UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI

TIAGO BORGES IGLESIA

SISTEMAS CONSTRUTIVOS EM CONCRETO

PR-MOLDADO

SO PAULO

2006

TIAGO BORGES IGLESIA

SISTEMAS CONSTRUTIVOS EM CONCRETO PR-MOLDADO

Orientador: Professor Engenheiro Fernando Jos Relvas

SO PAULO

2006

Trabalho de concluso de Curso apresentado como exigncia parcial para obteno do ttulo de graduao do curso de Engenharia Civil da Universidade Anhembi Morumbi.

TIAGO BORGES IGLESIA

SISTEMAS CONSTRUTIVOS EM CONCRETO

PR-MOLDADO

Trabalho_____________________em:_____de_________________de 2006

________________________________________________________

Professor Engenheiro Fernando Jos Relvas

________________________________________________________

Nome do professor da banca

Comentrios:_________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

Trabalho de concluso de Curso apresentado como exigncia parcial para obteno do ttulo de graduao do curso de Engenharia Civil da Universidade Anhembi Morumbi.

Dedico esse trabalho a Deus por

estar sempre comigo me dando fora

e determinao para superar os

desafios e as dificuldades.

AGRADECIMENTOS

Agradeo aos professores Clio Daroncho e Fernando Relvas pelo apoio e

orientao na elaborao desse trabalho. Aos meus amigos da Duratex, da WTorre,

as pessoas que sempre estiveram prximas e ao mesmo tempo distantes devido

correria do dia a dia e principalmente ao companheirismo e incentivo dos amigos de

graduao que atravs dessas atitudes tornaram possvel a concretizao desse

trabalho.

RESUMO A utilizao de tecnologias construtivas inovadoras, como os painis pr-fabricados de concreto, tem-se configurado numa prtica freqente do mercado brasileiro. Devido a grande velocidade em que acontecem as coisas, a evoluo se faz presente em todas as reas no mundo e na construo civil no poderia ser diferente. A proposta desse estudo apresentar os diversos sistemas construtivos em pr-moldados de concreto, exemplificado nesse trabalho, atravs do sistema de fechamento estrutural Tilt-up e assim realizar uma comparao crtica com os sistemas existentes no mercado atual. Palavras chaves: Tilt-up, pr-moldado, sistemas construtivos.

7

ABSTRACT The use of new constructive technologies, like precast concret panels has been a frequent pratice in Brazilian market. Due to the great speed things have been happening, the evolution is present in all areas of the world and in the civil construction could not be different. The propose of this study is to show several constructive systems in precast concret, exemplified in the work throught the system of structural closing Tilt-up and therefore accomplish the critical comparison with the conventional systems in the current market. Keywords : Tilt-up, precast concrete, constructive systems.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 5.1 Fluxograma de produo de elementos em concreto armado

(MELHADO, 1998)........................................................................................20

Figura 5.2 Custo comparativo de uma estrutura de concreto armado

(FAJERSZTAJN, 1987). ...............................................................................21

Figura 5.3 Detalhe de uma forma para pilar racionalizada (SENAI, 1980). ............23

Figura 5.4 Produo de armadura em estruturas de concreto (MELHADO,1998). 24

Figura 5.5 Preparo de armadura e formas em pr-moldado (ACERVO WTORRE,

2005). ...........................................................................................................25

Figura 5.6 Sistema estrutural em esqueleto (ACERVO WTORRE, 2005). ..........28

Figura 5.7 Paredes estruturais Tilt-up (ACERVO WTORRE, 2005)..................29

Figura 5.8 Montagem de lajes alveolares...............................................................31

Figura 5.9 - Frontal da Igreja Metodista de Zion, Illinois - USA (EMPRIO DO PR-

MOLDADO, 2006) ........................................................................................35

Figura 5.10 - Pista para execuo do Tilt-up.............................................................39

Figura 5.11 - Inserts metlicos para fixao da estrutura metlica. ..........................39

Figura 5.12 - Fixao de cabos de ao nas placas. ..................................................40

Figura 5.13 - Vista de um sistema tpico de construo em Tilt-up. ..........................41

Figura 5.14 - Detalhe de escoramento das placas. ...................................................42

Figura 5.15 - Sistema estrutural de travamento do Tilt-up (PEREIRA, 2005) ...........42

Figura 5.16 - Prdio administrativo Vivo SP (ACERVO WTORRE, 2005).................46

Figura 5.17 - Estdio Olmpico Joo Havelange - Rio de Janeiro (RACIONAL, 2006)

......................................................................................................................48

Figura 6.1 Crescimento do Wal Mart no mercado brasileiro (O COMERCIRIO,

2005) ............................................................................................................50

Figura 6.2 Utilizao do Tilt-up no mundo (PEREIRA, 2005) .................................51

Figura 6.3 Etapas de execuo da pista para execuo do Tilt-up. .......................54

Figura 6.4 Preparo da forma e armao de placas. ...............................................55

Figura 6.5 Placas com arranques para solidarizao laje x placa..........................55

Figura 6.6 - Lanamento de concreto e acabamento. ...............................................56

Figura 6.7 - Representao diversas das foras no iamento da placa (PEREIRA,

2005) ............................................................................................................57

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Figura 6.8 Rigging de um guindaste utilizado para montagem de placas ..............58

Figura 6.9 Seqncia de montagem de uma placa. ...............................................59

Figura 6.10 - Detalhe da ligao entre estrutura metlica e a placa. ........................60

Figura 6.11 - Vista geral da placa acabada com textura acrlica. ..............................60

Figura 7.1 - Comparativo custo x prazo de execuo para Tilt-up (IBRACON, 2004)

......................................................................................................................61

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABCP - Associao brasileira do cimento Portland.

ACI - American concrete institute.

IBRACON - Instituto Brasileiro de concreto.

NBR - Norma Brasileira.

TCA - Tilt-up concrete association.

LISTA DE SMBOLOS

cm - Centmetro.

fck - Resistncia compresso do concreto.

kg - Quilograma.

kn/m - Quilonewton por metro quadrado.

m - Metro.

m - Metro quadrado.

mm - Milmetro.

MPa - Mega Pascal.

Pa - Pascal.

ton - Tonelada.

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SUMRIO

1 INTRODUO...................................................................................................14

2 OBJETIVOS.......................................................................................................15

2.1 Objetivo geral ..............................................................................................15

2.2 Objetivo especfico......................................................................................15

3 MTODO DE TRABALHO ................................................................................16

4 JUSTIFICATIVA ................................................................................................17

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS EM PR-MOLDADOS.......................................18

5.1 Estudo de produo de uma estrutura de edifcio em concreto armado.....19

5.1.1. Produo das formas e escoramentos ................................................20 5.1.2. Armadura .............................................................................................23 5.1.3. Concretagem .......................................................................................25

5.2 Sistemas construtivos em concreto pr-moldado .......................................27

5.2.1. Sistemas estruturais em esqueleto e sistemas aporticados ................27 5.2.2. Estruturas de painis estruturais paredes e fachadas ......................28 5.2.3. Pisos ....................................................................................................30

5.3 Mtodo construtivo de painel vertical Tilt-up.............................................34

5.3.1. Vantagens do sistema .........................................................................35 5.3.2. Projetando com o sistema tilt-up..........................................................37 5.3.3. Descrio do sistema...........................................................................37 5.3.4. Fabricao do Painel ...........................................................................38 5.3.5. Iamento do painel...............................................................................40 5.3.6. Finalizao...........................................................................................40 5.3.7. Tilt-up como sistema estrutural ............................................................41

5.4 Diferentes aplicaes do sistema ...............................................................43

5.4.1. Residncias .........................................................................................43 5.4.2. Edifcios comerciais, residenciais e industriais. ...................................45 5.4.3. Complexos esportivos..........................................................................47

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6 ESTUDO DE CASO...........................................................................................49

6.1 Wal-Mart Brasil ...........................................................................................49

6.2 WTorre Engenharia e Construo ..............................................................50

6.3 A escolha do mtodo ..................................................................................52

6.4 Processo executivo .....................................................................................52

6.4.1. Pista de preparo...................................................................................52 6.4.2. Forma, armao e concretagem..........................................................54 6.4.3. Iamento e montagem dos painis ......................................................56 6.4.4. Solidarizao estrutural e acabamento................................................60

7 ANLISE OU COMPARAO CRTICA ..........................................................61

8 CONCLUSES..................................................................................................62

14

1 INTRODUO

A histria da industrializao est diretamente associada histria da mecanizao,

com a evoluo das ferramentas e mquinas para produo de bens. De forma

gradativa, as atividades exercidas pelo homem com o auxlio de mquina foram

sendo substitudas por mecanismos, como aparelhos mecnicos ou eletrnicos, ou

genericamente por sistemas automatizados (SERRA, 2004).

Na construo civil, podemos observar a industrializao desse setor atravs do

uso de peas de concreto pr-moldadas (SERRA, 2004), que ser nosso principal

enfoque neste estudo. O pr-moldado na obra civil possibilitou uma maior rapidez no

processo construtivo, alm de um enorme salto de qualidade nos canteiros de obras,

pois atravs de componentes industrializados com alto controle ao longo de sua

produo, com materiais de boa qualidade, fornecedores selecionados e mo de

obra treinada e qualificada, as obras tornaram-se mais organizadas e seguras.

Atualmente, o desenvolvimento dos sistemas pr-fabricados tambm est ligado aos

processos de transporte, montagem, mtodos de inspeo e controle, criao dos

novos materiais e o controle das conseqncias desses processos ao meio

ambiente (SERRA, 2004).

Podemos dizer que, os sistemas pr-moldados de concreto em conjunto com outras

sries de inovaes, transformam uma obra em uma linha de produo da

construo civil onde, como numa indstria automotiva, os processos de montagens

de diversos componentes iro resultar no produto final, que, nesse exemplo, seria o

carro e, no nosso tema, seria a obra civil. importante lembrar que o pr-moldado

um pedao na cadeia de evoluo construtiva. H outros tipos de terceirizao da

fabricao de componentes em uma obra, como o concreto, argamassa, armadura,

pilares, vigas e para que haja um ganho de tempo e espao, devemos realizar a

combinao desses elementos, junto com o pr-moldado, deixando para o local da

obra somente a juno e montagem de todos os elementos.

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2 OBJETIVOS

Esta pesquisa abordar e demonstrar os diferentes sistemas construtivos em

concreto pr-moldado j consagrados no mercado e amplamente utilizados na

construo civil brasileira.

2.1 Objetivo geral

Sero abordados os diferentes processos de fabricao em suas diversas

modalidades (pr-moldagem in-loco e industrial), problemas, desafios e solues.

Em paralelo, sero avaliadas informaes e dados a respeito de gerenciamento,

planejamento, montagem, logstica e suas aplicaes em obras de pequeno, mdio

e grande porte.

2.2 Objetivo especfico

Pretende-se avaliar os diversos sistemas construtivos e detectar os melhores

processos para cada uma das especialidades indicando alternativas e solues para

problemas usualmente encontrados no emprego dessa tecnologia.

Ser dado um enfoque principal sobre o mtodo de paredes em concreto armado

pr-moldado, conhecida por Tilt-up. Realizaremos um estudo de caso, avaliando as

etapas de fabricao, montagem e realizando uma avaliao de viabilidade da

adoo desse mtodo na construo civil.

16

3 MTODO DE TRABALHO

O mtodo de trabalho utilizado se basear em estudos de caso, pesquisas em

campo, livros, apostilas, internet e teses de domnio pblico que demonstraro de

forma satisfatria assuntos relevantes ao tema proposto para essa pesquisa.

17

4 JUSTIFICATIVA

A demanda do mercado em busca de prazos cada vez menores e alta qualidade

vem forando a construo civil a buscar novos desafios e tecnologias nos mais

diversos setores. Os componentes estruturais em concreto, pela sua facilidade e

rapidez na aplicao, tm sido cada vez mais empregados em edifcios comerciais,

indstrias, galpes e residncias construdos no Brasil e no mundo. Para isso torna-

se necessrio o aprimoramento do conhecimento de tcnicas e sistemas

construtivos para absorver toda essa necessidade mercadolgica e ao mesmo

tempo, com o maior domnio das mesmas, realizar novas descobertas e avanos em

busca de uma excelncia construtiva.

18

5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS EM PR-MOLDADOS

A norma NBR 9062 define pr-moldado da seguinte forma:

PR-MOLDADO Elemento que executado fora do local definitivo de

utilizao, produzido em condies menos rigorosas de controle de qualidade,

sem a necessidade de pessoa, laboratrio e instalaes congneres prprias.

A mesma norma tambm define o pr-fabricado da seguinte forma:

PR-FABRICADO Elemento produzido fora do local definitivo da estrutura, em

usina ou instalaes anlogas que disponham de pessoal e instalaes

laboratoriais permanentes para o controle de qualidade.

Considera-se o marco histrico inicial da pr-fabricao em concreto armado o

Cassino de Biarritz (RIVERA, 2005).

No Brasil, a primeira grande obra com a utilizao de elementos pr-moldados foi o

Hipdromo da Gvea na cidade do Rio de Janeiro. A obra foi executada em 1926 e

os elementos pr-moldados foram aplicados s estacas nas fundaes e cercas no

permetro do hipdromo.Cada material ou sistema construtivo tem suas prprias

caractersticas. Isso tambm ocorre no caso dos sistemas construtivos em concreto

pr-moldado. Teoricamente, todas as juntas e ligaes entre os elementos pr-

moldados deveriam ser executadas de modo que a estrutura tivesse novamente o

mesmo conceito monoltico de uma estrutura moldada no local. Todavia, esta pode

se tornar uma soluo mais cara e trabalhosa, onde muitas das vantagens da pr-

moldagem podem ser perdidas.

Para que todas as vantagens do concreto pr-moldado sejam potencializadas, a

estrutura deve ser concebida de acordo com uma filosofia especfica do projeto:

grandes vos, um conceito apropriado para estabilidade, detalhes simples, etc. Os

projetistas devem, desde o incio do projeto, considerar as possibilidades, as

restries e as vantagens do concreto pr-moldado, seu detalhamento, produo,

19

transporte, montagem e os estados limites em servio antes de finalizar um projeto

de uma estrutura pr-moldada.

Do ponto de vista do comportamento estrutural, a presena das ligaes o que

diferencia basicamente uma estrutura de concreto pr-moldado de uma estrutura

convencional moldada no local (NBREGA, 2004). Desta forma, o desempenho do

sistema estrutural e o xito nas suas aplicaes esto relacionados com o

desempenho das suas ligaes.

5.1 Estudo de produo de uma estrutura de edifcio em concreto armado

Neste estudo realizou-se uma pesquisa mais abrangente sobre os variados sistemas

construtivos em concreto, podendo realizar uma escolha sobre o melhor mtodo.

Os edifcios produzidos em concreto armado muitas vezes recebem a denominao

de edifcios convencionais ou tradicionais, isto , aqueles produzidos com uma

estrutura de pilares, vigas e lajes de concreto armado moldados no local

(MELHADO, p.4, 1998).

A execuo de elementos com concreto convencional deve seguir um esquema

bsico de produo (Figura 5.1) que possibilite a obteno das peas previamente

projetadas e com a qualidade especificada, apresentado no esquema a seguir

(MELHADO, p.4, 1998):

20

Figura 5.1 Fluxograma de produo de elementos em concreto armado (MELHADO, 1998).

5.1.1. Produo das formas

A forma pode ser considerada como o conjunto de componentes cujas funes

principais so:

Dar forma ao concreto (molde);

Conter o concreto fresco e sustent-lo at que tenha resistncia;

Proporcionar textura superfcie do concreto (MELHADO, 1998).

As formas devem apresentar algumas propriedades ou requisitos de desempenho

para que possam atender a funo designada, dentre as quais podemos destacar:

Resistncia mecnica ruptura;

Resistncia deformao;

Estanqueidade;

Regularidade geomtrica;

Textura superficial adequada;

Estabilidade dimensional;

Possibilitar o correto posicionamento da armadura;

21

Baixa aderncia ao concreto;

Proporcionar facilidade para o correto lanamento e adensamento do concreto;

No influenciar nas caractersticas do concreto;

Segurana;

Economia.

Uma forma para desempenhar adequadamente as suas funes apresentar de

modo geral, o seguinte percentual de custo com relao ao edifcio (Figura 5.2):

Custo da forma = 50% do custo de produo do concreto armado;

Custo do concreto armado = 20% do custo da obra como um todo;

Custo da forma = 10% do custo global da obra (MELHADO, p.6, 1998).

A forma um elemento transitrio, isto , no permanece incorporado ao edifcio,

tendo uma significativa participao no custo da obra como um todo. uma parte da

obra que merece estudos especficos para a sua racionalizao e, portanto, melhor

aproveitamento e, conseqente, reduo de custos (MELHADO, p.6, 1998).

Figura 5.2 Custo comparativo de uma estrutura de concreto armado (FAJERSZTAJN, 1987).

Os elementos constituintes de um sistema de formas e seus respectivos materiais

utilizados so:

Molde: caracteriza a forma da pea;

Estrutura do molde: o que d sustentao e travamento ao molde;

22

Escoramentos: o que d apoio estrutura da forma, utilizado basicamente em

estruturas moldadas in-loco (FAJERSZTAJN, 1987);

Acessrios: componentes utilizados para nivelamento, prumo e locao das

peas. Ex: elementos metlicos (ao) e cunhas de madeira (MELHADO, p.7,

1998).

As formas so estruturas provisrias, porm, so estruturas e, como tais, devem ser

concebidas. Os esforos atuantes em quaisquer peas constituintes do sistema de

formas so dados por:

Peso prprio das formas;

Peso do concreto e do ao;

Sobrecarga: trabalhadores, jericas e outros equipamentos;

Empuxo adicional devido vibrao (MELHADO, 1998).

Definido o esforo atuante, tem-se que o mesmo:

Atua sobre o painel que constitui o molde, isto , sobre a chapa de madeira, de

compensado, metlica ou mista;

A chapa do molde, enrijecida por um reticulado de barras (estrutura do molde);

Complementando e equilibrando a estrutura do molde tm-se as escoras

(pontaletes e ps-direitos) transmitindo a carga para o solo ou para a estrutura j

executada (MELHADO, p.8, 1998).

A racionalizao do sistema de formas surgiu com a idia da padronizao das

estruturas, ou seja, pavimentos tipos iguais, podendo haver o reaproveitamento de

um mesmo conjunto de formas em diversos momentos. Essas padronizaes

ocorrem em diversos elementos da estrutura como pilares (Figura 5.3), lajes e vigas.

O sistema de racionalizao do sistema de formas tem por objetivo:

O mximo de aproveitamento da capacidade resistente dos componentes;

O aumento da segurana nas operaes de utilizao;

O aumento da vida til e reaproveitamento dos componentes da forma;

23

A reduo do consumo de mo de obra em recortes, montagens e

desmontagens (MELHADO, p.12, 1998).

Figura 5.3 Detalhe de uma forma para pilar racionalizada (SENAI, 1980).

O princpio e os componentes da estrutura desse tipo de forma em comparao as

formas convencionais so os mesmos, sendo que, alguns elementos diferem em

razo da facilidade de resistncia a montagens e desmontagens freqentes.

Podemos citar como diferenciais a utilizao de fechos, ao invs de pregos, a

utilizao de chapas plsticas e, metlicas, ao invs das de madeira, e o uso de

escoras metlicas telescpicas, ao invs dos antiquados troncos de eucalipto.

5.1.2. Armadura

O concreto tem boa resistncia compresso, da ordem de 25 MPa, enquanto o

ao tem excelente resistncia trao e compresso da ordem de 500 MPa

chegando em aos especiais para concreto protendido a 2000 MPa. No entanto, a

resistncia trao dos concretos muito baixa, cerca de 1/10 da sua resistncia a

compresso, o que explica o seu emprego solidariamente com o ao (MELHADO, p

24, 1998). O concreto armado , portanto, a aliana de materiais com caractersticas

24

mecnicas diferentes e complementares, por isso seu emprego em estruturas como

as de nosso estudo.

Abaixo observamos um fluxograma do processo de produo clssico da armadura

em uma estrutura de concreto armado (Figura 5.4).

Figura 5.4 Produo de armadura em estruturas de concreto (MELHADO,1998).

A primeira etapa para preparo da armadura corte dos fios e barras. Os fios e

barras so cortados com talhadeiras, tesoures especiais, mquinas de corte

(manuais ou mecnicas) e, eventualmente discos de corte (MELHADO, p.27, 1998).

Terminada a operao de corte do ao, necessrio que se preceda o controle da

mesma, verificando as dimenses do cortado, com o especificado em projeto

(MELHADO, 1998). Esse procedimento importante para que no haja nenhuma

pea fora das especificaes.

Aps a liberao da armadura cortada, d-se incio o processo de dobra. Esse

processo realizado sobre uma bancada de madeira com pregos (pinos) e com a

ajuda de uma ferramenta prpria para essa funo (MELHADO, 1998).

Assim como para corte, tambm temos mquinas de dobramento automtico, que

tem o uso justificado num pedido ou numa obra de grandes propores, pois alm

25

de apresentar uma maior qualidade, ainda gera um grande rendimento do servio

por ela executado (MELHADO, 1998).

Aps a dobra das peas feita a montagem do ao na forma j preparada (Figura

5.5), onde a armadura dever ser posicionada corretamente atravs de

espaadores, que garantiro a posio correta e o cobrimento do concreto.

Figura 5.5 Preparo de armadura e formas em pr-moldado (ACERVO WTORRE, 2005).

5.1.3. Concretagem

O concreto utilizado poder ser produzido na obra ou comprado de alguma central

de produo, no entanto, seja qual for a sua procedncia, dever ser devidamente

controlado antes de sua aplicao, sendo que, os ensaios mais comuns para o

recebimento do concreto so o slump-test e o controle de resistncia compresso

(fck) (MELHADO, p.36, 1998).

26

Uma vez liberado, o concreto dever ser transportado para o pavimento ou para a

posio onde se localiza a forma e que, por conseqncia, estar ocorrendo a

concretagem atravs de elevadores de obra, gruas, caambas ou bombeamento

(MELHADO, 1998).

recomendvel o lanamento do concreto em camadas, principalmente, facilitando

assim, a vibrao e o adensamento uniforme do concreto no interior da forma

(MELHADO, 1998).

Aps o trmino da concretagem e ultrapassado um tempo mnimo para cura do

material, deve ser realizado o seguinte procedimento para desforma:

Respeitar o tempo de cura para incio da desforma: trs dias para formas laterais;

Retirada dos painis com cuidado para no haver quebra da pea;

Fazer a limpeza dos painis;

Verificar o concreto das peas deformadas (MELHADO, 1998).

27

5.2 Sistemas construtivos em concreto pr-moldado

No possvel falar em projeto executivo ou mesmo em anteprojeto sem conhecer

o sistema construtivo da empresa. A obra deve ser o local em que um sistema de

execuo colocado em prtica e no desenvolvido de forma aleatria. A frase do

arquiteto Gianfranco Vannucchi, um dos autores do projeto arquitetnico do flat

Caesar Towers Naes Unidas, na zona sul de So Paulo (REVISTA TCHNE,

p.28, 1998), reflete bem o nosso estudo e baseado nesse conceito que

avaliaremos alguns sistemas estruturais, buscando extrair dos mesmos seus pontos

positivos e negativos.

5.2.1. Sistemas estruturais em esqueleto

Sistemas em esqueleto consistem de elementos lineares vigas, pilares, de

diferentes formatos e tamanhos combinados para formar o esqueleto da estrutura.

Estes sistemas so apropriados para construes que precisam de alta flexibilidade

na arquitetura. Isto ocorre pela possibilidade do uso de grandes vos e para

alcanar espaos abertos sem a interferncia de paredes. Isto muito importante

para construes industriais, shopping centers, estacionamentos, centros esportivos

e, tambm, para construes de escritrios grandes (ABCP, p.2, 1994).

O conceito da estrutura em esqueleto oferece maior liberdade no planejamento e

disposio das reas do piso, sem obstruo de paredes portantes internas ou por

um grande nmero de pilares internos (Figura 5.6).

28

Figura 5.6 Sistema estrutural em esqueleto (ACERVO WTORRE, 2005).

Pelo fato de que nas estruturas em esqueleto o sistema portante ser normalmente

independente dos subsistemas complementares da edificao, como os sistemas de

fechamento, sistemas hidrulicos e eltricos, etc., fcil adaptar as edificaes para

mudanas no seu uso, com novas funes e inovaes tcnicas.

O conceito de esqueleto tambm oferece uma grande liberdade para o arquiteto na

escolha do sistema de fechamento. Os elementos estruturais so bem adaptveis

para uma produo racional e processos de montagem (ABCP, p.4, 1994).

5.2.2. Estruturas de painis estruturais paredes e fachadas

Painis pr-fabricados so utilizados para fechamentos internos e externos, para

caixas de elevadores, ncleos centrais, etc. Os sistemas de painis pr-fabricados

so muito utilizados em construes residenciais e pequenos prdios comerciais

(Figura 5.7). Essa soluo pode ser considerada como uma forma industrializada de

paredes moldadas no local, tijolos convencionais ou paredes de alvenaria. Os

painis pr-fabricados podem ser portantes ou de fechamento. A superfcie dos

elementos lisa nos dois lados, e pronta para receber pintura ou papel de parede

(ABCP, p.4, 1994).

29

Figura 5.7 Paredes estruturais Tilt-up (ACERVO WTORRE, 2005).

Os sistemas de fechamento pr-fabricados oferecem as vantagens de rapidez na

construo, de acabamento liso, de isolamento acstico e de resistncia ao fogo.

Sistemas modernos fazem parte das chamadas tcnicas de construes abertas, os

quais significam que, a arquitetura livre para criar o projeto de acordo com as

exigncias do cliente. A tendncia construir espaos abertos livres entre as

paredes portantes e usar divisrias leves para definir o layout interno. Com essa

tcnica possvel mudar o projeto futuramente, sem maiores custos (ABCP, p.4,

1994).

Fachadas pr-fabricadas so adequadas para qualquer tipo de construo. Podem

ser executadas em diversas cores, alm do concreto cinza, e podem ser projetadas

como elementos estruturais ou somente de fechamento. As fachadas que suportam

carga tm funo dupla, decorativa e estrutural. Estas suportam as cargas verticais

dos pavimentos e dos painis superiores (ABCP, p.5, 1994). Os sistemas de

fachadas com painis estruturais constituem uma soluo econmica, uma vez que

isto dispensa o uso de pilares nas bordas e as vigas para apoio de pisos. Outra

vantagem dos painis estruturais o fato de que a construo fica protegida

internamente num estgio bastante inicial da obra.

30

As fachadas arquitetnicas de concreto so geralmente empregadas em

combinao com as estruturas de esqueleto, onde a estrutura interna composta de

pilares e vigas. Uma tendncia moderna dos pases Escandinavos construir

escritrios sem pilares internos, onde painis alveolares protendidos para piso

cobrem vos de uma fachada para outra, acima de 16 a 18 m de comprimento

(ABCP, 1994).

Os painis no estruturais para fachadas possuem funes de fechamento e de

acabamento. So fixados na estrutura, que pode ser de concreto pr-moldado,

concreto moldado no local ou metlica.

5.2.3. Pisos

Os elementos pr-moldados para pisos so um dos produtos pr-moldados mais

antigos (ABCP, p.6, 1994). O mercado oferece uma variedade de sistemas para

piso e cobertura pr-moldados, dos quais podemos distinguir cinco tipos principais:

sistemas de painis alveolares protendidos (Figura 5.8); sistemas de painis com

nervuras protendidas (sees T ou duplo T); sistemas de painis macios de

concreto; sistemas de lajes mistas; sistemas de laje com vigotas pr-moldadas. As

principais vantagens dos sistemas pr-moldados para pavimentos so: a rapidez da

construo, a ausncia de escoramento, a diversidade de tipos, a alta capacidade

de vencer os vos e a sua economia.

31

Figura 5.8 Montagem de lajes alveolares.

Os pisos pr-moldados so utilizados extensivamente para todos os tipos de

construo, no somente para estruturas pr-moldadas, mas tambm em

combinao com outros materiais, por exemplo, em estruturas metlicas de concreto

moldado no local, etc. A escolha do sistema de pavimentos varia para cada tipo de

construo e de pas para pas, dependendo do transporte, das facilidades de

montagem, disponibilidade no mercado, da cultura construtiva etc. (ABCP, p.6,

1994).

A escolha do tipo mais apropriado dos elementos para pisos definida por um

nmero de fatores intervenientes: disponibilidade de mercado, disponibilidade de

transporte, facilidade de montagem, custo de servios, etc. Os critrios mais

importantes so analisados a seguir:

Capacidade portante para o vo:

Sistemas de lajes com nervuras protendidas so bastante apropriados para

grandes vos e cargas em construes industriais, armazns, centros de

distribuio, etc.;

Sistemas de lajes alveolares protendidas so apropriados para grandes vos

com cargas moderadas, para apartamentos, escritrios, estacionamentos etc.

32

Sistemas de lajes com placas pr-moldadas so utilizados para vos menores

com cargas moderadas, como por exemplo, residncias, apartamentos, hotis,

etc.

Sistemas de lajes com vigotas pr-moldadas so principalmente utilizados para

vos e cargas menores, principalmente para residncias.

Tipologias das faces inferiores dos elementos de laje: As faces inferiores dos elementos pr-fabricados para lajes de piso podem ser nervuradas ou planas, lisas

ou rugosas para revestimento, com ou sem isolamento trmico. Os elementos com

nervuras aparentes inferiores oferecem a possibilidade da embutimento de dutos e

tubos entre essas nervuras. No caso das lajes alveolares protendidas, com faces

planas, o uso combinado da protenso com as nervuras internas possibilita uma

menor altura dos painis. Entretanto, as juntas longitudinais aparentes entre os

painis alveolares nem sempre so aceitveis em construes residenciais.

Sistemas de lajes com vigotas pr-moldadas necessitam de revestimento para

acabamento. Finalmente, as lajes alveolares protendidas podem ter uma camada de

isolamento trmico na face inferior. Essa soluo muito aplicada em regies mais

frias, onde se utiliza em residncias com pisos elevados acima do solo sobre

espaos abertos.

Peso prprio: O peso prprio dos elementos para piso pode variar muito, como no caso dos painis em duplo T para grandes vos. Assim, a escolha do sistema para

piso depende das dimenses dos vos no projeto e da capacidade dos

equipamentos de montagem que esto disponveis no mercado.

Isolamento prprio: A propriedade acstica um critrio muito importante na escolha do tipo de piso, especialmente em construes residenciais. A capacidade

de isolamento de rudos propagados no ar depende da massa dos painis por m.

Assim, os pisos de concreto podem facilmente atender aos requisitos mnimos de

desempenho para isolamento de rudos com propagao atmosfrica. Entretanto, a

situao diferente da transmisso para rudos causados por impactos, onde

33

geralmente medidas adicionais devem ser consideradas, por exemplo, no caso de

mezaninos suspensos, etc.

Resistncia ao fogo: normalmente, os pisos pr-moldados de concreto armado ou protendido conseguem resistir ao fogo durante 60 a 120 minutos, ou mais. Assim,

todos os tipos de pavimentos de concreto podem resistir at 60 minutos, sem

nenhuma medida especial. Para uma proteo de incndio acima de 90 minutos

necessrio aumentar o recobrimento de concreto das armaduras.

Custos com a mo de obra: nos pases onde os custos da montagem so baixos, existe uma menor necessidade de se utilizar sistemas industrializados para pisos

como so os casos dos painis em duplo T ou dos painis alveolares, comparados

com sistemas mais tradicionais e com maior utilizao de mo-de-obra, como as

lajes com vigotas pr-moldadas. No mesmo contexto, tambm a rapidez na

execuo pode desempenhar um papel importante na escolha do sistema (ABCP,

p.7-8, 1994).

34

5.3 Mtodo construtivo de painel vertical Tilt-up

Pode-se definir o sistema Tilt-up como um sistema construtivo estrutural baseado

na execuo de paredes pr-moldadas em concreto armado, moldadas na prpria

obra utilizando uma laje (RIVERA et al., p.5, 2005), piso, ou outra superfcie

extremamente plana e sem imperfeies designada para esse fim, como forma.

Aps preparada a superfcie e ultrapassado o perodo mnimo estabelecido para

cura do concreto, o elemento iado e posicionado. Essas peas podem ter

somente funo de vedao como painis j utilizados em grande escala no

mercado, ou ento, funo estrutural, permitindo o redimensionamento ou at

mesmo a eliminao de alguns elementos estruturais.

A origem do sistema Tilt-up no claramente definida entre os pesquisadores. Uma

das primeiras citaes que encontramos ocorre no livro A survey of the Turkish

Empire de 1799, escrito pelo historiador Willian Eton. No livro o historiador cita um

exemplo de construo onde um pedreiro com pregos e cordas marcava um semi-

crculo no cho, posicionava os blocos, fixava-os cm um tipo de gipsita formando um

arco e ento erguia o arco em sua posio final (RIVERA et al., p.5, 2005).

No incio do sculo XX, para a realizao da obra do Camp Logan Rifle Range, em

Illinois nos EUA, o americano Robert Aiken projetou e executou paredes de

sustentao armadas e escoradas. As paredes foram construdas no cho e ento,

posteriormente, foram erguidas e colocadas na fundao j pronta. Aiken aplicou

essa tcnica em diversos projetos dentre os quais se destaca o projeto para a

construo de uma Igreja Metodista em Zion, Illinois/EUA, em 1910 (Figura 5.9)

RIVERA et al., p.5, 2005).

35

Figura 5.9 - Frontal da Igreja Metodista de Zion, Illinois - USA (EMPRIO DO PR-MOLDADO, 2006)

As paredes foram moldadas in-loco em uma base lisa composta de areia, com o

concreto lanado envolta das armaes das portas e janelas. Com as paredes

finalizadas e com o auxlio de uma talha e um primitivo guindaste, as paredes eram

ento iadas na posio final (RIVERA et al., 2005).

5.3.1. Vantagens do sistema

Dentre inmeras vantagens que encontramos no sistema podemos destacar:

Rapidez: Com a construo horizontal das paredes, a ausncia de colunas e fundaes simplificadas, fcil observarmos o benefcio financeiro que

representa uma obra entregue em tempo muito menor. Em alguns casos, este

fator significa a soluo para uma aparente inviabilidade, graas eficcia de

custos.

Qualidade: Concreto armado, construdo em condies que permitem maior

controle e homogeneidade, acabamento e tratamentos especficos para cada

indstria, piso padro superior, coberturas em sistemas avanados. Do primeiro

dia de terraplenagem, ltima mo de pintura, qualidade no apenas uma

vantagem, mas uma regra.

Economia: No necessrio o uso de calculadora para saber o significado de

custo zero em pilares e vigas laterais, alm da significativa economia em

fundaes e maior velocidade de construo.

36

Segurana: As paredes so moldadas no nvel do piso, eliminando formas

verticais, significando maior segurana para a equipe de construo, e maior

segurana de qualidade homognea.

Versatilidade: Na confeco de paredes, na incluso de sistemas especiais, na

aplicao de coberturas sofisticadas.

Beleza: Com Tilt-up a estrutura do edifcio pode ser muito atrativa. Grandes

painis Tilt-up podero receber uma enorme variedade de tratamentos

decorativos, tais como coloraes ilimitadas, que podem ser adicionadas

mistura do concreto ou s pinturas texturizadas, ou moldes superficiais em

diversos tipos, como aletas, pedras, tijolos, alm de muitos outros efeitos

decorativos.

Durabilidade: Muitos edifcios, construdos na dcada de 50, mostram poucos

sinais de idade, mesmo aps meio sculo de vida. De fato, edifcios construdos

em 1908 ainda se encontram em servio.

Conforto Acstico e Trmico: Se o edifcio estiver em rea ruidosa, ou abrigar um

processo industrial ruidoso, voc contar com todas as vantagens das

propriedades acsticas do concreto. A massa absorve com mais eficcia que

qualquer edifcio de fechamento metlico. E a massa trmica inerente aos painis

reduzir os picos e cargas trmicas do sistema de refrigerao. Indstrias que

exigem controle de temperatura interna prxima de zero, podem, contar com

painis tipo sanduche, com isolante trmico entre duas camadas de concreto.

Expanso: Um edifcio em Tilt-up pode ser projetado e construdo permitindo fcil

expanso, simplesmente destacando e re-locando os painis ou cortando novas

aberturas sobre os mesmos.

Custos com seguro menores: O concreto fornece maior resistncia ao fogo que

outras estruturas convencionais, principalmente estruturas metlicas.

37

5.3.2. Projetando com o sistema tilt-up

Para arquitetos e engenheiros projetistas, o sistema Tilt-up oferece grande

flexibilidade de projeto e, praticamente no impe limitaes (RIVERA et al., p.10,

2005).

Os painis de Tilt-up podem ser agrupados e modulados com inmeras

combinaes para alcanar qualidade e atratividade (RIVERA et al., p.10, 2005).

Para que seja possvel atingir parmetros de economia adequados, faz-se

necessrio integrao do engenheiro estrutural e do arquiteto. Tal integrao

essencial para que seja possvel dividir as paredes em painis que possam ser

iados (RIVERA et al., p.10, 2005), alm da determinao da localizao das

aberturas das portas e janelas dentro dos painis (local das juntas; qual altura clara

do prdio; decidir a disposio do telhado, para que ocorra a determinao das vigas

do telhado e do piso onde se conectam ao painel).

O aspecto mais importante do projeto de uma edificao em sistema Tilt-up o

painel. Por mais simples que um painel seja, seu projeto e anlise so altamente

complexos.

Por diversas vezes, o painel trabalha como uma placa, coluna ou mesmo, muro de

arrimo e muitas vezes todas estas funes, simultaneamente.

5.3.3. Descrio do sistema

A idia bsica do sistema consiste na construo de paredes de concreto armado

sobre um piso nivelado que funciona como uma forma. Portanto, o piso de grande

38

importncia para o sistema Tilt-up e, ao contrrio dos outros tipos de sistemas onde

o piso executado no final da obra, no sistema Tilt-up o marco inicial da obra.

Aps a confeco do piso, as formas e a armao dos painis so montadas sobre o

piso. Deve-se utilizar um desmoldante adequado que seja suficientemente eficaz.

Ainda, nesta etapa so includas as aberturas das portas e janelas, bem como, os

frisos e texturas decorativas.

Aps a execuo dos painis e a cura, os mesmos so iados por um guindaste e

posicionados sobre as fundaes e, escorados. Mais tarde, as escoras so retiradas,

quando da execuo das lajes ou coberturas que, fornecero aos painis o

travamento e estabilizaes necessrias.

5.3.4. Fabricao do Painel

O processo de fabricao assemelha-se muito ao de execuo de um piso de

concreto, mas com algumas peculiaridades.

A primeira etapa do processo consiste na preparao da base que servir como

forma para a placa. Definidas as dimenses, prepara-se uma pista para produo,

essas pistas geralmente so constitudas por pisos de concreto concludos e, que

devido a sua planicidade, apresentam caractersticas prprias para realizao do

processo. Caso no haja nenhum piso executado ou no haja possibilidade

executiva de realizao, executa-se uma pista, que nada mais do que um piso de

concreto magro de espessura varivel de 5 a7 cm. com um acabamento liso. (Figura

5.10).

39

Figura 5.10 - Pista para execuo do Tilt-up.

Na concretagem inserimos em determinadas posies inserts na forma. Um dos

inserts que existem o lift, porm h outros tipos, que por serem metlicos, atuam

como ponte de ligao atravs de solda entre a cobertura e o painel (Figura 5.11),

entre pilares e painis e at mesmo entre duas placas.

Figura 5.11 - Inserts metlicos para fixao da estrutura metlica.

Aplica-se o desmoldante no piso para evitar que o painel seja aderido, facilitando

desta forma, o iamento do painel quando concludo. O concreto especificado com

base no dimensionamento do painel lanado, adensado, nivelado e a sua

superfcie regularizada.

40

5.3.5. Iamento do painel

Durante a cura do painel, geralmente no perodo de 5 a 7 dias, as formas so

retiradas, juntamente com todas as aberturas. Itens e pontos de conexo so

expostos para fixao de elementos de iamento (Figura 5.12).

Figura 5.12 - Fixao de cabos de ao nas placas.

Utilizam-se grandes guindastes para essa operao. A preparao para o iamento

tambm inclui o trabalho de fundao, marcao, nivelamento de juntas e qualquer

pino de conexo.

5.3.6. Finalizao

No dia seguinte ao iamento, todas as conexes entre os painis e as fundaes

so concludas. As juntas entre os painis so seladas e protegidas contra

intempries.

A estrutura do telhado erguida proporcionando estabilidade e conexo para as

paredes e estas proporcionam o suporte ao telhado, ou quando da execuo de

41

painis com maiores dimenses onde as lajes executam este papel de estabilidade

e conexo (Figura 5.13).

Figura 5.13 - Vista de um sistema tpico de construo em Tilt-up.

As lajes podem ser executadas tanto no sistema de steel deck, ou com lajes pr-

moldadas do tipo alveolares, que so solidarizadas nos painis.

5.3.7. Tilt-up como sistema estrutural

Como j dito anteriormente, o Tilt-up no tem somente uma funo de vedao nas

estruturas do qual faz parte; ele tem uma funo estrutural. Costuma-se dizer que

num prdio em que temos paredes de concreto com funo de vedao, se tirarmos

uma placa ou outra o prdio continuar de p, ao contrrio do que acontece com o

sistema Tilt-up , em que se ocorrer a simples retirada de uma pea sem avaliao

previa, a edificao poder sofrer grandes danos.

42

O Tilt-up um sistema composto que atua estruturalmente em conjunto com a

cobertura da edificao. No momento em que a placa posicionada verticalmente,

ela deve ser escorada, pois no est travada no sentido horizontal, podendo vir a

tombar. Para esses procedimentos utilizamos elementos chamados de escoras,

especialmente designadas para esse fim (Figura 5.14), essas peas atuam no

travamento da placa at a chegada e ligao da estrutura metlica com o painel.

Realizada essa ligao podemos dizer que a estrutura estar completamente

estabilizada e concluda(Figura 5.15).

Figura 5.14 - Detalhe de escoramento das placas.

Figura 5.15 - Sistema estrutural de travamento do Tilt-up (PEREIRA, 2005)

43

5.4 Diferentes aplicaes do sistema

Os sistemas em concreto pr-moldado geram muitos benefcios s obras e so

aplicados das mais diversos lugares dentro da engenharia civil. Dentre eles vale

destacar alguns que sero relatadas logo mais.

5.4.1. Residncias

Residncias e edifcios de apartamentos pr-fabricados so geralmente projetados

com sistemas estruturais com painis, onde uma parte dos painis so estruturais e

outra parte possui apenas funo de fechamento. Esses sistemas so muito

utilizados nos pases do Norte Europeu. As fachadas so executadas com painis

sanduches, com uma camada interna estrutural, com uma camada intermediria de

isolamento entre 50 a 150 mm de espessura e com uma camada externa no

portante de concreto arquitetnico (ABCP, p.9, 1994).

As vantagens do sistema so: a rapidez de instalao, o bom isolamento acstico e

resistncia ao fogo, onde a superfcie pode estar preparada para receber pintura. As

inconvenincias esto relacionadas com uma menor flexibilidade no projeto, onde

quase impossvel fazer adaptaes futuras.

Solues mais racionalizadas utilizam painis pr-fabricados s para os

fechamentos externos entre apartamentos ou nas fachadas, assim como para os

sistemas de lajes, cobrindo toda a largura da residncia ou apartamento com vos

de at 11 m. Neste caso, as divises internas podem ser feitas com materiais

tradicionais, tais como blocos de gesso, blocos de alvenaria etc., ou com sistemas

mais industrializados como as divisrias de gesso acartonado (ABCP, p.10, 1994).

As estruturas de painis podem ser projetadas com tipologias em paredes cruzadas

(transversais) ou com paredes de contorno. No primeiro caso, as paredes que

44

suportam cargas pr-fabricadas so apenas fornecidas na direo perpendicular

para a fachada frontal, e a blindagem exterior pode ser executada em concreto pr-

fabricado, ou tijolos de alvenaria tradicionais, ou qualquer outro material da fachada.

No segundo, as paredes pr-fabricadas s constituem o contorno total da

construo, mais conhecidos como paredes para fachada frontal de apartamentos

(ABCP, 1994).

Os sistemas de lajes para pisos, normalmente, se estendem na direo dos maiores

vos. Para os sistemas integrais de paredes, as lajes podem ser posicionadas em

ambas as direes, mas a soluo ideal ter todos os elementos de laje em uma

mesma direo (ABCP, 1994).

A soluo mais simples para pisos utilizar as lajes com vigotas pr-moldadas. Os

elementos so leves e fceis de serem montados, a superfcie inferior da laje

spera e necessita de reboco. O escoramento durante a execuo depende do tipo

da vigota. Qualquer layout para o pavimento pode ser conseguido, onde a

modulao no sempre necessria, mas desejvel. Esse tipo de piso bastante

empregado no Brasil e em outros pases onde o custo da mo-de-obra baixo na

construo civil (ABCP, 1994).

Pequenos elementos de lajes alveolares em concreto armado ou protendido so

provavelmente os sistemas de piso mais utilizados para residncias na Europa. Essa

soluo mais industrializada que as lajes com vigota e pode ser montada com

equipamentos leves, sendo freqentemente utilizado um caminho com guindaste

com brao mecnico. O layout do pavimento deve ser preferencialmente retangular e

tambm h a necessidade de reboco. No so necessrios escoramentos

intermedirios durante a construo (ABCP, 1994).

As placas grandes para pisos em concreto armado s so empregadas para

importantes sries de casas porque necessrio o uso de equipamentos de

suspenso de maior capacidade. As placas precisam de apoio temporrio para o

preenchimento no local de uma camada de concreto a superfcie inferior da laje

45

lisa, e o layout do pavimento no precisa ser totalmente retangular. Aberturas para

tubulaes, escadas, etc. podem ser planejados em qualquer local (ABCP, 1994).

Os elementos da laje alveolar protendida de 1,20 m de largura so apenas

empregados para casas em pases industrializados, com uma grande tradio em

pr-fabricados. As vantagens esto na montagem seca e rpida, mas tambm na

capacidade de vencer maiores vos. Nos pases do Norte Europeu, a presena da

juntas longitudinais na superfcie inferior da laje no significa problema algum. A

superfcie sempre acabada com uma pintura granular (texturizada) (ABCP, 1994).

Em edifcios de apartamentos o volume do empreendimento geralmente grande o

suficiente para instalar uma grua (guindaste alto), e a tipo de piso escolhido ser

normalmente maior e mais pesado do que no caso de residncias. O nvel da carga

moderado. Alm disso, a esbeltez do piso, o tipo da superfcie inferior do elemento

de laje e a rapidez da montagem so fatores com um papel importante na escolha

do sistema de piso. No caso de edifcios de apartamentos, os sistemas mais

apropriados sero as lajes alveolares protendidas e as estruturas mistas para pisos

com painis de concreto (ABCP, 1994).

5.4.2. Edifcios comerciais, residenciais e industriais.

Normalmente, os modernos edifcios para escritrios requerem alto grau de

flexibilidade e adaptabilidade, onde o espao interior deve ser livre. Geralmente, os

edifcios de escritrio so concebidos como sistemas de estruturas com ncleos de

contraventamento. As fachadas podem ser executadas em qualquer material. As

fachadas pr-fabricadas em concreto arquitetnico podem ou no ser portadores de

carga. No caso das paredes estruturais, a soluo mais clssica o uso de painis

sanduche na fachada, enquanto no caso das paredes s para fechamento,

emprega-se mais os painis macios de concreto (ABCP, 1994).

46

A tendncia atual para edifcios de escritrios (Figura 5.16) criar grandes espaos

internos com os vos dos pisos de at 18 a 20 m. Quando a largura total do edifcio

se encontra dentro dessas dimenses, a soluo mais apropriada utilizar paredes

estruturais nas fachadas, onde os elementos de piso esto apoiados diretamente

nos elementos de fachada. Para pavimentos muito largos, o mesmo sistema

completado por uma ou mais linhas de vigas e pilares internos. Os ncleos de

contraventamento so executados com painis pr-moldados (ABCP, 1994).

Figura 5.16 - Prdio administrativo Vivo SP (ACERVO WTORRE, 2005).

As lajes alveolares protendidas compem o sistema para piso mais apropriado para

edifcios de escritrio, devido sua grande capacidade de alcanar grandes vos e

por permitir pisos com menores espessuras nos pavimentos. uma prtica comum

empregar um elemento de laje alveolar com 400 mm de espessura para um vo de

17 m para uma sobrecarga de 5 kN/m. Elementos de laje com 500 mm de

espessura permitem vos de 21 m para a mesma sobrecarga, mas esse tipo de

elemento ainda no est disponvel no mercado em qualquer lugar. A reduo da

47

altura da construo , na verdade um parmetro muito importante para edifcios de

escritrios, especialmente, em reas urbanas (ABCP, 1994).

Para vos menores, com at 6 m, sistemas mistos com elementos de placa tambm

so empregados. Todavia, eles precisam de escoramento durante a fase da

construo.

5.4.3. Complexos esportivos

Existem diferentes tipologias para complexos esportivos, cada uma com suas

prprias exigncias de projeto. As seguintes solues em concreto pr-moldado so

empregadas em complexos esportivos:

Sagues grandes so projetados com estruturas com traves aporticadas. A

largura mxima destas traves de aproximadamente 40 m.

Arenas e arquibancadas so normalmente compostas por sistemas em esqueleto

combinadas com paredes estruturais. Os sistemas de pisos so compostos por

elementos protendidos de laje alveolar ou em duplo T (ABCP, p.17, 1994).

As coberturas em balano para arquibancadas podem ser compostos por vigas

protendidas (Figura 5.17), fixadas no topo dos pilares por meio de chumbadores

especiais parafusados (chumbadores rosqueados protendidos tipo Dywidag ou

similares). As vigas para as arquibancadas possuem dentes sobre o seu topo para

apoiar os elementos de piso. Os elementos de piso so geralmente projetados em

elementos da laje alveolar com espessura reduzida (ABCP, p.17, 1994).

H exemplos para pista de esqui no gelo, em que a laje da fundao da pista feita

com elementos de laje alveolar na fundao das vigas (ABCP, p.18, 1994).

48

Figura 5.17 - Estdio Olmpico Joo Havelange - Rio de Janeiro (RACIONAL, 2006)

49

6 ESTUDO DE CASO

O objeto de estudo de caso desse trabalho a obra do grupo americano Wal-Mart. A

obra foi realizada na cidade de Guarulhos entre os meses de Maio e Outubro do ano

de 2006. Trata-se de dois hipermercados com funes distintas, o Sams Club,

voltado para ao mercado atacadista e o Supercenter, hipermercado varejista aberto

ao pblico em geral.

Apesar de serem prdios geminados e com caractersticas semelhantes,

apresentam uma composio estrutural independente. Juntos somam uma rea de

aproximadamente 40.000 m de rea construda.

6.1 Wal-Mart Brasil

Atualmente o Wal-Mart o maior grupo comercial no mundo, com um faturamento

anual na casa de US$ 300 bilhes por ano (REVISTA O COMERCIRIO, 2006).

Eles chegaram no Brasil em 1995. A proposta do grupo a de conseguirem preos

at 7% menores do que os concorrentes no Brasil e at 15% mais baixos do que a

concorrncia nos Estados Unidos.

A filosofia empregada simples: impossvel cobrar pouco pelos produtos vendidos

na loja se a empresa no mantiver seus custos l embaixo. E custos baixos implicam

pagar salrios 20% menores do que os concorrentes a seus associados.

A rede adquiriu parte das lojas da rede multinacional portuguesa Sonae, presente na

regio sul do pas, por cerca de 635 milhes de euros. Antes de chegar regio sul,

a rede atacou pelo nordeste e comprou a rede Bompreo em fevereiro de 2005,

compra esta que lhe fez saltar do sexto lugar no ranking das maiores empresas do

setor para o terceiro (Figura 6.1). Agora, com a compra do Sonae, o Wal-Mart

50

duplica sua penetrao no mercado brasileiro, passando de 155 para 295 lojas em

17 estados do pas e encurtando a distncia que lhe separa do Po de Acar e do

Carrefour, lderes do setor por faturamento (REVISTA O COMERCIRIO, 2006).

Figura 6.1 Crescimento do Wal Mart no mercado brasileiro (O COMERCIRIO, 2005)

Alguns observadores argumentam que a Wal-Mart deve seu retorno superior ao seu

imenso tamanho e, como conseqncia, a seu poder de compra. Alternativamente, o

Wal-Mart considerado um modelo de eficincia operativa, que segundo os crticos,

algumas vezes s atingido, custa da fora de trabalho (HARVARD BUSINESS

REVIEW, 2005).

6.2 WTorre Engenharia e Construo

A construtora WTorre Engenharia (antiga Walter Torre Jr.), teve o incio de suas

atividades no mercado de galpes industriais com a idia de fazer imveis para

locao, com projetos personalizados e que atendessem s necessidades

especficas de cada cliente. Esses contratos so fechados por um perodo de tempo

grande, variando de 10 a 20 anos cada um. Aps o fechamento de um contrato

nesses parmetros que o construtor partia procura de investidores que fossem

51

financiar o empreendimento com a garantia de recebimento do investimento atravs

do contrato de locao firmado entre as partes.

Para que essa sistemtica funcionasse, rapidez na construo era imprescindvel.

Por esse motivo os mtodos tradicionais no atendiam plenamente essa condio,

ento a soluo foi a adoo de sistemas construtivos baseados na utilizao de

pr-moldados.

Em 1993, em uma viagem aos Estados Unidos, o empresrio descobriu o Tilt-up e

percebeu que aquele era um mtodo construtivo utilizado em grande escala (Figura

6.2) e que teria um resultado satisfatrio para seu tipo de negcio. Associou-se a

dois institutos americanos especializados em construo com Tilt-up, o American

Concrete Institute (ACI) e a Tilt-up Concrete Association (TCA). Hoje j existem

projetistas contratados e at mesmo um corpo de engenharia dentro da empresa

que conhece e pode auxiliar na etapa de projetos.

Figura 6.2 Utilizao do Tilt-up no mundo (PEREIRA, 2005)

52

6.3 A escolha do mtodo

O grupo Wal-Mart vive um momento de expanso das suas atividades no Brasil, no

somente pela aquisio de grupos j existentes, mas tambm pelo aumento de seus

pontos de venda. Nesse contexto foi necessrio a busca de uma empresa para

construo das lojas que aliasse um alto capital de giro, rapidez e alta tecnologia em

processos construtivos, a surge a parceria com a construtora WTorre.

O Combo (nome dado ao conjunto das lojas Sams Club e Supercenter) Guarulhos

o primeiro de uma srie de empreendimentos em conjunto das duas empresas. O

prazo contratual para realizao da obra foi de 150 dias para o Sams Club e 180

dias para o Supercenter, razo essa que levou a escolha de mtodos pr-moldados

para execuo da obra, dentre eles, o Tilt-up. Os mtodos em pr-moldados alm de

serem a principal tecnologia da construtora, possibilitariam o atendimento do prazo

contratual sem maiores transtornos.

6.4 Processo executivo

As placas de tilt-up foram dimensionadas uma a uma, cada qual a suportar as

solicitaes sobre elas empregadas. As dimenses variam de, aproximadamente,

6,00m a 8,50m de largura por 13,00m a 15,00m de altura, resultando num peso de

aproximadamente 30 ton/placa.

6.4.1. Pista de preparo

Normalmente, utiliza-se o prprio piso de concreto do prdio como forma para

execuo das placas de tilt-up. Na obra do Wal-Mart Guarulhos, no foi possvel

53

esse formato. A concepo arquitetnica da loja de um prdio sobre pilotis, sendo

que, o estacionamento, na parte inferior, seria de pavimento flexvel (asfalto),

impossibilitando qualquer aproveitamento do mesmo para esse fim.

Devido s restries impostas pelo projeto, foi necessria a realizao de pistas para

execuo das placas. A disposio dessas pistas baseou-se no processo executivo

de iamento e montagem, resultando em pistas paralelas as faces externas e

dispostas por todo o permetro do prdio (Figura 6.3).

As pistas no possuem qualquer funo estrutural, para tanto, no houve

necessidade de nenhum projeto especfico. O concreto utilizado para fabricao foi o

de fck 20Mpa. Um detalhe interessante que, antes da realizao da pista foram

determinados os pontos de apoio das escoras e, nesses locais foram feitos blocos

em concreto para fixao dessas peas e que, devido interferncia com as pistas,

foram sobrepostos logo aps a realizao das pistas.

54

Figura 6.3 Etapas de execuo da pista para execuo do Tilt-up.

6.4.2. Forma, armao e concretagem

A produo das formas para o tilt-up, baseiam-se nas tcnicas utilizadas para

execuo de pisos de concreto. Todas as placas possuem uma espessura de 15 cm

e suas formas foram executadas com sarrafos de 15 cm, sustentados atravs de

cantoneiras metlicas. Para execuo dos diversos frisos e acabamentos de bordas

que foram determinados pelo projeto arquitetnico, utilizaram-se cantoneiras em

55

madeira de 2x2 cm nas bordas e, friso trapezoidais tambm em madeira de 5 cm de

altura (Figura 6.4).

Figura 6.4 Preparo da forma e armao de placas.

A armao obedeceu a um projeto especfico para cada placa por serem montadas

sobre pilotis e no diretamente apoiadas sobre o solo, como convencionalmente se

utiliza o tilt-up. Criaram-se arranques no nvel das lajes, possibilitando aps a

execuo do capeamento, a solidarizao da laje com as placas (Figura 6.5).

Figura 6.5 Placas com arranques para solidarizao laje x placa.

56

O lanamento e adensamento do concreto obedeceram aos padres estabelecidos,

sendo utilizados equipamentos de bombas com lana (Figura 6.6). O concreto

determinado para as placas foi o de fck 25MPa, o que acabou no sendo realizado

na prtica. O projeto estrutural teve uma grande alterao na sua concepo,

visando uma maior reduo de custos na obra. Porm, essas alteraes implicaram

num grande atraso no recebimento dos projetos. Para manuteno do cronograma

contratual e atendimento das condies mnimas para manuseio da placa, optou-se

pela alterao do concreto para o de fck 40Mpa, conseguindo assim, alcanar valores

mnimos de resistncia da pea e realizar a desforma e iamento dos painis com

segurana e num tempo bem menor que o convencionalmente realizado.

Figura 6.6 - Lanamento de concreto e acabamento.

6.4.3. Iamento e montagem dos painis

As placas so dimensionadas conforme sua disposio e esforos recebidos.

Porm, como na maioria dos pr-moldados, um dos momentos de maior esforo

57

localizados e de importante considerao nos clculos estruturais, o do iamento

da placa ocorrendo assim, uma atuao concentrada de esforos (Figura 6.7). Como

dito anteriormente, esse fator at contribuiu decisivamente para a alterao na

especificao do concreto dos painis.

Figura 6.7 - Representao diversas das foras no iamento da placa (PEREIRA, 2005)

A montagem das placas , normalmente, realizada pro guindastes com uma

capacidade de carga de 120 ton. Esses guindastes, devido ao seu plano de rigging

(Figura 6.8), suportam nas situaes oferecidas pela obra placas de, no mximo, 30

ton.(peso de uma placa convencional). Na obra avaliada, no entanto, foi necessrio

a contratao de um guindaste de capacidade de carga de 160 ton. pela existncia

de placas com quase 45 ton.

Aps a montagem das placas sobre os pilares foi realizado o trabalho de

escoramento, feito por escoras metlicas fixadas na face externa das placas e, na

outra extremidade, em blocos concreto executados no solo (Figura 6.9).

58

Figura 6.8 Rigging de um guindaste utilizado para montagem de placas

(CATLOGO LIEBHERR, 2006)

59

Figura 6.9 Seqncia de montagem de uma placa.

60

6.4.4. Solidarizao estrutural e acabamento

Aps a execuo da estrutura metlica realizou-se a ligao entre a mesma e as

placas. Essa ligao foi feita atravs de soldagem em diversos inserts metlicos pr-

determinados no lado interno da placa de tilt-up (Figura 6.10).

Figura 6.10 - Detalhe da ligao entre estrutura metlica e a placa.

Depois de realizado esse procedimento, o prdio comeou a receber o acabamento

final das paredes. Utilizou-se textura acrlica na face externa e, pintura acrlica na

face interna (Figura 6.11).

Figura 6.11 - Vista geral da placa acabada com textura acrlica.

61

7 ANLISE OU COMPARAO CRTICA

Para, efetivamente e economicamente usarmos o Tilt-up como sistema construtivo

alguns critrios bsicos precisam ser considerados:

O prdio precisa ser maior do que 500 m2 para permitir espao suficiente para

moldar os painis, utilizar eficazmente o guindaste e otimizar o trabalho da

equipe especializada;

Deve haver uma superfcie extensa da parede que possam ser divididos em

painis e erguidos. A princpio, a regra no usar painis que superem o peso

de 40 a 60 ton., cada painel e as aberturas no devem superar, cerca de,

aproximadamente, 50% da rea dos painis.

Somente obedecendo a esses dados conseguiremos uma relao satisfatria entre

o custo e o prazo de execuo (Figura 7.1).

Estimativa de preos p/m

274,65275,92282,22286,18288,49296,36300,47308,67346,23 320,27

050

100150200250300350400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

rea (m x1000)

R$ (R

eais

R$ p/m

Estimativa de prazos por rea

19 20 20,522 22,8 23,2

24,1 24,8 25 25,2

0

5

10

15

20

25

30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

rea (m x 1000)

Sem

ana

Semanas/m

Figura 7.1 - Comparativo de custo e prazo de execuo para Tilt-up (IBRACON, 2004)

62

8 CONCLUSES

Devido a grande necessidade por prazos que o mercado nos impe, devemos cada

vez mais estar procura de novos e prticos mtodos construtivos que nos atendam

tanto financeiramente, quanto em rapidez.

Os sistemas construtivos em concreto pr-moldado, em geral, apresentam um custo

bem mais elevado quando comparado a um sistema convencional, levando a uma

anlise complicada sobre a adoo ou no desse mtodo. Em termos de

planejamento, controle e agilidade no h a menor dvida sobre a adoo de pr-

moldados, pois eles tero um resultado bem mais satisfatrio que outro mtodo. O

tilt-up, tema do estudo de caso, um sistema muito prtico, porm dispendioso,

principalmente, no que se refere a montagem, onde se utilizam elementos

especficos no utilizados em quaisquer outros mtodos e, equipamentos cujo valor

de compra ou locao so muito caros.

Por outro lado, vemos cada vez mais, a construo civil partindo para a modulao e

pr-fabricao dos mais variados elementos, nos levando a crer que dentro de

alguns anos conseguiremos valores razoveis para execuo desses mtodos,

tambm em construes de pequeno e mdio porte.

necessrio antes da definio dos mtodos construtivos a serem adotados, que

analisemos o objetivo do empreendimento e o valor disponvel para realizao do

mesmo, chegando assim, a um meio termo que atenda todos as necessidades da

obra.

63

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