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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA
ENGENHARIA CIVIL
DANIELA CRISPIM SILVA
ESTUDO COMPARATIVO DE ALTERNATIVAS ESTRUTURAIS PARA UM BLOCO DIDÁTICO MODELO DA UFC
FORTALEZA 2009
ii
DANIELA CRISPIM SILVA
ESTUDO COMPARATIVO DE ALTERNATIVAS ESTRUTURAIS PARA UM BLOCO DIDÁTICO MODELO DA UFC
Monografia submetida à Coordenação do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil. Orientadora: Profa. Magnólia Maria Campelo Mota, M.Sc.
FORTALEZA 2009
iii
DANIELA CRISPIM SILVA
ESTUDO COMPARATIVO DE ALTERNATIVAS ESTRUTURAIS PARA UM BLOCO DIDÁTICO MODELO DA UFC
Monografia submetida à Coordenação do Curso de Engenharia Civil, da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para a obtenção do grau de Engenheiro Civil.
Aprovada em 02 / 12 / 2009
BANCA EXAMINADORA
_______________________________________________________ Prof. M.Sc. Magnólia Maria Campelo Mota (Orientadora)
Universidade Federal do Ceará - UFC
_______________________________________________________ Prof. D. Sc. Augusto Teixeira de Albuquerque
Universidade Federal do Ceará - UFC
________________________________________________________ Prof. M.Sc. Joaquim Eduardo Mota Universidade Federal do Ceará - UFC
iv
AGRADECIMENTOS
Agradeço aos meus pais e ao meu irmão que sempre estiveram ao meu lado, me
apoiando e principalmente me incentivando.
Ao meu grande amigo e companheiro Renato, que me deu suporte e conforto nas
horas mais difíceis, sendo meu conselheiro e me ajudando a compreender que os grandes
problemas que eu pensava que tinha, na verdade eram menores do que eu imaginava e, com
sua tranqüilidade, me fazia ver que tudo era bem mais simples de se resolver.
Aos Engenheiros Marcelo Silveira e Denise Silveira que abriram as portas da MD
Engenheiros Associados e possibilitaram a realização de grande parte deste projeto, e também
ao Engenheiro Alexandre Teixeira pela sua paciência inesgotável ao me ajudar no uso dos
programas utilizados durante o projeto e por se prontificar em discutir e responder várias das
minhas dúvidas.
A todos os meus mestres do curso de Engenharia Civil, pela dedicação e pelos
conhecimentos compartilhados, mas principalmente aos professores Joaquim Mota e Augusto
Albuquerque que tanto contribuíram opinando, dando boas idéias e diretrizes para a realização
deste projeto, em especial por terem acrescentado tanto para minha formação como
Engenheira Civil.
E finalmente à professora Magnólia Maria de Campelo Mota por sua colaboração
em minha formação profissional, dedicação e paciência ao me orientar e, principalmente, por
ter concordado em fazer parte desse momento tão importante que foi a elaboração do trabalho
final para a conclusão do meu curso superior.
v
RESUMO
O REUNI, Programa de Apoio ao Plano de Reestruturação e Expansão das Universidades Federais, visa expandir a disponibilidade de vagas para estudantes de graduação nas universidades federais. Para comportar maior número de alunos, será necessária a disponibilidade de maior infraestrutura física nos campi. Para tais construções existem diversos sistemas estruturais para se adequar a arquitetura adotada, entretanto como os recursos financeiros são limitados, deve-se optar pelo sistema mais econômico e de melhor eficiência. Esta escolha é bastante relevante, pois é comprovado que a etapa da estrutura de uma edificação corresponde há mais de 25% do custo total da obra. Desta forma, foi adotada uma arquitetura padrão de um bloco modelo da Universidade Federal do Ceará, escolhidos 4 sistemas estruturais (estrutura convencional de laje maciça, estrutura convencional de laje nervurada, estrutura convencional de laje treliçada e estrutura de concreto pré-fabricado) afim de se realizar as devidas comparações. Como a arquitetura escolhida possui característica modular, foi utilizado apenas um módulo para realizar o dimensionamento para então coletar os dados de consumo dos materiais utilizados (concreto, aço e formas). No final da pesquisa foi definida a estrutura economicamente mais viável para este tipo de estrutura. Palavras-chaves: Concreto armado, Sistemas estruturais, Comparações de custos.
vi
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 – Exemplo de laje maciça (MSE, 2009). .................................................................. 5
Figura 2.2 – Esquema da laje treliçada (BÖGER, 2007). ........................................................... 6
Figura 2.3 – Laje Treliçada (BÖGER, 2007). ............................................................................. 7
Figura 2.4 – Esquema da laje nervurada. .................................................................................... 8
Figura 2.5 – Exemplo de laje nervurada. .................................................................................... 8
Figura 2.6 – Esquema de uma estrutura pré-moldada (Revista Téchne, 2008). ......................... 9
Figura 2.7 – Laje alveolar. ........................................................................................................ 11
Figura 3.1 – Corte DD. ............................................................................................................. 13
Figura 3.2 – Pavimento Superior. ............................................................................................. 14
Figura 3.3 – Módulo utilizado para o estudo. ........................................................................... 15
Figura 4.1 – Forma do piso superior da estrutura com laje maciça. ......................................... 19
Figura 4.2 – Forma do piso superior da estrutura com laje nervurada. .................................... 23
Figura 4.3 – Corte transversal da nervura adotada. .................................................................. 24
Figura 4.4 – Forma do piso superior da estrutura com laje treliçada. ....................................... 28
Figura 4.5 – Forma do piso superior da estrutura pré-fabricada. .............................................. 33
Figura 4.6 – Laje Alveolar pré-fabricada. ................................................................................. 34
Figura 4.7 – Seção da viga pré-fabricada com laje alveolar e capeamento. ............................. 35
Figura 4.8 – Gráfico comparativo do volume de concreto (m³). .............................................. 39
Figura 4.9 – Gráfico comparativo do peso do aço (kg) ............................................................ 40
Figura 4.10 – Gráfico comparativo da área de forma (m²). ...................................................... 41
Figura 4.11 – Gráfico comparativo da espessura média (cm). ................................................. 42
Figura 4.12 – Gráfico comparativo da taxa de aço (kg/m³). ..................................................... 43
Figura 4.13 – Gráfico comparativo da taxa de aço II (kg/m²). ................................................. 44
Figura 4.14 – Gráfico comparativo da taxa de forma (m²/m²). ................................................. 45
Figura 4.15 – Gráfico comparativo do orçamento (R$). ........................................................... 46
Figura 4.16 – Gráfico comparativo percentual do orçamento (%). .......................................... 47
Figura 4.17 – Divisão da estrutura em trechos iguais para as etapas de concretagem. ............ 48
vii
LISTA DE TABELAS
Tabela 4.1 – Deformação das lajes. .......................................................................................... 20
Tabela 4.2 - Quantitativo do módulo da estrutura com laje maciça. ........................................ 21
Tabela 4.3 – Resumo do consumo dos materiais para a estrutura com lajes maciças. ............. 22
Tabela 4.4 – Índices obtidos para a estrutura com lajes maciças. ............................................. 22
Tabela 4.5 – Orçamento para um módulo da estrutura com laje maciça. ................................. 22
Tabela 4.6 - Quantitativo do módulo da estrutura com laje nervurada. .................................... 25
Tabela 4.7 – Resumo do consumo dos materiais para a estrutura com lajes nervurada. .......... 26
Tabela 4.8 – Índices para a estrutura com laje nervurada. ........................................................ 26
Tabela 4.9 – Caixotes por pavimento. ...................................................................................... 26
Tabela 4.10 – Orçamento para um módulo da estrutura com laje nervurada. .......................... 27
Tabela 4.11 – Deformação das lajes. ........................................................................................ 29
Tabela 4.12 – Quantitativo do módulo da estrutura com laje treliçada. ................................... 30
Tabela 4.13 – Resumo do consumo dos materiais para a estrutura com laje treliçada. ............ 31
Tabela 4.14 – Índices para a estrutura com laje treliçada. ........................................................ 31
Tabela 4.15 – Outros elementos. .............................................................................................. 31
Tabela 4.16 – Orçamento para um módulo da estrutura com laje treliçada. ............................ 32
Tabela 4.17 – Deformações dos painéis de lajes alveolares. .................................................... 34
Tabela 4.18 – Quantidade de cordoalhas por viga. ................................................................... 35
Tabela 4.19 – Consumo dos materiais para a estrutura pré-fabricada. ..................................... 36
Tabela 4.20 – Índices para a estrutura pré-fabricada. ............................................................... 36
Tabela 4.21 – Orçamento para um módulo da estrutura com laje treliçada. ............................ 37
Tabela 4.22 – Resumo para comparação dos sistemas estruturais............................................ 38
Tabela 4.23 – Produtividade dos funcionários. ......................................................................... 49
Tabela 4.24 – Tempo de montagem das peças da estrutura pré-fabricada. .............................. 50
viii
SUMÁRIO
1.1. Objetivo Geral ............................................................................................................. 2
1.2. Objetivos Específicos ................................................................................................. 3
1.3. Estrutura do Trabalho ................................................................................................. 3
2.1. Estrutura Convencional com Laje Maciça .................................................................. 5
2.2. Estrutura Convencional com Laje Treliçada............................................................... 6
2.3. Estrutura Convencional com Laje Nervurada ............................................................. 7
2.4. Estrutura Pré-Fabricada .............................................................................................. 9
3.1. Caracterização do Edifício ........................................................................................ 12
3.2. Índices para comparação ........................................................................................... 16
3.2.1. Espessura média .................................................................................................... 16
3.2.2. Taxa de aço ........................................................................................................... 16
3.2.3. Taxa de aço II ....................................................................................................... 17
3.2.4. Taxa de forma ....................................................................................................... 17
4.1. Resultados ................................................................................................................. 18
4.1.1. Estrutura com Laje Maciça ................................................................................... 18
4.1.2. Estrutura com Laje Nervurada .............................................................................. 23
4.1.3. Estrutura com Laje Treliçada ................................................................................ 28
4.1.4. Estrutura Pré-Fabricada ........................................................................................ 33
4.2. Comparações ............................................................................................................. 38
4.2.1. Volume de concreto (m³) ...................................................................................... 39
4.2.2. Peso do Aço (kg) ................................................................................................... 40
4.2.3. Área de forma (m²) ............................................................................................... 41
4.2.4. Espessura média (cm) ........................................................................................... 42
4.2.5. Taxa de aço (kg/m³) .............................................................................................. 43
4.2.6. Taxa de aço II (kg/m²) .......................................................................................... 44
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................... vi
LISTA DE TABELAS ............................................................................................................. vii
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 1
2. CARACTERIZAÇÃO DOS SISTEMAS ESTRUTURAIS ............................................... 5
3. METODOLOGIA ............................................................................................................. 12
4. RESULTADOS E COMPARAÇÕES .............................................................................. 18
ix
4.2.7. Taxa de forma (m²/m²) .......................................................................................... 45
4.2.8. Comparação do orçamento (R$) ........................................................................... 46
4.2.9. Tempo de Execução (dias) .................................................................................... 48
5. CONCLUSÃO .................................................................................................................. 51
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 52
LISTA DE ANEXOS ................................................................................................................ 54
1
1. INTRODUÇÃO
O Programa de Apoio ao Plano de Reestruturação e Expansão das Universidades
Federais – REUNI visa expandir a disponibilidade de vagas para estudantes de graduação nas
universidades federais.
No dia 19 de outubro de 2007 foi realizada uma Síntese da proposta da UFC para
o programa REUNI (CONSUNI,2007) e, de acordo com esta síntese, haverá uma adição de
1310 vagas relativas a novos cursos e 810 relativas a abertura de mais vagas para cursos já
existentes. Para abrigar maior número de estudantes, será necessário, dentre várias propostas
de reestruturação, que as faculdades federais realizem a construção de infra-estrutura física
em seus campi.
De acordo com o item I do artigo 3º do decreto n.º 6.096, de 24 de abril de 2007
o Ministério da Educação destinará ao Programa recursos financeiros, que serão reservados a cada universidade federal, na medida da elaboração e apresentação dos respectivos planos de reestruturação, a fim de suportar as despesas decorrentes das iniciativas propostas especialmente no que respeita a
I - construção e readequação de infra-estrutura e equipamentos necessários à realização dos objetivos do Programa. (BRASIL, 2007)
Para realização da construção da infra-estrutura proposta pelo REUNI, será
necessário que os recursos disponibilizados pelo Ministério da Educação sejam otimizados,
motivo pelo qual estimula a realização de comparações entre orçamentos para que se
determinem valores destas obras que se adéqüem às limitações financeiras do programa.
De acordo com Costa (1997 apud ALBUQUERQUE, 1999) a estrutura de uma
edificação representa cerca de 15% a 20% do custo total de uma construção. Devido essa
significativa porcentagem, é relevante a justificativa para o estudo de alternativas estruturais
para a escolha da solução mais econômica.
A definição da forma de um edifício vai além da escolha do sistema estrutural a
ser utilizado. É necessária, antes de tudo, a realização de um estudo prévio do projeto
arquitetônico avaliando as necessidades do projeto e os detalhes estéticos a serem respeitados.
Segundo Corrêa e Naveiro (2005) é de grande importância a compatibilização das atividades
técnicas de projeto, tais como arquitetura, estrutura, instalações prediais, iluminação,
comunicação visual, paisagismo, impermeabilização, entre outras.
Além disso, de acordo com Goldman (1986, apud CORRÊA E NAVIERO, 2005)
a integração entre arquitetura e estrutura deve ser bem estudada para que se evitem erros e,
2
consequentemente, futuras correções na estrutura, pois os custos referentes à execução
estrutural estão em torno de 19% a 26% do custo total da edificação. Já os custos dos projetos
executivos variam entre 1,6% a 2,7% do custo total de um edifício, sendo menos onerosa a
correção na fase de projeto do que em uma obra já executada.
Além da devida compatibilização entre projetos, outra etapa importante de um
projeto é a realização de comparações entre diferentes sistemas estruturais. De acordo com
Spohr (2008) “[...] a busca por soluções mais econômicas que as convencionais tornou-se uma
preocupação para os construtores.” A escolha do sistema estrutural não pode ser realizada sem
um estudo prévio. Esta decisão é de extrema importância, pois irá refletir em várias etapas da
construção, além do custo final da obra.
Geralmente, o principal interesse do construtor é a escolha da solução estrutural
mais viável economicamente. Entretanto, segundo Laranjeiras (1995, apud ALBUQUERQUE
1999) o sistema estrutural escolhido deve atender não só as condições econômicas, mas
também as seguintes condições: segurança e durabilidade, compatibilização com a
arquitetura, funcionalidade, condições construtivas, condições estruturais e integração com os
demais projetos. São esses os fatores que o engenheiro deve atentar antes de verificar a
solução menos dispendiosa.
O conceito de solução econômica geralmente vem atrelado ao menor volume de
concreto e/ou menor quantidade de armadura utilizada. Entretanto, de acordo com
Albuquerque (1999) os engenheiros vêm se conscientizando que cerca de 30% do custo da
estrutura refere-se à forma, e a ela estão atrelados mão-de-obra e tempo de execução.
Para a comparação econômica dos diferentes sistemas estruturais, é necessário que
seja realizado o dimensionamento de cada uma das estruturas. Segundo Spohr (2008),
poderosos softwares ajudam na análise da estrutura e aceleram a produtividade no
detalhamento dos projetos. Vale lembrar que a estrutura ao ser dimensionada deve obedecer
às prescrições da norma quanto à deformação e capacidade de resistência das peças.
1.1. Objetivo Geral
Neste trabalho serão estudados e comparados diferentes sistemas estruturais para
um bloco modelo didático da Universidade Federal do Ceará a fim de se determinar a
alternativa estrutural mais econômica. Serão definidos 4 tipos de sistemas estruturais para
3
verificação de custo, tanto do consumo de material como de execução da estrutura, para obter
a opção mais barata para construção de blocos didáticos para a Universidade Federal do
Ceará.
1.2. Objetivos Específicos
Os seguintes objetivos específicos devem ser alcançados:
• Estudar a importância da escolha do sistema estrutural e determinação da
forma do pavimento;
• Dentro da revisão bibliográfica, caracterizar os diferentes tipos de sistemas
estruturais, apontando as vantagens e desvantagens;
• Estudar o funcionamento dos programas utilizados pelo Sistema
CAD/TQS que foi o software adotado para realização da análise e
dimensionamento das estruturas.
• Estudar a Norma Brasileira NBR 8681:2003 – Ações e segurança nas
estruturas – Procedimento, para obtenção de pavimentos com altura de laje
mínima, mas dentro das limitações de deformações exigidas pela Norma
Brasileira NRB 6118:2003 – Projetos de estruturas de concreto –
Procedimentos.
1.3. Estrutura do Trabalho
Esta monografia está dividida em cinco capítulos, onde o primeiro é esta
introdução que trata da contextualização do problema, motivação e objetivos
No segundo capítulo os quatro tipos de estruturas são caracterizados, apontando
peculiaridade, vantagens e desvantagens de cada sistema.
No terceiro capítulo está descrita a metodologia utilizada para a pesquisa. Neste
item é apresentada a arquitetura da edificação estudada e mostrado os índices que foram
adotados para realizar as comparações.
4
O quarto capítulo é dividido em duas partes: primeiramente são mostrados os
resultados dos sistemas estudados, onde são apresentadas as formas utilizadas e para cada
uma delas o quantitativo do consumo dos materiais, os índices para comparações e o
orçamento da estrutura. Em seguida, com base nos resultados é feita a comparação
propriamente dita.
O quinto capítulo aborda as considerações finais das comparações realizadas e as
recomendações para estudos posteriores.
5
2. CARACTERIZAÇÃO DOS SISTEMAS ESTRUTURAIS
Para realizar a comparação dos quatro sistemas estruturais escolhidos (estrutura
com lajes maciças, estrutura com lajes nervuradas, estrutura com lajes treliçadas e estrutura de
concreto pré-fabricado) será feita uma caracterização dos mesmos, além de apontar as
vantagens e desvantagens de cada um.
2.1. Estrutura Convencional com Laje Maciça
A laje é um elemento estrutural plano que possui duas dimensões muito maiores
que a terceira, esta chamada de espessura. Este elemento recebe cargas distribuídas por área
de maneira perpendicular as maiores dimensões. Uma das características da laje maciça é que,
apesar de se considerar uma direção principal de apoio, o carregamento é distribuído entre
todas as vigas do contorno, como mostra a Figura 2.1.
Figura 2.1 – Exemplo de laje maciça (MSE, 2009).
Devido às restrições adotadas aos valores de flechas na NBR 6118 (2003), as
estruturas de lajes maciças limitam-se a vãos de até 5m na menor direção. Vãos maiores que
esses tornam a estrutura ante-econômica, haja vista que existem outros sistemas estruturais
para estas situações.
Este sistema foi por muito tempo a solução mais utilizada nas edificações,
portanto o treinamento da mão-de-obra já está bastante consolidado. Outra vantagem deste
6
sistema é que ele proporciona boa estabilidade global devido à grande quantidade de pórticos
formados por vigas e pilares. De acordo com Carvalho (2007), se comparada com a laje do
tipo pré-moldada treliçada, a laje maciça possui outra vantagem durante a execução, pois
permite a colocação de instalações elétricas antes da concretagem.
Os modelos estruturais formadas por esse tipo de sistema necessitam de uma
grande quantidade de vigas, já que os vãos possuem comprimentos limitados. A existência de
muitas vigas torna o pavimento muito recortado, o que diminui a produtividade da construção
e inviabiliza o reaproveitamento das formas. Outra desvantagem apontada por Albuquerque
(1999) é que para este tipo de sistema há grande consumo de forma, aço e concreto.
2.2. Estrutura Convencional com Laje Treliçada
O sistema de laje treliçada é uma solução adotada para edificações de pequeno e
médio porte. Assim como as lajes maciças, este tipo de estrutura é utilizado para vencer vãos
pequenos e médios não suportando cargas elevadas.
Figura 2.2 – Esquema da laje treliçada (BÖGER, 2007).
A composição da laje treliçada é feita por treliças de concreto pré-moldado
armada com aço em forma de treliças espaciais, por lajotas cerâmicas e por uma capa de
concreto moldada no local, como mostra a Figura 2.2. Para vãos pequenos, podem ser
executadas com alturas próximas as adotadas para lajes maciças, possuindo a vantagem de
serem mais leves se comparada às lajes maciças. Isso ocorre devido à utilização de lajotas
cerâmicas cujo peso próprio é menor que o do concreto, como pode ser visto na Figura 2.3.
7
Figura 2.3 – Laje Treliçada (BÖGER, 2007).
As lajes são geralmente armadas de forma unidirecional apoiando-se apenas em
duas vigas. Com isso, as vigas paralelas ao sentido principal das treliças das lajes recebem
pouca ou nenhuma carga, sendo utilizadas apenas para a estabilidade global do edifício. Em
contra partida, as vigas perpendiculares as treliças recebem praticamente todo o carregamento
da laje, sendo muito mais solicitadas.
Uma das grandes vantagens das lajes treliçadas é a fácil montagem, dispensando o
uso de forma e também de mão-de-obra especializada. Além disso, a treliça possui baixo peso
o que permite facilidade no manuseio e transporte das peças pré-moldadas.
2.3. Estrutura Convencional com Laje Nervurada
Segundo Pinheiro (2007) a laje nervurada é um sistema formado por um conjunto
de vigas que se cruzam solidarizando-se à mesa. Assim, como as lajes maciças esse tipo de
laje se apóia em todas as vigas que a circundam, distribuindo de forma mais uniforme o
carregamento para todas as vigas. O grande diferencial deste tipo de laje é que ela aproveita
melhor as propriedades do aço e do concreto, ou seja, as nervuras armadas se responsabilizam
pelas tensões de tração enquanto que a mesa suporta os esforços de compressão. Na Figura
2.4 pode-se observar um corte esquemático de uma laje nervurada.
8
Figura 2.4 – Esquema da laje nervurada.
As lajes nervuradas possuem alturas superiores que as utilizadas nas lajes
maciças. Com este aumento de altura há maior ganho na inércia, aumentando a rigidez da
peça. Como são constituídas por nervuras espaçadas por materiais mais leves que o concreto,
ou mesmo por vazios, há diminuição significativa do peso próprio da laje, e como
conseqüência há redução nas deformações permitindo a utilização deste sistema para vãos
maiores que 6 metros. Como as lajes nervuradas permitem que se atinjam maiores dimensões
de vãos, há necessidade de um menor número de vigas para o pavimento, diminuindo os
recortes na forma, o que otimiza a execução do pavimento.
Figura 2.5 – Exemplo de laje nervurada.
Além disso, este sistema estrutural permite economia no consumo de concreto, já
que são utilizados materiais inertes abaixo na linha neutra, região que realmente não necessita
das propriedades de compressão do concreto.
9
Os caixotes de propileno têm sido o mais adotado para esse tipo de sistema. Este
material possui grande resistência e durabilidade, permite economia de madeira, maior
velocidade de execução devido às facilidades de montagem e desforma e conseqüentemente
aumento da produtividade. Além disso, os caixotes podem ser reutilizados dezenas de vezes.
Na Figura 2.5 pode ser visto um exemplo da laje nervurada.
2.4. Estrutura Pré-Fabricada
Estruturas pré-moldadas são aquelas que possuem os elementos, ou grande parte
deles, produzidos fora do local de construção. Esta idéia surgiu com intuito de modificar os
métodos utilizados atualmente tornando-os mais racionais. Tem-se o intuito de industrializar a
construção civil, evitando desperdícios e aumentando a produtividade.
Através do uso de estruturas pré-moldadas podem-se reduzir custos no consumo
de materiais (aço e concreto), mas principalmente atingir economias no que diz respeito à
forma e cimbramento, que representam gastos significativos em uma construção. A Figura 2.6
mostra um desenho esquemático uma estrutura pré-fabricada.
Figura 2.6 – Esquema de uma estrutura pré-moldada (Revista Téchne, 2008).
10
O uso deste tipo de sistema estrutural está bastante atrelado ao desenvolvimento
tecnológico de um país, pois, através destes avanços, há maior disponibilidade de
equipamentos para auxiliar nas construções. Juntamente com o crescimento da tecnologia
existe o fenômeno da diminuição da disponibilidade de mão-de-obra barata, ou seja, torna-se
mais oneroso realizar construções consideradas artesanais.
A característica mais atrativa deste sistema estrutural é o ganho no tempo de
execução da obra. Como os elementos vêm prontos da fabrica, são apenas montados e
solidarizados no canteiro de obra.
Os elementos componentes das estruturas pré-moldadas devem possuir dimensões
e pesos que permitam transporte para o local da obra e principalmente a montagem. Além
disso, no caso de obras de menor porte, deve-se optar por modelos de peças já existentes no
mercado, pois é necessário um número grande de peças para que a produção de novas formas
seja viável economicamente.
Durante a fase de dimensionamento e detalhamento das peças, deve-se considerar
não só os esforços existentes devido à posição final da peça construída, mas também prever as
condições de esforços durante a movimentação dentro da indústria, transporte das peças para
o canteiro de obras, movimentação e içamento inclusive o momento em que a peça se
encontra montada, mas não consolidada com os outros elementos.
As peças de uma estrutura pré-moldada podem ser executadas com armaduras
protendidas (pré-tração). A protensão proporciona a utilização de peças de grandes
comprimentos, o que permite vencer grandes vãos. Além da velocidade de execução, esta é
uma das características deste sistema estrutural que o torna bastante competitivo.
De acordo com El Debs (2000) as estruturas formadas por peças pré-moldadas
dispõem de várias vantagens, tais como:
• Facilidade de produção dos elementos na fábrica com melhor
aproveitamento do material;
• Aumento da reutilização das formas e redução do uso de cimbramento;
• Possibilidade de uso de protensão com armaduras pré-tracionadas;
• Disponibilidade de maior controle de qualidade;
• Maior produtividade da mão-de-obra;
• Velocidade na construção da edificação.
Quanto às desvantagens, estas são consideradas como supostos inconvenientes:
11
• Há necessidade de se prever todas as ligações entre todas as peças na fase
da concepção do projeto;
• Dificuldade na movimentação e na precisão do posicionamento das peças;
• Dependendo da região onde haverá a obra, pode haver restrições quanto à
disponibilidade de equipamentos para a execução da obra;
• Não monolitismo entre os elementos;
• A arquitetura deve dispor de certa modulação para que seja viável a
escolha deste tipo de sistema.
• Necessita de determinado volume de demanda para que seja viável a
utilização.
Para o estudo em questão serão utilizados os seguintes elementos pré-moldados:
lajes alveolares e vigas, mostrados na Figura 2.7.
Figura 2.7 – Laje alveolar.
12
3. METODOLOGIA
O lançamento e dimensionamento dos seguintes modelos: estrutura com laje
maciça, estrutura com laje nervurada e as vigas da estrutura com laje treliçadas serão
realizados por intermédio do Sistema CAD/TQS, um software utilizado para análise e
dimensionamento de estruturas de concreto armado. Tanto as lajes da estrutura treliçada como
a estrutura de concreto pré-fabricado não serão estudada por intermédio Sistema CAD/TQS
sendo então utilizados outros softwares, tais como: o FTOOL e planilhas do Microsoft Excel
para o dimensionamento.
Devido à modulação existente na arquitetura da edificação, será adotado apenas
um módulo para ser detalhado. A partir dele serão calculados os consumos dos materiais
(concreto, aço e área de forma) para realizar as comparações entre os índices obtidos. Será
feito também o orçamento de um módulo para cada estrutura.
Por fim, serão mostrados os resultados. A partir deles serão feitas as comparações
entre os sistemas utilizados para então chegar à conclusão da estrutura mais viável.
3.1. Caracterização do Edifício
Para a realização deste estudo, foi escolhido um edifício padrão de salas de aula
utilizado pela Universidade Federal do Ceará (UFC). A edificação é composta por térreo,
pavimento superior e coberta de acordo com o corte mostrado na Figura 3.1; possui 700,70m²
de área de laje do pavimento superior, como mostra a Figura 3.2.
13
Figura 3.1 – Corte DD.
Por se tratar de uma edificação construída em um campus da universidade em área
urbana, foi considerado grau de agressividade II. Sendo assim, o cobrimento adotado será de
2,5cm para lajes e 3,0cm para vigas.
Será adotado para a concepção das estruturas com lajes maciças, lajes nervuradas
e lajes treliçadas um fck de 25MPa. Para a estrutura de concreto pré-moldado, devido o uso da
protensão dos elementos de vigas e de lajes alveolares, será adotado um fck de 40MPa.
Baseando-se na Norma Brasileira NBR 6120 (1980) – “Cargas para o cálculo de
estruturas de edificações”, para o carregamento serão consideradas ações permanentes que são
as cargas correspondentes ao peso próprio da estrutura e de elementos construtivos que farão
parte da estrutura, tais como paredes e revestimento. Além destas cargas, também serão
consideradas cargas acidentais que são determinadas a partir do uso da estrutura.
Nas cargas permanentes foi adotada uma carga de revestimento de 1kN/m². Nas
paredes foi considerado o uso de tijolo cerâmico furado com peso específico de 13kN/m³.
Finalmente, para as cargas acidentais, foi utilizado uma carga de 3kN/m². Os efeitos do vento,
por serem pequenos para esta edificação que possui apenas 2 pavimentos foram desprezados.
14
Figura 3.2 – Pavimento Superior.
15
Na Figura 3.2 está delimitado pelo retângulo o módulo a ser estudado para realizar
as comparações. Deve-se ressaltar que o edifício possui quatro módulos de 9,60m de largura
por 15,00m de comprimento e ainda um quinto módulo com 9,60m de largura com
comprimento variável devido à caixa de escada. Na Figura 3.3 pode ser observado em
destaque o módulo que será utilizado para o estudo.
Figura 3.3 – Módulo utilizado para o estudo.
Finalmente, é importante frisar que não serão considerados para comparação os
pilares, pois a estrutura possui carregamentos similares para os diferentes sistemas estudados.
16
3.2. Índices para comparação
Serão calculados os quantitativos dos materiais utilizados em cada sistema
estrutural (concreto, aço e forma) e para comparar os diferentes tipos de estruturas serão
realizados os cálculos dos seguintes índices: espessura média, taxa de aço, taxa de aço II e
taxa de forma.
Além do calculo dos índices, será realizado o orçamento de cada sistema com
base dos valores da tabela de preços da Secretaria Municipal de Desenvolvimento Urbano e
Infra-Estrutura (SEINF, 2009).
3.2.1. Espessura média
Este índice é calculado somando-se todo o volume de concreto de um pavimento e
dividindo pela área estrutural em planta da edificação.
Espessura média = ²)m(A³)m(V
(1)
3.2.2. Taxa de aço
Trata-se da razão entre o peso do consumo total de aço (P) e o volume de concreto
(V).
Taxa de aço = ³)m(V)kg(P
(2)
17
3.2.3. Taxa de aço II
É a relação entre o peso do consumo total de aço (P) e a área estrutural em planta
do edifício (A).
Taxa de aço II = ²)m(A)kg(P
(3)
3.2.4. Taxa de forma
É a cálculo entre a área de forma para todos os elementos (F) dividida pela a área
estrutural em planta do edifício (A).
Taxa de forma = ²)m(A²)m(F
(4)
18
4. RESULTADOS E COMPARAÇÕES
Neste capítulo primeiramente serão mostrados os resultados obtidos para cada
estrutura. O resultado será composto pela forma utilizada para detalhamento, quantitativo dos
materiais, índices calculados. Em seguida, serão feitas as comparações entre as estruturas,
mostrando tabelas com os índices correspondentes a cada uma e o preço final calculado no
orçamento.
O consumo total dos materiais e os índices calculados para os módulos de cada
uma das estruturas não são suficientes para se obter a solução mais econômica. Para esse tipo
de comparação é necessário verificar todos os itens que compõe a execução da estrutura,
desde escoramentos, cimbramento, tipo de forma utilizado etc. Diante disto, para realizar o
orçamento foi adotada a tabela de preços da SEINF para consulta dos preços das composições
utilizadas.
Algumas das composições necessárias para a realização do orçamento não
existiam na tabela de preços da SEINF, portanto, foram necessários alguns ajustes para que as
composições se adequassem a estrutura. Estes ajustes serão comentados nas estruturas
correspondentes.
As composições utilizadas da tabela de preço da SEINF, assim como as
composições ajustadas encontram-se respectivamente nos ANEXO A e ANEXO B.
4.1. Resultados
4.1.1. Estrutura com Laje Maciça
A forma desde sistema estrutural foi definida de acordo com a modulação da
arquitetura que estipulava pilares a cada 4,80m na horizontal e três pilares na vertical, Figura
4.1. Como as lajes do tipo maciça não são viáveis para vãos maiores que 5 m na menor
direção foi necessário colocar vigas na direção vertical, seguindo a mesma modulação dos
pilares. Foram adotadas vigas com 12 cm por 60 cm nas extremidades devido ao menor
carregamento proveniente das lajes. Já para as vigas intermediárias (vigas V5 e V6 da Figura
19
4.1) foi necessária uma base de 20 cm, mas assim mesmo foi preciso colocar armadura dupla
devido os momentos altos nos apoios centrais. Para as vigas da coberta foram adotadas vigas
com altura de 60 cm.
No ANEXO D, pode ser visto a forma dos dois pavimentos assim como o
detalhamento das vigas e das lajes.
Figura 4.1 – Forma do piso superior da estrutura com laje maciça.
Para as lajes do pavimento superior seria necessária uma altura de 11 cm devido
as deformações existentes no meio do vão. Porém, para torná-las mais competitivas foi
adotado altura de 10 cm e considerada uma contra flecha de 1,00cm. Para as lajes da coberta,
como o carregamento é inferior ao do pavimento superior, não será necessário contra flecha.
20
Vale frisar que o limite adotado pela NBR 6118 (2003) de deformação (δ) de 250l≤δ foi
respeitado como mostra a Tabela 4.1 a seguir:
Tabela 4.1 – Deformação das lajes.
Comp. do vão (cm)
Limite de flecha (cm)
Deformação calculada
(cm)
Contra Flecha
Adotada (cm)
Deformação Final (cm)
Pav. Superior 480 1,92 1,93 1,00 0,93
Coberta 480 1,92 1,23 0,00 1,23
Na Tabela 4.2 está o quantitativo para um módulo da estrutura com laje maciça.
Na Tabela 4.3 mostra o resumo do quantitativo da Tabela 4.2 e na Tabela 4.4 encontram-se os
resultados do cálculo dos índices para este sistema estrutural.
21
Tabela 4.2 - Quantitativo do módulo da estrutura com laje maciça.
Materiais Pav. Superior Coberta TOTAL
Volume de Concreto 41,36 m³
- Lajes 13,61 15,83 29,44 m³
- Vigas 6,45 5,48 11,92 m³
Forma
- Área de Forma 455,99 m²
- Laje 136,08 158,31 294,38 m²
- Viga 82,87 78,74 161,61 m²
- Projeção 314,26 m²
- Laje 136,08 158,31 294,39 m²
- Viga 10,75 9,13 19,87 m²
Projeção do Edifício (escoramento considerando o pavimento coberta) 167,43 m²
Armadura Fina CA 60 415,00 kg
- Vigas
- Φ 4.2 0 0 0,00 kg
- Φ 5.0 55,5 78,5 134,00 kg
- Lajes
- Φ 4.2 0 0 0,00 kg
- Φ 5.0 0 281 281,00 kg
Armadura Fina CA 50 - (3.4 A 6.0) 1768,00 kg
- Vigas
- Φ 6.3 106,5 111,5 218,00 kg
- Φ 8.0 84,5 0 84,50 kg
- Lajes
- Φ 6.3 308,5 219 527,50 kg
- Φ 8.0 532 406 938,00 kg
Armadura Média CA 50 - (6.3 A 10.0) 1703,50 kg
- Vigas
- Φ 10.0 78 114 192,00 kg
- Lajes 0
- Φ 10.0 988,5 523 1511,50 kg Armadura Grossa CA 50 - (12.5 A 25.0) 468,00 kg
- Vigas
- Φ 12.5 92,5 44,5 137,00 kg
- Φ 16.0 116 101,5 217,50 kg
- Φ 20.0 97 16,5 113,50 kg
- Lajes
- Φ 12.5 0 0 0,00 kg
- Φ 16.0 0 0 0,00 kg
- Φ 20.0 0 0 0,00 kg
22
Tabela 4.3 – Resumo do consumo dos materiais para a estrutura com lajes maciças.
Volume de
Concreto (m³)
Área de Forma
(m²)
Peso da
Armadura (Kg)
Área Estruturada
(m²)
Vigas 11,92 161,61 1096,50 19,87
Lajes 29,44 294,38 3258,00 294,39
TOTAL 41,36 455,99 4354,00 314,26
Tabela 4.4 – Índices obtidos para a estrutura com lajes maciças.
Espessura média (cm)
Taxa de Aço (kg/m³)
Taxa de Aço II (kg/m²)
Taxa de Forma (m²/m²)
13,16 105,28 13,86 1,45
Para o orçamento da estrutura com laje maciça foi necessário considerar, além do
consumo de concreto e de aço, a área de projeção da estrutura para orçar a de forma em chapa
de madeira, o cimbramento e o escoramento. Vale ressaltar que na tabela de preços da SEINF
não consta as composições para o cimbramento e para o escoramento. Desta forma, estas
composições foram obtidas a partir do ajuste da composição de forma nervurada onde
constam os valores referentes ao cimbramento e ao escoramento.
O resultado do orçamento calculado para a estrutura com laje maciça encontra-se
na Tabela 4.5 a seguir:
Tabela 4.5 – Orçamento para um módulo da estrutura com laje maciça.
Composição Un. Quant. Preço Uni.
Preço Total
FORMA EM CHAPA DE MADEIRA COMPENSADA RESINADA ESP = 12MM (REUTILIZAÇÃO 3 VEZES)
M2 237,05 66,73 15.817,79
ESCORAMENTO/CIMBRAMENTO PARA LAJE MACIÇA M2 167,43 15,02 2.514,80
ARMADURA CA-60 MÉDIA D6.4 A 9.5 MM KG 415,00 7,77 3.224,55
ARMADURA CA-50 FINA D3.4 A 6.0 MM KG 1768,00 7,06 12.481,75
ARMADURA CA-50 MÉDIA D6.3 A 10.0 MM KG 1703,50 7,62 12.983,23
ARMADURA CA-50 GROSSA D12.5 A 25.0 MM KG 468,00 7,97 3.732,07
CONCRETO PRÉ-MISTURADO BOMBEADO, INCLUSIVE ADENSADO, FCK 25 MPA M3 41,36 41,36 1.710,65
PREÇO FINAL DE 1 MÓDULO DA ESTRUTURA R$ 52.464,83
23
4.1.2. Estrutura com Laje Nervurada
As lajes do tipo nervurada, diferente das lajes maciças, têm capacidade de atingir
vãos maiores que 5m. Sendo assim, foi adotada como solução para esse sistema a forma
mostrada na Figura 4.2.
Figura 4.2 – Forma do piso superior da estrutura com laje nervurada.
Foi utilizado para esta laje uma nervura de 26 cm de altura mais capa de 4 cm
resultando em 30cm de altura. O caixote adotado para o estudo está no catálogo da empresa
Impacto Protensão, que se encontra no ANEXO C. Foi escolhido este caixote a fim de se
obter maiores inércias nas nervuras evitando assim grandes deformações das lajes cujo vão
atinge 7,80m. As deformações calculadas para as lajes respeitaram os limites determinados
24
pela NBR 6118 (2003). Para as lajes em balanço da estrutura da coberta foram adotadas lajes
maciças de altura de 10 cm.
Figura 4.3 – Corte transversal da nervura adotada.
Foram adotadas vigas com 12 cm por 60 nas extremidades devido o menor
carregamento proveniente das lajes. Já para a viga V5 intermediária entre dois módulos foi
necessária uma base de 20 cm, mas assim mesmo foi necessária armadura dupla devido o
momento alto no apoio central. Para as vigas da coberta, devidos aos carregamentos inferiores
aos do pavimento superior, foram adotadas vigas com altura de 50 cm.
No ANEXO E, pode ser visto a forma dos dois pavimentos assim como o
detalhamento das vigas e das lajes.
Na Tabela 4.6 está o quantitativo para um módulo da estrutura com laje
nervurada. A Tabela 4.7 mostra o resumo do quantitativo da Tabela 4.6 e na Tabela 4.8
encontram-se os resultados do cálculo dos índices para este sistema estrutural. Por fim está
contabilizado a quantidade de caixotes utilizados em um pavimento do módulo estudado na
Tabela 4.9.
25
Tabela 4.6 - Quantitativo do módulo da estrutura com laje nervurada.
Materiais Pav. Superior Coberta TOTAL
Volume de Concreto 49,68 m³
- Lajes 19,78 21,89 41,67 m³
- Vigas 4,51 3,51 8,01 m³
Forma
- Área de Forma 389,83 m²
- Maciça 0,00 23,27 23,27 m²
- Nervurada 139,57 139,57 279,14 m²
- Viga 49,98 37,44 87,42 m²
- Projeção 315,32 m²
- Maciça 0,00 21,16 21,16 m²
- Nervurada 139,57 139,57 279,14 m²
- Viga 7,51 7,51 15,02 m²
Projeção do Edifício (escoramento considerando o pavimento coberta) 168,24 m²
Armadura Fina CA 60 371,50 kg
- Vigas
- Φ 5.0 48,5 26,5 75,00 kg
- Lajes
- Φ 4.2 98 98 196,00 kg
- Φ 5.0 24 76,5 100,50 kg
Armadura Fina CA 50 - (3.4 A 6.0) 509,50 kg
- Vigas
- Φ 6.3 98,5 55 153,50 kg
- Φ 8.0 21 17 38,00 kg
- Lajes
- Φ 6.3 96,5 158 254,50 kg
- Φ 8.0 43 20,5 63,50 kg
Armadura Média CA 50 - (6.3 A 10.0) 522,00 kg
- Vigas
- Φ 10.0 87,5 61 148,50 kg
- Lajes
- Φ 10.0 168,5 205 373,50 kg Armadura Grossa CA 50 - (12.5 A 25.0) 1141,50 kg
- Vigas
- Φ 12.5 46 112,5 158,50 kg
- Φ 16.0 94 42,5 136,50 kg
- Lajes
- Φ 12.5 66 32,5 98,50 kg
- Φ 16.0 378 370 748,00 kg
26
Tabela 4.7 – Resumo do consumo dos materiais para a estrutura com lajes nervurada.
Volume (m³) Área de Forma
(m²) Peso da
Armadura (Kg) Área Estruturada
(m²)
Vigas 8,02 87,42 710,00 15,02
Lajes 41,67 302,41 1834,50 300,30
TOTAL 49,93 389,83 2544,50 315,32
Tabela 4.8 – Índices para a estrutura com laje nervurada.
Espessura média (cm)
Taxa de Aço (kg/m³)
Taxa de Aço II (kg/m²)
Taxa de Forma (m²/m²)
15,75 51,22 8,07 1,24
Tabela 4.9 – Caixotes por pavimento.
Caixotes por Pavimento 344
Para o orçamento da estrutura com laje nervurada, todas as composições foram
obtidas por meio da tabela de preços da SEINF. Entretanto, como no pavimento superior
existem lajes maciças em balanço para compor a fachada da arquitetura, para estas foram
utilizadas as composições adotadas para laje maciça.
O resultado do orçamento calculado para a estrutura com laje nervurada encontra-
se na Tabela 4.10 a seguir:
27
Tabela 4.10 – Orçamento para um módulo da estrutura com laje nervurada.
Composição Un. Quantidade Preço Uni.
Preço Total
FORMA PADRÃO TIPO CAIXOTE REMOV. EM PLÁSTICO P/ LAJE C/ LOC. MENSAL DE MOLDE/ESCORAMENTO/CIMBRAMENTO
M2 279,14 37,02 10.333,76
FORMA EM CHAPA DE MADEIRA COMPENSADA RESINADA ESP = 12MM (REUTILIZAÇÃO 3 VEZES) – LAJES MACIÇAS
M2 110,69 66,73 7.386,38
ESCORAMENTO/CIMBRAMENTO PARA LAJE MACIÇA – LAJES MACIÇAS E VIGAS M2 36,18 15,02 543,35
ARMADURA CA-60 MÉDIA D6.4 A 9.5 MM KG 371,50 7,77 2.886,56
ARMADURA CA-50 FINA D3.4 A 6.0 MM KG 509,50 7,06 3.596,97
ARMADURA CA-50 MÉDIA D6.3 A 10.0 MM KG 522,00 7,62 3.978,42
ARMADURA CA-50 GROSSA D12.5 A 25.0 MM KG 1141,50 7,97 9.102,89
CONCRETO PRÉ-MISTURADO BOMBEADO, INCLUSIVE ADENSADO, FCK 25 MPA M3 41,36 49,68 2.054,56
PREÇO FINAL DE 1 MÓDULO DA ESTRUTURA R$ 39.882,89
28
4.1.3. Estrutura com Laje Treliçada
Assim como a estrutura com laje maciça, para a estrutura com laje treliçada
também foi necessário definir vigamento vertical espaçado de 4,80m, pois este tipo de laje
não consegue atingir grandes vãos devido às deformações. Foi adotado para essa solução
treliças tr16746 com altura das nervuras de 16 cm mais capa de 4 cm, com espaçamento de
42cm de eixo a eixo. Foi utilizado como material inerte tijolo cerâmico furado de 16 cm de
altura.
Figura 4.4 – Forma do piso superior da estrutura com laje treliçada.
29
Neste sistema, o fator limitante dificilmente é o momento de cálculo resultante do
carregamento da laje, mas sim a deformação das treliças, por isso foi necessária esta altura
total de 20cm a fim de se obter maior inércia nas nervuras.
Apesar da altura adotada para a laje, devido à grande sobrecarga existente de
3kN/m², foi adotada uma contra flecha de 1,50cm para o pavimento superior. Já para as lajes
da coberta, devido à incidência de menores carregamentos, não foi necessário contra flecha,
pois as deformações existentes respeitam os limites impostos pela NBR 6118 (2003) de
deformação (δ) de 250l≤δ como mostra a Tabela 4.11 a seguir:
Tabela 4.11 – Deformação das lajes.
Comp. do vão (cm)
Limite de flecha (cm)
Deformação calculada
(cm)
Contra Flecha
Adotada (cm)
Deformação Final (cm)
Pav. Superior 480 1,92 2,62 1,50 1,12
Coberta 480 1,92 1,38 0,00 1,38
Foram adotadas vigas com 12 cm por 60 cm na horizontal, que servem para
travamento dos pilares nos quais elas se apóiam. Já para as vigas verticais foi necessário
dimensão de 15 cm por 60 cm para a viga da extremidade e de 20 cm por 60 cm para as vigas
intermediárias. Isso acontece, pois as lajes apóiam-se de maneira unidirecional com direção
horizontal, desta forma, estas vigas precisaram de maior inércia para suportar maiores
carregamentos. As vigas horizontais recebem menor parcela de carga se comparadas às
verticais. Para estas vigas verticais foi necessária armadura dupla devido os momentos de
cálculo altos nos apoios centrais.
Para a capa das lajes foi adotada uma tela com armadura mínima evitando
fissuração do concreto. A tela utilizada foi a Q92 da Belgo de bitola Φ 4.2mm de 15x15cm.
No ANEXO F, pode ser visto a forma dos dois pavimentos assim como o
detalhamento das vigas e das lajes.
Na Tabela 4.12 está o quantitativo para um módulo da estrutura com laje treliçada.
Na Tabela 4.13 mostra o resumo do quantitativo da Tabela 4.12 e na Tabela 4.14 encontram-
se os resultados do calculo dos índices para este sistema estrutural. Por fim na Tabela 4.15
está contabilizado a quantidade de treliças e a quantidade de tijolos utilizados no pavimento
superior e coberta.
30
Tabela 4.12 – Quantitativo do módulo da estrutura com laje treliçada.
Materiais Pav. Superior Coberta TOTAL
Volume de Concreto 41,13 m³
- Lajes 13,00 16,04 29,04 m³
- Vigas 6,59 5,50 12,09 m³
Área de Forma m³
- Área de Forma 169,55 m²
- Treliça 0,00 0,00 0,00 m²
- Viga 92,58 76,97 169,55 m²
- Projeção 314,66 m²
- Treliça 135,94 156,75 292,69 m²
- Viga 10,99 10,99 21,97 m²
Projeção do Edifício (escoramento considerando o pavimento coberta) 167,74 m²
Armadura Fina CA 60 305,50 kg
- Vigas
- Φ 5.0 35,5 81,5 117,00 kg
- Lajes
- Φ 5.0 129,40 59,10 188,50 kg
Armadura Fina CA 50 - (3.4 A 6.0) 286,50 kg
- Vigas
- Φ 6.3 75,5 2 77,50 kg
- Φ 8.0 191,5 17,5 209,00 kg
Armadura Média CA 50 - (6.3 A 10.0) 144,00 kg
- Vigas
- Φ 10.0 88 56 144,00 kg Armadura Grossa CA 50 - (12.5 A 25.0) 659,00 kg
- Vigas
- Φ 12.5 4,5 48 52,50 kg
- Φ 16.0 192 167,5 359,50 kg
- Φ 20.0 247 0 247,00 kg
Armadura da Treliça 830,87 kg
- Lajes 382,64 448,23 830,87 kg
Tela Soldada 528,80 kg
- Lajes 227,95 300,85 528,80 kg
Número de Tijolo (Milheiro) 2,37
- Lajes 1092 1279 2371
31
Tabela 4.13 – Resumo do consumo dos materiais para a estrutura com laje treliçada.
Volume de Concreto (m³)
Área de Forma (m²)
Peso da Armadura (Kg)
Área Estruturada (m²)
Vigas 12,09 169,55 1206,50 21,97
Lajes 29,04 0 1548,17 292,69
TOTAL 41,13 169,55 2754,67 314,66
Tabela 4.14 – Índices para a estrutura com laje treliçada.
Espessura média (cm)
Taxa de Aço (kg/m³)
Taxa de Aço II (kg/m²)
Taxa de Forma (m²/m²)
13,07 44,49 5,81 0,54
Tabela 4.15 – Outros elementos.
Quantidade de Tijolos dos Pavimentos Superior e Coberta 2471
Quantidade de Treliças tr16746 304
Para o orçamento da estrutura com laje treliçada foi necessário ajuste na
composição para Laje Treliçada existente na tabela de preços da SEINF, pois a composição
original adota uma treliça de 10cm e capa de 5cm. Entretanto, para o projeto, foi utilizada
uma treliça de 16cm de altura com capa de 4cm. Desta forma, foi ajustado o consumo dos
materiais para o concreto e para a treliça, substituiu-se os materiais listados para a fabricação
da treliça pelo preço de mercado de uma treliça de 16cm para sobrecarga de 3kN/m². A nova
composição encontra-se no ANEXO B.
O resultado do orçamento calculado para a estrutura com laje nervurada encontra-se na
Tabela 4.16 a seguir:
32
Tabela 4.16 – Orçamento para um módulo da estrutura com laje treliçada.
Composição Un. Quantidade Preço Uni.
Preço Total
FORMA EM CHAPA DE MADEIRA COMPENSADA RESINADA ESP = 12MM (REUTILIZAÇÃO 3 VEZES) – P/ VIGAS
M2 169,55 66,73 11.314,07
ESCORAMENTO/CIMBRAMENTO – P/ VIGAS M2 21,97 15,02 329,99
LAJE TRELIÇADA P/ PISO INCLUSIVE CAPEAMENTO ESP.=4CM M2 292,69 77,77 22.762,80
TIJOLO PARA LAJE TRELIÇADA - CERÂMICA TAVARES
1000 UN 2,37 400,00 948,40
ESCORAMENTO PARA LAJE TRELIÇADA M2 156,75 5,90 924,85 ARMADURA EM TELA SOLDADAP/ PISO M2 528,80 14,15 7.482,52
ARMADURA CA-60 MÉDIA D6.4 A 9.5 MM KG 211,25 7,77 1.641,41
ARMADURA CA-50 FINA D3.4 A 6.0 MM KG 286,50 7,06 2.022,64
ARMADURA CA-50 MÉDIA D6.3 A 10.0 MM KG 144,00 7,62 1.097,50
ARMADURA CA-50 GROSSA D12.5 A 25.0 MM KG 659,00 7,97 5.255,20
CONCRETO PRÉ-MISTURADO BOMBEADO, INCLUSIVE ADENSADO, FCK 25 MPA M3 12,09 41,13 497,00
PREÇO FINAL DE 1 MÓDULO DA ESTRUTURA R$ 54.276,36
33
4.1.4. Estrutura Pré-Fabricada
Uma das grandes vantagens do sistema pré-fabricado é que os elementos que
compõem a estrutura são protendidos. Isto permite que as peças possuam seções menores que
as necessárias se comparadas a de uma peça de concreto armado, além de serem bastante
viáveis para grandes vãos.
A forma adotada para o estudo foi definida como mostra a Figura 4.5 a seguir:
Figura 4.5 – Forma do piso superior da estrutura pré-fabricada.
Para todos os elementos calculados foi adotado o critério de protensão limitada,
isto é, as tensões de tração na peça em serviço não ultrapassam a tensão de tração resistida
pelo concreto.
34
Os painéis de lajes utilizadas são do tipo alveolar com 25cm de altura e 1,20m de
largura cada como mostrado na Figura 4.6 cujos vãos de 9,45m. Para as lajes do pavimento
superior foram adotados 14 cordoalhas de Φ 12.7mm CP 190 RB, já para as lajes da coberta
seriam necessárias apenas 10 cordoalhas de Φ 12.7mm CP 190 RB.
Figura 4.6 – Laje Alveolar pré-fabricada.
Na Tabela 4.17 a seguir pode-se verificar o resumo das deformações dos painéis
de lajes alveolares.
Tabela 4.17 – Deformações dos painéis de lajes alveolares.
Comp. do vão (cm)
Limite de flecha (cm)
Def. Carga Permanente
(cm)
Def. Carga Acidental
(cm)
Deformação Protensão
(cm)
Deformação Final (cm)
Pav. Superior 945 3,78 5,39 0,63 -5,53 0,49
Coberta 945 3,78 4,02 0,11 -3,95 0,17
Todas as vigas possuem seção retangular com 25x55cm. Somado as lajes
alveolares apoiadas e o capeamento de 5 cm tem-se altura total de 85cm como mostra a
Figura 4.7.
35
Figura 4.7 – Seção da viga pré-fabricada com laje alveolar e capeamento.
Na Tabela 4.18 a seguir está o quadro resumo com a quantidade de cordoalhas
necessárias para cada trecho de cada viga. As vigas V3 e V4 possuem maior número de
cordoalhas, pois para seu cálculo foi adotado o carregamento proveniente do módulo estudado
e também do modulo seguinte, não representado na forma da Figura 4.5.
Tabela 4.18 – Quantidade de cordoalhas por viga.
Viga Vão (m) Quant. de
cordoalha
Pavimento Superior
V1 7,68 7
V2 6,80 5
V3 7,68 16
V4 6,80 11
Coberta
V1 7,98 5
V2 7,10 4
V3 7,98 12
V4 7,10 8
No ANEXO G, pode ser visto a forma dos dois pavimentos assim como o
detalhamento das vigas e das lajes.
O orçamento da estrutura pré-fabricada é realizado de forma diferente dos outros
sistemas estruturais já citados. Para tornar o preço desse tipo de estrutura viável, devem-se ter
peças repetidas varias vezes, para que o preço da forma metálica seja diluído para uma grande
quantidade de peças. É preferível, na verdade, que a peça já possua seção padrão na fabrica de
36
pré-moldados, para que este custo esteja ainda mais diluído. Já o aço e o concreto são orçados
do mesmo modo que uma peça concreta “in loco”.
Além dos custos dos materiais dos elementos, devem ser somados os custos do
transporte das peças, montagem, utilização de guindastes no local de montagem, assim como
dos operários e das leis sociais. A estrutura pré-fabricada a principio torna-se mais cara
devido todos esses itens citados, entretanto ela pode se tornar bastante competitiva devido o
tempo de execução ser bastante inferior se comparado a estrutura moldada no local.
Devido às peculiaridades deste sistema, o orçamento do módulo estudado foi
solicitado a uma empresa local fabricante de elementos pré-fabricados: T&A Pré-fabricados.
Porém, devido à incompatibilidade das peças projetadas com as peças disponibilizadas pelo
fabricante neste momento, a empresa sugeriu uma nova forma, onde os elementos estão
dispostos de forma diferente, modificando completamente a estrutura proposta. A nova forma
pode ser vista no ANEXO H. Não foi disponibilizado pela empresa o detalhamento das peças,
informando apenas as taxas de aço adotadas.
Através das taxas de aço adotadas foi feita uma estimativa dos consumos para esta
estrutura, como mostra a Tabela 4.19. Na Tabela 4.20 estão os índices calculados para a
estimativa desta estrutura.
Tabela 4.19 – Consumo dos materiais para a estrutura pré-fabricada.
Volume de Concreto (m³)
Área de Forma (m²)
Peso da Armadura (Kg)
Área Estruturada (m²)
Vigas 16,28 0 2303,40 25,76
Lajes 24,64 0 985,60 168,80
TOTAL 40,92 0 3289,00 294,56
Tabela 4.20 – Índices para a estrutura pré-fabricada.
Espessura média (cm)
Taxa de Aço (kg/m³)
Taxa de Aço II (kg/m²)
Taxa de Forma (m²/m²)
13,89 80,38 11,17 0
O resultado do orçamento disponibilizado para a estrutura sugerida pela T&A Pré-
fabricados encontra-se na Tabela 4.21 a seguir:
37
Tabela 4.21 – Orçamento para um módulo da estrutura com laje treliçada.
PEÇAS Q. FABRICAÇÃO (R$)
TRANSPORTE (R$)
GUINDASTE (R$)
MONTAGEM (R$)
PREÇO TOTAL (R$)
VIG
AS
VBTF1 4 18.621,27 427,09 1.320,00 916,67 21.285,03
VBTF2 2 6.855,08 157,23 660,00 458,33 8.130,64
VBTF3 2 7.468,97 171,31 660,00 458,33 8.758,61
VBT1 2 8.674,24 198,95 660,00 458,33 9.991,52
LAJE
S
L1 16 16.052,84 691,80 1.320,00 916,67 18.981,31
L2 16 17.490,41 753,75 1.320,00 916,67 20.480,83
TOTAL 42 75.162,81 2.400,12 5.940,00 4.125,00 87.627,94
38
4.2. Comparações
Na Tabela 4.22 estão resumidos os principais resultados mostrados no item 4.1.
Deve ser salientado que esses índices se aplicam para este módulo que está sendo estudado,
ou seja, para este tipo de carregamento e para essas médias de vãos utilizados para o estudo.
Para cada item desta tabela será feita a comparação, com o auxílio dos gráficos a
seguir.
Tabela 4.22 – Resumo para comparação dos sistemas estruturais.
Sistemas Estruturais
Laje Maciça Laje
Nervurada
Laje
Treliçada
Pré-
fabricado
Volume (m³) 41,36 49,93 41,13 40,92
Peso (kg) 4354,00 2544,50 2754,67 3289,00
Área de Forma (m²) 455,99 389,83 169,55 0,00
Espessura Média (cm) 13,16 15,75 13,07 13,89
Taxa de Aço (kg/m³) 105,28 51,22 44,49 80,38
Taxa de Aço II (kg/m²) 13,86 8,07 5,81 11,17
Taxa de Forma (m²/m²) 1,45 1,24 0,54 0,00
Orçamento (R$) 52.464,83 39.882,89 54.276,36 87.627,94
39
4.2.1. Volume de concreto (m³)
Entre os quatro sistemas estruturais, o que resultou no menor consumo de
concreto foi a estrutura pré-fabricada, como mostra a Figura 4.8. Isto ocorre, pois, devido a
protensão, as peças necessitam de menores inércias se comparadas às peças de concreto
armado. Além disso, a quantidade de vigas adotada para o projeto é bem inferior se
comparada às outras opções.
A estrutura que apresentou maior consumo de concreto foi a com laje nervurada.
Isso de deve a concepção da forma que possui vãos maiores que o adotado para as estruturas
com laje maciça e com laje treliçada. Como consequência foi adotado caixotes com maiores
alturas, o que implica em nervuras mais altas para evitar grandes deformações na laje.
Comparação do Volume de Concreto (m³)
41,3649,93
41,13 40,92
0102030405060
Laje Maciça LajeNervurada
LajeTreliçada
Pré-fabricada
Opções dos Sistemas Estruturais
Volu
me
de
Concr
eto
(m³)
Figura 4.8 – Gráfico comparativo do volume de concreto (m³).
40
4.2.2. Peso do Aço (kg)
De acordo com o gráfico da Figura 4.9, a estrutura com menor valor no peso do
aço foi a com laje nervurada.
Comparação do Peso do Aço (kg)
4354,00
2455,50 2754,673289,00
0
1000
20003000
4000
5000
Laje Maciça LajeNervurada
LajeTreliçada
Pré-fabricada
Opções dos Sistemas Estruturais
Pes
o d
o A
ço (kg
)
Figura 4.9 – Gráfico comparativo do peso do aço (kg)
41
4.2.3. Área de forma (m²)
A área de forma que está sendo comparada neste item engloba apenas a
quantidade de forma utilizada “in loco”. Neste item é indiscutível que as estruturas que
possuem elementos pré-fabricados possuam os menores valores, conforme o gráfico da Figura
4.10. Isto acontece, pois o canteiro de obras recebe os elementos prontos apenas para a
montagem.
Fazendo a comparação apenas entre as estruturas que não possuem elementos pré-
fabricados, a estrutura com laje nervurada possui menor consumo de área de forma que a com
laje maciça devido à menor quantidade de vigas.
Comparação da Área de Forma (m²)
455,99389,83
169,55
0,000
100
200300
400
500
Laje Maciça LajeNervurada
Laje Treliçada Pré-fabricada
Opções dos Sistemas Estruturais
Áre
a de
Form
a (m
²)
Figura 4.10 – Gráfico comparativo da área de forma (m²).
42
4.2.4. Espessura média (cm)
A comparação deste item muito se assemelha ao do volume de concreto, ou seja, a
estrutura com menor resultado é a pré-fabricada, enquanto que a de maior valor é a com laje
nervurada.
Comparação da Espessura Média (cm)
13,1615,75
13,07 13,89
0
5
10
15
20
Laje Maciça LajeNervurada
Laje Treliçada Pré-fabricada
Opções dos Sistemas Estruturais
Esp
essu
ra M
édia
(cm
)
Figura 4.11 – Gráfico comparativo da espessura média (cm).
43
4.2.5. Taxa de aço (kg/m³)
De acordo com o gráfico da Figura 4.12, a estrutura com menor valor na taxa de
aço foi a com laje treliçada.
Comparação da Taxa de Aço (kg/m³)105,28
51,2244,49
80,38
0
20
40
60
80
100
120
Laje Maciça LajeNervurada
Laje Treliçada Pré-fabricada
Opções dos Sistemas Estruturais
Tax
a de
Aço
(kg
/m³)
Figura 4.12 – Gráfico comparativo da taxa de aço (kg/m³).
44
4.2.6. Taxa de aço II (kg/m²)
De acordo com o gráfico da Figura 4.13, a estrutura com menor valor na
taxa de aço foi a com laje treliçada.
Comparação da Taxa de Aço II (kg/m²)
13,86
8,07
5,81
11,17
02468
10121416
Laje Maciça Laje Nervurada Laje Treliçada Pré-fabricada
Opções dos Sistemas Estruturais
Tax
a de
Aço
II (k
g/m
²)
Figura 4.13 – Gráfico comparativo da taxa de aço II (kg/m²).
45
4.2.7. Taxa de forma (m²/m²)
Como esperado, o gráfico da Figura 4.14 mostra que as estruturas pré-fabricadas
possuem menores taxas de forma, assemelhando-se bastante ao resultado do gráfico da Figura
4.10. Isso acontece, pois a área estruturada possui valores muito próximos para as quatro
estruturas estudadas. Os motivos para o resultado da comparação entre as estruturas com laje
maciça e com laje nervurada são os mesmos comentados no item 4.2.3.
Comparação da Taxa Forma (m²/m²)1,45
1,24
0,54
0,00000111112
Laje Maciça Laje Nervurada Laje Treliçada Pré-fabricada
Opções dos Sistemas Estruturais
Tax
a Form
a (m
²/m
²)
Figura 4.14 – Gráfico comparativo da taxa de forma (m²/m²).
46
4.2.8. Comparação do orçamento (R$)
Como mostra o gráfico da Figura 4.15, a estrutura com laje nervurada foi a que
apresentou menor custo no orçamento. Isso se deve ao menor gasto com forma, pois,
conforme o que foi comentado anteriormente, esta forma possui menor número de vigas.
Outro fator relevante é que, no panorama atual, o aço possui preço mais elevado
se comparado ao preço relativo ao concreto. Desta forma, a solução com laje nervurada
tornou-se ainda mais vantajosa, pois, comparada aos outros sistemas, consumiu mais concreto
e menos aço.
Comparação do Orçamento (R$)
52.464,8339.882,89
54.276,36
87.627,94
0
20000
40000
60000
80000
100000
Laje Maciça LajeNervurada
LajeTreliçada
Pré-fabricada
Opções dos Sistemas Estruturais
Orç
amen
to (R
$)
Figura 4.15 – Gráfico comparativo do orçamento (R$).
A estrutura com laje maciça teve um resultado 31,55% mais caro que a estrutura
com laje nervurada, enquanto que a com laje treliçada custou 36,09% a mais, conforme
mostra o gráfico da Figura 4.16.
A estrutura pré-fabricada teve o resultado mais elevado: 119,71% mais caro que a
estrutura com laje nervurada. Como já foi comentado anteriormente, é necessário considerar o
tempo de execução deste tipo de estrutura para que ela se torne competitiva.
47
Comparação do Percentual do Orçamento (%)
31,55
0,00
36,09
119,71
020406080
100120140
Laje Maciça LajeNervurada
Laje Treliçada Pré-fabricada
Opções dos Sistemas Estruturais
Per
centu
al d
o
Orç
amen
to (%
)
Figura 4.16 – Gráfico comparativo percentual do orçamento (%).
48
4.2.9. Tempo de Execução (dias)
Para verificar se a estrutura pré-fabricada é vantajosa para este projeto, ela será
comparada apenas com a solução mais econômica: a estrutura com laje nervurada. Para
realizar esta comparação será considerado não só o módulo estudado, mas todo o edifício.
Primeiramente será verificado o tempo de execução para a estrutura com laje
nervurada.
Na composição de custo da forma foi considerado apenas um jogo de forma por
pavimento. Desta forma, o prédio será dividido em 4 trechos iguais, ou seja 4 etapas de
execução de forma e concretagem. Caso fosse divido em apenas 2 trechos, ou seja, uma etapa
de concretagem para cada pavimento, o tempo necessário para desforma resultaria em
operários parados na obra.
O prédio possui área de 700,70m² para cada pavimento. Cada pavimento então
será dividido em 2 trechos de 350,35m², como pode ser visto na Figura 4.17.
Figura 4.17 – Divisão da estrutura em trechos iguais para as etapas de concretagem.
Todos os dados de produtividade utilizados para esta verificação foram fornecido
pela Construtora Castelo Branco. Estes números foram resultados obtidos para uma estrutura
com características similares: sistema estrutural com lajes nervuradas e vigas convencionais.
49
A Tabela 4.23 mostra os dados de produtividade para os funcionários necessários
para a execução desta estrutura.
Tabela 4.23 – Produtividade dos funcionários.
Funcionário Produtividade (m²/dia)
Carpinteiro 5,70
Ferreiro 11,66
Servente 10,00
A carpintaria, por ser o serviço de menor produtividade, irá ditar o tempo
necessário para execução de cada um dos 4 trechos da obra. Segundo a Construtora Castelo
Branco, um carpinteiro necessita de 40m² de área mínima de trabalho. Desta forma, dividi-se
a área de um trecho 40m²/carpinteiro, obtendo-se então a quantidade necessária de
carpinteiros. Através da produtividade mostrada na Tabela 4.23, calcula-se finalmente a
quantidade de dias:
eirosintcarp76,8eirointcarp/²m40
²m35,350= , assim:
eirointcarp/dias7eirointcarp/dias83,6dia/²m7,5
eirosintcarp/²m93,38eirosintcarp9
²m35,350≅==
Sabe-se então que serão necessários 7 dias para execução de cada trecho. Supondo
que o trecho vermelho seja o primeiro a ser realizado; no 7º dia de execução, dia em que é
realizada a concretagem, a equipe de carpintaria já inicia a execução do trecho amarelo. Serão
então necessários 6 dias para o término deste segundo trecho. Seguindo esta lógica até o
último trecho, o de cor azul, e adicionando ainda 5 dias após a concretagem para realização da
desforma, a execução desta estrutura resulta em 29 dias úteis.
Através das produtividades da Tabela 4.23 pode-se verificar a equipe necessária:
• Para montagem das formas:
Como foi calculado anteriormente, são necessários 9 carpinteiros. Para cada 4
carpinteiros, é necessário 1 auxiliar de carpintaria, desta forma, são necessários 3 auxiliares.
• Para montagem das armaduras:
ferreiros5ferreiros29,4dias7
ferreiro/dias05,30dia/²mferreiros66,11
²m35,350:Ferreiros ≅==
⋅
Para cada 3 ferreiros, é necessário 1 auxiliar de carpintaria, sendo assim, são
necessários 2 auxiliares.
50
• Para o cimbramento:
serventes5dias7
servente/dias04,35dia/²mserventes00,10
²m35,350:Serventes ==
⋅
Em resumo é necessária uma equipe de 24 operários (9 carpinteiros, 3 auxiliares
de carpinteiro, 5 ferreiros, 2 auxiliares de ferreiro e 5 serventes) para execução da estrutura.
Para a estrutura pré-fabricada foram utilizados os dados fornecidos pela empresa
T&A Pré-fabricados, cujos resultados podem ser vistos na Tabela 4.24.
Tabela 4.24 – Tempo de montagem das peças da estrutura pré-fabricada.
PEÇAS Q. PEÇAS / DIA Nº DE DIAS
PIL
AR
ES
P1 6 6,00 1,00
P2 9 6,00 1,50
P3 4 6,00 0,67
VIG
AS
VBTF1 20 8,00 2,50
VBTF2 4 8,00 0,50
VBTF3 2 8,00 0,25
VBTF4 2 8,00 0,25
VBTF5 2 8,00 0,25
VBT1 10 8,00 1,25
LAJE
S L1 80 32,00 2,50
L2 64 32,00 2,00
L3 16 32,00 0,50
TOTAL 149 13,17
Através da Tabela 4.24 pode-se concluir que a estrutura pré-fabricada possui o
tempo total de montagem de 14 dias.
51
5. CONCLUSÃO
Esta monográfica teve como principal objetivo dimensionar quatro diferentes
sistemas estruturais a fim de se obter a solução mais viável economicamente. Este objetivo foi
alcançado no item 4.2.8 onde se verificou que a estrutura com laje nervurada possui o menor
custo de execução.
Apesar de ter-se verificado que a estrutura pré-fabricada foi a mais onerosa, foi
feita uma comparação do tempo de execução entre esta solução e a solução mais competitiva
economicamente, ou seja, a solução com laje nervurada. Foi verificado que, enquanto a
estrutura com laje nervurada é executada em 29 dias úteis, a estrutura pré-fabricada ficava
pronta em 14 dias úteis.
A princípio, como esta comparação está sendo feita para apenas um bloco, a
redução de 48,26% no tempo de execução não parece ser tão relevante. Entretanto se este
valor for extrapolado para uma obra moldada “in loco” com duração, por exemplo, de 12
meses, para a estrutura pré-fabricada haveria uma economia de cerca 6,2 meses em mão de
obra, administração e despesas indiretas em geral, que corresponde a um grande impacto no
custo da obra. A solução pré-fabricada pode não ser a mais recomendada para a construção de
um bloco isolado, mas para uma determinada quantidade ela pode torna-se bastante
competitiva.
Como sugestão para trabalhos futuros poder-se-ia dar continuidade a pesquisa
incluindo os pilares e as fundações da edificação. Além disso, dever-se-ia verificar se seria
relevante optar por pilares pré-fabricados para o projeto.
Outro complemento seria realizar este trabalho tomando como base blocos
modelos de outras universidades a fim de se criar um banco de dados, disponibilizando estas
informações para futuros projetos.
Seria interessante também, aferir o valor economizado em mão de obra, em
administração e em despesas indiretas para verificar a vantagem do uso da estrutura pré-
fabricada se comparada a estruturas moldadas “in loco”.
Por fim, outra idéia seria verificar a partir de quantos blocos construídos em um
mesmo campus a estrutura pré-fabricada torna-se mais atrativa economicamente que outras
soluções estruturais.
52
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALBUQUERQUE, A.T. (1999). Análise de alternativas estruturais para edifícios em concreto armado. São Carlos. Dissertação (Mestrado) – USP. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (1980). NBR 6120 – Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (2003). NBR 6118 – Projeto e execução de obras de concreto armado. Rio de Janeiro. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (2003). NBR 8681 – Ações e segurança nas estruturas - Procedimento. Rio de Janeiro. BRASIL (2007). Decreto nº 6.096, de 24 de abril de 2007. Institui o Programa de Apoio a Planos de Reestruturação e Expansão das Universidades Federais – REUNI. Presidência Da República. Brasília, DF: Diário Oficial da União de 25.04.2007. BÖGER, C.C. (2007). Análise comparativa entre lajes maciças, lajes pré-moldadas e lajes treliçadas. Tubarão – UNISUL. CARVALHO, M.S. (2007). Análise comparativa entre sistemas estruturais. Fortaleza. Monografia (graduação) – UFC. CONSUNI (2007). Síntese da proposta da UFC para o programa REUNI. Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE. Disponível em: < http://www.prograd.ufc.br/index.php?option=com_content&view=article&id=119&Itemid=61>. Acesso em: 24 jun. 2009. CORRÊA, R. M.; NAVIERO, R.M. Importância do ensino da integração dos projetos de arquitetura e estrutura de edifício: Fase de lançamento das estruturas. Disponível em: <http://www.arquitetura.uema.br/arquivos/material/marciamarques/texto_03.pdf>. Acesso em: 12 mai. 2009. EL DEBS, M.K. (2000). Concreto Pré-moldado: fundamentos e aplicações. São Carlos, EESC-USP. FIGUEROLA V. (2008). Alto e Pronto. Revista Téchne, n. 140, 2008.
53
IMPACTO PROTENSÃO (2009). Tabela de caixas para laje nervurada modulação 61x61 cm (bidirecional). Disponível em: <http://www.impactoprotensao.com.br/htmls/tabelas.html>. Acesso em: 30 out. 2009. MSE (2009). Modelagem dos Sistemas Estruturais. Rio de Janeiro, UFRJ. Disponível em: http://www.fau.ufrj.br/apostilas/mse/g_lajes.htm. Acesso em: 30 out. 2009. PINHIRO, L.M. (2007). Fundamentos do concreto e projeto de edifícios. São Carlos. Apostila – EESC . SEINF (2009). Consulta Oficial de Preços da Construção Civil. Secretaria Municipal de Desenvolvimento Urbano e Infra-Estrutura – SEINF. Fortaleza, CE. Disponível em: < http://200.223.251.134/internet/sislight/pdf/Crystal%20Reports%20-%20rel014.pdf> Acesso em: 10 de out. de 2009. SPOHR, V.H. (2008). Análise comparativa: sistemas estruturais convencionais e estruturas de lajes nervuradas. Santa Maria. Dissertação (Mestrado) – UFSM.
54
LISTA DE ANEXOS
ANEXO A – Composições da tabela de preços da SEINF.
ANEXO B – Composições da tabela de preços da SEINF ajustadas.
ANEXO C – Catálogo da empresa Impacto Protensão.
ANEXO D – Forma e detalhamento da estrutura com laje maciça.
ANEXO E – Forma e detalhamento da estrutura com laje nervurada.
ANEXO F – Forma e detalhamento da estrutura com laje treliçada.
ANEXO G – Forma e detalhamento da estrutura pré-fabricada solicitada.
ANEXO H – Forma e detalhamento da estrutura pré-fabricada proposta pela T&A
Pré-fabricados.
55
ANEXO A – Composições da tabela de preços da SEINF.
Composição Un. Leis Sociais (%) BDI (%)
Insumo Quantidade Preço Uni. Preço Total
M2 110 25
FORMA PADRÃO TIPO CAIXOTE REMOV. EM PLÁSTICO P/ LAJE C/ LOC. MENSAL DE MOLDE/ESCORAMENTO/CIMBRAMENTO
MÃO DE OBRA
SERVENTE H 0,300 1,950 0,59
TOTAL R$ 0,59
MATERIAL
M2 1,000 7,300 7,30 CIMBRAMENTO METÁLICO C/ LOCAÇÃO MENSAL
ESCORA METÁLICA C/ LOCAÇÃO MENSAL UN 1,164 3,000 3,49
UN 2,000 8,800 17,60
FORMA REMOVÍVEL PADRÃO-CONCRETO NERVURADO-REAPROVEITÁVEL C/ LOCAÇÃO MENSAL
TOTAL R$ 28,39
Mão de Obra + Total L.S. + Materiais + Total BDI = Total da Composição
0,59 0,64 28,39 7,40 R$ 37,02
M2 110 25
FORMA EM CHAPA DE MADEIRA COMPENSADA RESINADA ESP = 12MM (REUTILIZAÇÃO 3 VEZES)
MÃO DE OBRA
AJUDANTE DE CARPINTEIRO H 1,350 2,300 3,11
CARPINTEIRO H 1,350 3,050 4,12
TOTAL R$ 7,22
MATERIAL
M2 0,430 12,900 5,55 CHAPA COMPENSADA RESINADA 12 MM 2,20X1,10M
DESMOLDANTE P/ FORMAS L 0,100 8,310 0,83 PONTALETE DE PINHO 3"X3" - 3A. CONSTRUÇÃO M2 2,000 4,580 9,16
PREGO 2 1/2"X14 KG 0,250 9,130 2,28 SARRAFO DE VIROLA DE 1"X4" - 3A. CONSTRUÇÃO M2 1,530 2,350 3,60
TABUA DE MADEIRA TAIPA 1X12" M2 1,600 10,500 16,80
TOTAL R$ 38,22
Mão de Obra + Total L.S. + Materiais + Total BDI = Total da Composição
7,22 7,94 38,22 13,35 R$ 66,73
KG 110 25 ARMADURA CA-50 GROSSA D12.5 A 25.0 MM
MÃO DE OBRA
AJUDANTE DE FERREIRO H 0,100 2,300 0,23
FERREIRO H 0,100 3,050 0,31
TOTAL R$ 0,54
MATERIAL
AÇO CA 50 KG 1,150 4,420 5,08
ARAME RECOZIDO N.18 BWG KG 0,030 5,770 0,17
TOTAL R$ 5,26
Mão de Obra + Total L.S. + Materiais + Total BDI = Total da Composição
0,54 0,59 5,26 1,59 R$ 7,97
ARMADURA CA-50 MÉDIA D6.3 A 10.0 MM KG 110 25
MÃO DE OBRA
AJUDANTE DE FERREIRO H 0,080 2,300 0,18
FERREIRO H 0,080 3,050 0,24
TOTAL R$ 0,43
MATERIAL
AÇO CA 50 KG 1,150 4,420 5,08
ARAME RECOZIDO N.18 BWG KG 0,020 5,770 0,12
TOTAL R$ 5,20
Mão de Obra + Total L.S. + Materiais + Total BDI = Total da Composição
0,43 0,47 5,20 1,52 R$ 7,62
ARMADURA CA-60 MÉDIA D6.4 A 9.5 MM KG 110 25
MÃO DE OBRA
AJUDANTE DE FERREIRO H 0,080 2,300 0,18
FERREIRO H 0,080 3,050 0,24
TOTAL R$ 0,43
MATERIAL
AÇO CA 60 KG 1,150 4,520 5,20
ARAME RECOZIDO N.18 BWG KG 0,020 5,770 0,12
TOTAL R$ 5,31
Mão de Obra + Total L.S. + Materiais + Total BDI = Total da Composição
0,43 0,47 5,31 1,55 R$ 7,77
ARMADURA EM TELA SOLDADAP/ PISO M2 110 25
MÃO DE OBRA
AJUDANTE DE FERREIRO H 0,050 2,300 0,12
FERREIRO H 0,050 3,050 0,15
TOTAL R$ 0,27
MATERIAL
TELA SOLDADA EM AÇO CA-60 B M2 1,650 6,520 10,76
TOTAL R$ 10,76
Mão de Obra + Total L.S. + Materiais + Total BDI = Total da Composição
0,27 0,29 10,76 2,83 R$ 14,15
M3 110 25 CONCRETO PRÉ-MISTURADO BOMBEADP, INCLUSIVE ADENSADO, FCK 25 MPA
MÃO DE OBRA
PEDREIRO H 2,000 3,050 6,10
SERVENTE H 3,000 1,950 5,85
TOTAL R$ 11,95
MATERIAL
CONCRETO USINADO FCK 25MPA M3 1,020 215,000 219,30
VIBRADOR DE IMERSÃO ELÉTRICO 2HP H 0,100 8,080 0,81
TOTAL R$ 220,11
Mão de Obra + Total L.S. + Materiais + Total BDI = Total da Composição
11,95 13,15 220,11 61,30 R$ 306,50
56
ANEXO B – Composições da tabela de preços da SEINF ajustadas.
Composição Un. Leis Sociais (%) BDI (%)
Insumo Quantidade Preço Uni. Preço Total
M2 110 25 ESCORAMENTO/CIMBRAMENTO PARA LAJE MACIÇA
MÃO DE OBRA
SERVENTE H 0,300 1,950 0,59
TOTAL R$ 0,59
MATERIAL CIMBRAMENTO METÁLICO C/ LOCAÇÃO MENSAL M2 1,000 7,300 7,30
ESCORA METÁLICA C/ LOCAÇÃO MENSAL UN 1,164 3,000 3,49
TOTAL R$ 10,79
Mão de Obra + Total L.S. + Materiais + Total BDI = Total da Composição
0,59 0,64 10,79 3,00 R$ 15,02
ESCORAMENTO PARA LAJE TRELIÇADA M2 110 25
MÃO DE OBRA
SERVENTE H 0,300 1,950 0,59
TOTAL R$ 0,59
MATERIAL
ESCORA METÁLICA C/ LOCAÇÃO MENSAL UN 1,164 3,000 3,49
TOTAL R$ 3,49
Mão de Obra + Total L.S. + Materiais + Total BDI = Total da Composição
0,59 0,64 3,49 1,18 R$ 5,90
M2 110 25 LAJE TRELIÇADA P/ PISO INCLUSIVE CAPEAMENTO ESP.=4CM
MÃO DE OBRA
PEDREIRO H 0,500 3,050 1,53
SERVENTE H 1,500 1,950 2,93
TOTAL R$ 4,45
MATERIAL
AREIA MÉDIA M3 0,060 30,000 1,80
BETONEIRA 320 L, 5HP - TRIFASICA H 0,040 6,730 0,27
BRITA 1 M3 0,014 44,000 0,61
CIMENTO PORTLAND KG 18,000 0,400 7,20
LAJE TRELIÇADA DE 16CM (PISO) M2 1,000 43,000 43,00
TOTAL R$ 52,87
Mão de Obra + Total L.S. + Materiais + Total BDI = Total da Composição
4,45 4,90 52,87 15,55 R$ 77,77
UN 110 25 TIJOLO PARA LAJE TRELIÇADA - CERÂMICA TAVARES MÃO DE OBRA TOTAL R$ 0,00
MATERIAL TIJOLO UN 0,320 1000,000 320,00 TOTAL R$ 320,00
Mão de Obra + Total L.S. + Materiais + Total BDI = Total da Composição
0,00 0,00 320,00 80,00 R$ 400,00
57
ANEXO C – Catálogo da empresa Impacto Protensão.
58
ANEXO D – Forma e detalhamento da estrutura com laje maciça.
59
ANEXO E – Forma e detalhamento da estrutura com laje nervurada.
60
ANEXO F – Forma e detalhamento da estrutura com laje treliçada.
61
ANEXO G – Forma e detalhamento da estrutura pré-fabricada solicitada.
62
ANEXO H – Forma estrutura pré-fabricada proposta pela T&A Pré-fabricados.