UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS DEPARTAMENTO DE ... · A indústria dos pré-fabricados de concreto contribui muito para essa otimização, ... A utilização de estruturas em

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

Trabalho de Conclusão de Curso Engenharia Civil

Principais Sistemas Estruturais para Edifícios de Múltiplos Pavimentos em

Concreto Pré-Fabricado

Trabalho apresentado ao departamento

de Engenharia Civil da Universidade

Federal de São Carlos como requisito

para obtenção do grau de Engenheiro

Civil.

Bruno Carlos de Santis

Orientador: Prof. Dr. Marcelo de Araújo Ferreira

São Carlos

Junho de 2009

i

ÍNDICE

LISTA DE FIGURAS___________________________________________ iii

LISTA DE TABELAS ___________________________________________ v

RESUMO _____________________________________________________vi

ABSTRACT___________________________________________________ vii

1 INTRODUÇÃO____________________________________________ 1

2 OBJETIVOS ______________________________________________ 2

3 JUSTIFICATIVA __________________________________________ 3

4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ________________________________ 4

4.1 Contexto histórico ____________________________________________ 4

4.2 Qualidade na fabricação das peças pré-fabricadas ou pré-moldadas __ 7

4.2.1 Controle de qualidade dos materiais___________________________________7

4.3 Processo de fabricação de pré-fabricados_________________________ 9

4.3.1 Projeto _________________________________________________________9

4.3.2 Montagem das fôrmas _____________________________________________9

4.3.3 Colocação da armadura ___________________________________________11

4.3.4 Concretagem ___________________________________________________11

4.3.5 Adensamento e cura ______________________________________________12

4.3.6 Desmoldagem___________________________________________________13

4.3.7 Estoque e transporte interno ________________________________________14

4.3.8 Transporte externo _______________________________________________14

4.3.9 Montagem _____________________________________________________15

5 PRINCIPAIS SISTEMAS ESTRUTURAIS ____________________ 17

5.1 Estruturas aporticadas _______________________________________ 17

5.2 Estruturas em esqueleto ______________________________________ 19

5.2.1 Estruturas em esqueleto contraventadas_______________________________21

5.3 Estruturas em painéis estruturais ______________________________ 22

5.4 Estruturas para pisos ________________________________________ 23

5.5 Sistemas de painéis de fachada ________________________________ 25

5.6 Sistemas celulares ___________________________________________ 26

ii

6 LIGAÇÕES ______________________________________________ 27

6.1 Ligações isostáticas (Tipo 1)___________________________________ 28

6.2 Ligações rotuladas (Tipo 2) ___________________________________ 29

6.3 Ligações semi – rígidas (Tipo 3)________________________________ 29

6.3.1 Ligação semi - rígida por binário formado pelos pinos ___________________30

6.3.2 Ligação semi -rígida por concretagem vertical _________________________30

6.3.3 Ligação por concretagem vertical e solda _____________________________31

6.4 Ligação engastada ___________________________________________ 31

6.5 Classificação das Ligações quanto aos elementos ligados ___________ 32

6.5.1 Ligação pilar – fundação __________________________________________32

6.5.2 Ligação viga – pilar ______________________________________________35

6.5.3 Ligação laje – viga _______________________________________________38

7 ESTUDOS DE CASO______________________________________ 41

7.1 Condomínio Edifício Residencial Jardins – Americana / SP_________ 41

7.1.1 A empresa______________________________________________________41

7.1.2 Caracterização da obra ____________________________________________41

7.1.3 Caracterização dos componentes da obra______________________________43

7.1.4 Montagem da estrutura____________________________________________46

7.2 Centro Empresarial São José da Terra Firme – São José / SC_______ 47

7.2.1 A empresa______________________________________________________47

7.2.2 Caracterização da obra ____________________________________________48

7.2.3 Caracterização dos componentes da obra______________________________49

7.2.4 Montagem da estrutura____________________________________________53

8 CONCLUSÕES___________________________________________ 56

9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ________________________ 57

iii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – construção pré-fabricada na Polônia no período pós-guerra............. 6

Figura 2 – Ciclo típico de cura a vapor ............................................................ 13

Figura 3 - associação de traves planas formando o esqueleto da estrutura

aporticada........................................................................................................................ 18

Figura 4 – Estrutura aporticada com vigas principais e viga intermediária ..... 18

Figura 5 - elementos utilizados na Tabela 4..................................................... 19

Figura 6 - estrutura em esqueleto ..................................................................... 20

Figura 7 – Edifício de múltiplos pavimentos com núcleo rígido de

contraventamento pré-fabricado. .................................................................................... 21

Figura 8 – Edifício com sistema de paredes integral........................................ 22

Figura 9 - Edifícios com paredes de concreto pré-fabricado apenas nas

extremidades dos apartamentos e na fachada ................................................................. 23

Figura 10 – Piso em laje alveolar ..................................................................... 24

Figura 11 – Painéis PI ...................................................................................... 24

Figura 12 - edifício com painéis pré-fabricados para fachada ......................... 25

Figura 13 - esquema de construção com sistema celular. ................................ 26

Figura 14 – Esquema de ligação isostática viga – pilar ................................... 28

Figura 15 – Esquema de ligação rotulada viga - pilar...................................... 29

Figura 16- Esquema de ligação viga – pilar por binário formado pelos pinos. 30

Figura 17 – Esquema de ligação viga – pilar por concretagem vertical........... 31

Figura 18 – Exemplo de ligação de uma pré – viga com um pilar moldado “in

loco” ............................................................................................................................... 32

Figura 19 – Esquema de ligação pilar – Fundação tipo cálice (corte e planta) 33

Figura 20 – Pilar engastado na base – ligação tipo cálice ................................ 34

Figura 21 – Pilar ligado à fundação com chapa metálica (esquerda) e pilares

engastados na fundação (direita) .................................................................................... 35

Figura 22 – Parâmetros para classificação do consolo..................................... 36

Figura 23 – Ligação viga – pilar de topo.......................................................... 37

Figura 24 – Execução de ligação viga – pilar com chapa metálica.................. 37

Figura 25 – Exemplos de ligação viga de borda – laje treliçada ou alveolar ... 39

Figura 26 – Exemplo de ligação viga central – laje treliçada e alveolar.......... 39

iv

Figura 27 – Vista do edifício (ainda em fase de acabamento) ......................... 42

Figura 28 – Planta baixa do pavimento tipo..................................................... 42

Figura 29 – Vista de um pavimento com pilares moldados “in loco”............. 43

Figura 30 – Vista do edifício com pré-vigas escoradas.................................... 44

Figura 31 – vista de um pavimento com lajes alveolares................................. 45

Figura 32 – Painéis curvos para a fachada ....................................................... 46

Figura 33 – Vista do edifício............................................................................ 48

Figura 34 – Planta baixa do pavimento tipo..................................................... 49

Figura 35 – Vista de um pavimento com pilares moldados “in loco”............. 50

Figura 36 – corte esquemático de uma viga de apoio ...................................... 50

Figura 37 – Vigas centrais e de fachadas posicionadas e ligação viga – pilar

solidarizada..................................................................................................................... 51

Figura 38 – Montagem de uma laje alveolar .................................................... 52

Figura 39 – Caminhão guincho transportando lajes alveolares........................ 53

Figura 40 – Grua utilizada para a montagem das peças do edifício................. 54

v

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Principais evoluções relativas ao desenvolvimento dos pré-

fabricados.......................................................................................................................... 5

Tabela 2 – Característica das fôrmas em função do material........................... 10

Tabela 3 – comprimentos dos veículos de transporte de peças pré-fabricadas 15

Tabela 4 - dimensões recomendadas para os elementos pré-fabricados

(estruturas aporticadas)................................................................................................... 19

Tabela 5 - dimensões recomendadas para os elementos pré-fabricados

(estruturas em esqueleto) ................................................................................................ 21

vi

RESUMO

A indústria da construção civil vem se desenvolvendo muito nos últimos anos.

Essa evolução está diretamente ligada à busca, por parte das empresas construtoras, de

meios e métodos construtivos mais racionais, utilizando mais racionalmente os

materiais e os processos construtivos. A indústria dos pré-fabricados de concreto

contribui muito para essa otimização, já que seus produtos são fabricados com um alto

controle de qualidade, usando o mínimo de material necessário, no menor tempo

possível.

Vários são os sistemas de estruturas pré-fabricadas encontrados nos diferentes

tipos de construção, que envolvem diferentes técnicas de produção e montagem, cada

qual com suas peculiaridades.

Quando tratamos de edifícios altos, de múltiplos pavimentos, em concreto pré-

fabricado, estamos lidando com uma situação muito recente em nosso país e, portanto,

muitas das soluções existentes ainda estão em fase inicial de estudo e sem uma

padronização de informações.

O presente trabalho busca apresentar algumas das soluções adotadas por

grandes empresas construtoras, que utilizam o concreto pré-fabricado como seu

principal material, na construção de edifícios.

Palavras chave: Construção civil, indústria de pré-fabricados de concreto,

estruturas pré-fabricadas, edifícios altos.

vii

ABSTRACT

The civil construction industry has been growing fast in the past years. This is

due to the attempts that construction companies are making in search of more rational

means and methods of construction. The precast industry has highly contributed to such

optimization since its products are made under strict quality control, with little waste

building materials and in the shortest time.

Different systems of precast structures are found in different types of

constructions, involving different production and assembly techniques.

When considering precast concrete multiple – story high – rise buildings, the

many existing solutions are still underway showing no information standardization,

since this is new to our country.

The present work aims to show some solutions adopted by large construction

companies, which use precast concrete as their main material, in the construction of

buildings.

Key words: civil construction, precast concrete industry, precast structures,

high – rise buildings.

1

1 INTRODUÇÃO

A construção civil tem sido considerada uma indústria atrasada quando

comparada a outras indústrias. Isso ocorre pelo fato de ela apresentar, de uma maneira

geral, baixo controle de qualidade e produtividade e um grande desperdício de materiais

e mão-de-obra.

Uma das formas de se reverter esse quadro é com a utilização da pré-

moldagem, que caracteriza-se pela moldagem da obra ou parte dela fora de seu local

final de utilização. Com a utilização de concreto pré-moldado, pode-se aumentar a

racionalização da construção e com isso diminuir o gasto de materiais (principalmente

concreto e aço). Além disso, reduzem-se muito os gastos com fôrmas e escoramento.

A utilização de estruturas pré-moldadas em concreto já é uma realidade nos

mercados estrangeiros, principalmente o Europeu. No Brasil, a utilização desse tipo de

estrutura vem aumentando gradativamente, aliado ao crescimento da economia

nacional.

No início de sua utilização, as estruturas pré-moldadas em concreto eram

preferencialmente utilizadas em obras industriais, como galpões industriais. Com os

avanços tecnológicos e produtivos, esse tipo de estrutura passou a ser utilizada também

para edifícios de um ou de múltiplos pavimentos (edifícios residenciais, hospitais,

escolas, entre outros) e edifícios de estacionamentos e ginásios esportivos.

Além de ser usado em estruturas de edifícios, o concreto pré-moldado pode ser

utilizado para construções de pontes, revestimentos de túnel, construção de reservatórios

de água, galeria pluviais, blocos de fundação, escadas e, pode ser usado também nos

sistemas para piso, cobertura e como parede de fechamento.

Porém, mesmo com o acréscimo de utilização de concreto pré-moldado no

Brasil, há pouquíssimas recomendações padronizadas de projeto, construção e utilização

para este tipo de construção e, por isso, as construções muitas vezes não seguem nem

atingem um padrão de qualidade desejado, assim como os usuários também não

conseguem utilizar nem manter adequadamente as edificações.

2

2 OBJETIVOS

Este trabalho tem como objetivo:

-definir as tipologias mais utilizadas e os tipos de aplicações de concreto pré-

moldado;

-identificar os sistemas estruturais existentes;

-analisar e escolher os principais sistemas, fazendo uma descrição detalhada

dos elementos e componentes;

-dar recomendações projetuais, construtivas, de utilização e de manutenção;

-sistematizar as soluções tecnológicas disponíveis no Brasil em estruturas pré-

moldadas de concreto para edificações de múltiplos pavimentos (com mais de dois

pavimentos).

3

3 JUSTIFICATIVA

A utilização de estruturas em concreto pré-moldado vem aumentando

gradativamente no mercado Brasileiro, aliado ao crescimento da indústria da construção

civil.

Antigamente, existia apenas um sistema de estruturas pré-moldadas de

concreto, o sistema fechado. Atualmente, existem muitos outros sistemas cujas

tecnologias são pouco disseminadas no Brasil, ou seja, há escassez de informações

padronizadas tanto no meio usual quanto no prático.

4

4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

A indústria construção civil, por apresentar alto nível de desperdício de

materiais e mão-de-obra e baixos níveis de qualidade e produtividade, vem sendo

considerada uma indústria atrasada. Uma das formas de se otimizar e racionalizar a

construção civil é com a utilização de elementos pré-moldados ou pré-fabricados nas

construções.

De acordo com a NBR 9062:1985 – Projeto e Execução de Estruturas de

Concreto Pré-Moldado – Procedimentos, Pré-moldado é definido como “elemento que é

executado fora do local definitivo de utilização, produzido em condições menos

rigorosas de controle de qualidade, sem a necessidade de pessoa, laboratório e

instalações congêneres próprias.”

A mesma NBR 9062:1985 define elemento pré-fabricado como “elemento

produzido fora do local definitivo da estrutura, em usina ou instalações análogas que

disponham de pessoal e instalações laboratoriais permanentes para o controle de

qualidade”

Portando, de acordo com a NBR 9062:1985, a grande diferença entre pré-

moldado e pré-fabricado é o controle de qualidade e a disposição de pessoas e materiais

para o mesmo, que no segundo caso é maior e mais rigoroso que no primeiro.

4.1 Contexto histórico

De acordo com EL DEBS (2000), pode-se considerar que estruturas pré-

moldadas de concreto são utilizadas desde o início da utilização de estruturas de

concreto armado – o barco de Lambot em 1849 e os vasos de Monier em 1849 foram

executados com elementos pré-moldados.

O grande incremento na utilização de concreto armado nas construções ocorreu

no período correspondente ao final do século XIX e início do século XX. Na mesma

época, surgiram também as primeiras aplicações de elementos moldados fora do seu

local final de utilização nas construções civis. Cita-se a construção do Cassino de

Biarritz, na França, em 1891, como a primeira construção a utilizar elementos pré-

moldados, no caso, vigas.

5

A tabela 1, cujas informações foram extraídas de EL DEBS (2000) indica

alguns dos principais acontecimentos históricos relacionados ao desenvolvimento dos

pré-fabricados.

Ano Acontecimento

1895 Primeira construção de estrutura aporticada com concreto

pré-moldado – Construção de Weavne’s Mill, Inglaterra.

1900 Surgimento dos primeiros elementos de grandes

dimensões para coberturas – Estados Unidos.

1905 São executados elementos de pisos para um edifício de

quatro andares – Estados Unidos.

1906

Início da execução dos primeiros elementos pré-

fabricados – Estacas de concreto armado e as vigas

treliça “Visintini”, na Europa.

1907

Construção de um edifício industrial com todas as peças

pré-moldadas executadas no canteiro de obras – Estados

Unidos.

1907

Surgimento das primeiras aplicações do processo “tilt

up”, no qual as paredes são moldadas e depois

levantadas para a posição vertical – Estados Unidos.

Tabela 1 - Principais evoluções relativas ao desenvolvimento dos pré-fabricados

Desde o final dos anos 1910 até o final da Segunda Guerra Mundial (1945), o

desenvolvimento da pré-moldagem acompanhou o desenvolvimento do concreto

armado.

Após a Segunda Guerra Mundial, por causa da falta de mão-de-obra e da

necessidade de um grande número de construções, ocorreu um grande aumento na

utilização de elementos de concreto pré-moldado nas construções da Europa,

inicialmente Ocidental e posteriormente, Oriental.

6

Figura 1 – construção pré-fabricada na Polônia no período pós-guerra

FONTE: GRAZIOZZI (2001) apud BOIÇA, S.M.R. (2006)

De acordo com VASCONCELOS, A.C. (1988), o primeiro registro que se tem

sobre a utilização de pré-moldados no Brasil é a construção do Jockey Clube do Rio de

Janeiro, cujas estacas para fundação foram executadas com concreto pré-moldado. No

final da década de 50, os reflexos do avanço na utilização de concreto pré-fabricado nas

construções européias chegaram ao Brasil, que consolidou seu emprego nas

construções.

Atualmente, o emprego de pré-fabricados na Europa está cada vez maior e

mais avançado. Já no Brasil, o seu emprego aumentou porém, a níveis menores e mais

limitados que a utilização Européia. Porém, esse crescimento tende a aumentar pois, o

Brasil é um país em crescimento, que utiliza em grande escala o concreto armado.

Segundo EL DEBS (2000), quanto maior o nível de industrialização e

desenvolvimento do país, maior é o número de utilizações de pré-fabricados, já que com

o aumento do desenvolvimento, crescem também as exigências quanto a qualidade.

7

4.2 Qualidade na fabricação das peças pré-fabricadas ou pré-moldadas

Como dito, toda e qualquer peça, seja ela executada em concreto ou em

qualquer outro material é considerada pré-fabricada quando é executada fora de seu

local final de utilização.

Com o grande desenvolvimento de produtos e processos, cada vez mais cresce

a preocupação com a qualidade. As indústrias em geral, como as de eletroeletrônicos,

possuem um grande controle de produção e de qualidade na execução de seus insumos.

Em contrapartida, a construção civil sempre foi dita como uma indústria quase que sem

controle de qualidade e de processos. Nos dias de hoje, isso já está mudando e, com a

implantação de algumas técnicas de controle e de novas tecnologias construtivas, já

existe uma preocupação com a qualidade das construções.

Segundo RODRIGUES e AGOPYAN (1991), controle de qualidade é a soma

de controle de produção e de aceitação. O primeiro é feito pelo produtor e o segundo,

pelo consumidor. Nas empresas de pré-fabricados de concreto, o controle de produção

deve ser realizado em duas etapas distintas. A primeira deve ser o controle durante a

fabricação das peças, seguindo as normas e os manuais e atentando-se sempre para os

materiais utilizados. Depois de produzida as peças, uma equipe que não participa da

produção deve realizar a inspeção da peça, para verificar se a produção da peça foi feita

de acordo com os padrões de qualidade e se a peça acabada está em condições de ser

utilizada.

4.2.1 Controle de qualidade dos materiais

O controle de qualidade dos materiais é de suma importância para a execução

de uma peça de boa qualidade. Esse controle deve começar no recebimento dos

materiais, de acordo com a normalização corrente da ABNT (Associação Brasileira de

Normas Técnicas)

4.2.1.1 Cimento

Na indústria de pré-fabricados, devido a necessidade de desforma rápida das

peças para a utilização das fôrmas na execução de outras peças, é comum a utilização do

cimento de alta resistência inicial (ARI). Além desse tipo de cimento, usa-se também,

em alguns casos, o cimentos portland comum. Quando do recebimento do cimento,

8

deve-se realizar os ensaios de finura, expansibilidade e tempo de pega. Todos seguindo

o prescrito na Norma Brasileira. Quando existe a suspeita de má qualidade do cimento,

é importante a realização de ensaios químicos do material, para comprovar sua

qualidade.

Em situações em que o cimento utilizado é do tipo “ARI”, recomenda-se a

realização do ensaio de “falsa-pega”, que ocorre quando o concreto perde sua

plasticidade rapidamente e depois de algum tempo, por meios externos como uma

remistura, ele retorna à sua forma plástica.

4.2.1.2 Agregados

Os agregados, quando misturados ao cimento a à água formam a pasta

chamada de concreto. Nessa mistura, é importante que o tipo de agregado previsto seja

o mesmo que o utilizado para a confecção do concreto, para que este tenha todas as

propriedades necessárias para a execução da obra. É importante que os agregados sejam

uniformes e que sejam provenientes de rochas de boa qualidade.

Quando a empresa recebe os agregados, de acordo com RODRIGUES e

AGOPYAN (1991), em um primeiro momento é importante que haja uma seleção

visual, para que seja evitado o descarregamento de material fora das especificações. Em

um segundo momento, é importante a realização de ensaios de granulometria,

impurezas orgânicas, massa unitária compacta e materiais pulverulentos. Segundo

RODRIGUES e AGOPYAN (1991), “os agregados devem atender, no mínimo às

especificações da NBR 7211:2005 – Agregados para concreto”.

4.2.1.3 Barras de aço

O concreto é um material que resiste muito aos esforços de compressão mas,

em contrapartida, resiste pouco aos esforços de tração. Para que a estrutura como um

todo tenha um bom desempenho e resista tanto aos esforços de compressão quanto aos

de tração, é necessária a associação do concreto com outro material. Esse material é o

aço, que possui baixa resistência à compressão, mas alta resistência à tração.

Para os ensaios realizados nas barras e fios de aço, devem ser seguidas as

especificações da norma NBR 7480:1996 – “Barras e fios de aço destinados a

armaduras para concreto armado”.

9

As barras de aço devem ser isentas de defeitos que possam afetar a segurança

da edificação. Além disso, sua massa real deve ser igual à sua massa nominal, com uma

tolerância de 6% para mais ou para menos para bitolas maiores que 10. Para bitolas

menores que 10, a tolerância é de 10%.

Quando do recebimento das barras de aço, é muito importante a realização do

ensaio de tração e dobramento das peças. Nesse ensaio não deverão ocorrer fissuras nas

barras em suas regiões tracionadas.

4.3 Processo de fabricação de pré-fabricados

4.3.1 Projeto

Uma das etapas mais importantes quando se trata de uma edificação pré-

fabricada é a concepção estrutural e consequentemente o projeto. Por ser uma estrutura

toda concebida fora do seu local final de utilização, a definição estrutural, a escolha do

método construtivo e o projeto são de fundamental importância para o sucesso final da

edificação. O projeto de uma estrutura pré-fabricada de concreto envolve, além de

todos os estudos e projetos convencionais, um projeto para fabricação das peças e um

projeto das ligações entre os elementos.

A primeira etapa de um projeto de estrutura pré-fabricada de concreto, após a

definição do tipo de estrutura a ser utilizada, é a modelagem, que consiste em criar um

modelo matemático que mais se aproxima da realidade. Esse modelo tem por objetivo

representar o comportamento estrutural da edificação.

Na modelagem de uma estrutura pré-fabricada, a etapa mais importante refere-

se às ligações entre as peças, já que são elas que fazem com que a estrutura seja ou não

monolítica.

4.3.2 Montagem das fôrmas

Na indústria de pré-fabricados, as fôrmas tem papel fundamental pois são elas

que determinam as formas das peças, suas dimensões e geometrias. No Brasil, a grande

maioria de obras que utilizam concreto pré-fabricado o fazem de forma aparente,

aumentado ainda mais a importância das fôrmas, já que a peça será utilizada sem

acabamento.

10

As fôrmas podem ser classificadas em estacionárias ou móveis. No primeiro

caso, quando a execução é feita com fôrma estacionária, os trabalhos para execução das

peças são realizados todos ao redor da fôrma, que permanece parada em todo o

processo.

Quando se utilizam fôrmas móveis, as fôrmas se movimentam e as diferentes

etapas são realizadas por equipes que permanecem nos locais estacionários.

Segundo EL BEBS (2000) apud BOIÇA, S.M.R. (2006), “as fôrmas

determinam a qualidade do pré-moldado e a produtividade do processo e devem

garantir:

- estabilidade volumétrica, para que os elementos produzidos atendam às

tolerâncias normalizadas;

- possibilidade de reutilização sem altos custos de manutenção;

- fácil manejo;

- pouca aderência com o concreto e fácil limpeza;

- boa desmoldagem;

- estanqueidade;

- adaptabilidade a diferentes seções transversais;

- transportabilidade”.

As fôrmas são normalmente de madeira ou de aço, sendo que esse, por ter uma

superfície mais lisa proporciona um melhor acabamento para as peças.

Características Aço Madeira Concreto Plástico

Constância volumétrica Boa Ruim Boa Boa

Aderência Boa Regular Ruim Boa

Manuseio Boa Boa Ruim Boa

Possibilidade de transformação Boa Boa Ruim Ruim

Facilidade de transporte Boa Boa Ruim Boa

Tabela 2 – Característica das fôrmas em função do material

FONTE: EL DEBS (2000), Adaptado de FERNÁNDEZ ORDÓÑES, J.A. (1974)

Quando da concretagem, as fôrmas devem estar totalmente limpas, sem

apresentar nenhum tipo de falha ou sujeira que possa afetar a peça final. Deve ser

11

aplicado um desmoldante em suas faces, para facilitar a desforma e a retirada da peça

acabada e suas junções devem ser cobertas com massa plástica ou fita adesiva,

minimizando assim as marcas deixadas na peça.

4.3.3 Colocação da armadura

A colocação da armadura das peças é feita depois de executada a adequação e

montagem das fôrmas para a concretagem. As armaduras, passivas ou ativas

(protendidas), devem estar limpas e sem oxidação. É importante a leitura e

entendimento do projeto para que a armadura seja montada e colocada da forma correta

na fôrma, respeitando-se os tipos de aço especificados e o projeto de montagem da

armadura, bem como as dimensões de corte e dobra e a quantidade de insertos

metálicos.

No caso de armadura protendida, além das recomendações acima, devem ser

verificadas as forças de tração aplicada nas barras e o alongamento destas, bem como as

condições de alívio e fixação das ancoragens.

4.3.4 Concretagem

A execução das peças pode ocorrer de três diferentes formas:

- execução com fôrmas móveis;

- execução com fôrmas estacionárias;

- execução com pista de concretagem.

No primeiro caso, os processos ocorrem estacionários e a fôrma que se

movimenta em direção a cada um deles. Na concretagem com fôrma estacionária, esta

permanece parada e a execução ocorre ao redor dela.

A pista de concretagem assemelha-se a uma produção em série, em que os

elementos são produzidos sequencialmente ao longo de uma linha (pista). Essa

produção pode ser contínua ou descontínua.

A escolha dos processos de moldagem depende de fatores como possibilidade

de investimento inicial e produtividade desejada. As fôrmas móveis ou pistas de

12

concretagem apresentam uma maior produtividade porém, têm maiores custos para

implantação.

4.3.5 Adensamento e cura

O adensamento tem forte influência na qualidade final da peça pré-moldada e,

por isso, é de fundamental importância para o processo.

Segundo EL DEBS (2000), as principais formas de adensamento são:

- Vibração

- Centrifugação

- Prensagem

- Vácuo

A forma mais comumente utilizada para adensamento do concreto nas

estruturas pré-moldadas é a vibração, que pode ser interna (com uso de agulhas de

vibração submersas no concreto) ou externa (com vibradores de fôrma, mesas

vibratórias ou vibração superficial).

Com o objetivo de otimizar a produção e aumentar a produtividade, algumas

empresas estão utilizando o concreto auto adensável (CAA). Com isso, a etapa de

adensamento do concreto é eliminada do processo e, a desforma é feita em menor

tempo, “liberando” a fôrma para a execução de novas peças. Essa tecnologia ainda é

cara mas, em contrapartida, a produtividade tende a aumentar consideravelmente com a

utilização do CAA.

Outra forma de aumentar a produtividade é acelerando o tempo de cura da

peça. A cura do concreto tem por finalidade evitar a evaporação antecipada da água do

concreto, até que este endureça.

Segundo EL DEBS (2000), para acelerar o endurecimento do concreto pode-se

utilizar cimento de alta resistência inicial (cimento ARI), aumentar a temperatura ou

utilizar aditivos. Muitas vezes a utilização do cimento tipo ARI é feita simultaneamente

com o aumento da temperatura, acelerando-se ainda mais o endurecimento da peça.

A cura das peças de concreto pré-fabricado pode ser feita com vapor

atmosférico, em autoclave (vapor e pressão), com circulação de água nas fôrmas e com

resistência elétrica. A forma mais comumente empregada é a utilização de vapor

atmosférico.

13

O ciclo de cura a vapor dura aproximadamente 20 horas. A peça é submetida

primeiramente a um aumento de temperatura da ordem de 50 ºC e mantida a essa

temperatura por aproximadamente 8 horas. Depois disso, a peça passa por um

resfriamento, que tem duração de 5 horas e descansa até a desmoldagem.

H o ras

Tem

pera

tura

°C

P re lim in ar

E le v aça o d a te m p era tu ra

tem pe ra tu ra co ns tan te E sfriam e n to

Figura 2 – Ciclo típico de cura a vapor

FONTE: EL DEBS (2002)

4.3.6 Desmoldagem

Após a cura do concreto, é executada a desmoldagem da peça, que consiste na

retirada da fôrma do elemento. Nesta etapa deve ser considerada a aderência do

concreto com a fôrma, que deve ser pequena já que na grande maioria dos casos é

utilizado um desmoldante na montagem das fôrmas antes da concretagem.

Para a desmoldagem, o concreto deve ter atingido uma resistência mínima, que

varia de projeto para projeto mas, na maioria dos casos, ela é metade da resistência final

14

de projeto da peça. Além disso, não é recomendada a desmoldagem dse peças que não

atingiram uma resistência mínima de 10 MPa.

A desmoldagem de peças com baixa resistência pode ocasionar quebras nas

mesmas, além de perda de resistência e deformações excessivas.

4.3.7 Estoque e transporte interno

Depois de desmoldadas, as peças são encaminhadas para o canteiro de obras ou

para o estoque interno das fábricas. Esse transporte é feito por máquinas e equipamentos

especiais, como pórticos rolantes, carrinhos de rolamentos, monotrilhos e pontes

rolantes. As pontes e os pórticos rolantes são os equipamentos mais utilizados, pois são

utilizados para desmoldagem das peças, transporte interno, empilhamento e

carregamento dos elementos.

O armazenamento de peças pré-fabricadas demanda um grande local e, por

isso, em muitas empresas, a etapa de armazenamento não existe ou ocorre por tempo

muito reduzido, já que suas peças são fabricadas e enviadas diretamente ao local onde

serão instaladas. Porém, em alguns casos, o armazenamento de elementos nas fábricas

se faz necessário para aumentar a resistência do concreto ou até mesmo por questões

projetuais.

No armazenamento das peças, as deformações excessivas devem ser alvo de

cuidados especiais e, por isso, recomenda-se que as peças sejam armazenadas em suas

posições finais de utilização.

4.3.8 Transporte externo

O transporte externo corresponde ao transporte da peça da fábrica até o local de

sua colocação. Esse transporte, na maioria dos casos, é rodoviário e realizado por

caminhões, carretas e carretas especiais.

Em alguns casos, podem existir limitações quanto ao transporte, devido ao

comprimento das peças, a distância de transporte e até mesmo ao peso dos elementos.

15

Veículo Comprimento (m)

Caminhão 7,0

Carreta 12,0

Carreta especial 18,0 – 30,0

Tabela 3 – comprimentos dos veículos de transporte de peças pré-fabricadas

FONTE: EL DEBS (2000)

As peças devem ser muito bem fixadas ao veículo, para se evitarem danos nos

elementos e possíveis acidentes.

Além disso, recomenda-se que os veículos tenham no máximo 2,5 metros de

largura e 4,5 de altura. Veículos de dimensões maiores são aceitos mediante a estudos

individuais.

Além das preocupações com o veículo, devem ser tomadas precauções quanto

às limitações urbanas, já que peças muito longas devem ser transportadas por caminhões

longos que muitas vezes não conseguem acessar o local da obra. Todas essas precauções

devem ser tomadas e premeditadas no início da execução do projeto.

4.3.9 Montagem

A etapa de montagem das estruturas pré-fabricadas de concreto deve ser

antecedido por um planejamento de todas as etapas da montagem, levando-se em

consideração não só a seqüência de montagem, mas também a disponibilidade de

equipamentos para a montagem da estrutura, bem como o acesso desses equipamentos

ao local da obra.

Ainda antes do início da montagem, é importante realizar uma minuciosa

conferência nas fundações, analisando-se, principalmente, a precisão dimensional.

Para edifícios convencionais em estruturas pré-fabricadas de concreto, a

seqüência de montagem é dada por:

- Montagem das fundações (quando se utilizam fundações pré-fabricadas);

- Montagem dos pilares;

- Montagem das vigas e/ou arcos;

- Montagem dos painéis de parede (quando se utilizam painéis pré-fabricados);

- Montagem das lajes.

16

Os Pilares e os painéis de paredes merecem atenção especial no momento de

sua montagem pois, eles chegam ao canteiro de obras em posição diferente de suas

posições finais de utilização (são transportados horizontalmente) e, por isso, no

momento do içamento desses elementos, eles podem sofrer alguns tipos de danos. Via

de regra, os pontos de içamento dos elementos dever se fixar acima do centro de

gravidade das peças.

Os equipamentos mais utilizados para a montagem de estruturas pré-fabricadas

de concreto são, de acordo com EL DEBS (2000):

- Autogruas;

- Grua de torre;

- Grua de pórtico;

- Guindaste derrick;

- Caminhões com guindastes acoplados.

Fatores como peso, dimensões, mobilidade requerida, disponibilidade, custo,

necessidade de manter os elementos no ar por longos períodos, espaço disponível,

condições topográficas e condições de acesso são predominantes para a escolha do

equipamento a ser utilizado para montagem da estrutura.

17

5 PRINCIPAIS SISTEMAS ESTRUTURAIS

Todo material ou sistema construtivo apresenta características próprias, que

podem influenciar, e influenciam, a tipologia, os vãos, a altura, e os sistemas de

contraventamento da estrutura como um todo. Na indústria de pré-fabricados, existem

inúmeros sistemas e soluções técnicas para as construções. Os sistemas mais comuns e

utilizados em pré-fabricados são:

- Estruturas aporticadas;

- Estruturas em esqueleto;

- Estruturas em painéis estruturais;

- Estruturas para pisos;

- Sistemas de painéis para fachada;

- Sistemas celulares.

5.1 Estruturas aporticadas

Estruturas aporticadas são constituídas de pilares e vigas que unidos compõem

uma trave plana. Os pilares e as vigas unidos têm por função transferir os carregamentos

horizontais e verticais da edificação para a sua fundação.

Os pilares são engastados na fundação e trabalham como vigas em balanço. As

vigas são simplesmente apoiadas nos pilares, formando o “esqueleto” da estrutura. As

ações verticais são transmitidas dos elementos de cobertura para as vigas, que as

transmitem aos pilares que, finalmente, carrega a fundação e, os carregamentos

horizontais são transmitidos diretamente aos pilares, que os transmitem à fundação.

Desta forma, uma trave plana estável é concebida. A estrutura é formada a

partir da colocação de várias traves planas distantes umas das outras, como mostra a

figura 3.

18

Figura 3 - associação de traves planas formando o esqueleto da estrutura aporticada.

FONTE: NETPRE – UFSCar (2009)

O vão da cobertura é o que define a distância entre as “traves aporticadas”

(conjunto de dois pilares e uma viga) e, de acordo com ACKER (2002), essa distância é

de “6 metros para peças de concreto celular, de 6 a 9 m para as lajes alveolares de

cobertura e de 9 a 12 m para coberturas com nervuras.”

Em alguns casos, o vão da trave aporticada é maior que o elemento de

cobertura. Nesses casos, usam-se vigas intermediárias com tamanhos de 8 a 12 m para

apoiarem as peças da cobertura. Nesses casos ou quando se utilizam vigas

intermediárias de cobertura, grandes vãos sem pilares são obtidos.

Figura 4 – Estrutura aporticada com vigas principais e viga intermediária

FONTE: ACKER, A.V. (2002)

Esse sistema estrutural confere à edificação uma maior flexibilidade, já que não

são utilizadas paredes estruturais (há uma maior adaptabilidade da edificação às

necessidades do usuário, já que este pode locar as paredes de acordo com suas

necessidades). Além disso, pode-se conseguir grandes vãos sem pilares intermediários,

o que faz com que este seja um sistema muito utilizado para construções de shoppings

Viga intermediária

de cobertura

19

centers, estacionamentos e centros esportivos. A tabela 4 apresenta as dimensões

recomendadas para os elementos.

Mínimo (m) Ótimo (m) Máximo (m)

Vão da viga principal da

cobertura (B) 12 12 – 32 45

Vão da viga secundária 4 8 -12 12

Vão da viga primária (C) 12 12 -18 24

Altura do pilar 4 8 20

Tabela 4 - dimensões recomendadas para os elementos pré-fabricados (estruturas aporticadas) FONTE: ACKER, A.V. (2002)

Figura 5 - elementos utilizados na Tabela 4


5.2 Estruturas em esqueleto

As estruturas em esqueleto são constituídas de pilares, vigas (que unidos

formam o esqueleto da estrutura) e lajes. Os pilares são geralmente retangulares com

comprimento que varia de 3 a 12 m. Normalmente as vigas são em formato L, T

invertido ou retangular. Como nas estruturas aporticadas, as vigas são apoiadas nos

pilares. Nesse tipo de estrutura, são utilizadas em grande escala lajes alveolares.

Para edificações baixas, a estabilidade horizontal é atingida mas, para

estruturas altas, muitas vezes é necessário que haja um núcleo rígido para estabilizar a

estrutura. Esse núcleo rígido, também chamado de sistema de contraventamento, pode

ser conseguido através de caixas de escada, paredes de contraventamentos e poços de

20

elevadores. Esses núcleos podem ser moldados no local, o que é mais comum, ou pré-

fabricados.

Figura 6 - estrutura em esqueleto


Como as estruturas aporticadas, as estruturas em esqueleto também são muito

empregadas para construção de shoppings centers, indústrias, estacionamentos e centros

esportivos pois, da mesma forma que as aporticadas, as estruturas em esqueleto também

apresentam grandes vãos livres, sem a existência de paredes estruturais. Além disso,

esse sistema estrutural é amplamente utilizado para estruturas de edifícios de múltiplos

pavimentos.

Com o avanço da tecnologia e o desenvolvimento de programas e métodos para

estudos e cálculos estruturais e com o aumento da necessidade de grandes vãos livres

nas estruturas, algumas empresas européias já utilizam, por intermédio de lajes

alveolares com 40 cm de espessura, vãos livres de 17 m. Porém, na maioria dos casos,

utilizam-se lajes de 7 a 14 m de comprimento. A tabela 5 mostra as dimensões usuais de

vigas, lajes e pilares para estruturas em esqueleto.

21

Mínimo (m) Ótimo (m) Máximo (m)

Comprimento das vigas 5 1 - 9,6 14

Comprimento dos pisos 6 7 - 14 18 – 20

Altura do pilar 3 – 4 6 - 12 20 – 25

Tabela 5 - dimensões recomendadas para os elementos pré-fabricados (estruturas em esqueleto)


5.2.1 Estruturas em esqueleto contraventadas

De acordo com ACKER (2002), os sistemas contraventados são os mais

eficazes para edifícios de múltiplos pavimentos em esqueleto. Esse contraventamento é

obtido através de núcleos centrais pré-fabricados ou moldados “in loco”. Com isso,

facilitam-se os projetos e execução das fundações e a execução das ligações, que podem

ser articuladas (o que facilita muito a execução).

Nesse sistema, por meio da ação de diafragma, as lajes distribuem as ações

horizontais para o núcleo de contraventamento. De acordo com reportagem da revista

Téchne, Novembro de 2008, “a ação de diafragma é obtida por meio de tirantes que

conectam os elementos de lajes entre si”.

Por serem de fácil içamento e terem grande rigidez e resistência, as paredes

estruturais de concreto pré-fabricado constituem um bom sistema de contraventamento

para as estruturas de esqueleto.

Figura 7 – Edifício de múltiplos pavimentos com núcleo rígido de contraventamento pré-fabricado.


22

5.3 Estruturas em painéis estruturais

O sistema de painéis estruturais com paredes pré-fabricadas é utilizado

normalmente em edifícios de múltiplos pavimentos, porém, algumas residências

também utilizam esse sistema. Esses painéis podem ser utilizados como fechamento

interno e/ou externo.

Pelo fato de comporem a estrutura do edifício, as paredes estruturais não

podem ser mudadas de local ou quebradas e, por esse motivo, esse tipo de sistema é

mais utilizado para edifícios residenciais, residências comuns, hotéis e hospitais,

edifícios estes que não necessitam de grandes vãos livres nem muita variação da posição

final das paredes.

Outra utilização muito comum para esse tipo de sistema é na composição de

núcleos centrais de edifícios, os núcleos de contraventamento, comuns em edifícios de

grande altura em esqueleto.

O sistema de painéis estruturais de concreto pré-fabricado pode ser dividido em

dois grupos:

- Sistema de paredes integral;

- Sistema de paredes na periferia.

O sistema de paredes integral é compostos por paredes internas e externas de

concreto pré-fabricado. Nesse sistema, nem todas as paredes apresentam função

estrutural. Algumas delas são portadoras de carga e outras tem função apenas de

fechamento.

Figura 8 – Edifício com sistema de paredes integral


23

Já o sistema de paredes na periferia, também conhecido por sistema

“envelope”, consiste no emprego de paredes pré-fabricadas de concreto apenas no

contorno do apartamento ou do edifício. Com esse sistema, pode-se atingir uma maior

flexibilidade interna nas paredes do edifícios, que, por não terem função estrutural nem

serem pré-fabricadas, podem ser “quebradas” e construídas no local de preferência do

usuário.

Figura 9 - Edifícios com paredes de concreto pré-fabricado apenas nas extremidades dos apartamentos e

na fachada FONTE: ACKER, A.V. (2002)

Muitas vezes, os painéis pré-fabricados são executados no tipo sanduíche, que

consiste na execução de uma camada intermediária de algum material, por exemplo um

material isolante térmico, para melhorar as características de isolação deste painel.

5.4 Estruturas para pisos

Dentro da cadeia dos produtos pré-fabricados, o sistema para pisos é um dos

produtos mais antigos. Esse sistema apresenta inúmeras vantagens, como rapidez na

execução, capacidade de vencer grandes vãos, ótimo acabamento das faces inferiores e

ausência de escoramento.

Os pisos pré-fabricados podem ser classificados em completamente ou

parcialmente pré-fabricado. Os primeiros são compostos por elementos totalmente

moldados na fábrica e os parcialmente pré-fabricados são compostos por elementos

moldados na fábrica e por elementos moldados no canteiro de obra.

Os pisos completamente pré-fabricados podem ser classificados em:

24

- pisos de lajes alveolares;

- pisos nervurados;

- elementos de cobertura.

Os pisos de lajes alveolares podem ser executados em concreto protendido ou

armado. Como principal característica, cita-se a existência de alvéolos (vazios)

longitudinais, o que acarreta em uma redução do peso próprio da laje. Esse tipo de laje é

muito utilizado para edifícios com grandes vãos, como prédios industriais, hospitais,

escolas e shoppings centers. As lajes alveolares são também amplamente utilizadas em

edifícios residências, por serem de fácil e rápida execução.

Figura 10 – Piso em laje alveolar


Os pisos nervurados são normalmente executados em concreto protendido. Por

esse motivo, eles têm uma capacidade portante muito alta para grandes vãos. As seções

transversais típicas são duplo T ou π e U.

Figura 11 – Painéis PI


25

5.5 Sistemas de painéis de fachada

O sistema de painéis pré-moldados para fachada de edifícios pode ser

classificado em portante e não portante. Os painéis podem ser executados em uma

camada única (painéis maciços) ou com mais de uma camada (painéis tipo sanduíche).

Os painéis portantes suportam cargas verticais dos pavimentos superiores.

Esses painéis ajudam também no travamento da estrutura, aumentando a estabilidade

horizontal da estrutura. Em alguns casos, eles são executados com duas camadas de

concreto e uma camada intermediária composta por um isolante térmico, o que se

caracteriza como um painel sanduíche.

Os painéis não portantes têm apenas a função de fechamento e acabamento da

estrutura, não resistindo assim a esforços solicitantes. Esses painéis são normalmente

fixados à estrutura, e os pilares e as vigas suportam o peso próprio dos mesmos. Esse

tipo de painel é executado na forma de sanduíche ou maciça, sendo que a primeira é

mais utilizada em conjunto com estruturas em esqueleto.

Os painéis pré-fabricados, por serem executados com algum controle de

qualidade, não necessitam de acabamento e, em alguns casos, os painéis já são

executados com concreto aditivado com corante, fazendo com que o painel chegue ao

canteiro de obras já totalmente acabado e pintado.

Figura 12 - edifício com painéis pré-fabricados para fachada

FONTE: OLIVEIRA, V. P. (2004)

26

5.6 Sistemas celulares

Os sistemas celulares são utilizados em partes específicas das edificações,

como cozinhas e banheiros. Este sistema é muito rápido de ser executado, já que se trata

de um sistema totalmente industrializado. As células são montadas totalmente na fábrica

e são alocadas no seu local final de utilização.

Em contrapartida da rapidez do sistema, já que este é totalmente

industrializado, está o transporte das células que, em muitos casos, é trabalhosos e

difícil. Outra desvantagem do sistema é a pequena flexibilidade arquitetônica, já que as

células são montadas como um todo, não permitindo mudanças em seu layout.

Figura 13 - esquema de construção com sistema celular.


27

6 LIGAÇÕES

A grande diferença entre as estruturas pré-fabricadas de concreto e as moldadas

“in loco” é a presença de ligações entre os elementos. Nas estruturas convencionais,

não há presença de ligações entre os elementos e, portanto, a estrutura é dita monolítica.

Nos últimos anos, com o grande avanço tecnológico dos pré-fabricados, a

tecnologia das ligações se desenvolveu muito, atingindo níveis de rigidez quase que

igualáveis com uma estrutura minolítica. De acordo com o Manual Munte de projetos

em pré-fabricados de concreto (2004), “quanto mais rígida a ligação, aproximando-se

do engastamento, melhor será a distribuição dos esforços e, consequentemente, maior

será a possibilidade da otimização e economia na estrutura.”

Em contrapartida, quanto mais rígida a ligação, menos flexível à eventuais

mudanças será a estrutura.

Já as estruturas com ligações isostáticas são mais flexíveis quanto a possíveis

mudanças mas, a distribuição dos esforços não é uniforme, o que gera estruturas menos

econômicas.

De acordo com o mesmo Manual Munte (2004), “a economia obtida na

estrutura está inversamente ligada ao grau de liberdade para efetuar modificações.”

A revisão da NBR 9062:1985 cita que só existe um tipo de ligação, chamada

de semi - rígida, que pode variar de rotulada a engastada. Porém, em termos didáticos,

as ligações são classificadas em:

- Isostática (Tipo 1)

- Rotulada (Tipo 2)

- Semi – rígida (Tipo 3)

- Engastada ou rígida (Tipo 4)

A revisão da NBR 9062:1985 introduz um parâmetro de restrição à rotação das

ligações, denominado αr. O valor de αr varia de 0 a 1 e refere-se a porcentagem de

momento que a ligação transmite. Se a ligação for monolítica, ou seja, capaz de

transmitir 100 % do momento, seu parâmetro αr será 1 e, se a ligação for

hipoteticamente totalmente livre, sem transmissão de momento, seu αr será 0.

28

6.1 Ligações isostáticas (Tipo 1)

Nas ligações isostáticas, as peças trabalham isoladamente, sem transmissão de

esforços horizontais e momentos fletores. Com isso, não ocorre o efeito de pórtico na

estrutura.

Em estruturas com esse tipo de ligações, os deslocamentos são muito restritos

pois, se eles ocorrerem, podem dar início ao efeito de pórtico não previsto em projeto.

Isso pode ocorrer pois, com os deslocamentos, o contato físico entre as peças pode gerar

transmissão de esforços.

Para realizar essas ligações, as peças são apoiadas sobre neoprene de 1 cm de

espessura e, para ajudar no posicionamento dos elementos e evitar o tombamento das

vigas, são utilizados pinos de aço.

Esse tipo de ligação é muito difícil de ser utilizada na prática, já que o

neoprene acaba transmitindo esforços horizontais e o preenchimento dos pinos

raramente é feito com argamassa.

Figura 14 – Esquema de ligação isostática viga – pilar

FONTE: Manual Munte de Pré-Fabricados de Concreto (2004)

29

6.2 Ligações rotuladas (Tipo 2)

Nas estruturas com ligações rotuladas há a transmissão de esforços verticais e

horizontais. Esse tipo de ligação é projetada considerando que os esforços horizontais

são transmitidos pelo neoprene ou por um sistema combinado de neoprene e graute.

Diferentemente das ligações isostáticas, nas rotuladas o preenchimento do furo

da viga é feito com graute e, antes do preenchimento é retirado o tubo de PVC do molde

do furo para garantir a perfeita aderência do graute com o concreto da peça.

Como nesse tipo de ligação há um mínimo de transmissão de esforços, ela

apresenta um parâmetro de restrição (αr) abaixo de 0,15.

Figura 15 – Esquema de ligação rotulada viga - pilar


6.3 Ligações semi – rígidas (Tipo 3)

As ligações do tipo 3 podem resistir a uma parte do momento de engastamento

das peças e, por isso, seu fator de restrição à rotação (αr) deve ser compreendido entre

0,15 e 0,85.

Existem 3 diferentes tipos de ligações semi – rígidas, definidas pelo método

como são construídas.

30

- Ligação por binário formado pelos pinos;

- Ligação por concretagem vertical;

- Ligação por concretagem vertical e solda.

6.3.1 Ligação semi - rígida por binário formado pelos pinos

Essa ligação consiste m um ou mais pinos trabalhando em tração e parte da

região do console trabalhando em compressão. Essa ligação não é muito eficiente e seu

parâmetro de restrição à rotação (αr ) é baixo.

Como o pino de aço trabalha em tração, é importante que eles sejam muito bem

ancorados.

Figura 16- Esquema de ligação viga – pilar por binário formado pelos pinos


6.3.2 Ligação semi -rígida por concretagem vertical

Esse tipo de ligação caracteriza-se pela concretagem entre o pilar e a viga. Com

isso, a transmissão de esforços horizontais que antes era feita pelo neoprene ou pelo

neoprene com o graute, agora é feita pelo contato direto entre a viga e o pilar. Para a

realização desse tipo de ligação, deve ser prevista uma folga mínima de 2 cm entre a

31

viga e o pilar e, a armadura negativa da viga deve “passar” no pilar. A “passagem”

dessa armadura é feita com luvas colocadas no pilar ou com furos passantes no pilar, o

que é mais recomendado. Esses furos devem ter diâmetro de 40 mm e a armadura

passante deve ter de 25 mm de diâmetro. Depois da passagem da armadura, os furos

devem ser grauteados.

Figura 17 – Esquema de ligação viga – pilar por concretagem vertical


6.3.3 Ligação por concretagem vertical e solda

Essa ligação é muito parecida com a anterior, exceto pelo acréscimo da chapas

de aço colocadas na parte inferior da viga e soldadas em chapas de aço alocadas no

apoio do pilar. Essa é uma ligação mais sofisticada e que mais se aproxima do

engastamento perfeiro.

Nessa ligação não utilizam-se objetos de apoio (neoprene) pois, essa função é

realizada pelas chapas de aço, que são responsáveis também pela transmissão dos

esforços.

6.4 Ligação engastada

Esse tipo de ligação é considerado como uma ligação moldada “in loco” e, seu

αr é superior a 0,85. Para a realização desse tipo de ligação, é efetuada a concretagem do

32

nó entre pilar e viga, que podem ter seus arranques deixados e, após a montagem com a

consolidação da ligação passam a formar uma ligação engastada.

Um exemplo desse tipo de ligação é a união entre pré-vigas e pilares moldados

“in loco”, em que as pré – vigas são apoiadas nas fôrmas dos pilares e há a passagem da

armadura das pré – vigas nos pilares antes da concretagem do nó.

Figura 18 – Exemplo de ligação de uma pré – viga com um pilar moldado “in loco”

FONTE: Munte Construções Industrializadas Ltda.

A utilização de ligações rígidas (engastada) em estruturas pré – fabricadas de

concreto justifica – se quando necessita – se diminuir a deslocabilidade lateral do

edifício causada pelos esforços horizontais e para possibilitar uma melhor distribuição

dos esforços.

6.5 Classificação das Ligações quanto aos elementos ligados

Além da classificação quanto ao tipo, as ligações também podem ser

classificadas de acordo com os elementos unidos.

6.5.1 Ligação pilar – fundação

De acordo com NETO, M. N. (1998), as duas soluções mais utilizadas para

realização das ligações pilar – fundação são:

33

- Ligação tipo cálice

- Ligação com chapa metálica

Usualmente, para que as ligações da estrutura como um todo não precisem ser

rígidas e possam ser executadas com maior facilidade, as ligações pilar – fundação, em

estruturas pré – fabricadas de concreto são, na maioria dos casos, rígidas.

6.5.1.1 Ligação tipo cálice

Esse tipo de ligação é amplamente utilizado dada sua facilidade de operação e

grande produtividade.

Essa ligação é realizada introduzindo – se o pilar na cavidade do bloco. No

momento da introdução, o nivelamento do pilar é feito utilizando – se cunhas de

madeira e, depois de nivelado o pilar, os espaços vazios entre o pilar e o cálice do bloco

de fundação são preenchidos com concreto.

Nesse tipo de fundação não há grande precisão dimensional, já que os espaços

vazios entre o pilar e o cálice são preenchidos posteriormente. Outra vantagem desse

sistema é que o escoramento do pilar é dispensável.

Figura 19 – Esquema de ligação pilar – Fundação tipo cálice (corte e planta)

FONTE: Adaptado de NETO, M. N. (1998)

Existem recomendações para que a altura H1 não seja menor que 10 cm e, a

Norma Brasileira NBR 9062:1985 recomenda que a comprimento de engastamento do

34

pilar no bloco de fundação (Leng) seja maior que 1,5 h, sendo que h é a dimensão do

pilar na direção da solicitação.

Figura 20 – Pilar engastado na base – ligação tipo cálice


6.5.1.2 Ligação com chapa metálica

Esse tipo de ligação, menos utilizada que a anterior, consiste na conexão do

pilar com o bloco de fundação através de chapa metálica. Os pilares podem ser

posicionados em blocos pré – fabricados de concreto ou em blocos moldados “in loco”,

sendo que, no segundo caso, deve – se atentar para as variações dimensionais dos

blocos.

Depois de terminada a execução ou posicionamento dos blocos, é executado o

nivelamento da face superior dos mesmos com graute e, em seguida, o posicionamento

dos pilares, que são fixados por chapas metálicas parafusadas ou soldadas nos blocos.

Essa solução possibilita uma rápida montagem da estrutura, já que os pilares

atingem estabilidade imediata porém, é necessário um maior cuidado com a precisão

dimensional das peças.

Ressalta-se também que quando se utiliza chapas metálicas para a fixação dos

pilares às fundações, devem ser previstos escoramentos para os pilares quando de seu

35

posicionamento pois, apenas a chapa metálica não é suficiente para resistir aos

momentos criados na base do pilar, que pode vir a cair se não estiver bem escorado

Figura 21 – Pilar ligado à fundação com chapa metálica (esquerda) e pilares engastados na fundação

(direita)


6.5.2 Ligação viga – pilar

As ligações viga – pilar podem ser classificadas, quando articuladas, de acordo

com três diferentes soluções:

- ligação com consolo de concreto

- ligação de topo de pilar

- ligação com insertos metálicos

As ligações com consolo de concreto, por apresentarem um baixo custo

operacional e produtivo, além de permitirem algumas variações dimensionais são, de

acordo com NETO, M. N. (1998), as mais utilizadas no Brasil.

Essas ligações são classificadas de acordo com o tamanho do consolo:

36

- consolo muito curto à a/d ≤ 0,5

- consolo curto à 0,5 ≤ a/d ≤ 1,0

- consolo com dimensões de viga válida a hipótese de BERNOULLI à

1,0 ≤ a/d ≤ 2,0

Figura 22 – Parâmetros para classificação do consolo


As ligações de topo de pilar caracterizam – se pela alocação da viga no topo do

pilar propriamente dito, sem que este tenha um consolo para apoiar a viga.

37

Figura 23 – Ligação viga – pilar de topo


Nesse tipo de ligação, por meio de possíveis rotações da viga apoiada, esforços

de tração podem surgir no plano horizontal do pilar, onde se apóia a viga. Com isso,

deve ser prevista uma armadura de tração no pilar para resistir a esses esforços.

Além disso, deve ser verificado o nível de compressão que será imposto ao

apoio do pilar.

Por fim, as ligações viga – pilar com insertos metálicos são pouco utilizadas no

Brasil, mas sua utilização justifica-se quando os níveis de carga são inferiores a 200

KN, quando há muitas vigas apoiadas em um mesmo pilar ou por questões estéticas,

para que só existam juntas verticais.

Figura 24 – Execução de ligação viga – pilar com chapa metálica


38

Recomenda-se que a moldagem do inserto metálico no pilar seja feita com

concreto de resistência igual ou superior ao do pilar e que sejam usados aditivos para

limitar a retração desse concreto.

As ligações viga - pilar rígidas mais utilizadas no Brasil são realizadas através

da união de elementos pré-fabricados por meio de concretagem posterior. É o caso da

união de pré-vigas com pilares moldados “in loco”, em que as pré-vigas são apoiadas

na fôrma dos pilares e, em seguida, é feita a concretagem do nó como um todo,

resultando em um nó que pode ser considerado como de um elemento só.

Esse tipo de ligação viga – pilar é importante quando necessita-se diminuir a

deslocabilidade lateral e melhorar a distribuição dos esforços na estrutura.

6.5.3 Ligação laje – viga

Inúmeras são as soluções para as ligações entre as lajes e as vigas devido às

inúmeras tipologias de lajes existentes.

A ligações laje – viga podem ser divididas em dois grupos, de acordo com a

posição da viga:

- Ligação laje-viga de extremidade

- Ligação laje-viga central (simétrica)

Nas ligações laje-viga de extremidade, a viga é submetida, em um primeiro

momento, a esforços de torção devido à flexão faz lajes. Normalmente, esse tipo de

ligação é articulada.

Normalmente, as lajes são ligadas às vigas por meio de insertos metálicos ou

concretagem, que pode ser somente no local da ligação ou em todo o perímetro da laje

até a ligação, como é o caso das lajes alveolares ou treliçadas.

39

Figura 25 – Exemplos de ligação viga de borda – laje treliçada ou alveolar


No caso de ligações simétricas (viga central), os problemas com torção da viga

não existem e, portanto, trata-se de uma ligação mais simples que a anterior quando

trata-se de considerações de esforços.

As ligações das lajes podem ser feitas apenas por intermédio de apoio das

mesmas nas vigas ou por concretagem do nó ou da laje como um todo.

Esse tipo de ligação apresenta, de acordo com NETO, M. N. (1998), as

seguintes vantagens:

- Esforços de flexão melhor distribuídos

- Menor comprimento das ancoragens dos apoios

- Menor altura final das lajes, o que reduz o custo final

Figura 26 – Exemplo de ligação viga central – laje treliçada e alveolar


40

Além dessas ligações citadas no texto existem ainda outros tipos de ligação,

como é o caso das ligações das lajes diretamente em pilares moldados “in loco”. Esse

tipo de ligação é muito comum em casos que se utiliza um núcleo rígido central para

realizar o contraventamento da estrutura. Esse núcleo, quando feito com pilares parede

moldados no local, serve também como apoio para as lajes que ali se encontram.

41

7 ESTUDOS DE CASO

Com o objetivo de exemplificar e ilustrar algumas soluções quando da

utilização de estruturas pré-fabricadas para a construção de edifícios de múltiplos

pavimentos, dois estudos de caso foram realizados e serão descritos a seguir.

A escolha dos edifícios estudados deu-se a partir de uma pesquisa inicial na

recente publicação da ABICIC – “Pré-Moldados de Concreto- Coletânea de Obras

Brasileiras”.

7.1 Condomínio Edifício Residencial Jardins – Americana / SP

7.1.1 A empresa

O condomínio Residencial Jardins trata-se de um edifício de múltiplos

pavimentos incorporado pela empresa COPEN – Serviços de Engenharia ltda. Toda a

parte de estruturas do edifício foi concebida pela empresa Munte construções

industrializadas ltda., contratada da COPEN – Serviços de Engenharia ltda.

A Munte construções industrializadas ltda. é uma empresa que atua no mercado

brasileiro a mais de 30 anos. Fundada em 1975, hoje a empresa possui duas unidades

fabris (de projeto e produção de peças pré-fabricadas de concreto).

A empresa atua em vários setores do mercado brasileiro, executando obras

comerciais, industriais, residenciais, institucionais, educacionais e também para

shoppings centers e hotéis. Além disso, a empresa também tem representantes em

grupos de estudos e elaborações de Normas Brasileiras (ABNT e ABCIC).

7.1.2 Caracterização da obra

Essa obra localiza-se na cidade de Americana, a cerca de 130 Km da cidade de

São Paulo. Trata-se de um edifício de alto, de múltiplos pavimentos (14 pavimentos),

com uma área construída de 6182 m².

A estrutura do edifício é mista, com os pilares moldados “in loco” e as vigas e

lajes pré-fabricadas, sendo as vigas pré-vigas e as lajes alveolares. A fachada também é

mista, composta por painéis pré-fabricados de concreto e alvenaria de vedação

(convencional).

42

Figura 27 – Vista do edifício (ainda em fase de acabamento)

FONTE: Munte construções industrializadas Ltda.

Figura 28 – Planta baixa do pavimento tipo


43

7.1.3 Caracterização dos componentes da obra

7.1.3.1 Pilares

Para a execução desse edifício, os pilares foram executados da forma

convencional, ou seja, moldados “in loco”. A empresa, quando da realização da

concepção estrutural da obra, optou por concretar os pilares “in loco” para aumentar a

rigidez da estrutura. Além disso, como trata-se de um prédio muito alto, a utilização de

pilares pré-fabricados poderia causar problemas de desaprumo no momento da

montagem da estrutura, o que poderia causar o surgimento de esforços de segunda

ordem não previstos em projeto.

Para a confecção dos pilares moldados em seu local final de utilização, a

empresa contratou uma empresa especialista em fôrmas para uma consultoria e, com

isso, racionalizou-se a etapa de montagem as fôrmas dos pilares.

Figura 29 – Vista de um pavimento com pilares moldados “in loco”


7.1.3.2 Vigas

Nesse edifício, a empresa optou pela utilização de pré-vigas, ou seja, vigas pré-

fabricadas de concreto que, após seu posicionamento em seu local final de utilização,

recebem concreto moldado “in loco”.

Como os pilares são moldados “in loco”, seria inevitável a utilização de

concreto bombeado na obra e, portanto, a empresa optou por utilizar pré-vigas, já que

44

seria necessário a concretagem dos pilares. Além disso, com a concretagem dos pilares

junto com o capeamento das pré-vigas, obtém-se um estrutura monolítica, igual a uma

estrutura convencional toda moldada “in loco”, cujo parâmetro de restrição (αr) é muito

próximo de 1.

Para a montagem das pré-vigas, as fôrmas e armaduras dos pilares deveriam

estar prontas, em seus lugares finais para concretagem. As pré-vigas são apoiadas nas

fôrmas dos pilares e escoradas, já que receberão um capeamento de concreto.

Para uma maior racionalização na fabricação das peças e aumento da

produtividade, todas as vigas do edifício têm dimensões padronizadas, variando apenas,

em alguns casos, as alturas de acordo com o carregamento à que são submetidas.

Figura 30 – Vista do edifício com pré-vigas escoradas


7.1.3.3 Lajes

As lajes do edifício eram lajes alveolares. Por vencerem grandes vãos,

possibilitando uma maior flexibilidade arquitetônica e por não necessitarem de

escoramento, o que aumenta a velocidade de execução, a empresa optou pela escolha

desse tipo de lajes.

Além disso, as lajes alveolares são mais leves, diminuindo o carregamento

final do edifício e, consequentemente, as dimensões das peças.

45

Pelos mesmos motivos citados para as vigas, as lajes alveolares também tem

dimensões padronizadas, e vencem vãos de 10, 8 e 5 metros.

As lajes alveolares eram posicionadas sobre as pré-vigas e, após o

posicionamento, era realizada a concretagem de toda a estrutura do pavimento (pilares,

capeamento das pré-vigas e complementação de sua área de concreto e capeamento das

lajes alveolares). Com isso, obteve-se uma estrutura totalmente monolítica.

Figura 31 – vista de um pavimento com lajes alveolares


7.1.3.4 Elementos de fechamento

Para o fechamento externo do edifício, a empresa optou por uma solução mista

entre painéis pré-fabricados de concreto e alvenaria de fechamento. Os painéis de

fechamento eram pré-fabricados com coloração estipulada em projeto e acabamento

com jateamento.

Para as paredes internas, a empresa utilizou painéis com acabamento liso e com

placas cerâmicas aplicadas no momento da fabricação dos painéis.

Além desse tipo de acabamento, por motivos arquitetônicos, alguns painéis

eram fabricados em forma curva.

46

Figura 32 – Painéis curvos para a fachada


7.1.4 Montagem da estrutura

Como mencionado anteriormente, a empresa optou por utilizar uma estrutura

mista de concreto moldado “in loco” e peças de concreto pré-fabricadas.

A fundação do edifício foi realizada com estacas metálicas. Essa foi uma

solução proposta pela empresa incorporadora (COPEN – Serviços de Engenharia Ltda.),

que decidiu responsabilizar a Munte Construções Industrializadas ltda. para confecção

da estrutura do edifício, sem a parte de fundação.

Em relação à montagem da estrutura, a empresa não teve grandes

contratempos, já que houve um estudo do local da obra e da disponibilidade de acesso

dos caminhões com as peças até o canteiro de obras.

Normalmente, em edifícios de pequena altura, a estrutura é montada utilizando-

se guindaste sobre esteira ou pneus porém, como a obra trata-se de um edifício de

múltiplos pavimentos, a montagem da estrutura foi realizada utilizando-se uma grua.

A montagem da estrutura era realizada em 5 etapas, sendo elas:

1-) Montagem das fôrmas e colocação da armaduras dos pilares;

2-) Posicionamento das pré-vigas nas fôrmas do pilares;

3-) Escoramento das pré-vigas;

4-) Montagem das lajes alveolares sobre as pré-vigas;

5-) Concretagem (pilares, complementação das pré-vigas, capa das lajes

alveolares.

47

Para as peças pré-fabricadas, a empresa utilizou um concreto de fck = 40 MPa e

para as moldadas “in loco”, um concreto de fck = 30 MPa.

A concretagem era feita por pavimentos e, o rendimento de cada pavimento

tipo era de aproximadamente 7 a 8 dias e, para a montagem de toda a estrutura, foram

necessárias 15 semanas de trabalho.

É importante ressaltar que, para aumentar a rigidez do edifício, a empresa

optou pela realização de um núcleo rígido de contraventamento, composto pelos pilares

dos elevadores e escadas. A rigidez desse núcleo contribui para a diminuição da sessão

das demais peças da estrutura.

De acordo com a Munte Construções Industrializadas Ltda., as vantagens desse

sistema são a ótima qualidade das peças, a rápida execução da estrutura (embora os

pilares fossem moldados “in loco”) e do sistema de fechamento, os grandes vãos

vencidos pelas lajes e a maior flexibilidade dos apartamentos.

Ainda de acordo com a empresa, a grande desvantagem desse sistema está

relacionada com os equipamentos necessários para a montagem da estrutura e suas

respectivas capacidades de carga.

7.2 Centro Empresarial São José da Terra Firme – São José / SC

7.2.1 A empresa

O Centro Empresarial São José da Terra Firme trata-se de um edifício de

múltiplos pavimentos incorporado pela empresa Kobrasol Empreendimentos

Imobiliários Ltda. Toda a parte de estruturas do edifício foi concebida pela empresa

Cassol Pré-Fabricados.

A Cassol Pré-Fabricados é uma empresa que atua no mercado brasileiro a mais

de 50 anos. Fundada em 1958, a empresa possui hoje 5 fábricas, em diferentes estados

brasileiros, entre eles Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Paraná, Rio de Janeiro e São

Paulo.

Hoje, a Cassol Pré-Fabricados faz parte do Grupo Cassol, a quem também

pertence a empresa Kobrasol Empreendimentos Imobiliários Ltda.

A empresa Cassol Pré-Fabricados atua em vários setores do mercado brasileiro,

executando obras comerciais, residenciais, industriais, institucionais, educacionais e

48

também para shoppings centers e hotéis. Além disso, a empresa também tem

representantes em grupos de estudos e elaborações de Normas Brasileiras (ABNT e

ABCIC).

7.2.2 Caracterização da obra

Essa obra trata-se de um edifício alto de múltiplos pavimentos (14

pavimentos), com uma área construída de 24000 m².

A estrutura do edifício é mista, com pilares moldados “in loco” e as vigas e

lajes pré-fabricadas, ambas protendidas. O fechamento do edifício foi realizado com

placas de vidro e algumas vigas de “borda”.

Figura 33 – Vista do edifício

FONTE: Cassol Pré-Fabricados

49

Figura 34 – Planta baixa do pavimento tipo


7.2.3 Caracterização dos componentes da obra

7.2.3.1 Pilares

Para a execução desse edifício, os pilares foram executados da forma

convencional, ou seja, moldados “in loco”. A empresa, quando da realização da

concepção estrutural da obra, optou por concretar os pilares “in loco” para aumentar a

rigidez da estrutura e para atender às exigências projetuais, que determinavam ligações

semi-rígidas entre pilares e vigas. Além disso, como se trata de um prédio muito alto, a

utilização de pilares pré-fabricados poderia causar problemas de desaprumo no

momento da montagem da estrutura, o que poderia causar o surgimento de esforços de

segunda ordem não previstos em projeto. Além de problemas com desaprumos, a

montagem dos pilares pré-fabricados muito altos pode gerar grandes dificuldades e altos

custos, devido às dificuldades na execução das ligações pilar-pilar.

Para a confecção dos pilares moldados em seu local final de utilização, a

empresa utilizou fôrmas de madeira compensada e escoramentos metálicos. De acordo

com a empresa, o concreto utilizado para a concretagem dos pilares tinha fck = 30 MPa.

50

Figura 35 – Vista de um pavimento com pilares moldados “in loco”


7.2.3.2 Vigas

Nesse edifício, a empresa optou pela utilização de vigas pré-moldadas

protendidas apoiadas sobre os pilares moldados “in loco”.

A utilização de vigas protendidas justifica-se pela necessidade das mesmas em

vencer grandes vãos, da ordem de 8 metros. Além disso, a protenção foi utilizada para

diminuir a seção das vigas e, consequentemente, o volume de concreto e o peso próprio

da estrutura. Além disso, conseguiu-se também reduzir muito as deformações da

estrutura. Todas as vigas de apoio têm seção padronizada tipo I, com 35 cm de altura.

Figura 36 – corte esquemático de uma viga de apoio


51

Além das vigas de apoio, o edifício conta também com vigas de fachada, que

além de suas funções de apoio, exercem também a função de fechamento do edifício.

Nessas vigas existe um local pré-definido para a colocação de aparelhos de ar

condicionado.

Para a montagem das vigas, os pilares já deveriam estar concretados e

desformados. Depois de desformados os pilares, as vigas eram então posicionadas em

seus locais finais de utilização e era colocada uma armadura negativa no nível de fundo

da laje, para dar continuidade às vigas. Em um segundo momento, armaduras negativas

no nível de topo da capa de concreto eram colocadas para resistir aos momentos finais

de cálculo. Através de concreto moldado in loco, as ligações viga – pilar eram

solidarizadas.

Figura 37 – Vigas centrais e de fachadas posicionadas e ligação viga – pilar solidarizada


Ressalta-se ainda que, por tratar-se de vigas totalmente pré-fabricadas, quando

de seu posicionamento, não há a necessidade de escoramento.

7.2.3.3 Lajes

O edifício é composto por lajes alveolares protendidas. Esse tipo de laje foi

escolhida por vencerem grandes vãos, possibilitando uma maior flexibilidade

arquitetônica e por não necessitarem de escoramento, o que aumenta a velocidade de

execução.

Além disso, as lajes alveolares são mais leves, diminuindo o peso final da

estrutura e, consequentemente, as dimensões das peças.

52

Como as vigas, as lajes alveolares utilizadas também têm dimensões

padronizadas, vencendo vãos de 8 m de comprimento, com largura individual de 1,25 m

e espessura, sem a capa de concreto, de 15 cm.

As lajes alveolares eram posicionadas sobre as vigas pré-fabricadas, depois das

mesmas já estarem posicionadas e solidarizadas. Depois de posicionadas as lajes, eram

posicionadas armaduras negativas apenas para conter a fissuração e, por fim, ara

realizada a concretagem da capa das lajes, que é constituída de uma camada de concreto

aplicado “in loco” de 5 cm de espessura.

Figura 38 – Montagem de uma laje alveolar


7.2.3.4 Elementos de fechamento

Para o fechamento do edifício, a empresa empreendedora optou por utilizar

painéis de vidro mas, em alguns pontos, vigas de fachada também exercem a função de

fechamento. Nessas vigas existem lugares pré-definidos para a colocação de aparelhos

de ar condicionado.

53

7.2.4 Montagem da estrutura

Como citado anteriormente, a empresa optou por utilizar uma estrutura mista

de concreto moldado “in loco” e peças de concreto pré-fabricadas.

A fundação do edifício é do tipo profunda moldada “in loco”, executada

mecanicamente com trado tipo hélice contínua e concretada no local de utilização. A

empresa optou por esse tipo de fundação pois fundações em concreto pré-moldado para

edifícios altos não são comuns e, além disso, problemas com quebras podem gerar

muitos prejuízos para a empresa.

Em relação à montagem da estrutura, a empresa não teve muitos contratempos,

já que houve um estudo prévio do local da obra e da disponibilidade de acesso dos

caminhões com as peças até o canteiro.

Figura 39 – Caminhão guincho transportando lajes alveolares


Normalmente, em edifícios de pequena altura, a estrutura é montada utilizando-

se guindaste sobre pneus ou esteira. Nesse caso, por tratar-se de um edifício alto, a

empresa utilizou caminhões guincho para içar algumas peças em pequenas alturas e uma

grua de 40 metros de lança e capacidade de içar 6 toneladas de peso.

54

Figura 40 – Grua utilizada para a montagem das peças do edifício


A montagem da estrutura era realizada em 6 etapas, sendo elas:

1-) Montagem das fôrmas e colocação da armaduras dos pilares;

2-) Concretagem dos pilares até o fundo da viga;

3-) Posicionamento da viga sobre o pilar (a viga apóia a armadura no topo do

pilar);

4-) Concretagem da ligação viga – pilar até o fundo da laje;

5-) Posicionamento das lajes apoiadas nas vigas ou pilares (no caso do núcleo

central de contraventamento);

6-) Concretagem da capa das lajes.

De acordo com a empresa, utilizou-se, tanto para as peças pré-fabricadas

quanto para as moldadas “in loco”, um concreto de Fck = 30 MPa.

A concretagem dos pilares era feita por pavimentos, assim como a montagem

das peças pré-fabricadas. De acordo com a empresa fornecedora da estrutura (Cassol

Pré-Fabricados), a montagem da estrutura poderia ser feita em um prazo de 5 dias por

pavimento mas, por determinação da empresa empreendedora (Kobrasol

Empreendimentos Imobiliários Ltda.), o cronograma determinava que a montagem

deveria ocorrer durante 10 dias para cada pavimento. O tempo total de montagem da

55

estrutura foi de 5 meses, que poderia ter sido reduzido para 3 meses de acordo com a

Cassol Pré-Fabricados.

Para aumentar a rigidez do edifício, a empresa optou pela realização de um

núcleo rígido de contraventamento composto pelos pilares dos elevadores e escadas.

Esses pilares são “pilares parede”, ou seja, um pilar com uma dimensão muito grande e

todo concretado “in loco”.

De acordo com a Cassol Pré-Fabricados, as vantagens desse sistema são a

redução dos desperdícios, o aumento da velocidade da obra, redução dos resíduos da

construção, diminuição do número de operários na obra e a diminuição drástica do

número de tomadas de decisões na obra.

A desvantagem que esse sistema apresenta, ainda de acordo com a empresa, é a

necessidade de equipamentos específicos para içamento das peças e a capacidade de

carga desses equipamentos.

56

8 CONCLUSÕES

Podemos concluir que a indústria dos pré-fabricados de concreto, por ser uma

indústria relativamente nova, se comparada a indústrias convencionais, ainda não

apresenta, no Brasil, uma grande padronização de informações e soluções. Porém,

existem inúmeras soluções, arranjos estruturais e processos construtivos em pré-

fabricados de concreto, cada qual com suas peculiaridades, que fazem com que cada

sistema tenha uma seqüência lógica de produção e montagem da estrutura.

Além da rapidez de execução, uma grande vantagem que os pré-fabricados de

concreto possuem é a capacidade de seus elementos horizontais, quando protendidos,

vencerem grandes vãos, aumentando a flexibilidade arquitetônica do projeto.

Para edifícios baixos, de até 8 pavimentos, a utilização de pilares pré-

fabricados pode conferir à construção uma maior rapidez, um melhor controle

dimensional das peças e, por intermédio dos núcleos de contraventamento, diminuem-se

muito os problemas com a estabilidade do edifício.

Para edifícios mais altos, com mais de 8 pavimentos, a utilização de pilares

pré-fabricados de concreto não mostrou-se uma opção viável no Brasil por causa da

dificuldade de encontrar-se equipamentos para o içamento. Portanto, para edifícios com

mais de 8 pavimentos, uma boa solução pode ser a utilização de pilares moldados “in

loco” e vigas e lajes pré-fabricadas. Com isso, pode-se conseguir uma estrutura quase

que monolítica, muito próxima das estruturas de concreto convencionais.

Por fim, a utilização de pilares moldados “in loco” pode ser um meio de

transição mais simples entre concreto moldado “in loco” e o concreto pré-moldado,

executando-se estruturas híbridas que utilizam o concreto moldado “in loco” para os

elementos verticais e o concreto pré-fabricado para os horizontais, possibilitando

estruturas com boa flexibilidade arquitetônica e estabilidade global.

57

9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ELLIOTT, K.S. Multi-Storey Precast Concrete Framed Structures. Oxford U.K., Ed.

Blackwell Science. 1996.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 9062:1985 – Projeto

e execução de estruturas de concreto pré-moldado. Rio de Janeiro. 1985.

TEIXEIRA, P.W.G.N. Estruturas espaciais de elementos pré-moldados delgados de

concreto. São Carlos. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos.

Universidade de São Paulo. 1994.

VASCONCELOS, A.C. O desenvolvimento da pré-fabricação no Brasil. Revista

Politécnica, n.200, p.44-60. 1988.

EL DEBS, M.K. Concreto pré-moldado: Fundamentos e aplicações. 1 ed. São Carlos.

Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.

MELO, C.E.E. Manual Munte em Pré-Fabricados de Concreto. 2 ed. Ed. PINI. São

Paulo.

CATOIA, B. Comportamento de vigas protendidas pré-moldadas com ligações semi-

rígidas. 2007, Dissertação (Mestrado) – Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia,

Universidade Federal de São Carlos, São Carlos. 2007.

SOUZA, A.S. Comportamento de elementos pré-moldados de concreto com ligações

semi-rígidas. 2006. Dissertação (Mestrado) - Centro de Ciências Exatas e de

Tecnologia, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos. 2006.

KATOIA, M.N. Estudo da continuidade em ligações laje-viga-pilar em estruturas pré-

moldadas de concreto. Dissertação (Mestrado) - Centro de Ciências Exatas e de

Tecnologia, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos. 2007.

58

FERNÁNDEZ ORDÓÑES, J.A. (ed.). (1974). Prefabricación: Teoria y práctica.

Barcelona, Editores técnicos associados, 2v.

ACKER, A.V. Manual de Sistemas Pré-Fabricados de Concreto. FIB, 2002. Tradução:

FERREIRA, M.A. ABCIC, 2003.

NETO, N.M. Estruturas pré-moldadas de concreto para edifícios de múltiplos

pavimentos de pequena altura: Uma análise crítica. 1998. Dissertação (Mestrado) –

Escola de Engenharia de São Carlos. Universidade de São Paulo.

RODRIGUES, P.P.F. e AGOPYAN, V. Controle de Qualidade na Indústria de Pré-

Fabricados. Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP. Departamento de

Engenharia de Construção Civil, São Paulo, 1991.

BOIÇA, S.M.R. Desempenho de Estruturas em Concreto: Proposta de Modelo de

Análise Comparativa Entre Sistemas Construtivos: Estudo de Caso. Dissertação

(Mestrado) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba. 2006.

Manual Munte de Projetos em Pré-Fabricados de Concreto / Munte Conctruções

Industrializadas; [Carlos Eduardo Emrich Melo, organizador] 1ª Ed., São Paulo: PINI,

2004 .

OLIVEIRA, V. P. Fachadas Arquitetônicas em Painéis Pré-Fabricados de Concreto.

Dissertação (Trabalho de conclusão de curso) – Universidade Anhembi Morumbi, São

Paulo, 2004.

ABCIC – Associação Brasileira da Construção Industrializada de Concreto:“Pré-

Moldados de Concreto – Coletânea de Obras Brasileiras”. 1ª Ed. Impressão: IBEP

Gráfica. São Paulo, 2008.

Documents

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS DEPARTAMENTO DE ... · A indústria dos pré-fabricados de concreto contribui muito para essa otimização, ... A utilização de estruturas em