2 Manual de Estruturas de Concreto ABCP Projeto.pdf
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1PRJManual de Estruturas
Conceitos
Métodos de cálculo
O uso dos softwares e da informática
Menu de Estruturas
Coordenação de projetos
Compatibilização de Projetos
Contratação do Profissional / Escritório
Indicadores de Qualidade do Projeto
ProjetoConceitos
Histórico
Os elementos estruturais
A importância do projeto estrutural
Projetos para Produção
Métodos de cálculo
Método Tradicional
Método dos Elementos Finitos
As Fases do Projeto Estrutural
Apresentação do Projeto Estrutural
O uso dos softwares e da informática
Menu de Estruturas
Tipologias de Estruturas
Características e Variáveis
Coordenação de projetos
Compatibilização de Projetos
Estrutura x estrutura
Estrutura x alvenaria
Estrutura x instalações
Estrutura x acabamentos
Estrutura x elevadores
Contratação do Profissional / Escritório
Interface Projetista � Contratante
Contratação
Indicadores de Qualidade do Projeto
Avaliação do Produto Projeto
2PRJ Manual de Estruturas
3PRJManual de Estruturas
Conceitos
Notas
As seções estruturais dos
elementos de concreto são
dimensionadas em função das
solicitações mecânicas, das
capacidades resistentes e das
geométricas construtivas para
acomodações das barras e
garantia dos cobrimentos.
A resistência à tração do concreto
e a aderência açoxconcreto
influenciam diretamente na
ocorrência de fissuras do
concreto, na zona tracionada.
Glossário
Armadura passiva:
armadura que recebe a
solicitação da estrutura através
do concreto. Nesse caso, quanto
maior a aderência entre
o aço e o concreto, melhor será a
absorção dos esforços pela
armadura e, consequentemente,
a estrutura suportará um maior
esforço.
Conceitos
HistóricoA associação entre o concreto e o aço com fins estruturais começou a ser feita naEuropa, em meados do século XIX, para a construção de tubos, lajes e pontes.Em 1902, foi elaborada e publicada a primeira teoria cientificamente consistente,e então redigidas as primeiras normas para o cálculo e construção em concretoarmado.A partir daí, o conceito de projeto estrutural ganhou importância, enquanto osestudos e pesquisas científicas se desenvolveram muito. Os fundamentos das idéiasdaquela época continuam válidos até a atualidade.O projeto estrutural terá, então, a função de representar graficamente a estrutura,seus elementos e peças que a compõem, além de fornecer informações sobre ascaracterísticas do concreto e do aço relativos à execução da mesma.
4PRJ Manual de Estruturas
Os elementos estruturaisOs elementos estruturais podem ser, simplificadamente, separados entre:
No projeto estrutural, é interessante que os elementos com funções semelhantespossam ser agrupados em lotes, pois estarão sujeitos aos mesmos métodos de cálculo.Daí, podem ser classificados conforme a tabela a seguir:
Blocos Folhas, Placas (vertical) ou laje (horizontal)
Barras de elementos Delgados Barras
Elementos Estruturais Básicos
Item Características
Laje Maciça
Pilar
Viga
Elemento bidirecional, (placa) geralmente horizontal, constitui pisos
de compartimentos. Suporta diretamente as cargas verticais do
piso e é solicitada predominantemente à flexão.
Elemento unidirecional (barra), geralmente horizontal, que vence vãos
entre os pilares e fornece apoio às lajes, às alvenarias e, eventualmente
a outras vigas. É solicitada predominantemente à flexão.
Elemento unidirecional (barra), geralmente vertical, que garante o
vão vertical dos compartimentos (pé direito), fornecendo apoio às
vigas. É solicitado à compressão, às vezes combinado com flexão.
Notas
Essa classificação é fundamental,
porque disciplinará os
comportamentos das peças e
do sistema estrutural.
As folhas, ou estruturas
de superfície, também são
comumente chamadas de placas.
Glossário
Existe a discussão sobre se o pé
direito é a medida do piso à face
inferior da laje, ou do piso à face
superior da laje seguinte (piso a
piso). O dicionário considera a
primeira opção. Mesmo assim,
algumas escolas de arquitetura
defendem que o pé direito mede
de piso a piso e o �pé esquerdo�
mede de piso à laje.
Conceitos
5PRJManual de Estruturas
A importância do projeto estruturalEstudos diversos atribuem à fase de projeto a responsabilidade pela maioria daspatologias encontradas nas edificações. Sua ausência de adaptaçõa resulta da faltade soluções adequadas ao produto e ao seu uso.
AntesÉ inegável a presença do projetista já naconcepção do negócio, de forma acontribuir com soluções adequadasdesde o anteprojeto arquitetônico;
DuranteA racionalização dos projetos é fatorque melhor pode contribuir para aobtenção de um produto coerente eajustado, visando atingir de forma maisrápida, direta e com menor custo, osobjetivos do empreendimento;
DepoisO projeto continuará sendo, sempre, aprincipal referência do empreendimento,contribuindo para a sua manutenção eoperação correta, adequada e econômica.
A responsabilidade do projetista éselecionar, dentre diversas alternativas,o melhor sistema estrutural para ascaracterísticas da edificação em questão,pois a escolha correta de um sistemaestrutural é muito importante sob oponto de vista dos custos e dafuncionalidade.
Atualmente, é inconcebível pensar noprojeto sem ter em mente o processoexecutivo. Um bom projeto estruturalprocura evitar improvisação no canteirode obras, através de compatibilização deinterfaces com os demais projetos.
A obtenção de um aumento naprodutividade e na qualidade dasestruturas está associada intimamente àscaracterísticas do projeto. Umainformação errada, ou a falta de umdado importante, irão comprometer oscustos e a qualidade do produto final.
O aperfeiçoamento da tecnologiadisponível, requer informações rápidase precisas. É muito importante que oprocesso de execução, implantação eretroalimentação do projeto estruturalseja ágil e preciso.
A racionalização propiciada pelo bomprojeto estrutural permite melhorcontrole do processo produtivo,reduzindo custos e aumentando acompetitividade do produto.
Erram o projetista e o cliente queconsideram a importância do projetoestrutural apenas durante a suaexecução. Seu acompanhamento éfundamental durante todo o ciclo doempreendimento.
Projetista
As soluções
Custos e qualidade
Tecnologia
Competitividade
Acompanhamento
Conceitos
6PRJ Manual de Estruturas
Projetos para produçãoOs projetos estruturais e de arquitetura mostram a forma do produto, que podeser, por exemplo, a estrutura e a edificação. Além desses, existem outros projetos,que mostram como produzir, os quais são denominados de Projetos para produção.São eles:
Projeto de EixosSão projetos que ajudam na marcação dos eixos principais de referência da obra
Projeto de Locação de Pilaresé muito prático aos carpinteiros, facilitando a locação dos gastalhos das fôrmasde pilares.
Projeto de FôrmasCaso a construtora opte por produzir as fôrmas, é recomendado que esse projetoseja desenvolvido, para orientar a produção e diminuir as perdas de materiais.
Projeto de Lajes e CimbramentoEsses projetos auxiliam na paginação das fôrmas das lajes, utilização docimbramento e posicionamento do reescoramento.
Exemplo de um Projeto de Lajes e Cimbramento
Glossário
Em algumas regiões do Brasil, os
gastalhos são chamados de
�gravatas�
Conceitos
7PRJManual de Estruturas
Métodos de cálculo
São vários os métodos de cálculo de estruturas do edifício. De qualquer forma,os princípios básicos de comportamento estrutural se assemelham.De uma forma simplicada, podemos diferenciar, por variáveis inclusive tecnológicase de desenvolvimento, duas formas de cálculo.
Método tradicionalÉ o método utilizado praticamente desde que o cálculo estrutural se desenvolveude forma mais científica.Esse método tem as seguintes características e adota as seguintes premissas:� A laje é considerada como placa monolítica em todas as situações;� As cargas nas lajes, por questões de aproximação, são consideradas distribuídasuniformemente, sendo adotados coeficientes práticos de redução de momentos;� As lajes podem ser consideradas contínuas ou isoladas em cada direção;� No encontro de vigas sem pilares de apoio, se as vigas têm a mesma altura,funcionam com os vãos totais, e com um ponto de ligação;� No encontro de vigas sem pilares de apoio, se as vigas têm alturas distintas,considera-se simplesmente que a viga menor se �apoia� sobre a maior;� As vigas são calculadas como contínuas, com apoios fixos;� Muitas vezes os pilares são calculados à compressão simples, sem consideraçãode momentos fletores;� São muito empregados ábacos, tabelas e gráficos.Com o desenvolvimento científico, pesquisas específicas e logicamente com autilização intensiva da informática, existe um maior refinamento no trato das cargase do comportamento estrutural. Dessa forma, alguns parâmetros podem ser maisexatos e precisos.Entre os métodos auxiliares de cálculo, destaca-se o Método dos Elementos Finitos.
Método dos elementos finitosEsse método é uma importanteferramenta computacional para executarcálculos, que, se fossem realizadosmanualmente, seriam muito difíceis, ouaté mesmo impossíveis.Sua concepção teórica data de 1943,mas até a década de 70 seu uso eralimitado e restrito apenas a centros depesquisa e instalações militares. Com aevolução da capacidade e a redução doscustos dos computadores, suasaplicações se expandiram e se tornaramcada vez mais precisas e sofisticadas.As figuras abaixo darão uma noção dotratamento que esse método dá àsformas de se encarar um modeloestrutural.Pegue-se o exemplo de uma viga deseção retangular engastada em umaextremidade e com uma cargaconcentrada na outra.Para os conhecedores da teoria,facilmente se determinam as tensões edeformações da mesma.Para os conhecedores da teoria,facilmente se determinam as tensões edeformações da mesma.Mas e se a viga tiver um furo no meio?É possível se conseguir uma soluçãoanalítica, mas ela será bem maiscomplexa.Essa é a idéia básica do método. A vigaé considerada uma �malha�, na qual asinterseções formam elementos (no caso,retângulos). A esses elementos, sãoatribuídas propriedades de deformaçãocompatíveis com o material da viga, eos cálculos se fazem por um sistema deequações lineares em forma de matriz.Consegue-se, assim, uma aproximaçãomuito grande do comportamento real.
Notas
É possível imaginar que, em
muitos casos práticos, as
formas geométricas não são tão
simples como essa e, portanto,
as soluções analíticas são
virtualmente impossíveis.
Mas e se a viga tiver um furo no
meio? É possível se conseguir
uma solução analítica, mas ela
será bem mais complexa.
Métodos de cálculo
8PRJ Manual de Estruturas
Apresentação do projeto estruturalA representação gráfica da estrutura é feita por meio de dois tipos de desenhos:Os desenhos de fôrmas e os desenhos de armação.
As fases do projeto estruturalNo Fluxo de Projeto, o desenvolvimento do trabalho de engenharia estrutural ocorreem fases. Assim, a contratação pode contemplar todas ou algumas fases, dependendodo momento e objetivos da contratação.Pretende-se, com isso, o estabelecimento de um fluxo de trabalho estável epadronizado na elaboração dos diversos projetos, de modo que as etapas atendamadequadamente as exigências de todos os intervenientes e entre as equipes.Recomentda-se a adoção da padronização de fluxo e escopo preconizados pelaAssociação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural (ABECE) como
Nota
O ideal para o desenvolvimento
do projeto é que a contratação
ocorra logo na primeira fase.
Fase Objetivo
F) Pós Entrega da Obra
A) Apoio à Concepção do Produto Analisar a proposta arquitetônica para o terreno e indicar
as condições necessárias à viabilidade do ponto de vista
da estrutura, através de uma análise qualitativa.
B) Apoio à Definição do Produto Fornecer elementos para verificar a viabilidade do
empreendimento, suprindo as informações necessárias
para o projeto legal e índices para a elaboração de um
orçamento preliminar de viabilidade.
C) Identificação e Solução de Interfaces Gerar desenhos de estruturas com todas as
indicações necessárias para intercâmbio entre todos
os projetistas envolvidos, resultando, após a
negociação de possíveis soluções, em um projeto que
considere todas essas interfaces.
Desenvolver o projeto da obra. No caso de estruturas
de concreto e alvenaria estrutural, o projeto consiste
em realizar o detalhamento das armações dos
elementos estruturais e incorporação de detalhes de
produção dependendo do sistema construtivo.
E) Pós Entrega do Projeto
D) Projeto de Detalhamento das Especialidades
Garantir o bom uso do projeto
estrutural.
Analisar o comportamento da estrutura em serviço ou
adaptá-la a novas condições de uso.
Dicas
No estabelecimento das referências
fixas dos eixos, procure pontos de
fácil acesso e protegidos contra
deslocamentos.
Ao estabelecer os eixos notáveis,
procure não sobrepô-los sobre
paredes. Esses eixos servirão
também para os serviços
posteriores, de alvenaria,
revestimentos, etc.
Se possível, a maior distância
entre um eixo e um elemento não
deve ultrapassar os 5 metros. É
que essa é a maior medida das
trenas utilizadas normalmente
pelos trabalhadores.
Desenhos de FôrmasDefinem completamente as característicasgeométricas da estrutura. Os aspectosespecíficos abordados por esses desenhos são:� Locação da estrutura: Consiste na definiçãodos eixos de referência, principais esecundários, em relação aos quais a estruturase posicionará, observando rigorosamente asmedidas prescritas no projeto de arquitetura.
Métodos de cálculo
ferramenta de gestão de projetos esolução de interfaces com as demaisespecialidades e necessidades dosempreendedores, ao longo do seuamadurecimento.A tabela abaixo, idealizada pela ABECE- resume as fases de projeto.
9PRJManual de Estruturas
� Definição dos elementos estruturaisCom base no esquema da estrutura, são detalhados todos os elementos estruturaiscom relação às suas medidas essenciais.
� Cortes característicosEsses cortes devem elucidar dúvidas e mostrar a existência de lajes rebaixadas, vigasinvertidas, lajes inclinadas, vigas superpostas, etc.
� DimensõesBasicamente devem constar todas as dimensões necessárias para o entendimentoda estrutura, como:� as distâncias entre os eixos;� entre os eixos e as peças estruturais;� espessuras de lajes;� dimensões longitudinais e transversais de vigas e pilares;� medidas entre eixos de vigas;� rebaixos de lajes;� rebaixos de vigas;� vãos de shafts;� posicionamento de inserts (se houver);� furações de modo geral;� ângulos de peças (se houver);� detalhes de escadas.
Desenhos de Armação
Dica
A falta de informações prejudica
muito o projeto. Por outro lado, o
excesso de informações (muitas
delas desnecessárias) �poluem�
e dificultam a interpretação
eficiente do desenho.
Detalhes de armaduras de vigas
Outras informações importantes:Atualmente, os projetos estruturais vêmtrazendo outras informaçõescomplementares muito importantes, eque há pouco tempo atrás não eramconsideradas como sendo fundamentais:� Módulo de deformação do concreto;� Resistência à tração do concreto;� Fator água/cimento;� Indicações de cura do concretoendurecido;
Definem as armaduras a seremutilizadas nos elementos estruturais.As diretrizes básicas para a elaboraçãodesses desenhos são:� Identificação visual das barras e fios quecompõem as armaduras;� Definição das bitolas, formas ecomprimentos das barras e fios;� Definição do posicionamento dasbarras e fios nas seções transversaisdos elementos estruturais;� Tabela resumo das barras e fios do projeto.
� Uso e indicação de distanciadoresplásticos;� Cobrimentos da armadura;� Amarrações com alvenaria;� Encunhamentos com alvenaria;� Proteção térmica da estrutura (porexemplo no caso de pilares próximos alareiras ou churrasqueiras.
Métodos de cálculo
10PRJ Manual de Estruturas
O uso dos softwares e da informáticaO uso da informática e dos aplicativos (programas) de cálculo estrutural vemrendendo longas discussões entre diferentes gerações da engenharia civil.Freqüentemente são questionados os limites dessas ferramentas, que tem o intuitode facilitar a vida dos projetistas.Muitas são as opções de programas, que dependem da natureza da utilização etambém do refinamento que se espera.Mas um fato é inquestionável: dificilmente os projetistas prescindirão dessasferramentas. O que se espera é uma utilização responsável, ponderada e inteligente.A tabela abaixo resume as principais vantagens e desvantagens desses produtos:
Dica
Todas essas informações
complementares são também úteis
na especificação do material, no
pedido de compra, no recebimento
e no acompanhamento de
resultados.
Nota
A informática pode realçar as
qualidades, mas também realça
os defeitos.
DesvantagensVantagens
Não analisam o resultado.
Rapidez no processamento de informações A experiência do engenheiro é imprescindível.
Aumento significativo da possibilidade de análise
de soluções e simulações.
Facilidade de manuseio.
Os programas calculam, detalham, desenham e
permitem análise e comparações de soluções.
Detalhamento padronizado pode não atender
às necessidades específicas daquele elemento.
Existem softwares mais e menos testados,
podendo alguns gerar informações distorcidas.
Rapidez e agilidade na modificação de projetos. A interpretação incorreta de dados pode onerar a
obra desnecessariamente.
Permitem procurar soluções mais confiáveis,
estudadas e arrojadas.
A interpretação incorreta de dados pode forçar a
estrutura a trabalhar de forma diferente da
esperada, contribuindo para o aparecimento de
patologias de risco.
Todos os desenhos têm a mesma apresentação,
dificultando ao contratante a aferição visual do
conteúdo.
O produto é intercambiável facilmente pela
Internet.
Aumentam a responsabilidade da coordenação e
da compatibilização de projetos.
Preços acessíveis.
Muitas entradas de informações não são
digitalizadas, e devem ser lançadas à mão (por
exemplo a tabela de ferros).
As escolas de engenharia não acompanham a
evolução tecnológica da ferramenta.
Os softwares
11PRJManual de Estruturas
Menu de estruturas
Tipologias de estruturasPodemos tipificar os projetos estruturais convencionais em três partidos básicos:Estrutura com laje nervuradaEstrutura vigadaEstrutura com laje plana
Estrutura com Laje PlanaAs lajes planas caracterizam-se pela eliminação das vigas como elementos estruturaisde suporte da laje. O cálculo estrutural tem uma concepção voltada à utilização deElementos Finitos ou de Grelha Virtual.Os importantes fatores no cálculo de lajes planas são o limite à deformação, os esforçoshorizontais sua transmissão aos pilares e a punção nos apoios.Nessa tipologia estrutural, os poços de elevador e caixas de escada normalmente funcionamcomo elementos que absorverão os esforçoshorizontais, principalmente o vento.A utilização de vigas nas bordasexternas das lajes planas tambémcontribuem significativamente para aestabilidade do conjunto estrutural,servindo como contraventamento,absorvendo e transmitindo os esforçoshorizontais advindos das solicitaçõesprovocadas pelo vento.
Estrutura com VigasÉ a tipologia estrutural mais comum.Baseia-se na concepção de estruturasreticuladas com elementos horizontaisde inércia maior (vigas) suportandochapas de concreto (lajes).Ao se conceber uma estrutura vigada,devemos ter em mente possíveis dificuldadesoriundos da execução no canteiro:� baixa produtividade da carpintaria emfunção da não padronização doencontro entre vigas e pilares;� projeto de vigas muito esbeltas, dificultandoa concretagem das peças e possibilitando oaparecimento de �bicheiras�;� maior consumo de fôrmas e serviçosde carpintaria.
Menu de Estruturas
12PRJ Manual de Estruturas
Estrutura com Laje NervuradaCaracteriza-se pela utilização de um reticuladoformado por vigas de pequena altura eestreitos panos de lajes.As lajes nervuradas podem apresentar nervurasem uma ou nas duas direções. Desta forma,o composto laje + vigas apresentam-se comoum plano inferior quase contínuo.Sendo alta a inércia dos elementosresistentes, a espessura média final deconcreto é normalmente baixa. Tambémé baixa a quantidade de aço utilizada.Porém, a taxa de aço por m3 é alta, pois,utiliza-se uma baixa quantidade de açoem um volume de concreto reduzido.Dessa forma, podemos vencer significativosvãos estruturais com as lajes nervuradas, sema necessidade de protensão.
Características e variáveisVamos relacionar as principais características e variáveis para cada um dos tiposde projeto descritos acima, com o intuito de auxiliar na escolha do partidoestrutural. Essas características foram divididas nos seguintes grupos:� concepção de projeto: altura da edificação; flexibilidade na arquitetura, acabamentodo forro e espessura de concreto;� concepção executiva: quantidade de aço, protensão, mão de obra de armação,fôrmas e cimbramento, mão de obra de fôrma e cimbramento, concreto e nãoconformidades;
Laje nervurada
Estrutura
Laje planaVigada
Característica: Altura da edificação
A laje nervurada forma em seu
conjunto um volume de grande
espessura. A soma da
espessura da �laje� com o pé-
direito, determina uma grande
altura entre pisos. Isto trará
reflexo nos outros subsistemas,
tais como, instalações,
fachadas, caixilhos e etc.
Em obras em que há limitação
de gabarito da edificação, pode
ocorrer até a eliminação de um
pavimento.
A laje vigada costuma
apresentar uma distância entre
pisos inferior à nervurada.
De as tipologias, é a que pode
apresentar menor altura da
edificação, para um mesmo
número de pavimentos.
Em alguns casos em que as
tubulações não podem passar
por furações em vigas, esta
vantagem pode ser eliminada.
É a tipologia mais disseminada,
e como tal, apresenta menores
exigências tecnológicas.
A laje plana pode até propiciar
ganhos de pavimentos quando
há limitação de gabarito da
edificação, principalmente em
edificações comerciais, devido
às necessidades de passagem
de instalações.
Menu de Estruturas
13PRJManual de Estruturas
Característica: Flexibilidade na Arquitetura
De um modo geral, a laje
nervurada permite, sob o
aspecto estrutural, uma
flexibilidade maior do layout
arquitetônico.
Já para as áreas molhadas da
edificação, esta flexibilidade
diminui, devido a limitação da
passagem das tubulações
hidráulicas.
A flexibilidade de layout é
praticamente impossível, dada a
estrutura definida, o vigamentos
posicionados e as lajes
dimensionadas.
Mantidas posições das áreas
molhadas (sanitários, copas,
cozinhas), a flexibilidade do
layout arquitetônico neste caso
é quase total.
Característica: Acabamento do Forro
Há necessidade de utilização de
forro neste tipo de estrutura, seja
através da aplicação de massa de
cimento para regularizar a
superfície, ou placas para
esconder a tubulação.
Se o fundo da laje estiver bem
executado é suficiente a
aplicação de gesso ou outra
textura.
Se o fundo da laje estiver bem
executado é suficiente a
aplicação de massa de ou
outra textura.
Característica: Espessura da laje
A espessura média de concreto
das lajes nervuradas é
usualmente baixa.
A espessura média de concreto
de uma laje nervurada é obtida
pela divisão do volume de
concreto do conjunto laje +
nervura + pilares pela área da
laje nervurada.
A espessura média em
estruturas vigadas para
edificações residenciais varia de
11 a 23 cm, para resistências
características de concreto de
20 MPa.
Essa variação ocorre em virtude
do vão da laje.
Panos grandes com um número
menor de vigas acarreta uma
espessura média maior.
A espessura média de concreto
de uma estrutura vigada é
obtida pela divisão do volume de
concreto das lajes + vigas +
pilares pela área total da laje.
Como não podem contar com
a inércia das vigas, as
estruturas com lajes planas
apresentam uma espessura
média relativamente alta,
entre 15 e 26 cm.
Essas espessuras são
necessárias para fazer frente
às deformações estruturais.
Característica: Quantidade de aço
A quantidade de aço aplicado
em uma estrutura com laje
nervurada é baixa.
Porém, a taxa de armadura
costuma ser alta, pois o volume
de concreto utilizado é baixo
também. Em casos em que não
se utilizam estribos nas
nervuras, a taxa de aço diminui,
oscilando entre 40 e 70 Kg/m3.
Uma taxa de armadura para
uma edificação residencial varia
de 60 a 100 Kg/m3.
A densidade de aço no encontro
entre vigas e pilares, além de
utilização de vigas com
espessura delgada podem
propiciar o aparecimento de
�bicheiras� na concretagem.
As taxas de aço para as estruturas
em lajes planas variam conforme a
utilização de protensão. Em lajes
sem protenção, a taxa de armadura
varia de 80 a 120 Kg/m3.
Já a taxa de protensão é de
aproximadamente 30 a 40 kg / m3
de volume protendido.
A utilização de telas soldadas
agrega grandes benefícios neste
sistema estrutural, pois elas
possibilitam um maior
aproveitamento de sua sessão útil
em relação a sessão de cálculo.
Menu de Estruturas
14PRJ Manual de Estruturas
Característica: Protensão
Característica: Mão-de Obra de Armação
Característica: Fôrmas e Cimbramento
A utilização de protensão em
estruturas com lajes nervuradas
é muito raro.
Em obras residenciais, a
utilização de protensão em
estruturas vigadas é rara.
Quando a finalidade da edificação
é comercial, trabalhamos com
vãos livres maiores, então é
possível encontrarmos vigas
protendidas, para vencer grandes
vãos sem que a altura das lajes
cresça exageradamente.
A utilização de protensão em
lajes planas é mais usual.
Quando vãos grandes devem
ser vencidos, principalmente
em edificações comerciais, a
protensão torna-se a saída
mais viável para que as
espessuras das lajes não se
tornem muito grandes.
Os encontros entre nervuras, o
vigamento principal e pilares são
os locais em que a mão-de-obra
encontra dificuldade de execução.
Por outro lado, as armações das
nervuras resultam em peças
repetitivas e com estruturas
leves. Com isso, a pré-montagem
das armaduras fora dos locais de
aplicação facilita a execução dos
serviços e aumenta a
produtividade da equipe.
A possibilidade de pré-
montagem de peças como vigas
e pilares pode facilitar o
trabalho da mão-de obra de
armação.
A utilização de telas soldadas
propicia eventuais benefícios
que devem ser considerados.
A tarefa de armação é
facilitada principalmente com
o uso de telas soldadas.
Devemos ter atenção especial
com as armaduras negativas,
pois o trânsito de funcionários
sobre a laje, podem �torná-las�
positivas.
O fundo das lajes é usualmente
formado por uma superfície
plana e as nervuras são
realizadas por tijolos, blocos de
isopor ou qualquer outro
elemento leve, como elementos
de fibra de vidro reaproveitáveis
(cabaças).
A perda de material de fôrma é
baixa e o reaproveitamento de
compensado é alto, devido a
configuração plana das fôrmas.
As fôrmas e o cimbramento são
mais complexos e exigem um
projeto mais elaborado, sendo
preciso analisar aspectos como a
montagem, desfôrma,
reaproveitamento de painéis e
reescoramento.
As estruturações dos painéis de
vigas exigem uma quantidade
maior de madeira, tornando-os
pesados. O cimbramento requer
uma quantidade maior de peças.
A durabilidade dos materiais da
fôrma está relacionada ao
projeto e manuseio da mesma.
Devido a quase inexistência
de vigas, as fôrmas e
cimbramentos em uma
estrutura com laje plana são
extremamente fáceis de se
projetar, executar, montar e
desformar.
A durabilidade e qualidade das
fôrmas serão altas, desde que
observemos os cuidados na
desfôrma e sejam utilizados]
materiais de boa qualidade.
Menu de Estruturas
15PRJManual de Estruturas
Nesse tipo de estrutura, a mão-
de-obra de montagem e
desmontagem está vinculada à
concepção do projeto.
Os encontros entre vigas em
ângulos agudos, vigas e pilares
com diferentes configurações e
medidas, além das caixas de
escada e elevadores são
exemplos que dificultam os
trabalhos com as fôrmas para
esse sistema estrutural.
Característica: Mão-de-Obra de Fôrma e Cimbramento
A dificuldade no lançamento de
concreto depende da
quantidade, geometria (largura),
densidade e posicionamento de
armação das vigas.
Além disso, cuidados com o
traço do concreto, velocidade de
lançamento, tipo de
lançamento, são variáveis que
devem ser analisadas
previamente.
Para essa tipologia, a
dificuldade ocorre no
posicionamento das fôrmas das
nervuras e na desfôrma,
principalmente quando não
utilizamos materiais
reaproveitáveis. O uso de isopor
ou outro material inerte gera
muita sujeira.
Quando trabalhamos com
materiais reaproveitáveis para a
execução das nervuras, os
serviços são facilitados.
Nessa tipologia, a mão-de-obra
para montagem e desfôrma é
bastante facilitada, pois quase
não temos vigas.
Dessa forma, conseguimos atingir
altos índices de produtividade de
carpintaria, principalmente
quando trabalhamos com
sistemas de cimbramento
metálico, em que a fôrma já está
acoplada a ele, eliminando a
etapa de montagem dos painéis
de assoalho.
Característica: Concreto
O lançamento de concreto é
dificultado pelo excesso de viga
(nervuras) e sua espessura
esbelta. Além disso, a alta
densidade da armação nesta
região requer cuidados
especiais no lançamento e
adensamento do concreto, para
evitarmos o aparecimento de
bicheiras. Recomenda-se, em
alguns casos, a utilização de
concreto mais fluído,
eventualmente auto nivelante.
Durante a tarefa de
concretagem, podem ocorrer
danos aos elementos inertes,
principalmente se forem tijolos
ou isopor, aumentando o
consumo de concreto. Esta
perda pode atingir, em média,
um acréscimo de consumo da
ordem de 10%.
O lançamento de concreto é
facilitado pela ausência de
vigas.
Para obter ganhos na
produtividade, pode-se estudar
a possibilidade de utilização de
concreto bombeável ou concreto
auto-adensável (eliminando o
adensamento).
É importante planejar esta
atividade com antecedência,
pois ela interfere, por exemplo,
na concepção da fôrma
(estanqueidade), cimbramento
(resistência à sobrecargas) e
dimensionamento de equipe.
Menu de Estruturas
16PRJ Manual de Estruturas
Característica: Qualidade e Não Conformidade
Caso os materiais utilizados
para a execução das nervuras
(tijolos de 8 furos, blocos, isopor
e etc.), normalmente não sejam
padronizados, teremos
variações geométricas nas lajes
nervuradas.
Conseqüentemente, teremos
dificuldade na execução das
fôrmas, armação e locação das
passagens de instalações
elétricas e hidráulicas, além de
potencializar o aparecimento de
patologias.
A quase inexistência de vigas,
fôrmas e cimbramento simples,
bem como armação mais
distribuída são fatores que
minimizam a ocorrência de não
conformidades neste tipo de
estrutura.
Devemos tomar cuidados
especiais na desfôrma e
reescoramento da estrutura,
para evitar o aparecimento de
flechas nos vãos das lajes. As
bordas externas das lajes,
quando não estão enrijecidas
por vigas de borda, são regiões
com grande possibilidade de
aparecimento de deformações.
Os problemas de qualidade em
uma estrutura vigada podem ser
minimizados na elaboração do
projeto. Por exemplo, os encontros
de vigas e pilares devem ser
estudados e compatibilizados,
considerando-se a dificuldade de
execução no canteiro.
Larguras e alturas diferentes nas
peças estruturais são potenciais
geradores de não conformidades,
já que sempre necessitam de
adaptações nas fôrmas.
Vigas muito estreitas, com armação
densas e concreto de slump
inadequado, propiciam o
aparecimento de �bicheiras� e
imperfeições de concretagem.
Coordenação de projetosA crescente complexidade operacional e gerencial dos empreendimentos, somada àtendência de especialização cada vez maior, tem gerado uma necessidade deaglutinação e organização de informações. Além disso, o aumento dos custosoperacionais e da concorrência têm forçado as empresas a pensarem de maneiraotimizada as atividades no canteiro de obras.Também é latente que os projetos devem chegar à obra com o maior número de detalhese especificações possível, evitando que o engenheiro tenha que improvisar por falta deinformações técnicas e executivas nos projetos.Nos dias de hoje, a forma utilizada para resolver este problema é a Coordenação deProjetos. Coordenar significa dispor segundo certa ordem e método; organizar, arranjar.A coordenação de projetos deve abranger de maneira global e sistêmica todas asespecialidades de uma edificação. Sua principal característica é acompanhar odesenvolvimento dos projetos e conduzi-los na direção dos interesses doempreendimento e do empreendedor, através de uma atitude pró-ativa.As principais funções da coordenação de projetos de um empreendimento são:� controlar os prazos de elaboração de projetos, além dos custos e qualidade dos trabalhos;� controle de fluxos e escopo;� controle de interfaces;� focar as atividades sempre visando a racionalização e construtibilidade doempreendimento;� gerenciar e organizar as informações: arquivos, projetos, croquis, relatórios e atas de reuniões;� compatibilizar os vários projetos do empreendimento e retroalimentar osprojetistas com as alterações e especificações técnicas;� identificar a necessidade da participação de consultores e/ou contratação deprojetos complementares.A coordenação de projetos deve ser executada por profissional que tenhaconhecimentos em todas as áreas de projeto e vivência em execução de obras. Porser uma atividade multidisciplinar, o coordenador deve possuir características deliderança, integração e conseguir transmitir à equipe as orientações necessárias.Podemos representar o organograma de uma equipe multidisciplinar de projetosinserindo a figura do coordenador como condutor do processo.
Nota
não há mais espaço, atualmente,
para a solução �quebra-galho� ou
�gambiarra� que sempre fizeram
o cotidiano da construção civil.
Coordenação
17PRJManual de Estruturas
O projeto arquitetônico é o primeiro projeto do empreendimento. Nele estão contidasas idealizações do produto e deverão constar suas principais especificações dedesempenho. Se considerarmos que os demais são projetos complementares a este, oprojeto de estruturas é um dos mais importantes, não apenas devido à ordem cronológica,mas também por detalhar o um subsistema com o maior caminho crítico e custo, epor influenciar as demais atividades do empreendimento.No processo de desenvolvimento dos projetos, elaboramos os anteprojetos dos diversossubsistemas, priorizando os arquitetônico e estrutural. Depois de avaliados cada umdeles separadamente e compatibilizados entre si, resolvendo as interferências, então elespoderão ser detalhados - projetos executivos.Neste contexto, o papel do coordenador de projetos é fundamental e a comunicaçãoentre as partes contidas no organograma acima deve ser precisa, rápida e ordenada. Como intuito de melhorar essa comunicação, algumas empresas utilizam sistemas degerenciamento através da Internet, em que cada empreendimento recebe um endereçopróprio, disponibilizando para os diversos projetistas todas as informações doandamento dos projetos, suas revisões, croquis, atas de reunião e etc.
Compatibilização de projetosA compatibilização de projetos é uma forma corretiva de combinar os diversos projetos,evitando as interferências e incompatibilidades. Ela permite a integração das soluçõesadotadas para os diversos subsistemas.A compatibilização dos projetos de um edifício tem por função principal a integraçãodas soluções adotadas nos projetos de arquitetura, estrutura, instalações prediais, vedações,esquadrias, impermeabilização, contrapiso e etc., assim como, nas especificações técnicaspara a execução de cada subsistema.A seguir, exemplificamos alguns itens a serem compatibilizados dentre os diversossubsistemas de projetos:
Nota
A maior parte das patologias e
problemas encontrados nas
obras nasce da falta de soluções
adequadas e de compatibilização
entre os projetos.
Compatibilização
18PRJ Manual de Estruturas
Estrutura x EstruturaAo se desenvolver o projeto de estruturas, devemos observar alguns aspectos das peçasestruturais.
Pilares� executar os pilares evitando dentes ourequadros com as vigas, mantendo asespessuras iguais� executar pilares com dimensõesconstantes ao longo dos andares,procurando modificar as fôrmas napassagem do subsolo para o térreo. Seutilizarmos concreto de altodesempenho, esta recomendação podenão ser válida; devemos fazer umaanálise de valor entre o excedente deconcreto gasto para manter a seção dopilar constante e o custo damodificação das fôrmas;� evitar formas de difícil execução naobra, privilegiando formatosretangulares e quadradas.
Vigas� evitar a utilização de vigas invertidas,principalmente junto aos pilares, poisdificultam a execução de gastalhos eatrapalham o ciclo de concretagem;� manter uniforme as alturas das vigasde um mesmo pavimento;� evitar a execução de encontro de vigasem ângulos agudos, pois complicamtanto a montagem das fôrmas como adesforma;
Lajes� evitar panos de lajes com diversasespessuras dentro de um mesmopavimento;� manter as cotas de fundo de laje nomesmo pano;� compatibilizar espessuras com as armadurasembutidas na mesma - malha positiva, malhanegativa, cobrimentos, reforços etc.;� verificar as deformações previstas paraos panos de laje muito extensos,sobretudo nas regiões que não contarãocom camada de regularização de piso;� evitar a execução de panos de lajeformando ângulos agudos, poisdificultam a desfôrma;
Compatibilização
19PRJManual de Estruturas
Estrutura x AlvenariaNa compatibilização entre os projetos estrutural e o de alvenaria devem serobservados os seguintes itens:
Pilares� compatibilizar a largura dos pilarescom as alvenarias, evitando dentes noacabamento;� no caso de pilares inclinados ouchanfrados, executar os chanfrosperpendiculares às alvenarias;o encontro da alvenaria e a estruturadeve ser de topo;
Vigas� projetar as vigas evitando dentes erequadros com as alvenarias, tornandoas espessuras compatíveis;� procurar modular as alturas de vigasde acordo com o projeto de alvenaria ede caixilharia, tornando, sempre quepossível, a quantidade de fiadas deblocos um número inteiro;
Estrutura x InstalaçõesCompatibilizar o projeto de instalações(elétrica, hidráulica, ar condicionado,exaustão, sprinklers, automação e etc.)com o projeto estrutural é vantajoso,evitando retrabalhos.
Vigas� compatibilizar os furos previstos nosdiversos projetos, locando-os emarcando-os com exatidão no projetoestrutural;� verificar se estes furos não interferemnas armaduras ou estão com dimensõescompatíveis com a altura da viga;� verificar as espessuras de eletrodutospassantes nas vigas até o limite impostopelo calculista;� locar e verificar se os pontos de luz noteto não coincidem com posições de vigas;� locar e verificar se as prumadashidráulicas não coincidem composições de vigas.
Lajes� prever na fôrma, assim que o projetode instalações definir, a locação exatadas passagens de prumadas e shafts;� verificar se na espessura projetada dalaje �cabem� as tubulações embutidas eas armações positiva e negativa;� verificar as dimensões dos sulcos criadospara passagens de tubulação de gás com aespessura da laje, armações e vigas;� verificar todos os rebaixos criados naslajes considerando as tubulaçõesembutidas;
Blocos de transição� verificar as interferências dos mesmos comas saídas e esgoto e locação das prumadas;
Compatibilização
20PRJ Manual de Estruturas
Estrutura x AcabamentosOs aspectos ligados ao acabamento da obra devem ser observados desde o projetode estrutura.
Pilares� compatibilizar a locação de pilares com a Arquitetura;� compatibilizar a locação dos pilares com as vagas de garagem;
Vigas� atentar para o tipo de revestimentos a serem utilizados nas paredes e a necessidadede espessuras diferenciadas para as vigas e a alvenaria;� verificar as alturas dos peitoris e dimensões dos caixilhos para evitar a execuçãode vergas sobre os mesmos;� verificar o tipo, material e dimensões das portas para evitar que as vigas impeçama instalação posterior das mesmas, evitando cortes e fragilização das folhas ou aexecução de portas sob encomenda;� verificar o detalhe de arremate dos forros nas varandas, compatibilizando asalturas das vigas com os caixilhos e forros;� compatibilizar a posição e altura das vigas com as passagens das rampas de garagem e escadas;� atentar para a previsão de rebaixos em vigas quando houver:
- mudança de níveis na Arquitetura (terraços, térreo interno e externo,jardineiras, escadas e etc.);- chumbamento de contra-marco de porta se não houver contrapiso na laje;- atentar para rebaixo na face das vigas invertidas nas regiões onde haveráimpermeabilização;
� sendo necessário encobrir as vigas, compatibilizar a altura das mesmas com ascotas de forros; atentar para a região de arremate do forro nas bordas;
Lajes� compatibilizar níveis da estrutura com espessuras previstas para os revestimentos de piso;� compatibilizar rebaixos com as cotas previstas para o piso acabado e desníveis;� compatibilizar rebaixos com a impermeabilização;
Estrutura x Elevadores� para a caixa de elevadores, compatibilizar os pilares que suportam as corrida doselevadores com as dimensões e folgas necessárias para a obra e instalação do mesmo;� criar condições favoráveis à desforma, principalmente nos pilares que formam acaixa de corrida do elevador, se esta tiver formato em �C�; verificar sua real necessidade.
Compatibilização
21PRJManual de Estruturas
Contratação do profissinal / escritório
Interface projetista � contratanteInicialmente, é interessante estabelecer e identificar as figuras que intervêm em todoo processo de projeto.
responsável pela geração do produto; atua na formalização do produto;viabiliza a fabricação do produto;assume a utilização do produto.
Posicionando o empreendedor, oconstrutor e o usuário como clientes doprojeto, o projetista deve levar emconsideração suas necessidades, paramelhor satisfazê-los.Esse é, normalmente, um pontonevrálgico, em que muitas das críticassão depositadas e muitos problemas sãooriginados.A forma como os agentes interagem émuito importante para a viabilização deprojetos mais adequados e emconformidade com as suas necessidades.
empreendedorprojetista
construtorusuário
ContrataçãoAté os anos 60, as empresas mantinham em seus quadros uma equipe de projetos.A partir daí, houve uma alteração na filosofia de contratação, em que passaram acontratar projetos, ao invés de profissionais.Os passos mais comuns no processo de contratação de projetos são:� Seleção inicial das empresas/profissionais;� Elaboração de cartas-convite;� Pré seleção, que é realizada considerando a experiência do profissional, situaçãoeconômico-financeira e legal, quadro técnico e comprometimento com outrostrabalhos e clientes;� Seleção final.
Vale lembrar que as propostas técnicas devem ser analisadas quanto a:� Viabilidade técnica da proposição;� Capacidade técnica dos profissionais envolvidos;� Quantidade de documentos a serem emitidos;� Recursos unitários por documento emitido;� Acompanhamento técnico durante todo o ciclo do empreendimento;� Preço da proposta (ver nota);� Preço da hora trabalhada;� Forma e condições de pagamento;� Outros elementos de interesse do contratante.
Apesar de tudo isso, muitas construtoras não realizam concorrência em função deparcerias já existentes com escritórios de cálculo. É muito comum encontrarmosconstrutoras que trabalham ao lado de vários escritórios, pulverizando a contratação,para não sobrecarregar apenas um escritório. E isso irá depender do tipo, tamanhoe complexidade do empreendimento.
Notas
Na prática, verifica-se que os
escritórios estabelecem seus
preços em função do seu prestígio,
da área construída, da
complexidade do projeto, do grau
de repetitividade, do número de
simulações, da existência de
protensão, entre outros.
Normalmente o custo de um
projeto estrutural representa entre
1% e 3% do valor da obra, mas
pode influenciar sobremaneira nos
resultados do empreendimento,
nos custos de operação e
manutenção.
Dica
Uma boa maneira de ajudar a
pesar os itens de interesse de
quem contrata, é estabelecer
uma pontuação a cada um, e dar
maior atenção à empresa/
profissional que acumular a
maior soma.
Contratação
22PRJ Manual de Estruturas
Indicadores de qualidade do projetoDiante das variáveis de soluções de projetos, do número de escritórios de cálculoe ainda da influência de que cada decisão tem sobre os prazos, custos e interferências,mostra-se necessária a adoção de indicadores para estabelecer comparativos esubsidiar as decisões quanto às diversas opções.Algumas construtoras não utilizam qualquer indicador, alegando as seguintesjustificativas:� restrição da criatividade do projeto arquitetônico;� poucas obras com características semelhantes para poder se estabelecer padrõescomparativos;� não reconhecimento da importância de indicadores;� desconhecimento da existência dos mesmos.Em contrapartida, atualmente muitas outras construtoras estão aperfeiçoando essesindicadores, conscientes do impacto que qualquer decisão desse nível tem noresultado do empreendimento.
Avaliação do produto projetoSob o ponto de vista do projeto estrutural, pode-se dividir os indicadores entrequantitativos e qualitativos, sob a ótica de custos, prazos, qualidade e influênciasobre os demais subsistemas.
A tabela abaixo destaca alguns pontos relevantes.
Indicadores Quantitativos Indicadores Qualitativos
Facilidade de compatibilização com outros projetos
Grau de detalhamento
Relação m2 de fôrma/m2 de área construída
Relação m2 de fôrma/m3 de concreto
Relação m3 de concreto/m2 de área construída
Relação Kg de aço/m3 de concreto
Relação Kg de aço/m2 de área construída
Número de repetições dos elementos estruturais
Mediana das áreas das seções dos pilares
Mediana dos comprimentos das vigas
Correta aplicação das normas técnicas
Potencial de racionalização da produção
Clareza nas informações
Padronização e uniformização
Coordenação modular
Contratação