Embed Size (px)
Citation preview
Universidade Federal do Rio de Janeiro
TECNOLOGIA BUBBLEDECK: UMA ABORDAGEM DE SUA EXECUÇÃO E APLICABILIDADE QUANDO
COMPARADA A LAJE STEEL DECK
Matheus Pereira de Sousa Lima
2017
i
TECNOLOGIA BUBBLEDECK: UMA ABORDAGEM DE SUA EXECUÇÃO E APLICABILIDADE QUANDO
COMPARADA A LAJE STEEL DECK
Matheus Pereira de Sousa Lima
Projeto de Graduação apresentado ao curso de
Engenharia Civil da Escola Politécnica,
Universidade Federal do Rio de Janeiro, como
parte dos requisitos necessários à obtenção do
título de Engenheiro.
Orientador: Luís Otávio Cocito de Araújo
ii
Rio de Janeiro
Fevereiro de 2017
TECNOLOGIA BUBBLEDECK: UMA ABORDAGEM DE SUA EXECUÇÃO E APLICABILIDADE QUANDO COMPARADA A LAJE STEEL DECK
Matheus Pereira de Sousa Lima
PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO CURSO DE
ENGENHARIA CIVIL DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL
DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A
OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO CIVIL.
Examinado por:
_________________________________ Prof. Luis Otávio Cocito de Araújo, D.Sc., Orientador _________________________________ Prof. Elaine Garrido Vazquez, D.Sc. _________________________________ Prof. Assed Naked Haddad, D.Sc.,
iii
RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL
Lima, Matheus Pereira de Sousa
Tecnologia Bubbledeck: Uma abordagem de sua execução e
aplicabilidade quando comparada a laje Steel Deck/Matheus Pereira de
Sousa Lima – Rio de Janeiro: UFRJ/Escola Politécnica,2017.
xiii, 132 p.: 29,7 cm.
Orientador: Luis Otávio Cocito de Araújo
Projeto de Graduação – UFRJ / Escola Politécnica /
Curso de Engenharia Civil, 2017.
Referências Bibliográficas: p. 95
1. Introdução 2. Industrialização na Construção Civil 3.
Lajes Steel Deck 4. Lajes Bubbledeck 5. Estudo Prático 6.
Análise Comparativa Steel Deck x Bubbledeck 7.
Considerações finais 8.Anexos
I. Cocito de Araújo, Luis Otavio; II. Universidade
Federal do Rio de Janeiro, Escola Politécnica, Curso de
Engenharia Civil. III. Título
iv
Dedico este trabalho à minha família – Antero Lima, Verônica Lima, Renan Lima e
Giovanna Lima.
v
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar agradeço aos meus pais, Antero de Sousa Lima Neto e Verônica
Pereira de Sousa Lima pelos papéis fundamentais na minha formação, sem eles, nada disso
seria possível.
Ao meu pai, por todo o apoio necessário para minha formação como homem e sua
sabedoria e dedicação em sua profissão, que me servem como espelho para almejar grandes
desafios.
A minha mãe pela sua paciência, apoio, carinho e suas palavras, que sempre me serviram
de base nos momentos mais oportunos e trilham o meu melhor caminho.
Sou grato a meus irmãos, Renan Lima e Giovanna Lima, por todo o carinho e
disponibilidade de ajudar sempre.
Agradeço também aos amigos que fiz durante a trajetória da Graduação, por me ajudarem
sempre nesses anos, me dando forças e me ajudando no que for preciso. Tenho certeza que
essas amizades serão eternas.
Aos meus amigos pessoais, que em sua maioria, me acompanham desde a infância e
adolescência. Absorvo diariamente o melhor de cada um de vocês e isto me faz crescer como
pessoa e como profissional. Obrigado por tudo, pelos momentos de diversão até os momentos
de críticas.
Aos meus treinadores e companheiros de Polo Aquático, que foram essenciais para o meu
desenvolvimento no esporte e na vida.
vi
Agradeço ao Consórcio Construtor Galeão, por todo o conhecimento transmitido. Meu
obrigado se direcionada principalmente aos meus líderes diretos, que contribuíram para
minha formação como engenheiro, suas experiências e conhecimentos foram essenciais para
a minha formação.
Agradeço, por último, ao meu orientador, o professor Luís Otávio Cocito de Araújo, pela
confiança e orientações depositadas neste trabalho, fundamentais para a composição da
monografia.
vii
Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica - UFRJ como parte dos
requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Civil.
TECNOLOGIA BUBBLEDECK: UMA ABORDAGEM DE SUA EXECUÇÃO E
APLICABILIDADE QUANDO COMPARADA A LAJE STEEL DECK
Matheus Pereira de Sousa Lima
Fevereiro de 2017
Orientador: Luis Otávio Cocito de Araújo
Curso: Engenharia Civil
Com um olhar crítico na Construção Civil pode-se definir uma série de particularidades
do setor não comuns aos demais tipos de indústrias produtivas. Tradicionalmente, no Brasil,
este setor é caracterizado por apresentar pouca inovação, ineficiências produtivas e mão de
obra pouco qualificada. Em virtude da aceleração do crescimento do setor nos últimos anos
e a necessidade de atender prazos cada vez mais curtos, se verificou a necessidade de criar
métodos alternativos de produção construtiva mais industrializados, de maneira a fugir dos
atrasos de obras e melhorar os indicativos produtivos. Com esta visão, esta monografia se
propôs a estudar os métodos construtivos industrializados mais comuns, e assim, do ponto
de vista inovador, apresentar uma alternativa nova que surge no mercado brasileiro, a
tecnologia de lajes Bubbledeck.
Como resultado, foi possível notar como foi a inserção desta tecnologia em uma obra de
médio a grande porte e realizar uma comparação entre esta alternativa inovadora e uma
técnica já mais difundida e em ainda crescente no mercado, a laje Steel Deck.
Palavras-chave: Industrialização, Inovação, Construção, Steel Deck, BUBBLEDECK
viii
Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of the
requirements for the degree of Engineer
BUBBLEDECK TECHNOLOGY: ONE APPROACH TO ITS IMPLEMENTATION AND APPLICABILITY WHEN COMPARED TO STEEL DECK SLAB
Matheus Pereira de Sousa Lima
Fevereiro de 2017
Critically looking upon Civil Construction one can define a series of particularities of the
sector uncommon to others kinds of productive industries. Traditionally, in Brazil, this sector
is characterized by low innovation, inefficient production and unskilled labor. Due to the
acceleration of the sector’s growth in recent years and the need to meet ever shorter deadlines,
there has been a need to create alternative production methods of construction more
industrialized so as to avoid delays in construction and improve production indicatives.
Therefore, this project was proposed to study the most common industrialized construction
methods, and thus, from an innovation point of view, present a new alternative that emerges
in the Brazilian market, Bubbledeck slub technology.
As result, it was possible to observe how the insertion of this technology was in a
medium to large construction, and compare this innovative alternative and to a technique
more widespread and still increasing in the market, the Steel Deck slab.
Keywords: Industrialization, Innovation, Construction, Steel Deck, BUBBLEDECK
ix
Sumário
1 Introdução ........................................................................................................................................ 1
1.1. Contexto .............................................................................................................................. 1
1.2. Justificativa .......................................................................................................................... 4
1.3. Objetivo ............................................................................................................................... 6
1.4. Metodologia ........................................................................................................................ 7
2 Industrialização na Construção Civil ............................................................................................ 8
2.1. Considerações Iniciais ......................................................................................................... 8
2.2. Benefícios da Industrialização ........................................................................................... 11
2.3. Métodos Construtivos com sistemas industrializados em obra de Edificações de médio à grande porte .................................................................................................................................. 14
2.3.1. Sistemas estruturais Pré Fabricados/Pré-Moldados ..................................................... 14
2.3.2. Estrutura Metálica ......................................................................................................... 19
3 Laje Steel Deck ........................................................................................................................... 21
3.1. Histórico ............................................................................................................................ 21
3.2. Conceito ............................................................................................................................ 23
3.3. Dimensionamento ............................................................................................................. 27
3.4. Metodologia Construtiva .................................................................................................. 29
3.4.1. Fabricação das Chapas .................................................................................................. 29
3.4.2. Transporte e Armazenamento ...................................................................................... 31
3.5. Montagem das fôrmas e fixação ....................................................................................... 32
3.6. Armadura Complementar e Concretagem ........................................................................ 33
4 Laje Bubbledeck ......................................................................................................................... 36
4.1. Histórico ............................................................................................................................ 36
4.2. Conceito ............................................................................................................................ 38
4.3. Dimensionamento ............................................................................................................. 43
4.4. Metodologia Construtiva .................................................................................................. 45
4.4.1. Fabricação de módulos Bubbledeck .............................................................................. 45
4.4.2. Fabricação de painéis .................................................................................................... 49
4.4.3. Montagem e Armadura complementar ........................................................................ 53
4.4.4. Plano de Concretagem .................................................................................................. 58
5 Estudo Prático ........................................................................................................................... 60
x
5.1. Descrição do Empreendimento ......................................................................................... 60
5.2. O projeto ........................................................................................................................... 62
5.3. Metodologia Executiva ...................................................................................................... 67
5.3.1. Produção dos módulos e painéis Bubbledeck ............................................................... 67
5.3.2. Transporte e Estocagem dos Painéis ............................................................................. 69
5.3.3. Escoramento ................................................................................................................. 71
5.3.4. Montagem do Painel ..................................................................................................... 73
5.3.5. Armadura Complementar ............................................................................................. 75
5.3.6. Fechamento da Fôrma .................................................................................................. 75
5.3.7. Concretagem e Cura ...................................................................................................... 77
5.4. Planejamento e Produção ................................................................................................. 78
5.5. Problemas Observados...................................................................................................... 83
5.5.1. Fase de Estudo .............................................................................................................. 83
5.5.2. Fase de Implantação ..................................................................................................... 84
6 Análise Comparativa: Steel Deck X Bubbledeck ..................................................................... 85
6.1.1. Qualidade e Meio Ambiente ......................................................................................... 87
6.1.2. Produção ....................................................................................................................... 89
6.1.3. Custo .............................................................................................................................. 91
7 Considerações Finais ................................................................................................................. 94
7.1. Sugestões para trabalhos futuros ..................................................................................... 95
Referências Bibliográficas ................................................................................................................. 97
8 Anexos ..................................................................................................................................... 102
xi
Índice de Figuras
Figura 1 – Participação do VABpb da Construção Civil, Fonte: IBGE 2016 ............................... 2 Figura 2 – Porcentagem da população empregada na Construção Civil, Fonte: CBIC 2016 ...... 2 Figura 3 - Exemplo de Laje nervurada com fôrmas de plástico, Fonte: Imagem google ........... 16 Figura 4 – Detalhe Seção laje alveolar, Fonte: Pereira (2001) ...................................................... 17 Figura 5 – Desenho esquemático aplicação da Laje Bubbledeck, Fonte: Pini Web (2014) ........ 18 Figura 6 – Ponte Coalbrookdale- Inglaterra, construída em 1799, fonte: Google Imagem ....... 21 Figura 7 – Detalhe exemplo dos elementos da Laje Steel Deck, fonte: Google Imagem ............. 25 Figura 8 – Exemplo de Armadura negativas na região dos pilares, fonte: Imagem Google ...... 27 Figura 9 – Detalhe de Armadura Positiva Complementar, fonte: CICHINELLI 2009 .............. 28 Figura 10 – Detalhe de aplicação dos Stud Bolt com a ferramenta pneumática, fonte: imagem google ................................................................................................................................................ 33 Figura 11 – Representação do painel Bubbledeck, fonte: Bubbledeck Brasil .............................. 38 Figura 12 – Exemplo de Módulo BB, fonte: Bubbledeck Brasil .................................................... 39 Figura 13 - Exemplo de Painel BB, fonte: Bubbledeck Brasil ....................................................... 40 Figura 14 - Exemplo de peça inteira BB, fonte: Bubbledeck Brasil .............................................. 41 Figura 15 – Baia e Produção dos módulos BB, fonte: Arquivo Empresa ..................................... 47 Figura 16- a esquerda – Soldagem das Treliças; a direita - distribuição das esferas sobre a armadura inferior, fonte: Arquivo Empresa ................................................................................... 47 Figura 17 - a esquerda – módulo finalizado com a malha superior; a direita – identificação do módulo BB, fonte: site Engemolde ................................................................................................... 48 Figura 18 – Posicionamento dos Painéis BB para estocagem, fonte: Arquivo Empresa ............. 50 Figura 19 – Limpeza das Fôrmas BB, fonte: Arquivo Empresa .................................................... 51 Figura 20 – Posicionamento das vigas de contra-peso, fonte: Arquivo Empresa ......................... 52 Figura 21 - Sistema de escoramento, fonte: Arquivo Empresa ...................................................... 54 Figura 22 – Içamento do Painel BB, fonte: Arquivo Empresa ....................................................... 55 Figura 23 – Sequenciamento da montagem do painel BB, fonte: Arquivo Empresa ................... 56 Figura 24 – Plano de Lançamento do concreto, fonte: Arquivo Empresa .................................... 58 Figura 25 – Espaçamento dos vãos entre pilares, fonte: Arquivo Empresa ................................. 62 Figura 26 – Característica do Projeto, fonte: Arquivo Empresa adaptado .................................. 63 Figura 27 – Pavimentos do EDG em Corte adaptado, fonte: Arquivo Empresa adaptado ......... 64 Figura 28 – Projeto seção transversal Laje BB, fonte: Arquivo Empresa .................................... 65 Figura 29 – Mapa de localização dos Painéis BB – Junta 05 e 06 , fonte: Arquivo Empresa ..... 66 Figura 30 – Fluxo de Atividades, a) Armadura dos módulos, b) Preparação e limpeza das fôrmas, c) Concretagem das fôrmas, d) Dplicação do módulo na fôrma, e) Desforma do painel, fonte: Arquivo Empresa adaptado ........................................................................................ 68 Figura 31 – Carragemento dos Painéis BB, fonte: Arquivo Empresa ........................................... 69 Figura 32 – Layout de Distribuição dos Painéis BB, fonte: Arquivo Empresa ........................... 70 Figura 33 – a) Mesas prontas e niveladas , b) Painéis BB sobre as mesas, fonte: Arquivo Empresa adaptado ............................................................................................................................. 71
xii
Figura 34 – Processo de Escoramento Especial - a) Consoles sobre os Pilares, b) Aplicação das vigas sobre os Consoles , c) Colocação das treliças sobre as vigas, d) Escoramento Especial Pronto, fonte: Arquivo Empresa adaptado ....................................................................................... 72 Figura 35 - Projeto Plano de rigging, fonte: Arquivo Empresa .................................................... 74 Figura 36 – Processo Montagem dos Painéis. a)Posicionamento da Carreta, b)Carregamento pela grua, c)Aplicação conforme mapeamento, d)Junta completa, fonte: Arquivo Empresa - adaptado ............................................................................................................................................ 74 Figura 37 – Armadura dos capiteis, fonte: Arquivo Empresa ....................................................... 75 Figura 38 – Fechamento da fôrma lateral da Laje, fonte: Arquivo Empresa .............................. 76 Figura 39 – Passos para concretagem e cura da Laje, fonte: Arquivo Empresa adaptado .......... 78 Figura 40 – Fluxo de Atividades, fonte: Arquivo Empresa ............................................................ 79 Figura 41 – Duração das Atividades, fonte: Arquivo Empresa ..................................................... 80 Figura 42 – Produção de concretagem das Lajes Bubbledeck ao mês, fonte: Arquivo Empresa 82
Índice de Tabelas
Tabela 1 - Normas aplicáveis em estruturas mistas, fonte: ABNT .............................................. 26 Tabela 2 - Normas aplicáveis para Bubbledeck, fonte: ABNT .................................................... 42 Tabela 3 - Tipos de diâmetro das esferas (Bubbles), fonte: Bubbledeck Brasil .......................... 44 Tabela 4 – Diâmetros e seus características estruturais, fonte: Bubbledeck Brasil .................... 44 Tabela 5 – Materiais, Equipamentos e equipe necessária para fabricação do módulo BB, fonte: Autor ................................................................................................................................................. 46 Tabela 6 - Materiais, Equipamentos e equipe necessária para fabricação do módulo BB, fonte: Autor ................................................................................................................................................. 49 Tabela 7 - Materiais, Equipamentos e equipe necessária para fabricação do módulo BB, fonte: Autor ................................................................................................................................................. 53 Tabela 8- Materiais, Equipamentos e equipe necessária para fabricação do módulo BB, fonte: Autor................................................................................................................................................. 58 Tabela 9 - Equipe Dimensionada para execução Laje Bubbledeck, fonte: Arquivo Empresa ... 81 Tabela 10 - Problemas previstos na fase de estudo, fonte: Arquivo Empresa adaptado ............. 83 Tabela 11 - Problemas durante a Fase de Implantação da tecnologia, fonte: Arquivo Empresa 84 Tabela 12 - Análise Comparativa Steekdeck e Bubbledeck, fonte: Autor ................................... 86 Tabela 13 – Custo para implantação da Estrutura Steel Deck no Estudo Prático, fonte: Autor ....................................................................................................................................... 92 Tabela 14 - Custo para implantação da Estrutura BB no Estudo Prático, fonte: Autor .......... 93
Sigla
BB – Bubbledeck
1
1 Introdução
1.1. Contexto
A indústria da Construção Civil de 2007 a 2014 recebeu um grande incentivo monetário
dado por um forte apelo governamental as obras de infraestrutura e do ramo imobiliário como
programas de aceleração de crescimento (PAC), Minha Casa Minha Vida e da realização dos
eventos esportivos, a Copa do Mundo de Futebol e as Olimpíadas.
Neste período, a construção civil chega a uma participação de 6,48% do VAB (Valor
Acrescentado Bruto)1 no total do VAB Brasil no ano de 2012 e a uma taxa de crescimento
ao ano de 13.1% no ano de 2010, como representado na figura 1. Aumenta-se, por
conseguinte, a taxa da população ocupada no setor em relação a população total empregada
no País, se chegando a incrível marca de 8,67% da população do País no setor. Na figura 2,
pode-se perceber este crescimento. Dessa forma, há uma mudança de paradigmas frentes aos
baixos investimentos realizados no setor nas décadas de 80 e 90.
Entretanto, desde 2014 o cenário econômico do País não inspira otimismo. Devido ao
fim dos investimentos realizados pelos eventos esportivos, principalmente, e de um cenário
de crise política e financeira. Se observou no ano de 2013 para 2014 uma redução na taxa de
crescimento do setor de 2,1% a.a., seguindo de sucessivas retrações em 2015 de 6,5% e uma
projeção negativa de 5,0% em 2016. (CBIC, 2016)
1 Valor Acrescentado Bruto é o resultado final da atividade produtiva de um determinado período. Resulta da diferença entre o valor de produção e o valor de consumo intermédio, originando excedentes.
2
Logo, frente a este cenário desfavorável e de desconfianças, as consequências são
drásticas, verifica-se o fechamento de 450 mil postos de trabalho de outubro de 2014 para
outubro de 2015. Encerrando diversas empresas no setor da construção e uma queda
substancial dos salários.
Figura 1 – Participação do VABpb da Construção Civil, Fonte: IBGE 2016
Figura 2 – Porcentagem da população empregada na Construção Civil, Fonte: CBIC 2016
De certo, para reverter a crise atual e retomar o crescimento do País há a necessidade de
retomar o crescimento da indústria da construção devido sua forte influência no cenário
econômico e na participação do PIB.
3
Para voltar ao crescimento, segundo a agenda da Construção Civil (2016/2018), é
importante adotar novas fontes de investimentos, melhorar as relações de trabalho, reduzir a
informalidade dos trabalhadores na área, usar mais eficientemente os recursos e apostar nas
parcerias públicos privadas.
Por ora, aumentar a produtividade de nossos trabalhadores, apostar na inovação
tecnológica seria uma mudança de importante e um recomeço do setor em seu novo ciclo.
Segundo a Conference Board (2016), a taxa de produtividade do trabalhador Brasileiro em
2014 era de -0,1% quando comparada as produtividades dos países emergentes (baseado no
mercado Chinês) e em 2015 apresentou queda de -4,1% e ainda possui uma projeção de queda
de -4,2%, também em 2016. Comparada a produtividade americana, o brasileiro apresenta
uma taxa de produtividade de 25% da americana, ou seja, produzindo quatro vezes menos.
Evidentemente, antes de tudo, para melhorar estes indicadores e taxas de produtividades
na construção civil é preciso que as empresas do ramo invistam em metodologias e pesquisas
de mensuração de seus processos produtivos e de seus funcionários. Com indicadores de
produtividades mensurados, pode-se então com maior certeza, fazer gestão de seus prazos e
recursos para aumentar o controle sobre as atividades realizadas nas obras.
Com prazos curtos e a necessidade de aumentar a produção, empresas do setor da
Construção optam por diversas vezes a industrializar alguns processos, práticas estas já
realizadas em vários países desenvolvidos. Industrializar, possuí uma série de vantagens do
ponto de vista da construtibilidade, porém se mal dimensionadas ou executadas, podem gerar
grandes prejuízos econômicos.
4
Assim, adotando esta metodologia construtiva, é possível amenizar algumas
particularidades da indústria da construção civil. São elas: a alteração da produtividade em
dias chuvosos, por ser uma fábrica ao ar livre, e o amadurecimento dos projetos, que
minimizam retrabalhos e problemas nas frentes de serviço. Além do mais, há uma maior
atratividade da mão de obra. O ambiente fabril traz menor risco aos trabalhadores e melhora
o ambiente hostil ao que estão inseridos, requerendo menores desgaste físicos em seu dia a
dia produtivo.
Portanto, o grande desafio para mudar o panorama atual é entender os processos
produtivos convencionais que se está inserido e transformá-los em mais inovadores e
produtivos. Atraindo assim, profissionais mais qualificados, melhorando o ambiente e
proporcionando mais produtividade. De outra forma, haverá a necessidade de esperar
maiores demandas, como a que ocorreu entre 2007 e 2013, para se ter resultados positivos
do PIB da construção civil e dessa forma, perpetuar com o cenário de pouca inovação e
produtividade frente aos Países emergentes e desenvolvidos.
1.2. Justificativa A necessidade da busca por métodos construtivos inovadores que tornem a indústria da
construção civil mais produtiva é um assunto abordado em esfera Mundial. Frente ao cenário
econômico de intensa concorrência no mercado, redução de custos e prazos curtos, a adoção
de métodos inovadores e eficientes capazes de atender a demanda sem comprometer a
qualidade e o produto final é o grande diferencial para as empresas serem bem-sucedidas.
Segundo Aro e Amorim (2004), devido as mudanças socioeconômicas significativas que
ocorreram no Brasil a partir do final da década de 80, iniciou-se um questionamento da
5
indústria da construção civil quanto ao seu atraso tecnológico e seu modo de agir e pensar no
processo de produção. Assim, se chegou à conclusão que a medida que a população começa
a buscar e ter acesso a uma melhor educação, ela acaba por migrar para empregos em outros
setores.
Este ganho em qualificação, permite que essas pessoas galguem outros postos no mercado
de trabalho. Isso desguarnece a construção civil e leva à necessidade de procurar processos
que demandem menos mão de obra.
Até hoje, diversos trabalhos já abordaram de alguma forma comparativos entre os ganhos
de produtividade de lajes pré-moldadas ou pré-fabricas com o modelo convencional de
construção de concreto armado in loco, principalmente lajes Steel Deck, protendidas e
nervuradas. Reproduzindo uma tendência do mercado da construção civil, em que se procura
cada vez mais um ambiente de mais montagem e menos moldagem.
Porém, muito pouco se possui ciência ainda do método construtivo de laje Bubbledeck.
Criada na Dinamarca em 1980, a tecnologia apresenta algumas vantagens particulares das
lajes pré-fabricadas de concreto, com a novidade da adição de Bubble’s (esferas plásticas)
em seu interior, que resultam em algumas vantagens que serão abordadas com mais detalhes
nos capítulos posteriores.
Na contramão da tendência de construção por estruturas metálicas, a tecnologia se torna
uma alternativa eficiente na redução de prazos e custos de empreendimentos comerciais,
residenciais e obras de infraestrutura, principalmente aquelas que possuem grandes vãos e
cargas elevadas. No entanto, o pouco conhecimento dela e a baixa familiaridade trazem
inseguranças quanto sua aplicação.
6
Frente as características arquitetônicas curvas atuais, assim como o Steel Deck, o
Bubbledeck permite layouts flexíveis que se adaptam a essas características. Por outro lado,
ao apresentar alta capacidade de reciclagem de plástico para a confecção das esferas que irão
em seu interior, a não necessidade de fôrmas e a redução do volume de concreto na laje, a
tecnologia se torna ecológica, sendo então premiada com o “Selo Verde” de sustentabilidade.
1.3. Objetivo O presente trabalho tem como objetivo a apresentação da tecnologia Bubbledeck, de
maneira a buscar e instigar o conhecimento sobre ela. Assim como uma comparação da
aplicabilidade deste método quando a estrutura mista Steel Deck, em amplo crescimento no
mercado. Serão abordados assuntos relativos aos conceitos técnicos, de dimensionamento e
metodologia construtiva das duas tecnologias, assim como vantagens e desvantagens e
normas aplicáveis.
7
1.4. Metodologia A metodologia aplicada para a elaboração deste trabalho foi realizada buscando-se o
conhecimento sequencialmente e crescente em etapas, dividas assim:
I. Introdução do panorama atual da Construção Civil.
II. Apresentação do crescimento da industrialização do Brasil e no Mundo, assim como
seus benefícios e particularidades.
III. Caracterização dos mecanismos pré-fabricados/pré-moldados e as estruturas metálicas
em obras de médio e grande porte.
IV. Entendimento do conceito da Laje Steel Deck, apresentando suas características e
metodologia construtiva.
V. Entendimento do conceito da Laje Bubbledeck, apresentando suas características e
metodologia construtiva.
VI. Apresentação de um Estudo de Caso que demonstra com maior rigor e aprofunda o
entendimento da tecnologia de Laje Bubbledeck.
VII. Comparação entre a Laje Steel Deck e a Bubbledeck, quanto aos aspectos relativos à
sua aplicabilidade em diferentes projetos, assim como suas características de qualidade,
produção e custo de implantação.
8
2 Industrialização na Construção Civil
2.1. Considerações Iniciais Segundo Blachere (1977), a industrialização da construção é um processo de natureza
repetitiva, em que a variabilidade casual de cada fase que caracteriza as ações artesanais é
substituída por graus pré-determinados de uniformidade e continuidade de execução, típica
de operações parcial ou totalmente mecanizadas.
O ato de industrializar é um processo antigo da humanidade. Ainda durante a Idade
média, século V ao XV, novas inovações para melhoria de produção foram marcantes na
época, como a criação dos moinhos de vento dedicados a moagem de cereais. Porém, somente
no fim do século XVIII na Inglaterra, houve de fato a industrialização efetiva, quando foram
incorporadas ao processo produtivo dois elementos que prefiguraram a noção de indústria
moderna: as máquinas, capazes de produzir em série, e o aproveitamento de diferentes fôrmas
de energia mais produtiva, como a térmica e a elétrica. É nesta fase onde há a mudança
impactante das relações sociais e se configura a visão do empregador e empregado.
(Negromonte, 2010)
Enquanto no método artesanal o artesão realiza as operações principais e seus ajudantes
e aprendizes as secundárias, no método industrial cada oficial realiza apenas algumas
operações e em alguns casos uma única operação, para a qual adquire com o tempo e
repetição uma grande facilidade e automatismo. (Negromonte, 2010)
9
As máquinas da primeira revolução industrial são máquinas simples e repetitivas,
operadas pelo homem. Dois aspectos logo revelam-se extremamente importantes: primeiro,
o da continuidade da produção; segundo, o da produtividade.
Num determinado ciclo de produção as operações devem ser cronologicamente pré-
determinadas e a produção convenientemente dimensionada para assegurar que as máquinas
não tenham tempos ociosos. Por outro lado, a demanda deve ser organizada e dirigida.
Organizada para ser contínua e dirigida para aceitar os modelos que a produção oferece,
nascendo assim o conceito de produção em série. (Pigozzo, 2003)
Logo, a Revolução muda a economia anteriormente mercantilista e passa a existir a
economia de mercado, consolidando posteriormente o capitalismo como sistema.
Rapidamente há a expansão dela, alastrando-se para outros países europeus, EUA e Japão.
Anos depois, na segunda metade do século XIV houve uma série de inovações técnicas,
entre elas a descoberta da eletricidade e a invenção do telefone. Contudo, uma das mais
importantes descobertas da época, foram as transformações de ferro em aço - um metal mais
resistente e de menor custo, a substituição das máquinas de vapor pela eletricidade e o motor
a combustão interna. Tais invenções constituíram a chamada Segunda Revolução Industrial.
Com o avanço e o sucesso das indústrias, ficou notório que mesmo os processos sendo
industrializados, havia relativos problemas que interferiam no valor ou qualidade do produto
final, limitando o potencial produtivo das indústrias. Visando melhoras nestes processos, eis
que surge as concepções de empresários norte-americanos Henry Ford, Frederick Winslow
Taylor e posteriormente do japonês Taiichi Ohno, que buscando aumentar a produtividade e
eficiência e ainda diminuir os desperdícios durante o processo de produção da indústria
10
automobilística, criam processos e treinamentos que facilitam o trabalho em todas as cadeias
de produção industrial. Esses processos são conhecidos como Fordismo, Taylorismo e
Toyotismo, respectivamente.
No Brasil, as mudanças socioeconômicas foram mais significativas a partir de 1942,
quando Getúlio Vargas negociou sua entrada no bloco de países aliados na 2ª Guerra Mundial
e adquiriu infraestrutura norte americana para a construção da CSN (Companhia Siderúrgica
Nacional), dando início à indústria de base brasileira composta por aço, cimento, petróleo e
energia. (Pigozzo, 2003)
Porém, somente em 1956 que houve de fato mais investimentos em indústria, com a posse
de Juscelino Kubistchek. Tendo em vista que nesta época ainda 60% da população Nacional
ainda residia no campo (Bruna, 1976). Total que, no final dos anos 60, o governo anuncia
um período de mudanças na arquitetura, engenharia e construção: com investimentos em
aeroportos, rodovias e posteriormente metros, além de investimentos na indústria
automobilística. Dessa forma o País passa a ser uma referência na utilização das estruturas
de concreto Armado.
Posteriormente, no fim da década de 80, vivendo uma grande crise econômica, a indústria
da construção começa a debater seu atraso tecnológico e seu modo de agir e pensar ao seu
processo produtivo. Assim, se presenciou a abertura do mercado da construção civil com a
importação de novos produtos e tecnologias pelas construtoras, contribuindo para a evolução
no setor.
Em seguida, frente a instabilidade da moeda na década e uma ascensão do custo da mão
de obra, as construtoras começam a julgar a tecnologia como ferramenta primordial de
11
competitividade. Dessa forma, muitas empresas começam a buscar a modernização gradativa
em seus canteiros. (Pigozzo, 2003)
Eis que se começa com mais vigor a utilização de métodos construtivos diferentes do
convencional (concreto armado), como as lajes nervuradas, lajes Steel Deck, estruturas de
concreto protendido, alvenaria estrutural, lajes pré-moldadas, estrutura mista e somente em
2013 o método construtivo Bubbledeck passa a ser utilizado no Brasil, no novo Centro
Administrativo do Distrito Federal (CADF).
2.2. Benefícios da Industrialização
Responsável por quase 6% em média do Valor Acrescentado Bruto Nacional como
apresentado anteriormente, o setor da Construção Civil tem um relevante papel no processo
de crescimento do País.
Hoje, o grande desafio para os agentes públicos e privados da construção civil é a
mudança de cenário na construção industrializada. É fundamental que o setor inove para deter
o domínio de produção, empregando os princípios do processo de industrialização de forma
estruturada, com gestão planejada de produção e com planejamento do fluxo de produção.
Sabemos também que a industrialização na construção é um processo evolutivo, com
incorporação de inovação tecnológica e de gestão, com as ações organizacionais que buscam
o aumento de produção e o aprimoramento do desempenho da atividade construtiva. (Manual
da Construção Industrializada – ABDI, 2010).
Por ora, é evidente que os processos convencionais ainda são largamente utilizados no
País, por diversas vezes esses processos são caracterizadas pelos seus altos custos e
retrabalhos, baixa necessidade de mão de obra qualificada e baixo nível de planejamento e
12
amadurecimento de projetos. Por consequência disto, se observa nos últimos anos, diversas
obras serem entregues depois dos prazos, com baixa qualidade, grandes manifestações
patológicas e baixo desempenho ambiental.
Como apontado em Estudo da Fundação Getúlio Vargas (FGV - 2012), o setor precisa
elevar a sua produtividade, face à escassez de mão de obra e demanda crescente para
construções habitacionais e de infraestrutura. Consequentemente, a indústria da construção
no Brasil tem grande potencial para a industrialização, que permite melhores soluções de
custos versus benefícios, reduzindo o ciclo da construção e seus custos, melhorando a
qualidade e potencializando o controle de desempenho ambiental. Dessa forma, faz-se
necessário fortalecer o uso de sistemas construtivos industrializados, que têm como
características inerentes maior planejamento e estudos de viabilidade técnico-econômica e
de logística, além de melhorar o desempenho ambiental e as condições de trabalho.
Segundo o Grupo de Trabalho de Construção Industrializada, do Departamento da
Indústria da Construção da Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (GT Construção
Industrializada do DECONCIC/ FIESP, 2010), a adoção de soluções industrializadas
possibilita a obtenção de economias de escala na produção, contribuindo para a redução de
custos produtivos e o aumento da produtividade. Há evidências indicando uma relação
consistente entre industrialização, aumento da produtividade e crescimento econômico.
Logo, é possível listar alguns benefícios facilmente característicos da industrialização de
componentes da Construção civil que se assemelham a um ambiente de indústria fabril.
(MOURA E SÁ, 2014).
13
Maior controle e segurança;
Aumento do nível de qualidade final do produto;
Eliminação de desperdícios;
Redução da quantidade de operários;
Modulação, uniformidade e padronização;
Rapidez de execução;
Menor geração de resíduos;
Ganhos de produtividade;
Além disso, pode-se citar que a mudança do ambiente melhora as condições de trabalho
do operário, por conseguinte, há uma maior atração de mão de obra qualificada, alavancando
a produção.
Da mesma forma, a industrialização pode influenciar positivamente a construção
sustentável, uma vez que muitos materiais e componentes podem ser reutilizados e
reciclados. Por outro lado, adoções de soluções sustentáveis podem ser vistas como
diferenciais do empreendimento devido à economia futura que elas podem proporcionar aos
usuários.
14
2.3. Métodos Construtivos com sistemas industrializados em obra de Edificações de médio à grande porte
2.3.1.Sistemas estruturais Pré Fabricados/Pré-Moldados
Segundo a norma NBR 9062 (2006) – Projeto e Execução de estruturas de concreto pré-
moldado, há definições distintas quanto aos dois tipos de estruturas – Pré Fabricados e Pré
Moldados.
No item 3.5 e 12.3 da Norma, estruturas pré-moldadas são elementos que são executados
fora do local de utilização definitiva da estrutura, com controle de qualidade, porém em
condições menos rigorosas. Estas, devem ser inspecionadas individualmente ou por lotes,
através de inspetores do próprio construtor, da fiscalização do proprietário ou das
organizações especializadas, dispensando-se a existência de laboratório e demais instalações
congêneres próprias.
De outra forma, no item 3.6 e 12.2 da Norma se caracteriza o elemento pré-fabricado,
executado industrialmente em usinas ou mesmo em instalações temporárias em canteiros de
obra sob rigorosos controles de qualidade. De maneira que, disponham da organização de
laboratório e demais instalações permanentes para o controle da qualidade, devidamente
inspecionada pela fiscalização do proprietário e ou empresas especializadas.
15
Assim, para implantação eficiente da metodologia, deve-se em primeiro momento se
atentar as particularidades que o método construtivo impõe. Segundo Ferreira (2003), todas
as vantagens do concreto pré-moldado serão potencializadas se a estrutura for concebida de
acordo com uma filosofia especifica do projeto. Os projetistas devem considerar
possibilidades, as restrições e as vantagens do concreto pré-moldado, produção, transporte e
montagem, antes de finalizar um projeto estrutural.
No mercado se pode encontrar elementos de pré-moldados ou pré-fabricados em todas as
etapas estruturais, desde a fundações até pilares, vigas e lajes. Entre as lajes, para edificações
de médio a grande porte, se destacam as Lajes Nervuradas e as Alveolares e mais
recentemente, surgem a Lajes Bubbledeck como mais uma opção.
As Lajes Nervuradas são lajes moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja
zona de tração é constituída por nervuras entre as quais pode ser colocado um material inerte,
comuns a obras de pequeno e médio porte. Estas nervuras são realizadas com a colocação de
fôrmas pré-fabricadas/pré-moldadas, geralmente de plástico, umas entre as outras, criando
espécies de vigotas que são capazes de suportar seu peso próprio e as sobrecargas,
necessitando apenas de cimbramento intermediário entre elas, dispensando a necessidade da
realização do assoalho de madeira convencional.
Este tipo de laje não é recomendado para estruturas que possuem grande sobrecarga, por
isso não são utilizadas em obras de grande porte, somente de médio a pequenos, pois as
nervuras ao serem submetidas à compressão, apresentam baixa resistência para os momentos
negativos no apoio.
16
Figura 3 - Exemplo de Laje nervurada com fôrmas de plástico, Fonte: Imagem google
Sob a perspectiva de obras de maiores portes, há solução pré-fabricada com lajes
alveolares se torna a pioneira. Geralmente protentendida e de seção transversal com altura
constante, elas se caracterizam pela presença de vazios longitudinais em seu interior
(alvéolos), responsáveis pela redução do peso da peça, separados por nervuras verticais. Este
tipo de metodologia construtiva é indicado para grandes vãos, maiores que 7m, que possuam
pé direito alto e elevadas sobrecargas, além do cronograma curto de obra, uma vez que possui
grande produção.
Produzida com um tipo de aço especial, denominado aço de protensão. Este tipo de laje
é fabricada em pistas com grandes extensões em um único painel e depois há o corte de cada
peça de pré-laje, com dimensões definidas em projeto. Posteriormente são enviadas para as
obras em transportes rodoviários e então, se em bons estados tendo em vista a qualidade, são
liberadas para a montagem. Seu índice usual de montagem gira em torno de 300m²/dia
atingindo vãos de até 20m de comprimento.
17
A utilização desta metodologia não é vantajosa, em obras confinadas e de pouca área de
movimentação de equipamentos de içamento e de veículos de transporte. Do ponto de vista
que, usualmente ela é planejada em grandes dimensões, são necessários guindastes ou gruas
para seu içamento, requerendo um raio mínimo de movimentação e além disso, por seu
transporte ser realizado com veículos rodoviários longos, é necessário a facilidade de
locomoção destes dentro do canteiro de obra.
Figura 4 – Detalhe Seção laje alveolar, Fonte: Pereira (2001)
Do ponto de vista inovador, porém ainda não consolidado no mercado, surgem as Lajes
Bubbledeck, como citado anteriormente. Recomendadas para situações em que há a
necessidade de aumentar o pé-direito da estrutura e proporcionar grandes vãos, além do prazo
de execução da obra reduzido, a tecnologia surge como uma metodologia alternativa e
eficiente.
Seu conceito, que será apresentado com mais vigor nos capítulos sequentes, é
relativamente simples, combina-se o conceito de laje nervurada com a inserção de esferas
18
plásticas em seu interior, preenchendo a zona não estrutural que o concreto ocuparia, com o
conceito de laje pré-fabricada/pré-moldada. Sua metodologia executiva consiste em 4 etapas,
sendo duas delas realizadas fora da obra e as demais in loco.
A escolha desta metodologia, assim como a laje alveolar, é vantajosa em situações de
grandes sobrecargas onde é benéfico reduzir o peso próprio da estrutura e vãos com 15 metros
em média. Porém, são necessários grandes controles de estoque, produção e montagem dos
painéis a fim de não prejudicar o cronograma da obra.
Figura 5 – Desenho esquemático aplicação da Laje Bubbledeck, Fonte: Pini Web (2014)
19
2.3.2. Estrutura Metálica As estruturas metálicas são aquelas formadas por associação de peças metálicas ligadas
entre si por meio de conectores ou solda. Estas peças têm suas seções transversais limitadas
em função da capacidade dos laminadores e seus comprimentos limitados em função dos
transportes disponíveis.
Consideram-se estruturas de aço a liga de ferro-carbono em que o teor de carbono varia
desde 0,008% até 2,11%. O carbono aumenta a resistência do aço, porém, o torna mais frágil.
Os aços estruturais possuem em geral propriedades de boa ductilidade, homogoneidade e
soldabilidade, além de elevada relação entre a tensão resistente e de escoamento. (PFEIL,
2008)
As normas que regulamentam as estruturas metálicas são: NBR 7007 e NBR 8800, elas
determinam quais os conceitos requeridos no aço estrutural e no dimensionamento dele,
respectivamente.
Assim como as estruturas pré-fabricadas/pré-moldadas, as estruturas metálicas podem ser
realizadas desde a fundação, com as estacas, como também com os pilares, vigas e fazerem
parte da laje. Atualmente, com uma ampla variedade de perfis laminados e bitolas, a adoção
deste tipo de metodologia construtiva tornou-se interessante tecnicamente e
economicamente.
As estacas, as vigas e os pilares podem ser realizadas em perfis I ou H, com os mais
variados tamanho. Os pilares podem ser envolvidos ou não em concreto, os denominados
pilares mistos. Essa combinação de pilar de aço com concreto tira proveito de cada um desses
20
materiais, com o primeiro resistindo aos esforços de tração e o segundo aos esforços de
compressão.
Efeito similar ocorre com as lajes metálicas, com uma combinação entre uma chapa de
aço e o concreto surge o Steel Deck – laje mista. Tipo de estrutura já amplamente divulgada
e padronizada nos países desenvolvidos. No Brasil, apesar de conhecida, ainda é não é
utilizada em grande escala, porém, projeta-se que devido a necessidade de melhorias no
ambiente da construção civil, sua utilização tenderá a crescer nos próximos anos. No capítulo
3, será abordado com maior amplitude suas particularidades técnicas e sua aplicabilidade,
entretanto é sabido, que seus principais benefícios giram em torno da não necessidade de
fôrmas de madeira e de escoramento, para determinados tamanhos de vãos. Além disso, sua
facilidade de montagem e rapidez, se tornam atrativos. Por outro, seu custo de implantação
inicial e necessidade de mão de obra mais especializada para montagem da estrutura, se não
bem avaliadas, podem comprometer o orçamento do projeto.
Logo, tal metodologia se torna aplicável nos mais variados tipos de obra, principalmente
aquelas em que possuem prazos curtos e grandes extensões horizontais ou verticais, porém,
atentando-se para a necessidade de movimentação de carga através de grua ou guindastes
sendo necessário uma certa área mínima para movimentação. Em contraposto a estrutura
alveolar, ela é benéfica no sentido de apresentar menores tamanhos de estrutura, necessitando
de menores áreas e sendo mais facilmente montada. Sendo dessa forma, um modelo de
alternativa construtiva competitiva com elementos pré-fabricados/pré-moldados, como a
Laje Bubbledeck.
21
3 Laje Steel Deck
3.1. Histórico O primeiro material siderúrgico empregado na construção foi o ferro fundido. Entre 1780
e 1820 foram construídas inúmeras pontes em arcos ou treliçadas com elementos de ferro
fundido trabalhando sobre compressão. Entre elas, a primeira, a ponte Coalbrookdale, na
Inglaterra, sobre o rio Servern datada de 1799. (PFEIL, 2008)
Figura 6 – Ponte Coalbrookdale- Inglaterra, construída em 1799, fonte: Google Imagem
No Brasil, a primeira ponte constituída de ferro fundido, foi a sobre o rio Paraíba do Sul,
Estado do Rio de Janeiro, inaugurada em 1857, no qual os vãos de aproximadamente 30m
são vencidos por peças montadas por encaixe e o tirante de ferro forjado. (PFEIL, 2008)
O aço já é conhecido desde a Antiguidade, porém não era acessível as obras devido aos
seus altos custos em virtude da falta de processos industrializados eficientes. Apenas em
22
1880, após o advento do forno e dos laminadores, ele foi de fato consolidado como elemento
disponível no mercado, e desde então, utilizado em maior demanda, frente aos outros
materiais metálicos.
Somente com o fim da Segunda Guerra Mundial, com a implantação da CSN –
Companhia Siderúrgica Nacional, em Volta Redonda-RJ, houve de fato uma mudança da
metodologia construtiva do País e se passou a adotar as estruturas metálicas. A exemplo deste
o Edifício Avenida Central no Rio de Janeiro, primeiro edifício em estrutura metálica do
Brasil em 1961. (PFEIL, 2008)
Dessa forma, mesmo com o surgimento de estruturas metálicas, estacas, pilares e vigas,
a execução de pisos sempre foi de difícil produção. Por isso, quase 100 anos depois após a
sua descoberta, o concreto armado solucionou de forma simples os problemas quanto a
execução de lajes.
Nesse processo evolutivo, a necessidade de grande quantidade de mão de obra para
atender prazos, a grande quantidade de madeira e a grande resíduo de construção, sempre
foram fatores desvantajosos para as construções de concreto armado.
Em busca de sistemas industrializados e racionalizados, engenheiros e projetistas norte-
americanos observaram em torno dos anos 1930, muitos benefícios com a combinação das
propriedades estruturais e construtivas de uma chapa de aço com o concreto moldado in loco.
A chapa, ao funcionar como fôrma para o concreto fresco, não necessitava da utilização de
escoras como as fôrmas de madeira convencionais, pois suportava o peso do pavimento e das
sobrecargas, como o peso dos operários e dos equipamentos utilizados durante a construção,
23
enquanto o concreto não endurecia e adquiria resistência. Assim, criou-se a metodologia
estrutural de lajes Steel Deck. (GOMES, 2001)
3.2. Conceito
O Steel Deck se trata de uma laje mista com fôrma de aço incorporada e concreto moldado
in loco. Nesse sistema, formado por chapas de aço, conectores de cisalhamento, armaduras
de reforço e concreto, a chapa metálica deve suportar as ações permanentes e as sobrecargas
durante a construção, enquanto o concreto ainda não atingiu sua resistência a compressão
requerida. Após o procedimento de cura, ela funciona, totalmente ou parcialmente, como a
armadura positiva da laje.
Segundo a NBR 8800:2008,
[...]laje mista de concreto, também chamada
de laje com fôrmas de aço incorporadas, é aquela
em que, na fase final, o concreto atua
estruturalmente em conjunto com a fôrma de
aço, funcionando como parte ou como toda
armadura de tração da laje. Na fase final, ou seja,
antes de o concreto atingir 75% da resistência a
compressão especificada, a fôrma de aço suporta
isoladamente as ações permanentes e as
sobrecargas de construções.
Essas fôrmas de aço mencionadas são as chapas de aço constituídas principalmente por
uma liga de ferro-carbono e outros elementos adicionais. Suas espessuras variam são muito
24
finas e variam de 0,80 mm a 1,25mm. Essas, possuem saliências e reentrâncias, mais
conhecidas como mossas, com a finalidade de obter maior aderência entre o aço e o concreto.
Sua resistência ao cisalhamento é influenciada pelas características, tais como geometria e
profundidade, das mossas, e cada fabricante de fôrma desenvolve um padrão conveniente,
que deve ter sua eficiência comprovada. (Campos, 2001)
Um aspecto que importante para a sua implantação é a proteção contra a corrosão da
chapa, que deve ser realizado para não comprometer sua vida útil. Há diversos tipos de
revestimentos que podem ser adotados, os mais utilizados, que devem ser aplicados em todas
as superfícies expostas do aço, são zincagem, a galvanização e a pintura eletrostática. A
escolha do tipo de proteção e sua correta aplicação são fatores determinantes para garantir a
durabilidade das estruturas de aço e mistas. (Deliberato, 2006)
De outra forma, para que os elementos do sistema, chapa e concreto, trabalhem em
conjunto, formando um elemento estrutural único, é preponderante o alcance da aderência
mecânica entre a chapa e o concreto. Para isso, conectores de cisalhamento são aplicados nas
vigas suporte. Se bem dimensionados, garantem a absorção do cisalhamento nas duas
direções da estrutura e impedem o afastamento vertical entre a laje e a viga de aço, pois
promovem a ligação entre os elementos. Os conectores mais utilizados são os flexíveis do
tipo pino com cabeça (Stud Bolt), pois são de simples fabricação e apresentam a mesma
resistência em todas as direções (Lemos, 2013).
Mesmo a chapa metálica funcionando como armadura positiva da laje e, normalmente,
não ser necessária a utilização de armaduras nas zonas de momento negativo, é
imprescindível a verificação por conta dos projetistas desses esforços solicitantes de
momentos positivos e negativos, para afirmar a necessidade de armadura nessas regiões.
25
Entretanto, por conta das fissuras provocadas pelo gradiente térmico de temperatura e a
retração do concreto, há a necessidade de se colocar telas de aço soldadas em sua parte
superior, visando combater tais eventos.
Figura 7 – Detalhe exemplo dos elementos da Laje Steel Deck, fonte: Google Imagem
As vantagens deste tipo de metodologia construtiva de laje são diversas, segundo
Brendonlan (2007), dentre as diversas vantagens do sistema quando comparado com o
concreto armado, as principais delas são:
A chapa de aço funciona como fôrma para o concreto fresco, e como permanece em
definitivo, elimina a etapa de desforma e funciona como armadura inferior
Na maioria dos casos, dispensa o uso de escoramentos
Simplicidade de instalação e maior rapidez construtiva, que reduz o prazo de
execução da obra,
Diminuição do peso próprio e do volume da estrutura, como consequente redução de
custos das fundações
26
Do ponto de vista da Normatização, seguindo a ABNT, as principais normas aplicadas a
esta metodologia, estão verificadas na tabela 1.
Tabela 1 - Normas aplicáveis em estruturas mistas, fonte: ABNT
NBR 16.421:2015 Telha-Fôrma de aço colaborante para laje mista de aço e
concreto – requisitos e ensaios
NBR 8681:2003 Ações e segurança nas estruturas - procedimento
NBR 8800:2008 Projeto e execução de estruturas de aço em edifícios
NBR 14323:1999 Dimensionamento de estruturas de aço de edifícios em
situação de incêndio - Procedimento
NBR 14432:2000 Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos
– Procedimento
NBR 14762:2010 Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por
perfis laminados a frio
NBR 5738:2015 Moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos e
prismáticos de concreto
Em vigor desde outubro de 2015, a NBR 16.421 é a principal norma de consulta para a
implantação do sistema Steel Deck, uma vez que ela estabelece os requisitos e ensaios
aplicados às telhas fôrma colaborantes para laje mista de aço e concreto.
Outras normas internacionais como a ASTM (American Society for Testing and
Materials) e os Eurocódigo 4 (EM 1994) – Projecto de esturutas de aço-betão, também
podem servir de referências aos profissionais.
27
3.3. Dimensionamento Como mencionado anteriormente, as fôrmas colaborantes, Steel Deck, atuam como
armadura positiva para a laje, e a armadura negativa deve ser posicionada na região dos
apoios para resistir as solicitações de momentos negativo na região dos pilares, como
demonstrado na figura a seguir.
Figura 8 – Exemplo de Armadura negativas na região dos pilares, fonte: Imagem Google
Segundo CICHINELLI (2009), há também armaduras de reforço no interior da nervura,
como demostrado na figura 9 que têm o objetivo de aumentar a resistência estrutural
contrafogo. As lajes Steel Deck, não apresentam em geral um bom comportamento em
situação de incêndio, há de fato uma estanqueidade garantida pelas fôrmas metálicas e
isolamento térmico garantido pela espessura de concreto adequada sobre as nervuras,
28
possuindo resistência estrutural ao fogo por apenas 30 minutos. Esta armadura positiva
adicional pode aumentar a resistência do sistema estrutural para até 120 minutos.
Figura 9 – Detalhe de Armadura Positiva Complementar, fonte: CICHINELLI 2009
O comportamento estrutural de um sistema de lajes mistas é feito de forma empírica,
através da realização de ensaios em laboratórios. Uma vez descobertos os estados limites
envolvidos no sistema, os pesquisadores desenvolvem modelos analíticos aproximados para
representa-los, com certa precisão, a sua ocorrência. Os estados limites últimos a serem
verificados em um sistema de lajes mistas são:
Colapso por flexão
Colapso por cisalhamento longitudinal
Colapso por cisalhamento transversal
Colapso por Punção
Enquanto os estados limites de utilização, são:
Deslizamento relativo a extremidade,
29
Flecha
Fissuras do concreto
Para os conectores, dispositivos mecânicos destinados a garantir o trabalho conjunto da
seção de aço com a laje de concreto, como apresentado anteriormente. Seu comportamento e
sua resistência são determinados por ensaios padronizados, cujos resultados são dados em
curvas de esforço cortante x deslizamento (entre a superfície de concreto e o aço). De acordo
com sua capacidade de deformação na ruptura, os conectores podem ser classificados em
dúcteis e não-dúcteis. A norma NBR 8800 apresenta critérios de projetos para a escolha dos
tipos de conectores. (PFEIL, 2008)
3.4. Metodologia Construtiva
3.4.1. Fabricação das Chapas As chapas do Steel Deck, como qualquer oura estrutura metálica, são elementos pré-
fabricados que passam por um processo de fabricação altamente industrializado que garante
a ele menos desperdícios de material, minimiza possibilidades de erro e aumentam o padrão
de qualidade das obras que utilizam o sistema. Após a liberação de cada projeto estrutural,
ele chega a fábrica e é elaborado um projeto de fabricação, que contém todos os elementos e
os detalhes dos componentes da estrutura. Com isso, as estruturas que foram usadas mais
tarde na construção, são produzidas em torno de 45 dias antes de irem para o local da obra.
(GRUPO MEDABIL, 2011)
A produção das chapas de aço tem início na mineração, com a extração dos minérios da
natureza. Esse material é encaminhado a usina siderúrgica onde ocorre a transformação do
30
minério em ferro gusa no alto forno, uma liga de ferro-carbono com alto teor de carbono e
diversas impurezas. Este, uma pequena parte é refundida para se obter o ferro fundido
comercial, porém, a maior parte é transformada em aço. (PFEIL, 2008)
Posteriormente, há uma injeção de ar oxigênio dentro da massa líquida de ferro fundido,
onde ocorre a queima de carbono em um processo que dura de 15 a 20 minutos e assim,
elementos como manganês, silício e fósforo são oxidados e combinados com cal e óxido de
ferro, formando a escória que sobrenada o aço liquefeito. (PFEIL – 2008)
Quando as reações são finalizadas, o aço liquefeito é lançado sobre uma “panela” e a
escória descarregada em outro recipiente. Nesta etapa, ocorre a desgaseificação do aço, uma
vez que o aço líquido superaquecido absorve gases da atmosfera e oxigênio da escora,
formando grandes vazios nele, que devem ser retirados. Para isso, adiciona-se elementos
como alumínio e silício na panela. (PFEIL, 2008)
Por conseguinte, ele é despejado sobre uma panela de aciaria, na qual o aço é moldado
em forma de placas com seção retangular ou tarugos, cortadas em segmentos de comprimento
adequado, por meio de maçaricos. (PFEIL, 2008)
Com a placa de aço produzida é realizada a etapa de laminação, as quais as placas são
inicialmente aquecidas ao rubro e introduzidas em laminadores desbastadores, nos quais dois
rolos giratórios comprimem a placa, reduzindo sua seção e aumentando seu comprimento,
dando origem as chapas de aço. (PFEIL, 2008)
Estas chapas são conformadas a frio em larguras úteis de 820 a 840mm e espessuras
0,80mm, 0,95mm, e 1,25mm, em geral, com comprimentos de até 12m, dando origem as
chapas de aço Steel Deck.
31
3.4.2.Transporte e Armazenamento Após fabricadas as chapas de aço, elas devem ser transportadas até o canteiro de obra
conveniente. Este transporte, deverá ser realizado de forma criteriosa e cuidadosa, de forma
a não danificar os perfis de aço e comprometer sua qualidade.
Segundo Deliberato (2006), há alguns procedimentos padronizados que os fabricantes
devem tomar para o transporte das peças, são eles:
Seguro de transporte;
Os fardos devem ser acondicionados e fixados ao veículo de transporte de tal formaa
inibir os movimentos repentinos e inesperados nas paradas e arrancadas, bem como
garantir a estabilidade lateral nas curvas;
A cada entrega, os fardos Steel Deck devem ter seu carregamento e transporte
planejado em virtude do peso e suas dimensões pois haverá necessidade do
balanceamento da carga;
Os fardos devem ser separados tanto na horizontal como verticalmente com calços de
bitola mínima de 1 ½ polegadas;
Verificação nas cintas de fixação das peças integrantes de um fardo, e dos fardos no
veículo de transporte, pois qualquer choque ou vibração tenta a comprimir os fardos,
o que pode resultar no afrouxamento dos cabos e provocar situações de perigo;
Entregues na obra, as chapas devem ser acondicionadas em locais secos, ventilados e com
empilhamento máximo de três volumes, de maneira a evitar possíveis danos físicos a chapa
e sua corrosão.
32
3.5. Montagem das fôrmas e fixação O transporte vertical na hora de montagem das chapas, é realizado com o apoio de gruas,
guindastes ou munck’s por meio de amarrados.
Antes do início da montagem, deve-se verificar o perfeito nivelamento da mesa das vigas
metálicas e a ocorrência de ferrugens, respingos de solda, óleos e tinta, além da umidade
elevada na região das soldas, e caso ocorra, devem ser completamente removidas.
(Chichinelli, 2014)
A montagem das chapas deve ser realizada conforme a paginação especificada em projeto
e iniciadas a partir de um canto da superfície da laje, de maneira que sirva como plataforma
de trabalho para os montadores. Conforme Deliberato (2006), é importante ter cuidado com
a movimentação dos operários sobre as chapas, por isso, elas devem ser devidamente
posicionadas e alinhadas, posteriormente ajustadas e fixadas para que não saiam de sua
posição definitiva com a concretagem posterior.
O sistema Steel Deck requer interligação das laterais das chapas. As conexões mais
utilizadas são feitas por parafusos auto perfurantes, soldas ou rebites. O instalador deve
assegurar que a chapa inferior seja firmemente ajustada contra a chapa superior. Devem ser
utilizadas pistolas especiais, a fim de evitar apertos excessivos. Normalmente estas pistolas
são pneumáticas e operam a uma pressão pré-determinada consistentes com os requisitos de
fixação. O ar é fornecido por um compressor equipado com regulador para controlar e limitar
a profundidade de fixação, também pode ser utilizado pistolas de fixação por pólvora.
(Pacheco, 2016)
33
Em seguida, são fixados por eletrofusão no flange superior da viga através do Steel Deck,
os Stud bolts, conectores de cisalhamento, que como mencionados anteriormente, dão a
estrutura a característica de unir a seção de aço com a laje de concreto. Além disso, deve-se
analisar nesta etapa a necessidade de recortes nas chapas para a passagem de dutos ou shafts
através da laje. O planejamento dessa atividade é importante, pois as aberturas na laje devem
ser marcadas antes da concretagem e os locais marcados não receberão concreto. (Deliberato,
2006)
Figura 10 – Detalhe de aplicação dos Stud Bolt com a ferramenta pneumática, fonte: imagem google
3.6. Armadura Complementar e Concretagem
Com a laje Steel Deck fixada, posiciona-se as armaduras complementares de reforço entre
as nervuras da chapa e sobre espaçadores, para respeitar o cobrimento recomendado. Em
seguida, aos redores dos pilares, são adicionadas armaduras de reforços, devido ao momento
34
negativo da região. Posteriormente, coloca-se uma malha metálica, similar a uma tela, para a
distribuição de esforços e antifissuração, 20 mm em geral abaixo da superfície de concreto.
Realizada a distribuição completa da malha e posicionadas a armadura, podemos iniciar
o processo de concretagem. A concretagem de uma laje mista é realizada de forma
tradicional, geralmente realizada por bombas lança ou estacionária. O sentido de lançamento
deve ser realizado paralelo as nervuras dos perfis que compõem as fôrmas, de uma
extremidade para a outra. A saída do concreto é feita em movimento frequente, com o
cuidado de se observar sua acomodação nas fôrmas de modo uniforme. Para a contenção
lateral do concreto nas extremidades e em eventuais shafts, se utiliza gabaritos de madeira,
fixados nas chapas de aço. Em alguns casos, conforme o espaçamento entre as vigas suporte
da laje, pode ser necessário o escoramento provisório durante a concretagem e o
endurecimento do concreto. Não podem ser usados aditivos a base de cloretos, como
aceleradores de resistência e aceleradores de pega, pois eles podem comprometer a
galvanização dos perfis de aço (Deliberato, 2006).
Segundo Silva (2010), a etapa de concretagem deve ser amplamente estudada
previamente, de maneira a se elaborar um projeto de produção destinado a orientação desse
serviço, que deve contemplar:
Definição das frentes de concretagem, em função da posição do elevador de cargas e
da geometria do edifício;
Definição do caminhamento de concretagem, em função da dimensão da régua de
sarrafeamento e outros equipamentos que cumpram essa função;
Posicionamento de taliscas;
35
Posicionamento de componentes das instalações, que eventualmente sejam
embutidos na espessura da laje;
Posicionamento dos caminhos empregados para a circulação de operários
equipamentos, durante a concretagem;
A estes devem ser adicionados os requisitos de atendimento a norma NBR 5738,
referentes a moldagem de corpos de provas de concreto.
36
4 Laje Bubbledeck
4.1. Histórico A ideia de se otimizar o uso do concreto, utilizando-o onde efetivamente ele possui
função estrutural, não é um conceito novo. Há muito tempo vem sido utilizado o conceito de
lajes ocas, empregando o concreto somente em regiões comprimidas, já que o mesmo
trabalha somente com baixas tensões à tração e, portanto, usá-lo nessas regiões só resultaria
em perdas de material e aumento do peso próprio da estrutura. (Mariano, 2011)
Criado pelo engenheiro dinamarquês Jørgen Breuning, este sistema começou a ser
desenvolvida na década de 1980 quando o governo dinamarquês lançou um concurso para
incentivar engenheiros locais a criarem técnicas inovadoras, com soluções econômicas e
sustentáveis e que pudessem ser aplicadas em larga escala. Dessa forma, Breuning criou uma
laje com esferas plásticas inseridas uniformemente entre duas armaduras, que preenchem a
zona que anteriormente seria ocupada por concreto não estrutural, podendo assim ser
retirado, sem prejudicar o desempenho estrutural. Reduzindo assim, entre 25% e 35% o peso
próprio da laje, quando comparado com o sistema convencional, melhorando com isso a
aplicação de cagas permanentes elevadas em grandes vãos. (Bubbledeck Brasil)
O primeiro projeto a aplicar esta tecnologia foi o Millenium Tower na Holanda construído
em 4 anos de 1997 a 2000, na cidade de Rotterdam. O projeto original era designado para ser
construído com o sistema de laje alveolar. Porém, ainda no estudo de viabilidade e na
concepção do projeto decidiu-se optar por usar o sistema Bubbledeck, reduzindo o ciclo de
andares inicialmente previsto de 10 dias para 4 dias além de diminuir em 50% o número de
37
pilares. Ademais, pela redução do peso da estrutura, houve a possibilidade de adicionar mais
2 andares em sua construção. O edifício quando concluído era o secundo maior da Holanda,
com 149 metros de altura, 34 andares e 2 subsolos e uma área equivalente de 38.000m².
(Bubbledeck Brasil)
Atualmente a tecnologia está difundida em todo o Mundo, com mais de 600 projetos
completados e presença em 32 Países, principalmente na Europa e Canada. O último projeto
expressivo realizado no exterior com a tecnologia foi a construção do arranha céu da
SedeUnica, um complexo administrativo e institucional localizado na região de Piemonte na
Italia que teve início da estrutura em 2011 e termino em 2014. O edifício possui 209m de
altura, 41 andares e cerca de 37.000 m² de área equivalente. (Bubbledeck Brasil)
No Brasil, a primeira obra a utilizar esta tecnologia foi a ampliação da sede da
Construtora Norberto Odebrecht em Salvador, na Bahia, para uma obra experimental que
consistiu na execução de parte da laje do auditório da sede. Porém o primeiro projeto mais
emblemático foi finalizado em 2013 com a construção do Centro Administrativo do Distrito
Federal (CADF), complexo composto por 16 edifícios e 180.041 m² de área construída.
(Bubbledeck Brasil)
Recentemente, o sistema fez parte da ampliação do edifício garagem terminal 02 do
Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro, o qual ganhou 4 pisos novos construídos obre 2
lajes já executadas com o sistema estrutural Steel Deck, totalizando cerca de 48.000 m² de
área construída com este tipo de laje.
38
4.2. Conceito O Bubbledeck é um sistema construtivo, constituído de lajes pré-moldadas com esferas
plásticas (Bubble’s) inseridas uniformemente entre duas telas metálicas, como apresentado
na figura a seguir.
Figura 11 – Representação do painel Bubbledeck, fonte: Bubbledeck Brasil
Suas esferas são compostas de plástico polipropileno a partir em uma proporção
características de material virgem com uma porcentagem de material reciclado do meio
ambiente.
Estas esferas são introduzidas na interseção das telas ocupando a zona de concreto que
não desempenha nenhuma função estrutural. Reduzindo dessa forma em até 35% do peso
próprio da laje quando comparada com estruturas convencionais de concreto armado,
39
permitindo a construção de maiores vãos e diminuindo a restrição de sobrecargas ou carga
aplicada sobre as fundações.
Dessa forma, há a possibilidade de se projetar grandes vãos com menores utilização de
materiais, como fôrmas e concreto, sem impedimentos técnicos.
Há três tipos de possibilidades de implantação da tecnologia no mercado: o Módulo BB,
o painel BB (pré-lajes) ou peça inteira BB.
No primeiro tipo, Módulo BB, a laje é constituída somente de tela inferior, esferas
plásticas e tela superior, neste método há a necessidade da inserção de escoramentos e fôrmas
convencionais para a realização da laje e a etapa de concretagem deverá ser realizada em
duas etapas: primeiro deve se concretar 6 cm sobre da malha inferior, posteriormente deve-
se adicionar as armaduras complementares que servirão para aumentar as resistências da laje
e fornecer à ligação entre elas e somente após armada, se deverá concretar sua segunda etapa,
até a espessura final da laje, especificada em projeto. Segundo a Bubbledeck Brasil, esse tipo
de laje é ideal para pisos térreos, obras de reformas ou em caso de acesso complicado pois os
módulos podem ser transportados e posicionados manualmente.
Figura 12 – Exemplo de Módulo BB, fonte: Bubbledeck Brasil
40
Já o painel BB ou pré-lajes, o mais largamente utilizado, é composto por uma camada de
6 cm é concretada anteriormente a montagem e dessa fôrma, exclui a necessidade de fôrmas
em sua montagem, uma vez que a própria peça já servirá como fôrma e será apoiada sobre o
escoramento provisórios. Dessa forma, os painéis são posicionados sobre o escoramento, as
armaduras adicionais são posicionadas e a segunda etapa da concretagem pode ser executada.
Neste modelo de aplicação, será necessária a utilização de equipamentos como guindaste
móvel ou gruas para o posicionamento dos pré-moldados devido ao seu peso.
Figura 13 - Exemplo de Painel BB, fonte: Bubbledeck Brasil
Por fim, temos a peça inteira que são entregadas ao canteiro de obra por inteiro, modelo
menos utilizado. Neste elemento a armadura é armada em somente uma direção, logo exige
a introdução de vigas ou paredes de suporte dentro da estrutura.
41
Figura 14 - Exemplo de peça inteira BB, fonte: Bubbledeck Brasil
Segundo a Bubbledeck Brasil, inúmeros podem ser os benefícios de aplicar este método
construtivo, dentre eles, estão principalmente:
Liberdade nos projetos – layouts flexíveis que facilmente se adaptam a layouts curvos
e irregulares;
Redução do peso próprio – 35% menor, permitindo redução nas fundações;
Eliminação de vigas – maior rapidez e economia pela eliminação das vigas e,
consequentemente, pela ausência do serviço de alvenaria e instalação;
Eliminação de paredes de apoio – facilidade de metodologia construtiva;
Redução do volume de concreto – 1 kg substitui em média 60 kg de concreto;
Ambientalmente adequado – redução de energia e emissão de CO2.
Logo, a tecnologia se apresenta como um sistema além de econômico e produtivo, tendo
em vista a industrialização, como também em um sistema sustentável, enquadrando-se nos
padrões construtivos de Selo Verde e nas referências apresentadas pelo Tratado de Kyoto e
pelo CO15.
42
Em relação a resistência ao fogo, suas esferas carbonizam sem emitir gases tóxicos.
Dependendo da cobertura a resistência a fogo pode variar de 60 a 180 minutos, estando em
conformidade com a ISO 834. De outra forma, do ponto de vista do ruído, a laje se encontra
também dentro da conformidade segundo, quando comparada a norma de Desempenho
15.575/ABNT.
O estudo da tecnologia ainda é recente no Brasil, por isso não há normas específicas
associadas a esta tecnologia. Dessa forma, as principais normas aplicáveis a esta metodologia
são as apresentadas na tabela 2.
Tabela 2 - Normas aplicáveis para Bubbledeck, fonte: ABNT
NBR 5738:2015 Moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos e
prismáticos de concreto
NBR 6118:2014 Projeto e Execução de Obras de Concreto Armado
NBR 7223:1992 Determinação da consistência pelo método de abatimento do
tronco de cone
NBR 7480:2007 Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto
armado - especificações
NBR 9062:2006 Projeto e Execução de Estruturas de Concreto Pré-moldado
A partir da NBR 6118 e 7840, podemos aferir os requisitos básicos exigidos para o
dimensionamento do projeto de estruturas de concreto armado simples e protendido,
excluídas aquelas em que se empregam concreto leve, pesado ou outros especiais, se
enquadrando nas características apresentadas e os requisitos normativos para a fabricação
das armaduras destinadas ao módulo, respectivamente.
43
Em seguida, na etapa de fabricação dos painéis, deve-se basear nas NBR 6118, 9062,
5738 e 7223. Uma vez que nesta etapa serão também envolvidos os serviços de concretagem
da base do módulo, como explicado anteriormente.
Após a fabricação dos painéis, permite-se a partir da NBR 9062, avaliar os requisitos
necessários para a execução do Concreto Pré-moldado, como execução do projeto,
dimensionamento da armadura de ligação, manuseio, transporte, armazenamento e
montagem.
4.3. Dimensionamento Seu dimensionamento é usualmente realizado pelo auxílio dos métodos convencionais de
lajes maciças, como citado no capítulo anterior, NBR 6118. Porém, já se pode encontrar pela
norma alemã DIN 1045 (2001) e a norma britânica EN 13747 (2005) requisitos avaliados
necessários para o dimensionamento do painel BB.
A definição de lajes lisas é maciça, segundo (Leonhardt, 1996) são: as lajes lisas são lajes
armadas em duas direções que se apoiam diretamente sobre pilares, podendo ou não existir
um aumento de espessura nas regiões em torno dos pilares, formando os capitéis que dão a
forma de “cogumelo” a estas estruturas. Tais lajes devem ter espessura mínima de 15cm e
devem ser dimensionadas para momentos no vão e nos apoios (positivos e negativos) em
duas direções e também à punção.
Para a escolha do tipo de painel Bubbledeck o primeiro critério utilizado é o de limitação
de flechas. Portanto, o vão máximo utilizado para cada tipo de laje é determinado pela razão
entre o menor comprimento (L) do vão e a espessura (d) da laje (L/d). O fabricante sugere
em seu manual as seguintes razões de L/d para os diferentes tipos de vãos:
44
L/h ≤ 30 – vãos simples
L/h ≤ 39 – vãos contínuos
L/h ≤ 15 – balanços
Dessa forma, a marca padroniza o diâmetro da esfera e a espessura da laje, de modo que
se é especificado os valores usuais de vãos e sua carga permanente equivalente, como
apresentado na tabela 3.
A capacidade de redução de carga das esferas pode variar, assim como seus intereixos, e
ambos os fatores dependem da taxa de esferas por metro quadrado na laje. Na tabela 4, a
seguir são apresentados os diâmetros padronizados das esferas e alguns valores relacionados
a cada diâmetro.
Tabela 3 - Tipos de diâmetro das esferas (Bubbles), fonte: Bubbledeck Brasil
Tabela 4 – Diâmetros e seus características estruturais, fonte: Bubbledeck Brasil
45
4.4. Metodologia Construtiva O processo construtivo das lajes Bubbledeck’s são divididos em quatro fases. A primeira
fase caracterizada pela realização dos módulos, a segunda fase a confecção dos painéis,
terceira pela realização da montagem e armação complementar e por último, a finalização da
concretagem da Laje. Caso opte-se pelo modelo mais utilizado, as pré-lajes, a confecção dos
módulos e dos painéis seriam realizados em um ambiente de fábrica, e a terceira e a última
etapa já seriam em um ambiente de canteiro de obra.
4.4.1.Fabricação de módulos Bubbledeck Visando concretizar a industrialização no processo de fabricação, esta fase consiste na
fabricação dos módulos em um ambiente fabril, no qual é preponderante a gestão de insumos
e controle de produção e qualidades do produto final.
Assim, ela será dividida em três etapas, o posicionamento da tela inferior e fixação das
treliças, o lançamento das esferas e por último, o posicionamento da tela superior. O principal
produto desta etapa será a confecção dos módulos BB.
Para a execução destes, será importante ter a disponibilidade dos seguintes materiais,
equipamentos e equipe apresentados na tabela 5. Sendo a quantidade deles definidos segundo
a quantidades de projeto e a velocidade e eficiência de produção.
46
Tabela 5 – Materiais, Equipamentos e equipe necessária para fabricação do módulo BB, fonte: Autor
Materiais Equipamentos Equipe
Tela Metálica Soldada Máquina de Solda Encarregado
Treliça Metílica Turquesa Armador
Aço CA-50 Mesa de Armação Ajudante
Arame Recozido Tesoura de Corte
Esfera BB - Plástica Lixadeira
Eletrodo Bancada de Armação
Arama de Soldagem
Gás (CO2)
Para início, da execução das armaduras deverá ser realizada sobre baias de produção
destinadas ao serviço, dispostas ao longo de uma linha de produção ou paralela a esta. Desta
forma, deverá ser realizada sobre uma bancada de armação, como demonstrado na figura a
seguir, com o posicionamento da tela inferior seguindo as dimensões solicitadas em projeto.
Deverá se atentar para a necessidade alinhamento e planicidade da armadura, de maneira a
não utilizar barras eventualmente onduladas e levemente dobradas, pois acarretará em
ondulações, falta de recobrimento e ou deformações que poderá prejudicar a concretagem
posterior e/ou seu armazenamento.
Sobre a malha inferior são posicionadas as treliças que deverão ser em primeiro momento
ajustadas por arames recozidos para posteriormente serem soldadas, garantindo a
estabilidade do módulo.
47
Figura 15 – Baia e Produção dos módulos BB, fonte: Arquivo Empresa
Ao serem finalizadas as soldas e a armadura inferior, deve-se colocar as esferas plásticas,
de maneira a encaixa-las na malha inferior com espaçamentos de acordo com o projeto.
Além disso, as esferas que estiverem antes da colocação deformadas, quebradas ou
amassadas em excesso, deverem ser encaminhadas novamente para o fabricante, para que
haja uma reciclagem da esfera para poderem dar origem a novas e não comprometa a
qualidade do produto final em virtude de uma má aplicação.
Figura 16- a esquerda – Soldagem das Treliças; a direita - distribuição das esferas sobre a armadura inferior, fonte: Arquivo Empresa
48
Para finalizar esta fase, já concluídas as etapas anteriores, deve-se posicionar a malha
superior e amarra-las com arrame para posteriormente serem soldadas. Nesta última etapa é
essencial o cuidado do soldador, de maneira que não haja perfurações nas esferas plásticas
que comprometam a entrada de um volume considerável de concreto que comprometa o
conceito da tecnologia e a correta identificação do módulo produzido, tendo em vista que
poderá haver distinções de tamanho e geometria entre os módulos de aplicação elaborados
em projeto.
Figura 17 - a esquerda – módulo finalizado com a malha superior; a direita – identificação do módulo BB, fonte: site Engemolde
Nestas etapas, serão necessários o apoio de armadores e ajudantes para posicionamento
da malha inferior, colocação da esfera e colocação da tela superior, além da realização das
amarrações e posteriormente dos soldadores para a execução da solda, conforme estabelecida
em projeto. Além da presença de um encarregado de produção que deverá realizar a gestão
da equipe de maneira a alcançar a máxima eficiência produtiva.
49
4.4.2. Fabricação de painéis Nesta fase, ainda em condições de um ambiente de fábrica, deve-se concretizar a
fabricação e estocagem dos painéis BB. Logo, será primordial a correta execução da
confecção de fôrmas, introdução dos módulos para concretagem e seu transporte e
estocagem. Para isso, deverão ser fornecidos os principalmente os seguintes materiais,
equipamentos e equipe relativos a tabela 6.
Tabela 6 - Materiais, Equipamentos e equipe necessária para fabricação do módulo BB, fonte: Autor
Materiais Equipamentos Equipe
Concreto Caminhão Betoneira Encarregado
Desmoldadente Caminhão Munck/Pórtico
Rolante Carpinteiro
Disco de Corte Central Dosadora de
Concreto Ajudante
Espaçadores Fôrma cilíndrica com
soquete para corpos-de-prova Montador
Fôrmas de Madeira Tronco de cone para
abatimento Operador de Pórtico
Fôrmas Metálicas Lixadeira Pedreiro
Linha de Nylon Nível de Bolha Soldador
Chapa Compensada Tesoura Corta Vergalhão
Prego
Sarrafo de Madeira
Contra Peso de concreto
Para início, é necessário realizar um estudo prévio da região de armazenamento das
placas BB no chão de fábrica, de maneira que haja um correto armazenamento e uma
facilidade de retirada para o carregamento.
Quanto a estocagem, de acordo com a Bubbledeck Brasil, elas deverão ser empilhadas
em no máximo 6 painéis, para que não haja um sobrepeso não calculado possa sofrer fissuras
50
não planejadas e ou eventuais rachaduras e deverão ser separadas por barrotes de madeira,
que facilitarão a passagem das cintas em posteriores carregamentos. Nesta etapa de
estocagem, deve-se ter muito cuidado quanto ao manejo da peça e o posicionamento dos
barrotes, que deverão ser posicionados sobre as senóides das placas para evitar uma flexão
não desejada.
Assegurada a região de estocagem, deve-se iniciar a produção do painel BB, identificando
qual tipo de painel deverá ser produzido. Com a escolha do painel, prepara-se a forma
metálica correspondente.
Logo, em primeiro momento deve-se limpar a fôrma retirando qualquer vestígio de
concreto anterior e outros materiais que comprometam a qualidade do painel. Posteriormente
deve-se ajusta-las, uma vez que são compostas por um fundo fixo e laterais móveis, para
poderem se adequar a geometria do painel BB que será realizado.
Após o correto ajuste da fôrma, é aplicado o desmoldante, de maneira a facilitar a
desforma do painel após a concretagem.
Figura 18 – Posicionamento dos Painéis BB para estocagem, fonte: Arquivo Empresa
51
Figura 19 – Limpeza das Fôrmas BB, fonte: Arquivo Empresa
Em seguida, é realizada a concretagem da peça, não há restrições quanto ao tipo de
concreto que deverá utilizado, porém, para aumentar a produtividade e eliminar a necessidade
de vibração dele, é conveniente utilizar um concreto autoadensável.
O volume de concreto lançado em cada painel, deverá ser suficiente para completar uma
camada de 6 cm, referente a 1ª camada de concreto, que dará origem a pré-laje. É importante
se atentar a necessidade de criar ranhuras na peça, para que após a realização da 2ª etapa de
concretagem, em obra, haja uma completa aderência entre as camadas.
Antes da colocação dos módulos BB, na forma concretada, coloca-se os espaçadores
sobre ela para assegurar o recobrimento de projeto. Após, pode-se introduzir os módulos BB
armados sobre a fôrma concretada, com o auxílio de um guindaste. Em seguida, visando
manter o módulo sobre o concreto, se posiciona vigas que servem de contra-peso combatendo
o empuxo provocado pelo ar contidos dentro da esfera.
52
Figura 20 – Posicionamento das vigas de contra-peso, fonte: Arquivo Empresa
Segundo a Bubbledeck Brasil, recomenda-se que a cura seja realizada em um tempo
mínimo de 7 dias do concreto lançado. Logo, com as resistências de desforma alcançados
segundo projeto, deve-se proceder com a retirada do painel da fôrma, com o auxílio de um
pórtico, caminhão munck ou guindaste e colocadas nos locais de estoque e conforme
orientação de empilhamento, anteriormente ditas.
Para a realização dos transportes dos módulos para o canteiro de obra em um veículo de
transporte rodoviário, deve-se manter as mesmas orientações descritas anteriormente para
estocagem e distribuir os barrotes de madeira a cada no mínimo 1,5m, de maneira que garanta
a estabilidade e o nivelamento das peças no transporte.
Nestas etapas, os ajudantes e carpinteiros serão importantes para a confecção das fôrmas,
o soldador para eventuais necessidades de soldas extras, o pedreiro para as atividades de
53
concretagem e o operador do pórtico para o transporte das peças na eventual área
estabelecida.
4.4.3. Montagem e Armadura complementar
Após a fabricação do painel e seu transporte para o canteiro de obras, deve-se preparar a
área para recebimento dos mesmos. Para isso, o cimbramento deverá estar realizado e travado
e as armaduras complementares disponibilizadas. Logo, serão necessários os seguintes
materiais, equipamentos e equipe nessa fase, conforme tabela 7.
Tabela 7 - Materiais, Equipamentos e equipe necessária para fabricação do módulo BB, fonte: Autor
Materiais Equipamentos Equipe
Aço CA 50 Grua/Guindaste/Caminhão Munck
Operador de equip. de içamento
Arame recozido Pórtico Rolante Armador Espaçadores Escoramento Carpinteiro Tarucel - preenchimento Tesoura corta Vergalhão Encarregado
Lixadeira Montador
Cabos de içamento Sinaleiro
Turquesa Ajudante
Assim, deve-se transportar os painéis pré-moldados para o local de aplicação na frente
de serviço conforme necessidade, atentando-se se a peça transportada será a própria que
deverá ser utilizada, conforme mapeamento de painéis de projeto. Ao carregar, no veículo
para ser aproximado ao local de içamento, é conveniente carregar em primeiro momento a
última peça a ser utilizada, de forma que após o empilhamento das 6 peças, a última peça
carregada seja a primeira a ser aplicada.
54
Antes do içamento, o sistema de escoramento deverá estar montado, travado e nivelado,
como especificado em projeto. Como explicado anteriormente, por ser um elemento com
características de pré-laje, não será necessário o uso de assoalho.
Figura 21 - Sistema de escoramento, fonte: Arquivo Empresa
O içamento deverá ser realizado por uma grua, guindaste móvel ou caminhão munck,
dependendo do local de aplicação e ou do peso do painel. Eles deverão ser içados, conforme
o Manual da Bubbledeck Brasil, em no mínimo 4 pontos, em locais pré-determinados em
projeto sempre com o auxílio de ganchos metálicos abraçando o topo da senóide e a barra
superior da treliça, conforme demonstrado na figura 22.
55
Figura 22 – Içamento do Painel BB, fonte: Arquivo Empresa
Por conseguinte, a montagem dos painéis sobre as escoras deverá seguir uma ordem
sequencial, é importante iniciar a montagem sempre de um dos cantos do projeto, de maneira
que seja feita toda uma borda inicialmente, para servir de alinhamento para as demais peças.
A seguir veremos uma representação deste sequenciamento, havendo duas possibilidades de
execução.
56
Figura 23 – Sequenciamento da montagem do painel BB, fonte: Arquivo Empresa
De outra forma, é recomendado unir as peças de forma mais unida possível, porém, caso
haja pequenas aberturas, deve-se utilizar espuma expansiva e em caso de maiores
espaçamentos uma forma de madeira. Caso ao posicionar as peças, se perceba alguma falta
de alinhamento, é porque houve uma incorreta montagem dos painéis, uma vez que eles são
dimensionados, projetados e realizados para perfeito encaixe.
Após a montagem de um pano considerável de painéis, poderá se iniciar a armação
complementar, como especificado em projeto. As barras de armação inferior deverão ser
posicionadas sobre a 1ª camada de concreto ao lado das esferas plásticas, assim como as
armaduras de ligação.
57
Na região dos capitéis, se verificará uma taxa mais densa de armadura, uma vez que será
preponderante para combater os efeitos de punção sobre as lajes BB e para assegurar os
momentos fletores na região, tendo em vista que não há vigas ao longo da laje.
Após a realização da armadura, conforme especificado em projeto, há o fechamento dos
bordos livres com fôrmas de madeira ou metálicas e seu travamento.
Por conseguinte, observa-se que nesta fase, os armadores serão necessários para a
confecção da armadura complementar, assim como seu encarregado de armação. Os
carpinteiros e o encarregado de carpintaria para confecção das fôrmas, os montadores para
execução e travamento das escoras. Já os sinaleiros serão essenciais para o processo de
montagem da peça e sequenciamento dos painéis, assim como o operador do equipamento
de içamento, que deverá ser completamente alinhado com os sinaleiros para perfeita
montagem.
58
4.4.4. Plano de Concretagem O tipo de traço e a resistência característica FCK do concreto, deverão ser especificados
em projeto. Assim, como o cobrimento e fator água cimento. Os equipamentos e mão de obra
necessária serão, como apresentado na tabela 8:
Tabela 8- Materiais, Equipamentos e equipe necessária para fabricação do módulo BB, fonte: Autor
Materiais Equipamentos Equipe
Concreto Bomba Lança/ Estacionária Operador da Bomba
Vibrador Mangoteiro Caminhão Betoneira Encarregado Ajudante
Pedreito Sinaleiro
Laboratorista
O lançamento do concreto deverá ser realizado sempre da maior borda para a menor, de
um canto para o outro e sempre do eixo da placa para as bordas, de maneira a não criar cargas
extremas nas bordas.
Figura 24 – Plano de Lançamento do concreto, fonte: Arquivo Empresa
59
Após vibrado e iniciado o processo de cura, o concreto deverá levar acabamento, de
maneira a apresentar uma superfície lisa. Este acabamento pode ser realizado com o auxílio
de uma régua vibratória ou alisadora de concreto.
A cura, pode ser realizada pela forma convencional ou cura química, se houver grandes
áreas, é recomendado a utilização da cura química e posteriormente a colocação de uma
manta assim que o concreto adquirir uma resistência significativa ao toque. É importante
neste processo manter o bidim úmido por no mínimo 7 dias, de forma a evitar a presença de
grandes fissuras.
Por norma, é imprescindível realizar todos os ensaios de concreto previsto na Norma
ABNT. Após o alcance da resistência de projeto, poderá se retirar o cimbramento da laje.
Verifica-se que nesta etapa deve-se contar com uma equipe corresponde ao operador da
bomba, o mangoteiro que deverá auxiliar na montagem da tubulação do concreto, o pedreiro
e o ajudante, que terão a função de concretar a laje assim como dar seu acabamento, o
sinaleiro para ajudar na sinalização e orientação da operação e por fim o laboratorista, que
deverá realizar todos os ensaios pertinentes a etapa de concretagem previstos em Norma.
60
5 Estudo Prático O Objetivo deste estudo prático é conhecimento da aplicação da metodologia executiva
Bubbledeck realizada em uma obra de um edifício garagem para tornar mais capaz a
comparação entre o método executivo Steel Deck e o Bubbledeck, quanto aos aspectos de sua
qualidade, produção e custos. Desta forma, será apresentado no decorrer deste capítulo, toda
a concepção inicial do empreendimento, as características e peculiaridades do projeto, assim
como sua sequência executiva e planejamento, de forma que posteriormente, se possa fazer
uma comparação com um maior conhecimento sobre suas aplicabilidades e características.
5.1. Descrição do Empreendimento
O empreendimento estudado será um Edifício Garagem, do Terminal de Passageiros 2
do Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro – Galeão, o qual chamou atenção por ser
construído com uma tecnologia ainda não difundida no cenário brasileiro, porém que já está
amplamente difusa nos países europeus, principalmente.
Inicialmente projetado em concreto armado em 1996 com uma estrutura de três
pavimentos: térreo, 2º pavimento e 3º pavimento. No entanto, após diversos estudos de
demanda e planejando uma possível expansão futura no Terminal de Passageiros 2, o projeto
sofreu alterações. Substituiu-se o conceito inicial de concreto armado e alterou-se para uma
estrutura mista, Steel Deck, a fim de diminuir a sobrecarga e possibilitar a expansão de mais
duas lajes adicionais para o estacionamento.
61
Logo, o estacionamento foi construído com três pavimentos, sendo os dois superiores
com a estrutura Steel Deck e com layouts que previam a sua possível expansão posterior.
Em abril de 2014, com a transição da operação do Aeroporto Internacional da empresa
pública Infraero para uma concessionária privada, houve um grande investimento que
consistiria na realização de obras de Infraestrutura e melhoria de serviços, dos quais grande
parte deles teriam como fogo os Jogos Olímpicos de 2016.
Dessa forma, realizou-se mais uma grande expansão do aeroporto, construindo-se 26
novas pontes de embarques, um novo píer e conector, além da reforma do terminal de
passageiros 2. Logo, com o aumento da demanda do fluxo de passageiros, se viu a
necessidade da ampliação do Edifício Garagem. A ele foi incorporado mais quatro novos
pavimentos, passando a ter no total sete, totalizando uma área de 90.000 m² de piso, se
considerando a laje do pavimento mais as áreas de rampas e um total de 3.254 vagas.
Em 2013, na etapa de concepção do projeto de dimensionamento do edifício, considerou-
se a construção de mais quatro novos pavimentos, ao invés de dois, anteriormente citados e
que tratando de uma ampliação sobre uma estrutura já existente, a premissa inicial seria
adotar os critérios e as características do projeto inicial, logo a escolha pela ampliação por
uma estrutura metálica com seus pilares constituídos de concreto armado. Após o
recebimento dos primeiros projetos, foi verificado os grandes vãos do empreendimento, de
em média 15 metros entre pilares como demonstrado na figura 25, o que geraria a necessidade
de grandes peças metálicas industrializadas, o que dificultariam a aplicação e impactaria nos
custos e prazos. (Arquivo Empresa, 2014)
62
Figura 25 – Espaçamento dos vãos entre pilares, fonte: Arquivo Empresa
Durante a construção, o estacionamento se manteve com dois terços de sua capacidade
em pleno funcionamento, uma vez que o terminal de passageiros 2, ainda se mantinha em
pleno funcionamento, não havendo a possibilidade de fechamento do estacionamento.
Como resultado, foi necessário um grande planejamento para que a construção não
inviabilizasse o acesso ao edifício, assim como garantisse ao aeroporto a segurança de seus
clientes, a maior utilização de vagas possíveis e a necessidade de execução no prazo e custo
previstos, de maneira a não atrasar a inauguração e comprometer a qualidade do aeroporto.
5.2. O projeto Projetado incialmente em estrutura metálica, como mencionado anteriormente, possuía
três pavimentos inicialmente em formato de ferradura, que eram distribuídos em 10 juntas de
dilatação e em 4 eixos de pilares: L,M,N,P. Passando a possuir sete pavimentos, Térreo e
mais 6, o 1º Pav e 2º Pav já antigos e do 3º ao 6º Pavimento novos, possuindo formato e
característica semelhante ao apresentado na figura a seguir.
63
Figura 26 – Característica do Projeto, fonte: Arquivo Empresa adaptado
Cada pavimento, possui aproximadamente 12.000m², totalizando uma área nova
edificada em torno de 48.000m². Além do pavimento de estacionamento e mobilidade, há
também a área das rampas de subida e descida, que foram construídas pelo método
convencional de concreto armado.
Nas Juntas 04 e 07 entre os eixos L e M se encontram os poços dos elevadores os quais
foram adicionados mais 2 elevadores em cada uma, que se encontram no centro das juntas.
Os elevadores das pontas já tinham sido construídos na primeira concepção do projeto, porém
só foi necessário continuar a elevação dos seus poços para os demais pavimentos.
64
A laje do 2º Pavimento, foi projetada para garantir a resistência a sobrecarga de
construção de mais dois novos pavimentos, o 3º e o 4º pavimentos, porém, com a mudança
do projeto para mais quatro e a necessidade de reescoramento nas lajes sequentes, houve a
necessidade de promover um modelo especial de escoramento por treliças, de forma que com
a construção do 5º e do 6º Pavimento não se comprometesse a estrutura do edifício.
Figura 27 – Pavimentos do EDG em Corte adaptado, fonte: Arquivo Empresa adaptado
O Pavimento Térreo e o 1º pavimento foram desde o início das obras abertos para a
utilização dos clientes do aeroporto, uma vez que não se poderia comprometer a demanda de
vagas do aeroporto com seu fechamento.
Tendo em vista a concepção do modelo BB a ser utilizado, em virtude facilidade de
estocagem e transporte do painel BB para a frente de serviço da Obra optou-se pela utilização
do modelo tipo painel BB, no qual ele já chegava pronto na obra e era direcionado para o
65
sítio de estoque de peças e posteriormente em virtude da programação, era transportado para
a frente de serviço.
Neste painel, o tipo de esfera escolhida para execução foi a de 36cm de diâmetro,
totalizando uma laje finalizada de 47cm.
Figura 28 – Projeto seção transversal Laje BB, fonte: Arquivo Empresa
É importante ressaltar alguns fatores neste projeto, são eles a distância entre as bolas, que
segundo a BB Brasil não devem serem menores de 4cm, caso contrário, criaria uma zona de
dificuldade de preenchimento do concreto na etapa de 2º concretagem, o gancho apresentado
ao lado esquerdo, este, foi projetado para garantir que na etapa da 2ª concretagem, não haja
um empuxo sobre a esfera de plástico e ela não flutue e o cobrimento utilizado de 3cm.
Por conseguinte, para a montagem das lajes BB e a localização de cada uma, foi montada
um mapa de chave das placas, nele, seria possível a verificação de qual placa em encaixava
em qual junta e em qual região.
66
Figura 29 – Mapa de localização dos Painéis BB – Junta 05 e 06 , fonte: Arquivo Empresa
Neste mapa, do 4º Pavimento por exemplo, temos a localização de cada placa Bubbledeck
a ser montada, semelhante a este, teremos de todos os pavimentos BB.
No projeto inteiro, na construção dos 4 novos pavimentos em BB, foram utilizados no
total 678 painéis pré-moldados por pavimento, totalizando 2.716 peças. A peça com maior
repetição, possuía 327 elementos por pavimento, totalizando 47% do número de peças total.
De outra forma, a peça com maior dimensão possui 2,50m x 8,00m, aproximadamente peso
67
de 21kN e se repete 26 vezes por pavimento, de forma que totaliza apenas 3,8% do total de
peças do pavimento.
No anexo I, poderemos ver a armadura constituinte de um painel BB, sua armadura
superior, inferior, assim como os cortes e detalhes correspondentes.
5.3. Metodologia Executiva
5.3.1. Produção dos módulos e painéis Bubbledeck
Os módulos e painéis BB, foram realizados em uma etapa fabril, em uma usina de
fabricação de pré-moldados localizada a 57 km da obra. Nesta usina, respeitou-se com todos
os procedimentos e processos anteriormente citados no capítulo 4.5 sobre a metodologia
construtiva do módulo de do painel.
Dessa forma, nesta etapa, foi importante uma ótima gestão de recursos e planejamento de
execução dos módulos e painéis, de maneira que não comprometesse os prazos definidos na
frente de serviço para não ocorrer que uma peça que esteja para ser montada, não esteja
disponibilizada na frente de serviço na hora necessária de aplicação.
Sendo necessário assim, disponibilizar um técnico de qualidade, assim como um
engenheiro de planejamento e produção, em ligação direta com a empresa de produção dos
módulos, para que haja uma forte comunicação e controle do planejamento da obra,
necessidade de peça produzida, carregamento da peça, transporte dela e sua produção. De
68
maneira que o planejamento comunicasse anteriormente qual a data que o painel deveria estar
na obra para montagem.
Nesta etapa, as esferas de plástico eram enviadas a esta usina de fabricação de módulos,
nessa usina eles eram armados e concretados, seguindo os passos descritos nos capítulos
anteriores, conforme as etapas de: Armadura dos módulos, preparação e limpeza das
fôrmas, concretagem das fôrmas, aplicação do módulo na fôrma, desforma do painel,
carregamento para transporte.
Figura 30 – Fluxo de Atividades, a) Armadura dos módulos, b) Preparação e limpeza das fôrmas, c) Concretagem das fôrmas, d) Dplicação do módulo na fôrma,
e) Desforma do painel, fonte: Arquivo Empresa adaptado
69
5.3.2.Transporte e Estocagem dos Painéis
O transporte da usina para a pátio de placas BB dentro da obra, eram realizados por
carretas que transportavam em seu máximo 18 painéis BB, com peças menores, caso o
carregamento fosse realizado por peças maiores, este valor cairia para 12.
Os painéis eram empilhados em pilhas de no máximo 6 peças e com procedimentos como
descrito anteriormente.
Figura 31 – Carragemento dos Painéis BB, fonte: Arquivo Empresa
Após chegarem na obra, eles são encaminhados para o pátio de estoque de BB, conforme
será demostrado na figura 32. Este pátio foi dimensionado e organizado, de forma a agilizar
o encontro dos painéis e separá-los por juntas, ou seja, pode-se notar em primeiro momento
que há a área de estocagem das juntas 02,03,05,06,07 e 08 e das juntas 01,02,09,10. Elas são
separadas de maneiras distintas e cada uma com seu guindaste móvel ao centro.
70
A carreta que chegava no eixo A ou F, Q ou V, eram devidamente descarregadas em
pilhas de 6, conforme sua numeração, de maneira que as pilhas possuam a mesma placa e
possam ser facilmente achadas.
Figura 32 – Layout de Distribuição dos Painéis BB, fonte: Arquivo Empresa
71
5.3.3. Escoramento A fim de receber a montagem dos painéis BB, uma grande parte da junta já deveria estar
montada o escoramento. Dessa forma, iniciava-se o serviço sempre de uma borda para a
outra, respeitando o processo de montagem das placas.
O processo de escoramento era realizado, conforme modelo já conhecido no mercado
com mesas voadoras, a qual possuem escoras simples, contraventadas por tubos e com
regulagem de altura com forcados com garfos em sua ponta, no qual sobre eles apoiam-se os
barrotes, espécies de vigas provisórias, a qual servem de sustentação para os painéis.
Esses barrotes, após nivelados e travados, já servem de apoio para a montagem dos
painéis.
Figura 33 – a) Mesas prontas e niveladas , b) Painéis BB sobre as mesas, fonte:
Arquivo Empresa adaptado
Entretanto, como dito anteriormente, a laje do 2º Pavimento não foi dimensionada para
receber toda a carga de escoramento vindos dos demais, logo, para viabilização da
implantação de 2 novos pavimentos adicionais dos 5 previstos sem necessitar do
72
reescoramento até o térreo e precisar fechar o edifício garagem para entrada de carros, foram
necessárias alternativas de escoramento, visando apoiar a carga de escoramento dos
pavimentos superiores, somente nos pilares, que eram dimensionados para suportar tal carga.
Logo, criou-se um sistema de treliças metálicas que levavam as cargas das lajes
diretamente aos pilares novos. Esta tecnologia seguia 3 etapas: na primeira era necessário a
implantação de consoles sobre os novos pilares, posteriormente o posicionamento das vigas
e em seguida das treliças sobre as vigas, como apresentado na figura 40.
Anteriormente, foi necessário a demolição da “cabeça dos pilares” construídos na 1ª obra,
para a colocação de transpasse e, por conseguinte a construção dos pilares que sustentariam
a laje do 3º Pavimento, que serviriam de apoio para estes consoles.
Figura 34 – Processo de Escoramento Especial - a) Consoles sobre os Pilares, b) Aplicação das vigas sobre os Consoles , c) Colocação das treliças sobre as vigas, d)
Escoramento Especial Pronto, fonte: Arquivo Empresa adaptado
73
5.3.4. Montagem do Painel Nivelado e travado os barrotes, como explicado, podemos receber os painéis referentes
para aplicação. Estes deverão ser carregados no pátio de estoque de painéis e enviados para
a frente de serviço da obra.
Dessa forma os painéis são devidamente identificados no pátio e carregados por um
guindaste móvel, atentando-se para à ordem de carregamento. Os primeiros painéis que serão
descarregados (montados) na frente de serviço da obra, deverão ser os últimos a serem
carregados na etapa de carregamento, de maneira que eles fiquem nas primeiras posições da
pilha. Após carregado no canteiro de estoque, as placas vão para a frente de serviço da obra,
para o descarregamento da carreta pela grua.
Com a carreta devidamente posicionada, com o apoio de montadores, sinaleiros e
encarregados de montagem, a grua pegava os painéis sobre a carreta e descarregava na
posição certa, posição esta, apresentada no mapeamento chave da junta. O descarregamento
era realizado seguindo todas os processos apresentados no capítulo anterior, de maneira a
evitar possíveis quebras de placas e riscos à segurança.
Um aspecto importante para o carregamento é o posicionamento da Grua, devido à grande
transversalidade do edifício e a necessidade de a grua atender a demanda de aplicação de
peças em todo o contorno no edifício. Foi necessário elaborar um modelo especial de grua, a
grua móvel, ela poderia caminhar sobre um trilho de maneira a atender quase todo o raio do
edifício, como apresentado na figura 35.
74
Figura 35 - Projeto Plano de rigging, fonte: Arquivo Empresa
Figura 36 – Processo Montagem dos Painéis. a)Posicionamento da Carreta, b)Carregamento pela grua, c)Aplicação conforme mapeamento, d)Junta completa,
fonte: Arquivo Empresa - adaptado
75
5.3.5. Armadura Complementar Após montada uma grande extensão da laje, por auxílio da grua, era colocada a armação
complementar sobre os painéis. Com o auxílio de uma equipe de armação a armação era
realizada em 3 etapas, primeiro se armava os capitéis e armadura de ligação e posteriormente
a armação inferior e por último, a armadura superior.
Figura 37 – Armadura dos capiteis, fonte: Arquivo Empresa
5.3.6. Fechamento da Fôrma Armada a Laje, pode-se iniciar o fechamento da forma nos bordos, conforme projeto.
Nesta etapa, verifica-se por baixo da laje se teve algum espaçamento entre placas maior que
2 cm, caso haja, para não vazar o concreto na etapa seguinte, deve-se fechar este espaço.
76
Verifica-se a baixa necessidade de grandes panos de madeira, reduzindo significamente
o consumo de madeira e consequentemente tornando a tecnologia mais sustentável.
Na figura a seguir, se pode verificar os painéis de fôrma fechando o bordo livre da laje
BB, além disso, se verifica ao lado as rampas, que conforme descrito anteriormente, foram
realizados pelo sistema convencional de concreto armado, sendo necessário a aplicação de
tabuleiros de fôrma para recebimento da armadura.
Figura 38 – Fechamento da fôrma lateral da Laje, fonte: Arquivo Empresa
77
5.3.7. Concretagem e Cura
Após finalizada a armadura, a laje é concretada com concreto de projeto Fck = 30MPA.
Iniciando a concretagem segundo os procedimentos apresentados no capítulo anterior.
O concreto era bombeado para a laje através de um caminhão bomba-lança, e caso
houvesse a necessidade de extensão do mangote, era utilizado a “spider”, equipamento que
visava a extensão do mangote até a outra borda da laje.
Após concretado todo o pano de laje e o concreto começar a apresentar uma pouco de
resistência, deve-se iniciar o processo de cura química a base de emulsão polimérica e dando
ao concreto uma tonalidade esbranquiçada. Aplicado através de um pulverizador ele e
importante para evitar grandes fissuras, devido à grande extensão do concreto e a variação
de temperatura.
Finalizada a cura química, deve-se iniciar o processo de acabamento que é realizado com
uma régua de acabamento, como apresentado, dando ao concreto uma característica lisa. Tal
processo pode ser realizado poucas horas após a concretagem. Posteriormente se aplica a
manta de bidim umedecida e deve-se prolongar até que o concreto alcance pelo menos 75%
da sua resistência final ou idade de sete dias.
Logo, o processo de concretagem era realizado com as seguintes etapas, como
apresentado na figura seguir:
a) Preparação para a Concretagem, posicionamento da bomba lança e “spider”
b) Concretagem da laje
c) Aplicação da cura química e acabamento
78
d) Colocação do Bidim
e) Junta Finalizada
Figura 39 – Passos para concretagem e cura da Laje, fonte: Arquivo Empresa
adaptado
5.4. Planejamento e Produção
O planejamento da obra foi realizado de acordo ao atendimento dos prazos solicitados
pelo administrador do Aeroporto e a redução dos custos sem afeto a qualidade do edifício.
Dessa forma, para racionalizar as operações, aluguel de materiais e disponibilidade de
recursos, foi elaborado um planejamento muito detalhado do passo a passo dos serviços,
assim como as datas de concretagem das juntas.
Em primeiro momento, elaborou-se um cronograma com as datas limites de concretagem
dos pavimentos, de maneira que consumisse a menor quantidade de materiais de
escoramento.
79
Assim o plano de ataque inicial consistia em concretar as juntas como na sequência
exposta no anexo II.
Tal sequenciamento de concretagens de juntas, foi estudado se avaliando o tempo de
retirada do escoramento, quando o concreto atinja seu Fck de projeto e o seu módulo de
elasticidade requerido e o fluxo de atividades. Por exemplo, concretando-se a laje do 3º
pavimento – Junta 06 no dia 16/12/2014, como planejado, no dia 15/01/2015, com o Fck e o
módulo de elasticidade atingido, já será possível retirar o escoramento de sustentação desta
laje, deixando apenas um reescoramento, e utilizaria-se o mesmo material sobre a laje de
cima, 4º Pav. Junta 06, economizando aluguel de escoras.
Figura 40 – Fluxo de Atividades, fonte: Arquivo Empresa
Houve a necessidade de atentar com o cronograma de atividades, apresentado na figura
41, de maneira que não haja uma sobreposição de tarefas que afete a qualidade dos serviços
80
ou deixe funcionários ociosos, diminuindo sua produtividade e consequentemente
aumentando o custo.
Por conseguinte, definiu-se que o ciclo ideal da laje em dias seria - Atentando-se que a
obra era realizada em 2 turnos, da manhã, de 07h as 18h, com uma hora de almoço,
totalizando 10h de trabalho diárias, sendo uma delas hora extra e o turno da noite, que
começava as 19h até as 05h, com intervalo de uma hora de almoço, totalizando 9h diárias.
Dessa forma, o dia de produção da obra, se totalizava em 19h horas diárias se somados os
dois turnos.
Figura 41 – Duração das Atividades, fonte: Arquivo Empresa
81
Para a execução no prazo dessas atividades, foram necessários em média esta equipe a
seguir na tabela 9:
Tabela 9 - Equipe Dimensionada para execução Laje Bubbledeck, fonte: Arquivo Empresa
AREFA/FUNÇÃO EFETIVO
Montagem do Escoramento 13 Encarregado 1
Montador 11 Ajudante 1
Montagem dos Painéis Bubbledeck 7
Encarregado 1 Montador 2
Rigger 3 Ajudante 1
Armação (Pilares e Laje: Capitel / Reforço / Ligação /
Colapso / Punção) 23
Encarregado 1 Armador 22
Fôrmas (Pilares e Laje: Fechamento Lateral e Vedação
das Juntas das Placas) 11
Encarregado 1 Carpinteiro 10
Lançamento de Concreto dos Pilares e Solidarização
(Capeamento) 15
Encarregado 1 Pedreiro 10 Ajudante 4
Equipe de Apoio noturna 26
Encarregado 2 Armador 8 Pedreiro 6
Carpinteiro 7 Ajudante 3 TOTAL 95
82
Tendo em vista que a concretagem das lajes iniciou no dia 22/12/2014 e a última laje
concretada se realizou no dia 03/07/2015, ou seja, 128 dias úteis de execução, totalizando
uma área construída de 44.694 m² e a equipe dimensionada para as atividades. Se chegou a
uma relação de 118.272Hh neste período, atingindo uma produtividade de 2,64Hh/m² e
349m²/dia.
A curva de produção a seguir, informa que houve de fato uma produção reduzida nos
primeiros meses, devido a mobilização e a curva de aprendizado.
Figura 42 – Produção de concretagem das Lajes Bubbledeck ao mês, fonte: Arquivo Empresa
Porém, analisando que a primeira laje foi concretada no final de dezembro e que a outra
no início de julho, temos um total de 7 meses de execução, totalizando uma produção média
de 6.384m²/mês.
1819 m²
3768 m²
6561 m²
7406 m²6993 m²
9355 m²
5587 m²
3206 m²
0 m²
1000 m²
2000 m²
3000 m²
4000 m²
5000 m²
6000 m²
7000 m²
8000 m²
9000 m²
10000 m²
Jan-15 Feb-15 Mar-15 Apr-15 May-15 Jun-15 Jul-15
Produção
83
5.5. Problemas Observados
5.5.1.Fase de Estudo
Em sua fase de estudo, foram encontradas algumas dificuldades quanto a sua
aplicabilidade, tendo em vista o caráter inovador da estrutura foi necessário um estudo mais
detalhado de sua viabilidade, como apresentado na tabela 10.
Tabela 10 - Problemas previstos na fase de estudo, fonte: Arquivo Empresa adaptado
Dificuldades Causas Soluções
Solução para o escoramento das lajes
BB sem a interferência com a
operação dos pavimentos inferior do estacionamento -
Térreo e 1º Pav
As Lajes existentes em Steel Deck, não apresentavam capacidade de suportar o
escoramento das novas lajes e a necessidade de manutenção da
funcionalidade de 2/3 do estacionamento durantes as obras
Foi projetado um escoramento especial para vencer os vãos de 15m descarregando as
cargas diretamente nos pilares. Posteriormente a laje do 3º Pav,
foi projetada para resistir o escoramento dos demais,
evitando o reescoramento nos pisos Térreo e 1º Pavimento.
Busca de parceiros locais para a fabricação das esferas
plásticas
Para a fabricação deste tamanho de esfera era necessário o uso de uma máquina, com capacidade de sopro
equivalente a 20 litros
Envolvimento de empresas parceiras que aprendessem a
metodologia e com capacidade de operar este equipamento e
atender a obra no cronograma
A geometria do Edifício
Devido ao seu formato de "ferradura", não havia possiblidade de padronização
dos painéis pré-moldados
Projetou-se peças trapezoidais com faces
direcionadas ao centro da circunferência que forma o
edifício, porém não foi possível reduzir o número de tipos de
peças.
Pouco espaço físico no canteiro de obra e boa parte do estacionamento em
operação
Impossibilidade de fazer estoques de peças dentro da obra e a dificuldade no
recebimento dos materiais e equipamentos
Os painéis pré-moldados eram recebidos do fabricante em uma área já definida, formando
uma central de estoque. Configurando-se em um formato "just in time" de carregamento,
sendo necessário apenas o espaço de uma carreta dentro do canteiro
do estacionamento.
84
5.5.2. Fase de Implantação
Da mesma forma, em virtude da novidade de realização deste tipo de Laje e sem muita
experiência com o método, houve algumas dificuldades, apresentadas na tabela 11, durante
sua implantação, que aos poucos devido a tendência de aprendizagem se foi suprida.
Tabela 11 - Problemas durante a Fase de Implantação da tecnologia, fonte: Arquivo Empresa
Dificuldades Causas Soluções
Na primeira concretagem, a tela superior deslocou-
se durante o lançamento do
concreto
O empuxo provocado pelas esferas no lançamento do concreto de capeamento, levantou as telas
prejudicando a espessura final da laje e o espaçamento entre as esferas
Inclusão de ganchos confeccionados de vergalhão
durante o processo da fabricação dos painéis,
travando as telas superiores no concreto da peça pré-fabricada
Demora no lançamento do
concreto de capeamento
Devido ao alto volume de concreto do capeamento lançado em obra e a
dificuldade de logística de transporte, existia grande possibilidade da criação
de junta fria
Utilizou-se uma bomba com a maior lança no mercado,
com 63 metros de alcance, evitando assim montagens e desmontagens de linha de concretagens. Além disso,
utilizou-se o uso do Maestro de Distribuição (spider), aumentando assim a
velocidade de lançamento e, por conseguinte uma maior
produtividade
Dificuldade na montagem dos
painéis pré-moldados
Devido a geometria dos painéis (trapezoidal) e do edifício em forma de
semi-círculo, houve dificuldade no alinhamento durante o lançamento
das peças
Definição anterior da sequência de montagem e
marcação topográfica dos eixos dos pilares pela topografia.
85
6 Análise Comparativa: Steel Deck X Bubbledeck
Tendo em vista os conceitos abordados nos capítulos anteriores, principalmente os
capítulos 3 e 4 que abrangem toda a concepção e abordagem das tecnologias construtivas
Steel Deck e Bubbledeck, respectivamente, e posteriormente o capítulo 5 – Estudo Prático,
que demostra ao leitor a aplicabilidade do sistema, ainda pouco convencional e difundido no
mercado brasileiro, agora é possível realizar com maior conhecimento uma comparação entre
os dois conceitos construtivos, baseadas nessas concepções anteriormente apresentadas.
Portanto, é importante em primeiro momento, resumir as características de concepção
inicial dos dois métodos, de maneira a abordar as particularidades de cada método ainda em
uma fase de estudo e concepção do projeto, conscientizando o leitor sobre sua viabilidade de
aplicação. Características essas que serão apresentadas na tabela 12, a seguir:
86
Tabela 12 - Análise Comparativa Steekdeck e Bubbledeck, fonte: Autor
Análise Comparativa Itens de
estudo Steel Deck Bubbledeck
Matéria Prima
Fácil contratação, há diversas empresas
especializadas
Necessária procura de empresas parceiras, não há empresas especializadas
Dimensão Grande precisão dimensional
Média Precisão dimensional
Espaço Físico da Obra
Necessário pouco espaço para montagem.
Necessário pouco espaço para montagem.
Transporte Vertical
Necessários equipamentos de içamento como - gruas,
guindastes ou munck's.
Necessários equipamentos de içamento como - gruas, guindastes ou munck's.
Transporte Horizontal
Realizado em folhas manualmente
Necessários equipamentos de içamento como - gruas, guindastes ou munck's.
Peso médio (kN)
0,60 kN cada peça em média
Depende da dimensão da peça, geralmente em torno de 20kN cada peça
Meio Ambiente
Eliminação do uso de madeira e resíduos de
construção
Diminuição do uso de madeira e resíduos de construção
Segurança contra incêndio
Necessidade normativa de aplicação da camada protetora
contra incêndio
Não a necessidade de proteção contra incêndio - resultado satisfatório quando
submetida a 120m de incêndio. Desempenho acústico
Alto potencial de isolamento Acústico.
Alto potencial de isolamento Acústico.
Estrutura Necessárias vigas principais
e secundárias para apoio da laje Não há vigas
Escoramento Não há a necessidade de
escoras para vãos de até 4m Necessária a utilização de escoras em
todos os painéis Peso da
estrutura Baixo peso da estrutura Baixo peso da estrutura
Armadura Baixa taxa de armadura
realizada in loco Grande parte da armadura realizada in
loco
Liberação de área
Não há a necessidade de esperar o pavimento inferior
atingir sua resistência de projeto para elevação do próximo pavimento, caso não seja necessária a utilização de
escoras
É necessário esperar o pavimento inferior atingir sua resistência de projeto
para elevação da obra.
Volume de Concreto
Média redução do volume de concreto - comparada a laje
convencional (concreto armado)
Alta redução do volume de concreto, comparada a laje convencional (concreto
armado) Retrabalhos Baixo índice de retrabalhos Baixo índice de retrabalhos
Produção média
Capacidade de produção de 500m²/dia em média
Capacidade de produção de 350m²/dia em média
Mão de obra Necessária Mão de obra
especializada Mão de obra comum - sistema de fácil
aprendizagem
87
Apresentadas as características principais de cada metodologia construtiva, é valido
avaliar a conjuntura de cada uma frente aos conceitos de qualidade, produção e custo, de
forma a avaliar em qual situação a escolha por uma tecnologia ou outra se torna mais
vantajosa dependendo do estrutura e viabilidade do projeto. Ao final de cada subitem
posterior, será enfatizada o porquê da escolha do Bubbledeck na ampliação do
Estacionamento apresentado no Estudo de Caso.
6.1.1. Qualidade e Meio Ambiente
Tanto o método executivo Steel Deck quanto o Bubbledeck apresentam alta qualidade do
produto final. Por apresentarem etapas de suas fases construtivas realizadas fora da obra, em
fábricas de estruturas metálicas e pré-fabricados, há uma maior atração de mão de obra
qualificada e um controle da qualidade do produto enviado para a obra, o que garante um
maior desempenho quanto a qualidade do produto final.
Do ponto de vista dimensional, é evidente que as estruturas metálicas em geral,
apresentam uma maior acurácia por serem geralmente analisadas em milímetros e quando
comparadas com estruturas de concreto armado, mesmo que pré-fabricadas, apresentam erros
analisados em centímetros. Entretanto, se considerando a construção de lajes, erros da ordem
de pequenos centímetros não acarretam grandes prejuízos a estrutura.
No mercado há diversas empresas especializadas no fornecimento e instalação das chapas
Steel Deck, sendo facilmente a consulta da qualidade de suas operações e entrega do produto
final, assim como o estudo da viabilidade de implantação do sistema. Em contrapartida a
tecnologia Bubbledeck, como ainda não há empresas de produção de esferas plásticas
88
Bubbledeck e peças pré-fabricadas especializadas na tecnologia, deve-se haver uma maior
atenção na contratação de empresas para a realização destes, de forma que não se contratem
serviços sem devida qualidade. Talvez, haja a necessidade de efetuar treinamentos de
capacitação dessas empresas para sua correta produção das esferas e painéis e seus corretos
armazenamentos e transportes.
Do aspecto ambiental, devido a não necessidade de assoalhos e por apresentarem
características pré-fabricadas, há grande eliminação da utilização de madeiras e resíduos de
construção do canteiro de obra.
Ademais, ambas estruturas possuem um bom desempenho acústico. Entretanto, ao se
analisar a segurança contra incêndio, nas estruturas Steel Deck, há a necessidade de aplicação
de uma camada protetora contra incêndio, diferente dos painéis BB, que apresentam
resultados satisfatórios quando submetidas a teste de incêndio.
De certo, é correto afirmar que a implantação da tecnologia Steel Deck em primeiro
momento se torna uma alternativa mais ágil, devido a sua maior quantidade de empresas
especializadas no processo e, por conseguinte, seu maior conhecimento. Todavia, após o
reconhecimento de empresas com capacidade de garantir a qualidade da produção dos painéis
Bubbledeck, a alternativa se torna no mesmo nível quando se comparada a qualidade do
produto final.
Assim, a escolhe pelo BB na ampliação do estacionamento apresentado no estudo de caso,
foi bem considerada, tendo em vistas as seguintes operações e características do da obra:
Encontro de uma Empresa parceira para a realização das esferas plástica com
qualidade;
89
Reconhecimento de uma empresa com qualidade para a confecção dos painéis BB;
Estudo inicial realizado com antecedência, havendo a possibilidade de capacitação e
adaptação das empresas parceiras para atender aos objetivos da obra;
6.1.2. Produção
No aspecto da produção, ainda na etapa preliminar de projeto, é importante salientar
diferenças essenciais entre as duas metodologias. Em primeiro momento, se deve prever
como será a logística do canteiro de obra. Tanto na tecnologia Steel Deck, quanto para a
Bubbledeck, o processo de montagem é realizado com o auxílio de equipamentos de
içamento, como descrito na tabela 12, porém, é importante ressaltar as particularidades de
cada processo.
No Steel Deck, seu içamento vertical é realizado através de amarrados de chapas para o
pavimento desejado e seu transporte horizontal e montagem, são realizados manualmente,
tendo em vista a leveza da chapa. Proporcionando assim uma maior facilidade e rapidez de
montagem. Já no Bubbledeck, os módulos ou painéis Bubbledeck’s possuem um peso próprio
elevado, sendo somente possível sua montagem através desses equipamentos de içamento,
sendo então necessário a disposição de um exclusivo para tal.
Dependendo da geometria e dimensão da laje a ser construída, o sistema BB apresentará
diferentes módulos ou painéis de montagem, o que pode gerar um grande número e
variabilidade de peças. Logo, é conveniente adotar um pátio de estoque de peças, caso
contrário, a produção diária será dependente da logística de transporte. No entanto, o Steel
90
Deck, não necessita de grandes pátios de estoque de chapas, somente necessário uma pequena
área de armazenamento de material para posterior içamento.
De outra forma, caso a estrutura do edifício seja caracterizada por uma maior
verticalidade ao invés de transversalidade, ao se adotar estruturas BB, deverá se atentar que
para a elevação de um pavimento, só poderá ser realizada após a estrutura do pavimento
inferior tenha alcançado a resistência característica de projeto e seja capaz de suportar as
sobrecargas de construção, tendo em vista a necessidade de escoramento. Todavia, nas
estruturas Steel Deck, já se é possível “verticalizar” o edifício sem essa necessidade, em
projetos de vãos de até 4 metros, não será necessário a utilização de escoras, logo, é possível
realizar a laje assim que a montagem dos pilares e vigas já estejam concluídas.
Se considerando a rapidez de montagem, devido a leveza e a facilidade de montagem, o
Steel Deck se torna uma metodologia mais produtiva, podendo-se chegar a áreas de
montagem de 500m² por dia, 150 m² diários a mais montados por dia, se comparado com o
Bubbledeck, em média. Porém, há a necessidade de uma mão de obra mais especializada para
sua aplicação.
Ainda assim, ao se considerar a leveza, ambos métodos tornam a estrutura em geral mais
leve. Corroborando para a diminuição do carregamento que irá para as vigas, pilares e por
consequente as fundações.
Após sua montagem, é importante frisar que há a etapa de armadura complementar das
ambas estruturas, logo, por não apresentar vigas, a alternativa BB, apresenta uma maior taxa
de armadura, sendo conveniente adotar uma equipe maior para realização desta que nas lajes
Steel Deck.
91
Portanto, em projetos que apresentam uma maior verticalidade que transversalidade, a
opção pela tecnologia Steel Deck, se torna mais favorável do ponto de vista produtivo, em
virtude da maior agilidade de elevação da estrutura e montagem. Porém, em casos que há
uma maior transversalidade e se disponha uma região favorável ao estoque de painéis, a
Bubbledeck, pode ser tão produtiva quanto, ou até superior.
Por conseguinte, devido as características apresentadas, há uma correta tendência para a
escolha da metodologia BB no estudo Prático, em virtude de apresentar as seguintes
características:
Edificação com maior transversalidade que verticalidade
Área disponível para estoque de peças
Facilidade de disponibilidade de uma grua exclusiva para a montagem das peças
Produção média diária dentro do cronograma previsto no planejamento
6.1.3. Custo Abordando uma análise preliminar e subjetiva do custo, podemos fazer uma comparação
de ordem de grandeza de custos entre os dois métodos construtivos quando comparadas as
áreas e volumes do projeto apresentado no Estudo de caso.
Se observa que na estrutura Steel Deck, haverá a necessidade de se considerar no custo,
o preço do m² da Laje, considerando em seu preço a fabricação e montagem das chapas, a
necessidade de vigas principais e secundárias para apoio dessas chapas, assim como seu
concreto de capeamento e acabamento da estrutura. Por norma, em estruturas de Steel Deck,
como citado anteriormente, será necessário a aplicação de uma pintura intumescente para a
proteção contra incêndio.
92
Logo, na tabela 13, será apresentada uma composição subjetiva de custo médio de
viabilização da metodologia no projeto do estudo de caso se optasse pela estrutura mista –
Steel Deck.
Tabela 13 – Custo para implantação da Estrutura Steel Deck no Estudo Prático,
fonte: Autor
Em contrapartida, para a viabilização da metodologia BB, será necessário adicionar ao
custo a Fabricação dos painéis, seu escoramento e montagem, assim como a compra do aço
para a armadura e seu preço de armação. Além disso, deve-se contabilizar a concretagem
posterior da laje e seus custos adicionais de projeto, que gerariam em torno de treinamentos
de equipe e transporte de painéis BB, como apresentado na tabela 14.
Custo Steel Deck
Descrição Unid. Qte. Total Preço
Unitário [R$/unid.]
Preço Total [R$]
Laje Steel Deck com Stud Bolts
m² 44,694.00 98.60 4,406,828.40
Estrutura Metálica
kg 2,300,000.00 9.60 22,080,000.00
Concreto de capeamento e acabamento
m³ 8,938.80 885.00 7,910,838.00
Proteção contra Incendio
m² 44,694.00 98.60 4,406,828.40
Total 38,804,494.80
Valor por m²
868.23
93
Tabela 14 - Custo para implantação da Estrutura BB no Estudo Prático, fonte:
Autor
Custo Bubbledeck
Descrição Unid. Qte.
Total
Preço Unitário
[R$/unid.]
Preço Total [R$]
Fabricação do Pré-moldado m² 44,694.00 154.43 6,902,094.42
Escoramento m² 44,694.00 3.63 162,239.22
Aço complementar kg 640,000.00 3.15 2,016,000.00
Montagem m² 44,694.00 69.49 3,105,786.06
Concreto de capeamento e acabamento
m³ 20,112.30 885.00 17,799,385.50
Custos Adicionais de projeto vb 44,694.00 45.00 2,011,230.00
Total 31,996,735.20
Valor por m²
715.91
Portanto, apresentando os custos da metodologia em ordem de grandeza, sem considerar
composições detalhadas de custo, pode-se notar uma vantagem de R$152.32 reais por m² de
conomia na escolha da metodologia BB a Steel Deck. Acarretando em uma redução de R$
6.807.759,90 de economia em toda a construção do projeto pela escolha da metodologia BB.
94
7 Considerações Finais
Estre trabalho teve o objetivo a difusão das características do método construtivo de laje
Bubbledeck, assim como compará-lo com outra estrutura que está em crescente no Brasil, a
laje Steel Deck. Logo, foi possível apresentar as vantagens desta técnica construtiva e mostrar
que dependendo das particularidades da edificação, este método inovador que surgiu no
mercado pode produtivo e econômico.
Do ponto de vista executivo, a solução estrutural pré-fabricada BB, ainda demanda uma
maior perícia e cuidado ao longo de seu desenvolvimento, quando comparadas com Steel
Deck, de maneira que venha a garantir um bom desempenho estrutural e uma boa qualidade
do produto final.
É evidente que o fato de ainda não possuírem um amplo conhecimento no mercado, há
grandes dificuldades e resistências para sua implantação, assim como uma maior dificuldade
de viabilização inicial. Contudo, esta metodologia executiva proporciona ganhos elevado de
velocidade de execução, qualidade do produto e diminuição de perdas, o que garante bons
retornos financeiros.
É importante ressaltar também que a definição para de uma metodologia executiva de
construção, não depende unicamente de fatores econômicos. Diversos outros intervenientes
devem ser levados em consideração no momento de definição, o ponto de vista arquitetônico,
a capacidade do canteiro de obra de estoque de material, a facilidade de transporte dentro do
canteiro, o prazo de orçamento do empreendimento, o tamanho de seus vãos, entre outros.
95
A análise feita neste trabalho, retornou que a avaliação da escolha da metodologia de Laje
Bubbledeck no estudo de caso apresentado, foi acertada, tendo em vista todas as
particularidades e facilidades do canteiro de obra e do projeto. De outra forma, apresentou
que dependendo das particularidades de cada projeto, ao ser comparada com a estrutura da
laje Steel Deck, há situações em que há uma tendência para a escolha da estrutura mista.
Entretanto, ainda que se repitam todos os procedimentos e orientações apresentadas no
decorrer do estudo, cada projeto apresenta suas particularidades. Além disso, ao se mudar a
localidade da edificação leva-se outros agentes influenciadores ao projeto e a produção, que
deverão ser estudados pontualmente. Sendo assim, toda a viabilidade técnica e economia,
deverá ser estudada pontualmente analisando-se o produto final.
7.1. Sugestões para trabalhos futuros
Este trabalho teve como prioridade a apresentação dos conceitos e metodologia
construtiva de laje Bubbledeck e uma abordagem superficial de seu dimensionamento. Além
disso, foi realizada uma comparação com a laje Steel Deck, de maneira a apresentar ao leitor
as particularidades de cada uma metodologia e a capacidade de viabilização das duas
estruturas em características particulares de cada projeto. Sugere-se para trabalhos futuros, o
aprofundamento nos aspectos orçamentais, aprofundando nesse conhecimento, aspectos
relativos ao cronograma físico financeiro de cada metodologia, assim como redução de
prazos, capacidade de redução de cargas e dados de produtividade. Se permitindo assim, uma
comparação entre prazos e produtividades, das duas metodologias, que se resultarão como
consequência diferentes custo do produto final.
96
Sugere-se também uma abordagem sobre a particularidade de dimensionamento da
estrutura da laje Bubbledeck, envolvendo as principais diferenças ao se projetar e calcular
esse tipo de estrutura quando comparadas a estruturas convencionais e ou Steel Deck.
Também é conveniente um maior estudo voltada as patologias que poderão surgir nas
Lajes Bubbledeck, assim como o atendimento a norma NBR 15575:2013 - de Desempenho
de Edificações Habitacionais.
Em suma, sugere-se desenvolver trabalhos capazes de difundir e ampliar e consolidar o
conhecimento frente a esta nova metodologia executiva no Brasil, através de suas vantagens
tanto do ponto de vista produtivo, quanto qualitativo, sustentável e econômico.
97
Referências Bibliográficas
ABNT. Determinação da consistência pelo método de abatimento do tronco de cone —
Procedimento – NBR 6118. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 1992.
ABNT. Moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos e prismáticos de concreto – NBR 5738.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2015.
ABNT. Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado - especificações – NBR
7480. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2007.
ABNT. Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado - especificações – NBR
7480. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2007.
ABNT. Ações e segurança nas estruturas - procedimento – NBR 8681. Associação Brasileira de
Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2004.
ABNT. Concreto — Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova – NBR 5738.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2010.
ABNT. Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio– NBR
14726. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2010.
ABNT. Edificações habitacionais — Desempenho – NBR 15575. Associação Brasileira de
Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2013.
ABNT. Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos de edificações -
Procedimento – NBR 14432. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2000.
ABNT. Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios – NBR
8800. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2006.
98
ABNT. Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios em
situação de incêndio – NBR 14323. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2013.
ABNT. Projeto e Execução de estruturas de concreto pré-moldado - NBR 9062. Associação
Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2006.
ABNT. Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado. NBR 9062. Associação
Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2006.
ABNT. Projeto e Execução de Obras de Concreto Armado — Procedimento – NBR 6118.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2014.
ABNT. Telha-fôrma de aço colaborante para laje mista de aço e concreto - Requisitos e ensaios
– NBR 16421. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro. 2015.
ARO, C.R.; AMORIM, S.V. As inovações tecnológicas no processo de produção dos sistemas
prediais hidráulicos e sanitários. In: X ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO
AMBIENTE CONSTRUÍDO (ENTAC 2004) e I CONFERÊNCIA LATINO-AMERICANA DE
CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL de 18 a 21 de julho, em São Paulo/SP
Bando de Dados CBIC, PIB Brasil e Construção Civil [PIB e Investimentos. Disponível em:
<http://www.cbicdados.com.br/menu/pib-e-investimento/>. Acesso em 15 dez .2016.
BLACHÉRE, Gerard - Tecnologias da Construção Industrializada – Coleção Tecnologia
BRENDOLAN, G. Análise do comportamento e da resistência de um sistema de lajes com fôrma
de aço incorporada. 2007. 149f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) –Departamento
de Engenharia de Estruturas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2007
99
BRUNA, P. J. V. Arquitetura, Industrialização e Desenvolvimento. Editora Perspectiva, São
Paulo, Brasil, 1976. CBCA; Manual da Parte Construção Metálica – Steel Framing Arquitetura; Rio
de Janeiro; 2006.
CAMPOS, P. C. Efeito da continuidade no comportamento e na resistência de lajes mistas com
fôrma de aço incorporada. 2001. 143 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) –
Universidade Federal de Minas Gerais, Minas Gerais, 2001
CICHINELLI G. C. Como comprar e utilizar fôrmas metálicas, 2009. Disponível em:
<http://www.sh.com.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1888&sid=317>. Acesso em:10 jan. 17
DELIBERATO, C. Diretrizes para o projeto e execução de lajes mistas de concreto e chapas
metálicas trapezoidais (steel deck).2006. 134 f. Dissertação (Mestrado em Habitação: Planejamento
e Tecnologia) –Departamento de Planejamento, Gestão e Projeto, Instituto de Pesquisas
Tecnológicas, SãoPaulo, 2006.
Fundação Getúlio Vargas (FGV), Tributação, Industrialização e Inovação Tecnológica na
Construção Civil, Rio de Janeiro, 2012.
GOMES, L. C. Estudo do sistema de lajes mistas com fôrma de aço incorporada empregando
concreto estrutural leve. 2001. 165 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) –
Universidade Federal de Minas Gerais, Minas Gerais, 2001.
GRUPO MEDABIL. Construção em Tempo Recorde. Porto Alegre, 2011ª. Acesso em:
<http://construcaoemtemporecorde.com.br> em: 10/01/17
GT Construção Industrializada, Grupo de Trabalho de Construção Industrializada, do
Departamento da Indústria da Construção da Federação das Indústrias do Estado de São Paulo.
Disponível em: <http://www.fiesp.com.br/observatoriodaconstrucao/boletim-da-construcao-3/>.
Acesso em 30 Nov.2016.
100
IBGE, Diretoria de Pesquisas, Coordenação de contas. Disponível em:
<http://www.ibge.gov.br/home/disseminacao/eventos/missao/diretorias.shtm>. Acesso em 30
Nov.2016.
LEMOS, P. Sistemas de lajes mistas steel deck: análise comparativa com o sistema de lajes zero
em concreto armado. 2013. Dissertação de Graduação – Departamento de Engenharia Civil –
Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
LEONHARDT, F.; MÖNNIG, E. Construções de Concreto. v. 1 a 6. 1a ed. Rio de Janeiro. (1996) Manual da Construção Industrializada, Vol. 1 – Estrutura e Vedação, ABDI, Agência de
Desenvolvimento Industrial, Setor Comercial Norte, Quadra 01, Bloco D, 2º andar - Edifício Vega
Luxury Design Offices – Asa Norte, BSB, (2010)
MARIANO Y. Estudo Comparativo entre lajes Bubbledeck e Lajes Lisas.2 011. Dissertação de
Graduação – Departamento de Construção Civil – Universidade Federal do Rio de Janeiro
MOURA, A.; SÁ, M. D. V. V. A. Influência da racionalização e industrialização na construção
sustentável. Tecnologia & Informação - Revista Científica da Escola de engenharias e Ciências Exatas
/ Universidade Potiguar, Natal, n. 1 (nov.2013/fev.2014), p. 60, 2014.
Negromonte M. Geografia Apostila-Caderno, 2010. Editora Anglo S/A
PACHECO. A., O viés da Industrialização sobre a ótima da produtividade. 2016. Dissertação de
Graduação – Departamento de Construção Civil – Universidade Federal do Rio de Janeiro
PFEIL M., PFEIL W., Estruturas Metálicas – Dimensionamento Prático de acordo com a NBR
8800:2008s, ed. 8ª (2008), Cap 1.
PIGOZZO N.B., - A industrialização na construção e o estudo e uma rede de empresas em obra
de pré-fabricados em concreto armado – XII SIMPEP, Bauro, SP, Brasil 2005
101
SILVA, M.C. de. B., Estrutura de Aço, 2010. Disponível em:
http://professor.ucg.br/siteDocente/admin/arquivosUpload/3095/material/Estruturas%20de
%20Aco%20(2010-2).pdf. Acesso em 20 dez. 2016.
The Conference Board, 2016 Productivity Briek – Key findings. Disponível em:
<http://www.conference-board.org/pdf_free/economics/TED2.pdf>. Acesso em: 10 dez. 2016.
y Arquitetura – Editora Gustavo Gilli, Barcelona, Espanha, 1977
102
8 Anexos
ANEXO I
103
104
ANEXO II
![Universidade NOVA de Lisboa · &rqwuror glvflsolqdu h uhsuhvhqwdomr hvwpwlfd gr frusr qr (vwdgr 1ryr zfgll5fg;][-rujh 3dlv gh 6rxvd 2 ghvsruwr qdv whupdv gd &xuld 1xqr 5rvpdqlqkr](https://img.document.onl/doc/110x75/5f56a2983c2676212a7a8735/universidade-nova-de-lisboa-rqwuror-glvflsolqdu-h-uhsuhvhqwdomr-hvwpwlfd-gr.jpg)
![3HUQDPEXFR GH 'H]HPEUR GH 'LiULR 2ILFLDO GRV 0XQLFtSLRV …€¦ · 3huqdpexfr gh 'h]hpeur gh 'liulr 2ilfldo grv 0xqlftslrv gr (vwdgr gh 3huqdpexfr $12 ;, _ 1](https://img.document.onl/doc/110x75/611bd12fb8d87027d9015378/3huqdpexfr-gh-hhpeur-gh-liulr-2ilfldo-grv-0xqlftslrv-3huqdpexfr-gh-hhpeur-gh.jpg)
![4XDUWD IHLUD GH QRYHPEUR GH $V … · 4xduwd ihlud gh qryhpeur gh -26e '( $5,0$7+e,$ 2 pxqlftslr gh /rqgulqd irl fuldgr hp gh gh]hpeur gh pdv irl phld gpfdgd dqwhv glvvr hp djrvwr](https://img.document.onl/doc/110x75/5b3a318b7f8b9a4b0a8da09a/4xduwd-ihlud-gh-qryhpeur-gh-v-4xduwd-ihlud-gh-qryhpeur-gh-26e-507e.jpg)
![GH QRYHPEUR GH 'LUHWRU 3UHVLGHQWH 6mR 3DXOR GH IHYHUHLUR GH€¦ · gh vhuylorv rx txh whqkdp lqwhuhvvh hp uhvxowdgr gh surfhvvrv gh olfhqfldphqwr rx uhjxodul]domr dpelhqwdo rx gh](https://img.document.onl/doc/110x75/5ec16007d2b2c9169c0ccde1/gh-qryhpeur-gh-luhwru-3uhvlghqwh-6mr-3dxor-gh-ihyhuhlur-gh-gh-vhuylorv-rx-txh-whqkdp.jpg)
![12 MARKETING DE RELACIONAMENTO - atenas.edu.br · 0$5.(7,1* '( 5(/$&,21$0(172 ihuudphqwd sdud uhwhqomr h ilghol]domr gh folhqwhv 0d\dud *rqodoyhv 3huhlud &dplod 3dxod 0hqh]hv )iwlpd](https://img.document.onl/doc/110x75/60088d38200ca629b651b54d/12-marketing-de-relacionamento-0571-5210172-ihuudphqwd-sdud.jpg)
![&DS 4&2 $GP $QGUp /XL] *RPHV 3HUHLUD ,03$&726 '2 … · 2019. 5. 14. · /hl gh 5hvsrqvdelolgdgh )lvfdo /5) txh remhwlyrx uhjxodphqwdu d &rqvwlwxlomr )HGHUDO QD SDUWH GD WULEXWDomR](https://img.document.onl/doc/110x75/608db6bac8c78247ff231988/ds-42-gp-qgup-xl-rphv-3huhlud-03726-2-2019-5-14-hl.jpg)
![01-ALPHACAM-NO-MUNDO - Bitmind no Mundo.pdf · &duorv 5rguljxhv 3hgur 6rxvd ²0dlr (qfrqwur gh 8wlol]dgruhv $oskdfdp¶ $/3+$&$0 12 081'2](https://img.document.onl/doc/110x75/5e847b22fa31ec40d4320270/01-alphacam-no-mundo-no-mundopdf-duorv-5rguljxhv-3hgur-6rxvd-0dlr-qfrqwur.jpg)
![Informativo n. 208 · 2020. 1. 31. · &rrughqdgruld gh 6lvwhpdwl]domr gh 'holehudo}hv h -xulvsuxgrqfld %hor +rul]rqwh _ gh gh]hpeur d gh gh]hpeur gh _ q 2 ,qirupdwlyr gh -xulvsuxgrqfld](https://img.document.onl/doc/110x75/5fdc7b71c5a00d58dc6aa036/informativo-n-208-2020-1-31-rrughqdgruld-gh-6lvwhpdwldomr-gh-holehudohv.jpg)
![APOSTILA NORMAS REGULAMENTADORAS APLICADAS NA … · ± (3, $ 3ruwduld q gh gh mxqkr gh txh dowhurx gh xpd vy yh] dv 15v 3urjudpd gh &rqwuroh 0pglfr gh 6d~gh 2fxsdflrqdo ± 3&062](https://img.document.onl/doc/110x75/5f0385db7e708231d40979db/apostila-normas-regulamentadoras-aplicadas-na-3-3ruwduld-q-gh-gh-mxqkr-gh.jpg)
