresentar uma boa conexo entre si. Para tal, necessrio que as chapas apresentem um perfil particular, quanto forma das nervuras e das reentrncias na sua superfcie, de modo a existir adeso entre o concreto e as chapas, acompanhado por mecanismos de conexo, aplicados na laje, para garantir que a seo tenha capacidade resistente tenso longitudinal de cisalhamento solicitada na interface entre a chapa e o concreto. Quando empregadas adequadamente, o steel deck (figura 1.1) tambm dispensa o uso de escoramentos. Sem muita dificuldade ou apropriao de tempo, as peas so facilmente iadas e montadas permitindo fcil manuseio, segurana e grande produtividade no canteiro de obras. Este sistema de lajes composto basicamente pela forma de ao colaborante, malha antifissurao (tela soldada) e concreto.3

Concreto Tela Soldada Steel Deck

Figura 2.1 - Laje mista tipo steel deck (PERFILOR, 2005).

Arremates tipo L com a mesma chapa metlica, tambm so empregados usualmente no permetro da laje para conter o concreto durante a cura. Espaadores para distanciamento da malha antifissurao tambm devem ser adequadamente empregados para garantir a funcionalidade da composio. Quando as propriedades da forma colaborante no atingem a expectativa de sobrecarga do projeto, barras ou armaduras de ao tambm podem ser acrescentadas a composio para aumentar a resistncia mecnica da laje, geralmente estas condies aparecem quando a distncia entre vigas superior ao recomendado pelo fabricante do steel deck e exigem tambm a utilizao de escoramento no meio do vo.

2. PROJETOS DE PRODUO PARA LAJES MISTAS COM STEEL DECK Apesar de sua modesta difuso, a tecnologia das lajes com steel deck vem sendo empregada desde 1970. Entretanto, ainda possvel identificar diversos tabus enfrentados durante a elaborao de projetos com steel deck ou durante a execuo da laje. A falta de compatibilizao entre os projetos de arquitetura, estrutura e instalaes prediais, entre outros, uma realidade que assola o setor de construo civil e que se arrasta at o momento em que algo d errado na obra. Por esta razo, a figura do coordenador de projetos em muitas empresas tem perdido a conotao de responsvel pelo setor de projetos e assumido uma caracterstica de profissional multidisciplinar, que rene conhecimento de grande parte do processo executivo e competncias para compatibilizar ou pelo menos analisar criticamente as propostas de projeto de cada etapa da obra, suas interfaces e interferncias. Resumidamente, a figura 2.1, seguir, apresenta o fluxo de comunicao geralmente empregado entre os agentes envolvidos no processo de projeto, aquisio e execuo deste tipo de laje.4

Figura 2.1 Fluxo de comunicao geralmente empregado no processo de execuo de lajes tipo steel deck.

Na proposta para fluxo de comunicao do projeto-processo descrito adiante (figura 2.2), prope se que a equipe de arquitetura, atravs da sua coordenao, realize a compatibilizao entre os projetos.

Figura 2.2 Fluxo de comunicao sugerido para o processo-projeto de lajes steel deck .

Desta maneira, se espera que os projetos de produo descrevam prescrio detalhada das tcnicas construtivas, ferramentas e materiais empregados em cada servio, de modo a estabelecer padres a serem seguidos em outras obras, abrangem requisitos para compra, recebimento, estocagem dos materiais e componentes para construo. Os fatores apontados por Souza et al. (1995) para obteno de lajes racionalizadas que se aplicam execuo de lajes mistas com steel deck so:5

cuidados no escoramento; emprego de referenciais de nveis mais precisos que as guias de madeira comumente empregadas na concretagem; definio precisa do posicionamento de componentes das instalaes, com vistas terminalidade dos servios executados; definio prvia do caminhamento da concretagem, com vistas a proporcionar a textura final especificada para a laje. A estes fatores ainda podem ser acrescentados:

fluxo do processo de produo in loco (figura 2.3). paginao das chapas de steel deck , com o sentido de montagem; cuidados no descarregamento, armazenamento e iamento do material at a estrutura; detalhamento dos arremates perimetrais ou complementares envolvidos; detalhamento da fixao das chapas e dos arremates na estrutura; detalhamento dos pontos de interferncia ou aberturas; indicao dos pontos de escoramento e outros detalhes de montagem; citao de normas tcnicas ou recomendaes do fabricante; detalhamento da distribuio e sentindo da aplicao das malhas antifissurao, incluindo sua sobreposio e espaadores.

1. Iamento

2. Distribuio

3. Espalhamento

4. Montagem

5. Escoramento nas reas Necessrias

6. Fixao do Steel Deck

7. Fixao dos Arremates

8. Aplicao de Fita Adesiva nas Juntas

9. Malha Anti Fissurao

10. Espaadores

11. Proteo das reas de Recorte

12. Colocao das Mestras

13. Concretagem

14. Sarrafeamento

15. Nivelamento

Figura 2.3 Fluxo de produo resumido para lajes mistas steel deck.

A elaborao de projetos de produo se justifica ainda mais para empreendimentos onde existe um nmero significativo de repeties no processo de execuo, como edifcios6

de mltiplos andares ou grandes extenses de laje. A aplicao dos arremates perimetrais e de mudana de direo um detalhe muito importante e sempre repetitivo em lajes com steel deck , na figura 2.4, adiante, podem ser observados a forma de apresentao destes detalhes e suas aplicaes.

Figura 2.4 detalhamento de aplicao de arremates (Revista Tchne, ed. 129. Pini. 2007).

Deve se ressaltar que a elaborao dos projetos de lajes racionalizadas como esta deve estar em sintonia com as solues construtivas correspondentes. A exemplo disso, os projetos de arquitetura devem especificar os nveis de piso acabado, indicar os desnveis e detalhar as solues propostas pela execuo para se atingir estes desnveis. Em contra partida, o detalhamento do projeto de estrutura deve atender s premissas adotadas para a racionalizao nos procedimentos de concretagem e na produo de telas soldadas ou armaduras (NOVAES,2001). SOUZA et al. (1995) ainda consideram que para obteno de lajes racionalizadas, que necessrio a elaborao de um projeto de produo destinado a orientar os servios de concretagem, que deve contemplar: definio das frentes de concretagem, em funo da posio do elevador de cargas e da geometria do edifcio; definio do caminhamento da concretagem, delimitando os painis, em funo da dimenso da rgua de sarrafeamento ou outros equipamentos que cumpram a funo; posicionamento de taliscas; posicionamento de componentes das instalaes, que eventualmente sejam embutidos na espessura da laje;7

posicionamento dos caminhos empregados para circulao de operrios e equipamentos, durante a concretagem. A estes fatores tambm podem ser acrescentados:

orientao para o recebimento do concreto: verificao do fator agua-cimento, extrao de corpos de prova e mapeamento da laje de acordo com cada caminho betoneira, afim de possibilitar o rastreamento do lote, caso a resistncia do concreto no seja atingida;

cura: cuidados especiais de acordo com a espessura da laje, localizao da obra e o respectivo clima local. Na figura adiante 2.5, destacam-se quatro importantes fases que podem ser descritas

no projeto de produo.

1. Colocao de Mestras

2. Sentido de Concretagem

3. Lanamento e Sarrafeamento

4. Nivelamento

Figura 2.5 Algumas etapas que podem ser descritas no projeto de produo para concretagem.

Para compor o conjunto do projeto de produo, o estudo deve apresentar solues para as situaes apontadas durante a compatibilizao. No caso das lajes mistas com steel deck , algumas destas interferncias de projetos (figura 2.6) podem ser : necessidade de proteo contra corroso; necessidade de armadura adicional; necessidades especficas de proteo contra incndios; espaamento entre vigas superior ao recomendado pelo fabricante; aplicao de cargas dinmicas sobre a laje; aberturas na laje; altura final da laje; trechos em balano; utilizao de conectores; altura e largura til do steel deck ; dutos eltricos e tubulaes hidrulicas embutidas na laje.8

Armadura adicional

Escoramento

Aberturas

Conectores

Instalaes hidrulicas

Instalaes Eltricas

Figura 2.6 Algumas interferncias em lajes com steel deck .

Sobre as interferncias apontadas acima a mais comum a passagem de dutos eltricos e hidrulicos embutidos na laje. O projeto de produo ainda abrange operaes de logstica no canteiro em vrias etapas do processo executivo e deve descrever os procedimentos bsicos de recebimento, armazenamento, manuseio e segurana dos operrios da obra para cada sistema construtivo e seus componentes. A figura 2.7, a seguir, apresenta alguns dos principais itens que deve contemplar estas recomendaes:

LONA

DESCARREGAMENTO SEGURO

ARMAZENAMENTO EM LOCAL COBERTO

COMPROVAR O COMPRIMENTO

FACE DE ASSENTAMENTO

ESCORAMENTO CORRETO

ESCORAR BALANOS

EVITE ACUMULO DE CONCRETO

RESPEITAR O RECOBRIMENTO

SOBRECARGA ADMISSIVEL

TRANSITAR COM SEGURANA

UTILIZE E.P.I. ADEQUADO

UTILIZE E.P.C.

EVITE SITUAES INSEGURAS E ACIDENTES

SIGA AS RECOMENDAES

ESCLAREA SUAS DVIDAS

Figura 2.7 Recomendaes de Recebimento e Armazenagem

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Por fim, a figura 2.8 apresenta o fluxo de um processo tpico para produo de laje mista tipo steel deck, com algumas interferncias. Os tpicos apontados abaixo necessitam ser abordados em fases distintas do processo do projeto e podem ser adotados em outros projetos similares, o que pode permitir as empresas construtoras e at mesmo agentes do processo a ampliar o domnio tcnico sobre as prticas empregadas neste sistema construtivo e estabelecer padres de qualidade.

Figura 2.8 Fluxo de um processo tpico para produo de laje mista tipo steel deck

Cabe ressaltar que o projeto de produo para lajes racionalizadas como esta resultado da elaborao de projetos para montagem de seus componentes em conjunto com o projeto de concretagem, que possui exmia importncia e sua no elaborao pode descaracterizar o processo de racionalizao construtiva.10

3. CONCLUSO Pode ser observado que a participao dos profissionais de projeto em etapas distintas do processo executivo colabora para a soluo de muitas dificuldades encontradas em obra e no previstas em projeto. Desta forma, sugere-se que uma parcela dos projetos de produo seja gradativamente elaborada em paralelo com a elaborao dos projetos do produto (projeto de lajes mistas, por exemplo), nas fases que compem o processo de projeto, possibilitando a troca de informaes entre os agentes do processo; enquanto outra parcela, destinada a caracterizar os procedimentos de execuo, deve ser elaborada aps o processo de projeto do produto (projeto de concretagem, por exemplo), durante o planejamento da produo, servindo-se das informaes contidas nos projetos do produto e para produo, elaborados anteriormente. Assim, as responsabilidades pela elaborao dos projetos para produo so divididas entre profissionais de projeto, contratados externamente s estruturas tcnicas dos agentes da promoo e da produo, e profissionais da empresa construtora, pela maior proximidade destes com as particularidades dos procedimentos produtivos e com a potencialidade da empresa, em termos, por exemplo, de recursos humanos e de equipamentos. Fica claro que os contedos dos projetos do produto e para produo, por necessidade de relacionamento com procedimentos e tcnicas empregadas durante a produo, devem respeitar tanto as particularidades tecnolgicas e organizacionais dos processos construtivos adotados, quanto s exigncias de desempenho de materiais, componentes, subsistemas e do produto final. A padronizao e registro de solues construtivas e de procedimentos da produo, para considerao durante a elaborao dos projetos do produto e para produo, alm de evitar a centralizao de conhecimentos em poucos profissionais, contribui para que durante a elaborao dos projetos, seja ampliada a incorporao de dados e informaes acerca de aspectos produtivos e reduzida a possibilidade de considerao de solues tendenciosas e conflitantes. Os profissionais que elaboram o projeto de produo devem ter uma viso geral de como funcionar todas as etapas construtivas da obra e observar toda a logstica do canteiro de obras para o recebimento desses materiais; importante tambm que todas as solues adotadas sejam graficamente explicitas. O processo de projeto de produo demonstra claramente que mais uma ferramenta para colaborar com a produtividade e melhoria dos nveis de construtibilidade11

das edificaes e no basta a concepo de projetos individuais com as suas especificaes de materiais a serem empregados, vai bem mais alm. Para o desenvolvimento do projeto, o processo de execuo deve caminhar em paralelo, os profissionais que o desenvolve devem se antecipar com relao s interferncias que aparecero no percurso e, atravs de uma viso sob a tica executiva, devem solucionar o projeto para que todas as etapas sejam exeqveis com a maior facilidade possvel. Este estudo tomou por base a disciplina Projetos de Produo para o Ambiente Construdo, componente curricular do curso de Ps Graduao Lato Sensu em Projeto e Tecnologia do Ambiente Construdo do Instituto Federal de Educao Cincia e Tecnologia (IF-SP), onde foi apresentada uma viso sistmica e analtica sobre o planejamento de um processo produtivo. seguir, sero apresentadas duas pranchas projeto de produo para lajes mistas com steel deck (figuras 3.1 e 3.2), desenvolvidas nesta disciplina.

Figura 3.1 Detalhe para junta de topo e proteo para grandes aberturas.

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Figura 3.2 Setorizao e caminhamento da concretagem.

REFERNCIAS

NOVAES, Celso Carlos; Um enfoque diferenciado para o projeto de edificaes: projetos para produo (Artigo); Universidade Federal de So Carlos, Brasil, 2001.

PERFILOR S.A; Steel deck - Catlogo Tcnico. So Paulo, 2005.

SADE, Jorge; RAIMUNDO, Duarte; PROLA , Lus Carlos; PIERIN, Igor. Lajes Mistas: Aspectos Construtivos e Respectivas Recomendaes Do Eurocdigo 4. In:

Construmetal 2006. 2006. So Paulo.

SOUZA, A.L.R.; BARROS, M.M.B.; MELHADO, S.B. Projeto e inovao tecnolgica na construo de edifcios: implantao no processo tradicional e em processos inovadores. So Paulo, EPUSP, 1995. (Boletim tcnico da Escola Politcnica da USP/Departamento de Engenharia de Construo Civil, BT/PCC/145).13