11

Levantamento dos Sistemas Estruturais Levantamento dos Sistemas Estruturais em Concreto Préem Concreto Pré--moldado para Edifícios moldado para Edifícios

no Brasilno Brasil

Augusto T. de Albuquerque (1) e Mounir K. El Debs (2)

(1) Doutorando, Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP) (2) Professor Associado, Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP)

22

1 1 –– ObjetivosObjetivosa) Identificar as características dos sistemas

estruturais em concreto pré-moldado para edifícios de múltiplos pavimentos mais utilizados no Brasil;

b) Montar uma base de dados para uma rotina de otimização de pavimentos de edifícios pré-moldados utilizando AG.

33

2 2 –– Referência: PRIOR Referência: PRIOR etet al. (1993)al. (1993)a) Lehigh University: através do projeto “Advanced

Technology for Large Structural Systems (ATLSS)”;

b) Objetivo: desenvolver novo sistema estrutural e criar metodologias para avaliar e comparar os existentes;

c) Preocupação Sistemas Estruturais? Custos diretos e indiretos (impactos nas demais etapas da obra);

d) Identificados 19 sistemas, entre existentes e em desenvolvimento (ou em fase de registro de patente).

44

3 3 –– Relatório Relatório ATLSSATLSSa) Fonte de dados: bibliografia, fabricantes, projetistas de

estruturas e de instalações ;

b) Dados pesquisados:

• Quando o sistema foi inicialmente desenvolvido;• Para qual tipo de edificação o sistema foi planejado;• Descrição dos componentes estruturais e detalhes

de conexão;• Seqüência de construção;• Como os sistemas de serviço são incorporados.

55

3.1 3.1 –– Sistemas Existentes Sistemas Existentes (ATLSS)(ATLSS)

3.1.1 U.S. Conventional System

66

3.1.2 Duotek System (Ontario PrecastConcrete Manufactures Association, Ilinois

– USA)

77

3.1.3 Dycore System (FinfrockIndustries, Florida – USA)

88

3.1.4 Dyna-frame System (Flexicore Systems, Ohio – USA)

99

3.1.5 PG Connection System(Obayashi Corporation Techncal

Research Institute – Tokyo/Japan)

1010

3.1.6 RPC-K System (KabukiConstruction – Toshima/Japan)

1111

3.1.7 IMS System (State Building Co., Baranya County – Hungary)

esquema de ligação junto ao pilar

esquema de montagem

armadura de protensão

apoio temporário

armadura de protensão

de lajeelemento pré-moldado

pilarpré-moldado

apoio temporário

corte vertical

detalhe da ligação pilar-laje

protensão

1212

3.1.8 PD2 Frame System (Bison Concrete Limited,

Buckinghamshire – Great Britain)

1313

3.1.9 Prestressed Joist System(Prestressed System Industries,

Miami – USA)

1414

3.1.10 Quickfloor System (QuickFloor , Brooklin Park – USA)

1515

3.1.11 Triposite System (PortlandCement Association, Illinois –

USA)

1616

3.2 3.2 –– Levantamento Sistemas Emergentes Levantamento Sistemas Emergentes (ATLSS)(ATLSS)

3.2.1 ContiframeSystem (ContiframeStrucutres Limited, Great Britain)

1717

3.2.2 University of Nebraska System(University of Nebraska, USA)

a ) colocação das vigas b ) colocação da armaduranegativa junto ao pilar

c ) concretagem da mesa superiord ) colocação dos painéisjunto ao pilaralveolares

painéis

mesa superior daviga concretada no local

alveolares

apoiometálico

1818

4 4 –– Levantamento PréLevantamento Pré--moldados no moldados no BrasilBrasil

Objetivo: catalogar sistemas estruturais PM utilizados no Brasil para Edifícios de múltiplos pavimentos;

Metodologia: Similar ATLSS → distribuição questionários para arquitetos, projetistas de estruturas e fabricantes e Banco de obras ABCIC;

Resultados

1919

4.1 4.1 –– Resultados (dificuldades)Resultados (dificuldades)1. 70%, em média, das obras PM não foram concebidas

para o sistema → Adaptadas;

2. Pouco conhecimento do sistema pelos integrantes da cadeia da construção;

3. Dificuldade planejamento → exigem desembolso mais rápido;

4. Financiamento inadequado das construções Residenciais;

5. Baixo custo da mdo.

2020

4.2 4.2 –– Resultados (Tendência)Resultados (Tendência)1. Utilização conjunta de componentes PM e moldados

in loco (solução mista);2. Maior pré-fabricação para edifícios baixos e menor p-

f para edifícios altos;3. Utilização de PM de canteiro;4. Utilização em edifícios comerciais → obras c

recursos financeiros e pouco prazo;5. Se tornar mais atrativo → Maior durabilidade;6. Maior utilização de PM de fachada.

2121

4.3 4.3 –– Resultados (Características Resultados (Características proj. arquitetura)proj. arquitetura)

1. Proporcionar repetição de peças (modulação) →produção em larga escala → reduz custo fabricação;

2. Maior compatibilização com os demais projetos (estrutura e instalação) → maior planejamento;

3. Interação com o fabricante;

4. Ampliar o conceito (const. Industrializada): fachadas, divisórias, instalação;

5. Maior conhecimento sobre o sistema.

2222

4.4 4.4 –– Resultados (Melhorias)Resultados (Melhorias)

1. Instalações independentes: proporcionam maior agilidade ao sistema;

2. Interação projetistas, fabricante e montador;

3. Deve-se gastar mais tempo planejando e menos executando.

2323

4.5 4.5 –– Resultados: Sistemas UtilizadosResultados: Sistemas Utilizados• Quase todas as obras: Conventional System →

Lajes alveolares e ∏ apoiadas sobre vigas: T, I e retangular;

• A grande maioria adota um modelo hiperestático, através de solidarização posterior;

• 54,5% dos pórticos orientados na mesma direção do lado de maior dimensão do pavimento.

2424

4.6 4.6 –– Resultados: Sistemas UtilizadosResultados: Sistemas UtilizadosGráfico 1 - Sistemas Estruturais

(Banco de dados dos questionários)

54%46%

Alveolares +vigas "T" e"L"Outros

Gráfico 2 - Sistemas Estruturais (Banco de obras ABCIC)

52%48%

Alveolares +vigas "T" e"L"Outros

2525

4.7 4.7 –– Resultados: Sistemas UtilizadosResultados: Sistemas Utilizados• Informado o registro de apenas uma patente:

Sistema Aluízio D’ávila:

a) Composto por lajes, vigas e pilares PM com solidarização posterior;

b) Permite q as lajes e vigas sejam montadas em condições isostáticas e posteriormente são introduzidas as ligações;

c) Facilita a colocação de shafts e das ligações rígidas.

2626

4.8 4.8 –– Sistema Aluízio Sistema Aluízio D´ávilaD´ávila

2727

4.9 4.9 –– Resultados: Resistência dos Resultados: Resistência dos concretosconcretosGráfico 3 - Resistência do

concreto pré-moldado (MPa)

15%

55%

30% 25<fckPM<40fckPM=4040<fckPM<60

Gráfico 4 - Resistência do concreto moldado in loco (MPa)

45%

41%

14%fckCML=25fckCML=30fckCML=35

2828

5 5 –– Considerações FinaisConsiderações Finais

Muitas semelhanças entre expectativas e dificuldades (EUA x Brasil);

Necessária maior integração entre universidades x empresas. Escritórios de arquitetura ? ;

Se 70% das obras executadas foram adaptadas, então o sistema é muito promissor;

2929

6 6 –– AgradecimentosAgradecimentos

T&ACassolMuntePreconPremodisaCPI

D’ávila Proj. EstruturaisZamarion ConsultoresEngedata Eng.

EstruturalDeltacon Engenharia Hepta Eng. Estrutural

3030

O desafio da complexidadeO desafio da complexidade

“O desenvolvimento requer abraçar a

complexidade, principalmente nas

dimensões que afetam direta ou

indiretamente o processo produtivo. Vai

mais longe quem produz maior variedade

de produtos”. (Cláudio de Moura Castro,

Ponto de vista, revista Veja, julho de

2005)