UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA

CENTRO DE TECNOLOGIA

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO CIVIL,

SISTEMAS PRÉ-FABRICADOS DE CONCRETO E

SUAS APLICAÇÕES

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

ALEX SANDRO COUTO SIRTOLI

Santa Maria, RS, Brasil

2015

INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO CIVIL, SISTEMAS PRÉ-FABRICADOS DE CONCRETO E SUAS APLICAÇÕES

Alex Sandro Couto Sirtoli

Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil, do Centro de Tecnologia da Universidade Federal de Santa Maria

(UFSM, RS), como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil

.

Orientador: Prof. Dr. Joaquim César Pizzutti dos Santos

Santa Maria, RS, Brasil

2015

Universidade Federal de Santa Maria Centro de Tecnologia

Curso de Engenharia Civil

A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova o Trabalho de Conclusão de Curso

INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO CIVIL, SISTEMAS PRÉ-FABRICADOS DE CONCRETO E SUAS APLICAÇÕES

elaborado por Alex Sandro Couto Sirtoli

como requisito parcial para a obtenção do grau de Engenheiro Civil.

COMISSÃO EXAMINADORA:

__________________________________ Prof. Dr. Joaquim César Pizzutti dos Santos

(Presidente/orientador)

___________________________________ Prof. Dr. Jorge Luiz Pizzutti dos Santos

(Avaliador, UFSM)

__________________________________ Prof. Dr. Eduardo Rizzatti

(Avaliador, UFSM)

Santa Maria, 8de Julho de 2015.

Aos meus pais, Itacir e Norma, por sempre estarem ao meu lado.

Ao meu irmão, ItacirSirtoli Junior, pelos momentos de alegria.

À toda minha família que sempre me apoiou.

Aos meus amigos e namorada, pelo incentivo sem medida.

AGRADECIMENTOS

Aos meus pais, que me oportunizaram estar neste mundo e me ampararam

sempre, contribuindo com a minha educação, estando sendo ao meu lado nos

momentos difíceis, sempre acreditando e dando força, para que eu pudesse e

soubesse caminhar com serenidade e persistência em busca de meus objetivos.

Ao meu irmão, pelo apoio e amizade sempre oferecidos.

A minha tia Vilma Couto de Carvalho, pelo suporte e carinho durante toda

essa jornada.

Ao meu orientador, Prof.º Dr. Joaquim César Pizzutti dos Santos, pela

disposição, paciência, companheirismo e tempo dedicado, sem o qual este trabalho

nunca teria acontecido.

Aos colegas que tive, que além de colegas seguirão sendo grandes amigos.

A minha namorada, pela confiança depositada, por tornar parte desta

trajetória mais fácil, com carinho e incentivo sempre.

Aos demais amigos e familiares que me apoiaram, participaram e torceram

por mim durante esta caminhada.

A todos aqueles de que de alguma forma contribuíram para esta realização.

RESUMO

Trabalho de Conclusão de Curso

Curso de Engenharia Civil

Universidade Federal de Santa Maria

INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO CIVIL,SISTEMAS

PRÉ-FABRICADOS DE CONCRETO E SUAS APLICAÇÕES

AUTOR: ALEX SANDRO COUTO SIRTOLI

ORIENTADOR: JOAQUIM CÉSAR PIZZUTTI DOS SANTOS

Data e local de defesa: Santa Maria, 8 de Julho de 2015

O mercado da construção civil está cada vez mais exigente e sempre em

busca da qualidade, rapidez e pelo menor custo, o processo de industrialização de

estruturas de pré-fabricados vêm ganhando espaço, devido economia de materiais,

já que não há desperdícios na execução e na montagem da estrutura, há um rígido

controle de qualidade, facilidade de produção em séries e em grande quantidade,

facilidade de manuseio e de transporte. Com a utilização de estrutura pré-moldadas

pode-se atuar no sentido de ganho de tempo e rapidez na execução. Uma estrutura

de pré-moldados é constituída por vários elementos, entre eles pilares, vigas, lajes

entre outros, são estruturas como o próprio nome já diz são moldadas antes do seu

posicionamento definitivo na estrutura, já com uma certa resistência adquirida.

Vamos verificar através de uma revisão bibliográfica quanto é fundamental o

uso da pré-fabricação,objetivando mostrar o potencial dos pré-fabricados, do quanto

ele ainda pode crescer no Brasil e mostrar a sua gama de aplicações na construção

civil. Também serão abordados os tipos de ligações, os princípios de projeto para

uma construção pré-fabricada, processo de fabricação e um estudo de caso numa

fábrica de pré-fabricados mostrando, setor por setor, os processos e os cuidados

que passa uma peça pré-fabricada. Concluindo que a potencialidade do uso dos pré-

fabricados de concreto é definitivamente um dos caminhos de maior industrialização

da construção civil.

Palavras-chave: Construção civil, pré-moldados,pré-fabricados

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1– Peças pré-fabricadas separadas por papel...........................................17

Figura 2.2 – Percentual de cimento destinado a pré-fabricados e pré-moldados......18

Figura 2.3– Vantagens e desvantagens encontradas na literatura técnica..............20

Figura 3.1 – Estrutura pré-fabricada tipo esqueleto.................................................22

Figura 3.2–Exemplo de estrutura aporticada..........................................................23

Figura 3.3 – Exemplo de construção com fechamento em painéis horizontais.........24

Figura 3.4 – Exemplo de laje alveolar protendida.....................................................24

Figura 3.5 – Sistema composto por painéis arquitetônicos para fachadas................25

Figura 3.6 – Exemplo de edifício construído em células de concreto pré-moldado...25

Figura 4.1 – Exemplos de padrões de seções transversais.......................................28

Figura 5.1– Etapas de produção de elementos pré-fabricados................................29

Figura 5.2 – Exemplo de forma metálica de viga......................................................30

Figura 5.3 – Etapas da concretagem para produção de elementos pré-fabricados..32

Figura 5.4 – Esquema de veículos para transporte de elementos pré-fabricados....34

Figura 6.1(a) – Autogrua sobre pneus....................................................................35

Figura 6.1(b) – Autogrua sobre esteiras.....................................................................35

Figura 6.1(c) – Grua de torre......................................................................................35

Figura 6.1(d) – Grua de pórtico..................................................................................36

Figura 6.2(a) – Sistema rosqueado de cabo.............................................................37

Figura 6.2(b) – Sistema rosqueado com gancho rotativo.........................................37

Figura 6.3 – Exemplo de aplicações para ancoragem de transporte........................38

Figura 6.4 – Exemplo de aplicações para ancoragem de transporte........................38

Figura 6.5 – Exemplo de ligação isostática...............................................................41

Figura 6.6 – Exemplo de ligação isostática...............................................................42

Figura 6.7 – Exemplo de ligação rotulada.................................................................43

Figura 6.8 – Exemplos pinus duplos e neoprene.....................................................44

Figura 6.9 –Exemplo de ligação semi-rígida............................................................45

Figura 6.10 – Exemplo de ligação semi-rígida de alto coeficiente α..........................46

Figura 6.11 – Exemplo de ligação engastada...........................................................47

Figura 6.12 – Exemplo de ligação engastada...........................................................47

Figura 7.1 – Painel de fechamento em edificações..................................................49

Figura 7.2 – Painel de fechamento em edificações..................................................49

Figura 7.3 – Arquibancada pré-fabricada..................................................................50

Figura 7.4 – Vigas jacarés, utilizada em montagens de escadas e arquibancadas...50

Figura 7.5 – Aduelas ou galerias celulares..............................................................51

Figura 7.6 – Tubos circulares pré-fabricados...........................................................52

Figura 7.7 – Aduelas pré-fabricadas para pontes.....................................................52

Figura 7.8 – Ponte Manaus-Iranduba sobre o Rio Negro, no Amazonas, Construtora

Camargo Correa.......................................................................................................53

Figura 7.9 –Treliça Lançadeira................................................................................54

Figura 7.10 – Segmentos Pré-Fabricados para túneis..............................................55

Figura 7.11 – Método de escavaçãoTunnelBoringMachine (TBM)........................55

Figura 7.12 –Dormentes protendidos pré-fabricados.............................................56

Figura 7.13 – Detalhe de montagem de estrutura mistade painéis pré-fabricados com

cobertura metálica.............................................................................................57

Figura 7.14 – Detalhe de içamento de banheiro.......................................................57

Figura 7.15 – Silo pré-fabricado em concreto armado..............................................58

Figura 7.16 – Painel de placa dupla treliçada............................................................60

Figura 7.17 – A concretagem de todo o perímetro se faz pelo vão da laje

superior...................................................................................................................61

Figura 7.18 – As placas não requerem outro acabamento, basta a pintura..............61

Figura 8.1 – Sede da empresa DIARC Engenharia e Pré-fabricados.......................62

Figura 8.2– Setor de armação..................................................................................63

Figura 8.3 – Fôrma para armação de viga protendida..............................................63

Figura 8.4 – Central de concreto..............................................................................64

Figura 8.5 – Setor de fôrmas de vigas pilares e painéis............................................65

Figura 8.6 – Retoques também são feitos nas vigas.................................................66

Figura 8.7 – Estoque das peças pré-fabricadas.......................................................67

Figura 8.8 – Viga sendo carregada no caminhão......................................................68

Figura 8.9 – Área de produção das lajes alveolares..................................................69

Figura 8.10 – Estoque lajes alveolares......................................................................70

Figura 8.11 – Tabela de produtos fabricados............................................................71

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ...................................................................................11

1.1 Objetivos........................................................................................................12

1.1.1 Objetivo geral ...............................................................................................12

1.1.2 Objetivos específicos ...................................................................................12

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .........................................................14

2.1 Surgimento da pré-fabricação.......................................................................15

2.2 Diferença entre pré-moldados e pré-fabricados............................................18

2.3 Vantagens e Desvantagens ............................................................................19

3. SISTEMAS ESTRUTURAIS ........................................................................22

4. PRINCÍPIOS BÁSICOS DE PROJETOS ................................................26

4.1 Padronização..................................................................................................28

5. PRODUÇÃO DOS PRÉ-FABRICADOS .................................................29

5.1 Etapas da produção do elemento pré-fabricado............................................29

5.2 Transporte da fábrica a obra............................................................................33

6. EXECUÇÃO DE OBRA EM PRÉ-FABRICADOS..................................35

6.1 Manuseio e montagem....................................................................................35

6.2 Realizações das ligações..................................................................................39

6.2.1 Tipos de ligações ............................................................................................40

6.2.1.1 Ligação isostática.........................................................................................40

6.2.1.2 Ligação rotulada..........................................................................................42

6.2.1.3 Ligação semi-rígida......................................................................................43

6.2.1.4 Ligação engastada.......................................................................................46

7. APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL...............................................48

7.1 Construções habitacionais...........................................................................48

7.2 Complexos esportivos...................................................................................50

7.3 Saneamento.........................................................................................51

7.4 Obras de infraestrutura........................................................................52

7.5 Pré-fabricado agregado a estrutura metálica..........................................56

7.6 Banheiros............................................................................................57

7.7 Silos....................................................................................................58

7.8 Muros de arrimo pré-fabricado..............................................................59

8. ESTUDO DE CASO: FÁBRICA DE PRÉ-FABRICADOS EM

CASCAVEL-PR......................................................................................62

8.1 Setor de armação.................................................................................62

8.2 Setor de preparo de concreto................................................................64

8.3 Área de moldagem das peças................................................................65

8.4 Acabamento das peças.........................................................................66

8.5 Área de estoque...................................................................................67

8.6 Inspeção das peças produzidas............................................................67

8.7 Transporte...........................................................................................68

8.8 Mão-de-obra.............................................................................................68

8.9 Lajes Alveolares...................................................................................69

8.10 Produtos fabricados na empresa.........................................................71

9. CONCLUSÃO.....................................................................................73

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................75

11

1 INTRODUÇÃO

A Construção Civil tem sido considerada uma indústria atrasada quando

comparada a outros ramos industriais. A razão disso está no fato de ela apresentar,

de uma maneira geral, baixa produtividade, grande desperdício de materiais,

morosidade e baixo controle de qualidade. (EL DEBS, 2000).

Uma das formas encontradas para diminuir esse atraso é com a utilização de

novas técnicas como os elementos pré-fabricados de concreto. O emprego dessas

técnicas recebe a denominação de concreto-pré-moldado ou de pré-moldagem e as

estruturas formadas pelos elementos pré-fabricados recebem a denominação de

estruturas de concreto pré-fabricado.

Os elementos pré-fabricados têm como vantagem em relação aos métodos

tradicionais atuar no sentido de redução do custo de materiais das estruturas de

concreto, materiais utilizados são basicamente concretos e armadura, tendo uma

economia considerável já que não há utilização de fôrmas e cimbramento que gera

um custo considerável no concreto armado feito em obra.

A industrialização tem como uma de suas características a repetição, linhas

de produção mais organizadas com a repetição das atividades, produção em alta

escala, bem como apresentada na pré-moldagem, que simplifica a execução, reduz

desperdícios, alto controle de qualidade durante a sua produção. É necessário uma

mão-de-obra qualificada, para não haver risco de produção em larga escala,

também com erros.

O uso de pré-moldados está ligado também a racionalização, já que a uma

economia na utilização de materiais.

A racionalização e a industrialização caminham juntas. A aplicação de

medidas racionalizadas aumenta o nível organizacional dos processos, que é à base

da industrialização. Entende-se por industrialização da construção o “processo

evolutivo que, através de ações organizacionais e da implementação de inovações

tecnológicas, métodos de trabalho, técnicas de planejamento e controle objetiva

12

incrementar a produtividade e o nível de produção e aprimorar o desempenho da

atividade construtiva” (FRANCO, 1992).

A indústria de pré-moldados e pré-fabricados está crescendo, com isso

também a sua gama de produtos, como, pilares, lajes, vigas, estacas, painéis,

telhas, escadas, entre outros, percebe-se que quase tudo pode ser pré-fabricados

na construção civil. Estes produtos podem ser aplicadas em todos os tipos de

construções, desde as mais simples, como casas de pequeno porte, até as

construções mais complexas, como grandesindústrias, fábricas e mercados, onde

tem sido mais aplicadas devido a uma de suas características que é a redução de

tempo de construção.

Este trabalho tem como objetivo conhecer opotencial dos pré-fabricados e

suas varias aplicações na construção civil, o quão importante e fundamental o uso

dele, seja na busca de economia ou no seu desperdício zero de materiais na

execução e na montagem. Outro ponto importante que será abordado na

industrialização da construção civil, será a observação que a pré-fabricação de

concreto é uma opção bastante interessante de escolha.

1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo Geral

Este trabalho tem como intuito demonstrar diversas formas ou possibilidades

de aplicações dos pré-fabricados e pré-moldados de concreto na Construção Civil, e

realizar um estudo de caso em indústria de pré-fabricados, estudando todo o

processo produtivo, desde a fabricação, deslocamento e seu emprego nas obras.

1.1.2 Objetivo Específico

Um breve histórico da pré-fabricação, do surgimento e da situação atual.

Mostrar várias aplicações em tipos de obras onde os pré-fabricados podem

ser utilizados.

13

Mostrar, os materiais utilizados, sistema de fabricação e as técnicas

aplicadas, tipos de ligações, e as vantagens e desvantagens do uso da pré-

fabricação e suas peculiaridades.

Realizar estudo de caso em indústria de pré-fabricado de concreto para uma

avaliação real do processo construtivo.

14

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O sistema pré-fabricado se identifica primeiramente com a história da

industrialização, que por sua vez está relacionada com o período histórico da

mecanização, ou seja, com a evolução das ferramentas e máquinas para produção

de bens. De forma gradativa as atividades exercidas pelo homem com auxílio da

máquina foram sendo substituídas por mecanismos, como aparelhos mecânicos ou

eletrônicos, ou genericamente por automatismos.

Atualmente o desenvolvimento dos automatismos industriais de sistemas pré-

fabricados está ligado não só aos processos de fabricações, mas também aos

processos de transporte, de montagem, aos métodos de inspeção e controle, à

criação de novos materiais e ao controle das consequências desses processos ao

meio ambiente. O uso de concreto pré-moldado em edificações está amplamente

relacionado à uma forma de construir econômica, durável, estruturalmente segura e

com versatilidade arquitetônica. A indústria de pré-fabricados está continuamente

fazendo esforços para atender as demandas da sociedade, como por exemplo:

economia, eficiência, desempenho técnico, segurança, condições favoráveis de

trabalho e de sustentabilidade.

Segundo Arnold Van Acker(2002), a forma mais efetiva de industrializar o

setor da construção civil é transferir o trabalho realizado nos canteiros para fábricas

permanentes e modernas. A produção numa fábrica possibilita processos de

produção mais eficientes e racionais, trabalhadores especializados, repetição de

tarefas, controle de qualidade, etc

ConformeSabbatini (1989), “evoluir no sentido de aperfeiçoar-se como

indústria é o caminho natural da construção civil”.

Portanto, industrialização da construção civil é sinônimo de evoluir, e a pré-

fabricação é um dos caminhos para essa evolução, com controle de qualidade,

racionalização, aumento da produtividade, redução de custos,

Segundo a Norma NBR 9062(2001):Projeto e execução de estruturas de

concreto Pré-moldado, um elemento pré-moldado é o elemento que é executado

fora do local de utilização definitiva na estrutura, com controle de qualidade menos

rigorosos, devem ser inspecionados individualmente ou por lotes.

15

Seguindo a Norma NBR 9062, o elemento pré-fabricado é o elemento pré-

moldado, executado industrialmente, mesmo em instalações temporárias em

canteiros de obra, sob condições rigorosas de controle de qualidade.

2.1 Surgimento da pré-fabricação

O surgimento da pré-fabricação ocorreu no período pós-guerra devido a

escassez de mão-de-obra qualificada nos países europeus e a necessidade de

construção em larga escala, então uma das soluções encontradas era deslocar o

maior número de operações que ocorriam no canteiro de obra para a indústria,

assim surgindo a pré-fabricação dos elementos antes feitos nos canteiros de obras,

afim de racionalização de materiais, mão-de-obra e diminuição de tempo e custos.

Segundo VASCONCELLOS (2002), não se pode precisar a data em que

começou a pré-fabricação, mas, se pode afirmar que ela teve início com a invenção

do concreto armado. O próprio nascimento do concreto armado ocorreu com a pré-

moldagem de elementos, fora do local de seu uso. Sendo assim pode-se afirmar que

a pré-fabricação começou com a invenção do concreto armado. A realização de

estruturas com concretagem local surgiu depois.

Conforme ORDONÉZ (1974) foi no período pós Segunda Guerra Mundial,

principalmente na Europa, que começou, verdadeiramente, a história da pré-

fabricação como “manifestação mais significativa da industrialização na construção”,

e que a utilização intensiva do pré-fabricado em concreto deu-se em função da

necessidade de se construir em grande escala.

SALAS (1988) considera a utilização dos pré-fabricados de concreto dividida

nas três seguintes etapas:

• De 1950 a 1970 – período em que a falta de edificações ocasionadas

pela devastação da guerra, houve a necessidade de se construir diversos edifícios,

tanto habitacionais quanto escolares, hospitais e industriais. Os edifícios construídos

nessa época eram compostos de elementos pré-fabricados, cujos componentes

eram procedentes do mesmo fornecedor, constituindo o que se convencionou de

chamar de ciclo fechado de produção.

16

• De 1970 a 1980 – Período em que ocorreram acidentes com alguns

edifícios construídos com grandes painéis pré-fabricados. Esses acidentes

provocaram, além de uma rejeição social a esse tipo de edifício, uma profunda

revisão no conceito de utilização nos processos construtivos em grandes elementos

pré-fabricados. Neste contexto teve o início do declínio dos sistemas pré-fabricados

de ciclo fechado de produção.

• Pós 1980 – Esta etapa caracterizou-se, em primeiro lugar, pela

demolição de grandes conjuntos habitacionais, justificada dentro de um quadro

crítico, especialmente de rejeição social e deterioração funcional. Em segundo lugar,

pela consolidação de uma pré-fabricação de ciclo aberto, à base de componentes

compatíveis, de origens diversas.

Conforme FERREIRA (2003), os sistemas pré-fabricados de “ciclos abertos”

surgiram na Europa com a proposta para uma pré-fabricação de componentes

padronizados, os quais poderiam ser associados com produtos de outros

fabricantes, onde a modulação e a padronização de componentes fornecem a base

para a compatibilidade entre os elementos e subsistemas.

Uma terceira geração de sistemas pré-fabricados é adicionado por ELLIOT

(2002) ciclos “flexibilizados”. Muitos projetistas europeus estão percebendo cada

vez mais as possibilidades dos acabamentos de alta qualidade nos elementos pré-

moldados. Entretanto, ainda é necessária uma mudança na forma tradicional de

concepção e de projeto dos sistemas pré-moldados de concreto dentro desta nova

realidade tecnológica. Neste contexto, a indústria da construção é chamada para o

projeto multifuncional, onde o uso otimizado de todos os componentes que formam o

edifício deve ser maximizado. Desta forma, esta terceira geração de pré-fabricação

está sendo chamada, em caráter “preliminar”, de sistemas de ciclos “flexibilizados”,

por entender que não apenas os componentes são “abertos”, mas todo o sistema o

é e, portanto, o projeto também passa a ser necessariamente aberto e flexibilizado

para se adequar a qualquer tipologia arquitetônica.

Já no Brasil a primeira grande obra com utilização de elementos pré-

fabricados, ocorreu em 1926, foi o hipódromo da Gávea, no Rio de Janeiro. A

empresa construtora dinamarquesa Christiani-Nielsen, com sucursal no Brasil,

executoucom diversas aplicações de elementos pré-fabricados, dentre eles, pode-se

17

citar as estacas nas fundações e as cercas no perímetro da área reservada ao

hipódromo, conforme afirmado por VASCONCELOS (2002).

No Brasil não houve devastação devido à Segunda Guerra Mundial, então

não foi preciso construção em larga escala, porém a preocupação com a

racionalização e a industrialização de sistemas construtivos teve início no fim da

década de 50. Construtora Mauá, especializada em construções industriais,

executou vários galpões pré-moldados no próprio canteiro de obras, em algumas

obras foi utilizado o processo de executar as peças deitadas umas sobre as outras

numa sequência vertical, separando-as por meio de papel parafinado.Não era

necessário esperar que o concreto endurecesse, para então executar a camada

sucessiva. Esse procedimento economizava tempo e espaço no canteiro, podendo

ser empilhadas até 10 peças. (conforme Figura 2.1)

Figura 2.1: Peças pré-fabricadas separadas por papel parafinado

(Fonte: VASCONCELOS,2002)

No entanto a primeira edificação de vários pavimentos com utilização de pré-

fabricação, segundo VASCONCELOS (2002), parece ter sido a do Conjunto

Residencial da Universidade de São Paulo - CRUSP da cidade universitária

Armando Salles de Oliveira, em São Paulo. Trata-se do conjunto residencial da USP

de 1964, constituído de doze prédios com seis pavimentos, projetados pelo Fundo

de Construção da Universidade de São Paulo – FUNDUSP, para abrigar estudantes

de outras cidades que ingressaram nas faculdades da universidade.

18

No Brasil atualmente como pode ser visto na Figura 2.2, o índice de cimento

destinado a pré-fabricação e pré-moldados é de 4,5%.

Figura 2.2: Percentual de cimento destinado a pré-fabricados e pré-moldados

(Fonte: ABCIC,2013)

2.2 Diferença entre pré-moldados e pré-fabricados

A Norma da ABNT- NBR 9062Projeto e execução de estruturas de concreto

Pré-moldado, faz a diferenciação dos elementos pré-moldados dos elementos pré-

fabricados, estabelecendo controle de qualidades, especificações de projeto e

produção.

Elemento pré-moldado: é o elemento que é executado fora do local de

utilização definitiva na estrutura, com controle de qualidade menos rigorosos, devem

ser inspecionados individualmente ou por lotes, através de inspetores do próprio

construtor, da fiscalização do proprietário ou de organizações especializadas,

dispensando-se a existência de laboratório e demais instalações congêneres

próprias.

19

Elemento pré-fabricado: é o elemento pré-moldado, executado

industrialmente, mesmo em instalações temporárias em canteiros de obra, sob

condições rigorosas de controle de qualidade.

Os elementos produzidos em usina ou instalações analogamente adequadas

aos recursos para produção e que disponham de pessoal, organização de

laboratório e demais instalações permanentes para o controle de qualidade,

devidamente inspecionada pela fiscalização do proprietário, recebem a classificação

de pré-fabricados.

Elementos fabricados, em grandes séries, por métodos de produção em

massa,são montados na obra, mediante equipamentos e dispositivos de elevação.

2.3 Vantagens e desvantagens

As vantagens da pré-fabricação, controle de qualidade, todo o processo de

produção das estruturas pré-fabricadas de concreto passa por um rigoroso

controle de qualidade. A durabilidade do material é assegurada pela obediência

rigorosa das Normas Técnicas Brasileiras.

Rapidez na execução e na montagem das estruturas, a execução da obra

é realizada em curto prazo, com baixo custo da mão-de-obra e manutenção, com

pré-fabricado existe uma redução significativa na perda de materiais, ou seja,

uma obra sustentável, barata, prática e eficiente proporcionando a garantia de

retorno financeiro rápido.

Na fabricação dos elementos, há uma grande reutilização das fôrmas, um

dos grandes motivos para a diminuição de custos e perdas de materiais.

Melhor aproveitamento do espaço interno. O sistema de protensão

utilizado na produção de peças pré-fabricadas de concreto possibilita atingir

grandes vãos livres.

Por ter sua produção fora do canteiro de obras, há uma otimização do

canteiro de obras, ou seja, redução de empregados e do cronograma de obras,

uma maior organização e limpeza, eliminação ou redução da utilização de fôrmas

e cimbramentos na obra.

20

A resistência do concreto ao fogo é bastante superior à do aço, o que faz

com que seja mais segura e resista por mais tempo em caso de incêndio.

Figura 2.3: Vantagens e desvantagens encontradas na literatura técnica (Fonte: EL DEBS, 2007)

Outra vantagem é a possibilidade de fazer projetos com previsão de

ampliações futuras. Para isso, é previsto no cálculo estrutural o acréscimo de espera

de cargas às estruturas. Consoles podem também ser moldados para receber vigas

da futura ampliação.

21

Já algumas desvantagens da utilização da pré-fabricação sãoo preço

relativamente alto, a necessidade de o projeto ser modular, a possibilidade de

apresentar fissuras na junção entre placas, mão-de-obra especializada.

Desvantagens decorrentes a colocação das peças pré-fabricadas nos locais

definitivos, limitação no transporte cuidado na carga, descarga e na movimentação

dos elementos. As limitações no caso do transporte seriam, de maneira geral, os

gabaritos de transporte e no caso da montagem seriam a disponibilidade e as

condições de acesso de equipamentos para sua realização.

22

3 SISTEMAS ESTRUTURAIS

Aparentemente a indústria de pré-moldados possui um grande número de

sistemas e soluções técnicas para as construções. Entretanto, todos estes fazem

parte de um número limitado de sistemas estruturais básicos, onde os princípios do

projeto são semelhantes.

Os tipos mais comuns de sistemas estruturais de concreto pré-moldados são:

- Estruturas em Esqueleto(Figura 3.1): Consistem de pilares, vigas e lajes,

para edificações de alturas médias e baixas, e com um número pequeno de paredes

de contraventamento para estruturas altas. As estruturas em esqueletos são

utilizadas principalmente para construções de escritórios, escolas, hospitais,

estacionamentos, etc.

O conceito da estrutura em esqueleto oferece maior liberdade no

planejamento e disposição das áreas do piso, sem obstrução de paredes portantes

internas ou por um grande número de pilares internos.

Figura 3.1: Exemplo de Estrutura pré-fabricada tipo esqueleto

(Fonte: REVISTA TÉCHNE, Projetos ed. 140, 2008)

23

- Estruturas Aporticadas (Figura 3.2):Consistindo de pilares e vigas de

fechamento, são estruturas que possibilitam o uso de grande vãos, alcançam grande

espaços abertos sem precisar de interferência de paredes.Isto é muito importante

para construções industrial, shopping centers, estacionamentos, centros esportivos,

armazéns, construções comerciais, etc.

Figura 3.2: Exemplo de estrutura aporticada(Fonte: ABCIC, 2013)

- Estruturas de painéis estruturais (Figura 3.3): São utilizados tanto para

fechamentos internos e externos como também para caixa de elevadores e etc. São

utilizados para construção de residências para grande porte como edifícios e

pequeno como casas, as superfícies são lisas para os dois lados, pronto para

receber pintura. Faz parte das chamadas técnicas de construções abertas, os quais

significam que a arquitetura é livre para criar o projeto de acordo com as exigências

do cliente. Com essa técnica é possível mudar o projeto futuramente, sem maiores

custos.

24

Figura 3.3: Exemplo de construção com fechamento em painéis horizontais

(Fonte: PERVILLE ENGENHARIA)

-Estruturas para piso (Figura 3.4): Consiste em vários tipos de elementos de

lajes como painéis maciços de concretos, painéis nervurados (seções T ou duplo T)

e vigotas pré-moldadas, as estruturas de laje são montados para formar uma

estrutura do piso capaz de distribuir a carga concentrada e transferir as forças

horizontais para os sistemas de contraventamento.As vantagens são a rapidez da

construção, a ausência de escoramento, a diversidade de tipos, a alta capacidade

de vencer vãos e a sua economia.

Figura 3.4:Exemplo de laje alveolar protendida, permite vãos de até 15 m,

Com uma espessura de laje de até 30cm e largura de 1,25m.

(Fonte: aU,RevistaPini, 2006 )

25

- Sistemas para fachadas (Figura 3.5): São constituídos de painéis maciços

ou também de painéis sanduiches, com ou sem função estrutural, apresenta todos

os tipos de formatos e execuções, desde o simples fechamento até os mais

requintados painéis em concreto arquitetônico.

Figura 3.5: Sistema composto por painéis arquitetônicos para fachadas

(Fonte:Gerolla, REVISTA TÉCHNE,2007)

- Sistemas Celulares (Figura 3.6):Consistem de células de concreto pré-

moldado e, algumas vezes, utilizados para blocos de banheiros, cozinhas, garagens,

etc.Esse sistema é vantajoso, pois é rápida, a fabricação é industrializada até o

término, e os equipamentos celulares podem ser montados completamente na

fábrica. Problema da utilização deste sistema é no transporte das peças, e a

arquitetura que não pode ser alterada.

Figura 3.6: Exemplo de edifício construído em células de concreto pré-moldado

(Fonte: CAMARGO CÔRREA, 1974)

26

4 PRINCÍPIOS BÁSICOS DE PROJETOS

Os projetistas devem considerar as possibilidades, as restrições e vantagens

da utilização do concreto pré-moldado, seus detalhes, produção, transporte,

montagem e estados de serviço antes de completar o projeto da estrutura pré-

moldada.

As empresas de pré-fabricados devem deixar informações referentes ao

projeto e à produção dos elementos disponíveis, aos clientes, arquitetos e

engenheiros responsáveis, de modo a fornecer diretrizes unificadas para toda

equipe envolvida. Desse modo assegura que todas a partes envolvidas estão a par

dos métodos adotados em todas as fases de projeto, levando ao máximo de

eficiência e benefícios. Isso é muito importante nos estágios de produção e

montagem, pois muitos engenheiros podem não estar familiarizados com alguns

métodos utilizados.

Para obter um melhor projeto para estrutura pré-moldada, a estrutura deve

ser inicia com a pré-moldagem desde o projeto preliminar e não meramente

adaptada de um método tradicional de concreto moldado in loco. De acordo com

Arnold Van Acker(2002), as maiores vantagens em soluções pré-moldadas serão

obtidas quando no estágio da concepção do projeto forem considerados os

seguintes pontos:

a) Respeito à filosofia específica de projeto

• Utilizar um sistema de contraventamento próprio;

• Utilizar grandes vãos;

• Assegurar a integridade estrutural.

b) Usar soluções padronizadas sempre que possível

A padronização é um fator importante no processo de pré-fabricação. Isso

possibilita repetição e experiência portanto, custos mais baixos, melhor qualidade e

confiabilidade, assim como uma execução mais rápida. A Padronização é aplicável

nas seguintes áreas:

27

• Modulação de projeto;

• Padronização de produtos pré-fabricados;

• Padronização interna para detalhes construtivos e padronização

de procedimentos para produção e ou montagem.

c) Os detalhes devem ser simples

Um bom projeto em concreto pré-moldado deve envolver detalhes o mais

simples possível. Devem ser evitados detalhes muito complicados ou vulneráveis.

d) Considerar as tolerâncias dimensionais

Produtos de concreto pré-moldados apresentam inevitavelmente diferenças

entre as dimensões especificadas e as executadas. Essas variações devem ser

admitidas e previstas no projeto desde o inicio, por exemplo:

• Possibilidade de tolerâncias de absorção nas ligações (entre

dois elementos pré-moldados, e entre os elementos pré-

moldados e as partes moldadas no local);

• Necessidade de almofadas (aparelhos) de apoio;

• Consequências causadas por curvaturas e diferenças em

curvaturas;

• Tolerância de movimentação, causada por retração, expansão

térmica, etc.

e) Obter vantagem do processo de industrialização

A produção de concreto pré-moldado deve se basear na industrialização.

Isso é parcialmente influenciada pelo projeto, por exemplo:

• A pré-tração permite a produção de elementos em longas pistas

de protensão;

• A padronização de componentes e de detalhes típicos garante a

padronização do processo;

• A posição adequada dos detalhes, por exemplo: barras de

espera etc., diminui o tempo dos serviços;

28

• Simplicidade na descrição do projeto ajuda a evitar erros;

• Modificações imprevistas no projeto prejudicam o planejamento

da produção, etc.

4.1 Padronização

Uma das maneiras de se obterem ganhos de produtividade é através da

padronização.

Padronização é definida por ROSSO (1966) como “a aplicação de normas a

um ciclo de produção ou a um setor industrial completo com objetivo de estabilizar o

produto ou o processo de produção”.

A padronização de produtos e processos é amplamente difundida na pré-

fabricação. Fabricantes de pré-moldados têm padronizado seus componentes

adotando uma variação de sessões transversais apropriadas para cada tipo de

componente. Geralmente, a padronização se limita a detalhes, dimensões e

geometria das seções transversais, mas raramente ao comprimento das unidades.

Produtos típicos padronizados são: pilares, vigas e lajes de piso.

Produtos padronizados são produzidos em formas preestabelecidas. O

projetista pode selecionar o comprimento, dimensões e capacidade de carga dentro

de certos limites.

A padronização constitui-se também num fator econômico importante no

processo de pré-fabricação, por causa dos baixos custos das formas,

industrialização do processo de produção com alta produtividade, larga experiência

em execução devido a repetição de processos, etc.

Figura 4.1: Exemplos de padrões de seções transversais (Fonte: Acker, 2002)

5 PRODUÇÃO DOS PRÉ-FABRICADOS

29

As etapas de produção variam do tipo de pré-fabricado empregado. No caso

de pré-fabricado de fábrica, a produção envolve basicamente as seguintes etapas

em sequencia:

- A produção das peças

- Transporte do elemento da fábrica à obra

5.1 Etapas da produção do elemento pré-fabricado

A execução dos elementos pré-fabricados numa indústria é

divididobasicamente nas seguintes etapas, conforme mostradas na Figura 5.1:

Figura 5.1: Etapas da produção de elementos pré-fabricados

(Fonte: MUNTE, 2007)

Onde:

E: Tempo de espera entre uma etapa e a sua subsequente da produção.

a) ARMAÇÃO: Consiste simplesmente na preparação das armaduras, dobramento

ou corte das barras longitudinais e estribos, amarrações são feitas

conformedeterminação dos projetos.

É imprescindível que a armadura esteja de acordo com as dimensões de

projeto, de modo a evitar cobrimentos menores que os especificados.

b) FÔRMAS (Figura 5.2): Na pré-fabricação para favorecer a repetição dos

elementos construtivos, as fôrmas são predominantemente metálicas e tem como

vantagem adicional de resultar em melhor acabamento da peça.

30

A qualidade das fôrmas tem que ser redobrada, pois qualquer imperfeição

na fôrma fica marcada no concreto. Antes do lançamento deve ter cuidados

como, limpeza das superfícies internas, e estar suficientemente estanques,

impedindo a fuga da argamassa pelas juntas, para obter tal resultado é utilizados

selantes e/ou cantoneiras, outros cuidados que deve se ter é com o nivelamento

e prumo, em conformidade com o tolerado.

O desmoldante é colocado antes da colocação da armadura para evitar a

aderência do concreto á forma. Ele deve ser espalhado homogeneamente,

evitando excessos e falta ao longo das fôrmas.

Figura 5.2: Exemplo de forma metálica de viga.

c) CONCRETO:Compreendem a dosagem, lançamento e adensamento do

concreto, cura e desmoldagem.

O concreto pré-fabricado não deve apresentar imperfeições na estética

das peças, pois normalmente são utilizados de modo aparente, como material de

acabamento.

É mais interessante garantir a qualidade das peças em cada estágio da

produção do que se tentar corrigir e reparar defeitos nas peças depois de

prontas.

O adensamento é uma atividade importante na execução do concreto pré-

moldado, pois ele tem forte implicação na qualidade do concreto e na

31

produtividade do processo. As principais formas de adensamento empregadas

são: vibração, centrifugação, prensagem e vácuo.

A cura de uma peça de concreto consiste em manter um índice satisfatório

de umidade e temperatura para o concreto recém-misturado, para que se

possam desenvolver as reações de hidratação da pasta de cimento a fim de

obter as propriedades desejadas para o concreto. Resistencia e durabilidade da

peça só são atingidas se a cura for promovida de maneira adequada. Alguns

cuidados que devem ser tomados durante a cura, o concreto deve estarprotegido

do sol e de correntes de vento que incidam diretamente sobre as peças pré-

fabricadas. O uso de agentes de cura (aditivos) pode contribuir positivamente

nessa etapa.

A desmoldagem normalmente é feita via equipamentomecânico, é

necessário dispositivo de içamento.

d) ACABAMENTO: Se for necessário sempre se deve fazer reparo nas estruturas

que apresentarem problemas como fissuras, bolhas ou bicheiras, os quais

possam trazer prejuízos estéticos ao elemento.

Para preencher os pequenos defeitos de execução são feitas as

estucagens (argamassa), e o caldeamento (pasta fluida) é aplicado na superfície

do concreto para conferir maior homogeneidade às superfícies, depois de

reparadas.

e) MANUSEIO: Para peças moldadas em fôrmas horizontais, deve-se ter cuidado

em posicionar espuma ou qualquer outro material que poça amortecer abaixo da

fôrma, de maneira a aliviar o impacto causado no saque da peça.

Já para as peças moldadas em fôrmas verticais, normalmente precisam

ser deitadas em uma plataforma onde se procede a desmontagem dos painéis

componentes da mesma. Cuidado na retirada desses painéis, uma vez que,

devido ao peso, eles podem danificar a peça. Quando da retirada da peça da

fôrma também se deve ter o cuidado de utilizar um material que tem por

finalidade amortecer.

32

A Figura 5.3 mostra as etapas pela qual o concreto passa, durante a

produção dos elementos pré-fabricados.

Figura 5.3: Etapas da concretagem para produção de elementos pré-fabricados

(Fonte: MUNTE, 2007)

Onde:

E: Tempo de espera entre uma etapa e a sua subsequente da

produção.

As subdivisões da etapa de concretagem, ou seja, passo a passo de como é

realizada em fábrica o concreto, sua colocação em fôrma e os acabamentos, podem

ser entendidas como:

a) MISTURA: após a correção da umidade dos agregados, pesagem dos materiais

e dosagem de aditivo, faz-se a homogeneização do concreto, que é

posteriormente lançado sobre a caçamba;

b) TRANSPORTE:por meio de caçambas, o concreto é içado e transportado por

ponte rolante e com auxílio de caminhão, no caso de haver necessidade de

intercomunicação entre pontes paralelas;

c) LANÇAMENTO E VIBRAÇÃO: o concreto é lançado sobre a fôrma e, então, se

realiza o seu remanejamento com pás, enxadas e adensamento com vibradores,

removendo-se manualmente o excesso de material.

33

d) DESEMPENO: o desempeno é manual, realizado esfregando-se a

desempenadeira de madeira, sobre a superfície do concreto. Com auxílio de um

socador (desempenadeira com tela de aço), o agregado graúdo é empurrado

emdireção ao fundo, restando a nata de cimento junto à quarta face do elemento

pré-fabricado, permitindo um acabamento mais bem-feito.

e) QUEIMA E ACABAMENTO: consiste em passar a colher de pedreiro, para

retirada das marcas deixadas pelo socador, e executar novamente o desempeno

manual com desempenadeira de madeira. Após o início de pega do concreto,

efetuar o desempeno manual com desempenadeira de aço. Esse procedimento é

denominado “queimar” a superfície da peça, e é repetido até se obter a

rugosidade desejada para a superfície.

5.2 Transporte da fábrica a obra

O transporte das peças pré-fabricadas pode ser feita por meio rodoviário,

ferroviário e hidroviário (marítimo). No Brasil como de costume não só na pré-

fabricação o meio de transporte mais utilizados é o rodoviário.

Deve se escolher o meio de transporte mais adequado para cada elemento

respeitando as suas características, caminhões para peças menores, carretas e

carretas especiais que consigam suportar vigas de grandes dimensões (Figura 5.4).

Todo o cuidado para não danificar os elementos, por esta razão, e também por

questão de segurança, recomenda-se cuidadosa fixação dos elementos para o

transporte.

O local de destino das peças tem que estar bem organizado com o solo

compactado para que possa facilitar a circulação dos caminhões, é preciso meios

auxiliares como uma grua adequada no local para movimentar os elementos como

também é utilizado bobcats para peças de dimensão menor, sendo preciso ter um

lugar reservado de destinos para elas.

34

Figura 5.4: Esquema de veículos para transportes de elementos pré-fabricados

(Fonte: EL DEBS, 2000)

Em regra geral, a transportadora é encarregada de obter as permissões de

circulação para cargas e dimensões acima das permitidas. Os veículos selecionados

devem ter o centro de gravidade mais baixo possível para permitir alojamento de

elementos mais centrados se possível.

35

6 EXECUÇÃO DE OBRA EM PRÉ-FABRICADOS

6.1 Manuseio e montagem

Os elementos que são empregados para a montagem das peças pré-

fabricadas, podem ser divididos em dois tipos, de uso comum e de uso restrito.

a) USO COMUM:

• Autogruas: guindastes sobre plataforma móvel.

Figura 6.1 (a): Autogrua sobre Figura 6.1 (b): Autogrua sobre

pneus (Fonte: EL DEBS, 2000) esteiras (Fonte: EL DEBS, 2000)

• Grua de torre (guindaste de torre)

Figura 6.1 (c): Grua de Torre (Fonte: EL DEBS, 2000)

36

b) DE USO RESTRITO:

• Grua de pórtico e guindaste Derrick

Figura 6.1 (d): Grua de pórtico (Fonte: EL DEBS, 2000)

Os elementos pré-fabricados são suspensos e movimentados por intermédio

de máquinas, equipamentos e acessórios apropriados em pontos de suspensão

localizados nas peças de concreto perfeitamente definidos em projeto, evitando-se

choques e movimentos abruptos. As máquinas de suspensão, balancins, cabos de

aço, ganchos e outros dispositivos são dimensionados levando-se em conta as

solicitações dinâmicas. (NBR 9062, 2001)

Exemplos de ganchos acessórios utilizados para movimentar as peças são

mostrados nas Figuras 6.2 (a) e 6.2 (b).

37

Figura 6.2 (a): Sistema rosqueado Figura 6.2 (b): Sistema rosqueado com

de cabo gancho rotativo

(Fonte: PFEIFER, 02/2006)

A montagem dos elementos pré-fabricados, em suas posições definitivas na

obra, é realizada por intermediário de máquinas, equipamentos e acessórios

apropriados, utilizando-se os pontos de suspensão localizados nas peças de

concretos devidamente definidos em projeto para esta operação, evitando-se

choques e movimentos abruptos. Da mesma forma que no manuseio, as máquinas

de montagem, balancins, cabos de aço, ganchos e outros dispositivos são

dimensionados levando-se em conta as solicitações dinâmicas.(NBR 9062,2001)

Exemplos de aplicações de ancoragem para transporte das peças pré-

fabricadas são mostrados nas Figuras 6.3 e 6.4:

38

Figura 6.3: Exemplo de aplicações para ancoragem de transporte

(Fonte: PFEIFER, 02/2006)

Figura 6.4 Exemplo de aplicações para ancoragem de transporte

(Fonte: PFEIFER, 02/2006)

39

Pode eventualmente ser previsto escoramento provisório para auxílio no

posicionamento das peças e garantia de estabilidade até que a ligação definitiva

seja efetuada. Este escoramento deve ser projetado de modo a não sofrer, sob a

ação de seu peso, do peso dos elementos pré-moldados e das cargas acidentais

que possam atuar durante a execução da montagem, deformações ou movimentos

prejudiciais ao concreto ou introduzir esforços secundários não previstos no projeto.

(NBR 9062,2001)

6.2 Realizações das ligações

As ligações são um dos pontos mais importantes em relação aos pré-

moldados.

As ligações têm como intuito realizar uma interligação entre elementos pré-

moldados para compor um sistema estrutural capaz de resistir a todas as forças

atuantes, incluindo ações indiretas provenientes da retração, movimentos térmicos,

atuação do vento, fogo, etc.

A sua função principal das ligações é a transferência das forças entre as

interfaces dos elementos pré-moldados, de forma que os elementos pré-moldados

interajam entre si como um único sistema estrutural.

A interação entre os elementos pré-moldados pode ter diferentes propósitos

como:

• Garantir o comportamento global pretendido para os subsistemas pré-

moldados;

• Conectar elementos a estrutura de apoio;

• Transferir forças do seu ponto de aplicação para um subsistema de

estabilização, como um núcleo ou parede de contraventamento.

O projeto de ligações não se limita a uma questão de escolher um dispositivo

de ligação apropriado, mas engloba a consideração da ligação como um todo,

incluindo as juntas, os materiais para preenchimento de nichos e juntas,

detalhamento das superfícies das interfaces e das zonas nas extremidades dos

elementos pré-moldados, em regiões próximas às ligações. Estas zonas nas

40

extremidades dos elementos promovem a transferência das forças dos dispositivos

de ligação para dentro dos elementos e devem ser detalhadas e armadas

considerando as forças internas e as possíveis deformações.

6.2.1 Tipos de ligações

O tipo de ligação está diretamente correlacionado com o custo da estrutura

pré-fabricada, quanto maior for a complexidade da ligação maior será o custo.

De acordo com a NBR 9062 (2001), existe somente um tipo de ligação,

denominado ligação semi-rígida. Esta ligação pode variar de rotulada a engastada

dependendo do seu fator de restrição à rotação. Para melhor explicação pode-se

dividir ou classificar em quatro tipos de ligações.

• Isostática

• Rotulada

• Semi-rígida

• Engastada

Os parâmetros de restrição a rotação é dado conforme a NBR 9062 (2001),

podendo variar de 0 a 1. É considerado engastamento perfeito quando esse valor é

1, exemplo se uma ligação que transmite 65% do momento o valor de α será de

0,65. Tem-se a seguinte classificação das ligações:

• rotulada α< 0,15;

• semi-rígidas 0,15 ≤ α ≤ 0,85;

• engastadasα> 0,85.

6.2.1.1 Ligação isostática

As ligações isostáticas (Figura 6.6) têm como característica não transmitir

momentos fletores e esforços horizontais entre os elementos pré-fabricados. Como

não há essa transmissão às peças trabalham de forma isolada, portanto não ocorre

o efeito de pórtico no estrutura.

41

Este tipo de ligação acaba sendo teórico, pois o procedimento usual de

preenchimento dos pinos de montagem da viga não é mais a utilização da

argamassa e sim o Neoprene, que acaba transmitindo esforços horizontais.

Para que este tipo de ligação funcione de forma adequada, os

deslocamentos dos pilares, não podem ser maiores que a folga entre viga-pilar

(tolerância de montagem, não sendo preenchida, permitindo deslocamento relativo),

pois o contato entre essas peças podem acarretar na transmissão de esforços,

iniciando assim o efeito de pórtico não previsto.

Para permitir pequenos deslocamentos relativos entre as peças, elas são

apoiadas sobre aparelhos de Neoprene de 1centímetro de espessura, que recebem

os esforços verticais. Os pinos que ajudam no posicionamento e impedem o

tombamento das vigas são de aço liso CA-25.

Para preenchimento dos furos onde foi colocado os pinos é usado

argamassa comum, ao se retrair ela deixa espaço para a deformação do pino que

tem baixa capacidade de resistir a compressão oriundos de deslocamentos

horizontais.

Figura 6.5: Exemplo de ligação isostática (FONTE:ABCIC, 2013)

42

Figura 6.6: Exemplo de ligação isostática

(Fonte: MUNTE, 2007)

6.2.1.2 Ligação rotulada

As ligações rotuladas (Figura 6.7) têm como características transmitir além

dos esforços verticais os esforços horizontais entre as peças. Para transmissão

desses esforços, considera-se que as ligações sejam projetadas para que se

propaguem através da resistência do aparelho de apoio (Neoprene) ao

cisalhamento. O Neoprenesimples pode ser substituído por um sistema de Neoprene

combinado com graute, que é mais eficiente, e no qual se pode contar com o efeito

pino.

Este tipo de ligação tem fator de resistência à rotação abaixo de 0,15.

A ligação rotulada deve prever capacidade rotacional, principalmente no

Estado-Limite de serviço. Esta capacidade permite que não surja patologia na

estrutura, e que não sejam introduzidos esforços indesejados e não previstos no

projeto.

A ligação pelo pino é caracterizada pela consideração de transmissão de

esforços pelo cisalhamento puro do pino. A característica principal desta ligação é o

43

preenchimento dos furos das vigas, e a operação é realizada de forma diferente da

ligação isostática, ou seja:

- o preenchimento do furo da viga é feito com graute;

- é obrigatória a retirada do tubo de PVC (molde do furo) da peça para que

haja a perfeita aderência do graute com a superfície de concreto da peça.

Figura 6.7: Exemplo de ligação rotulada

(Fonte: MUNTE, 2007)

No neoprene com graute, para transmissão dos esforços horizontais, é a

utilizadaa resistência gerada pelo atrito entre a peça (viga e console) e o graute

inserido em uma abertura do aparelho de apoio de neoprene (neoprene vazado).

Nessa opção o graute assume a função deapoio vertical definitivo para a peça. A

resistência de cisalhamento do neoprene nesse caso é desconsiderada, pois sua

área é reduzida e sua função é meramente construtiva.

6.2.1.3 Ligação semi-rígida

As ligações ditas como semi-rígidas, tem como propriedade de resistir a uma

parte do momento fletor de engastamento das peças. Portanto para que essa

ligação tenha esse efeito, é necessário que exista a resistência a rotação, de

maneira que ocorra o surgimento do binário relativo ao momento aplicado. Esse

44

binário tanto pode ser resistido pela armadura superior e a compressão de uma

região inferior da viga, como resistido exclusivamente pelo binário formado pelos

pinos utilizados como guia de montagem da viga.

O fator de restrição que engloba as ligações semi-rígidas deve estar

compreendido entre os parâmetros 0,15 ≤ α ≤ 0,85.

De acordo com MELO (2007), geralmente, esse tipo de ligação se procede

por binários formados pelos pinos, por concretagem vertical simples, e concretagem

vertical com solda.

A ligação por binário formado pelos pinos(Figura 6.8) possui uma restrição

baixa à rotação, se caracteriza pelo funcionamento do pino (um ou mais)

trabalhando sob tração e parte da região do consolo sob compressão, de maneira a

efetivar o binário resistente.

Os materiais que podem ser utilizados são aços CA-25, CA50 e CP-190; as

cordoalhas apresentam características de grandes alongamentos, portanto antes de

atingir a capacidade resistente, ocorrera a deformação da viga.

Figura 6.8: Exemplos pinus duplos e neoprene(Fonte: MUNTE, 2007)

A ligação por concretagem vertical simples (Figura 6.9) se caracteriza pela

concretagem entre e pilar e viga, ou console e viga, e também pela não inversão do

momento negativo na viga, ou seja, elas não apresentam uniões resistentes a

45

esforços de tração na região inferior da viga junto ao pilar, que é normalmente

comprimida pelo momento negativo.

A transmissão de esforços horizontais se comporta como na ligação descrita

anteriormente, além dos pinos e o atrito do neoprene, tem-se a parcela do contado

viga pilar que antes era vazio e agora é grauteado.

A armadura negativa da viga deve formar um nó com o pilar. Para isso, têm-

se duas formas de realizar o detalhe:

- com furos passantes no pilar;

- com luvas colocadas no pilar.

A utilização de furos no pilar é mais recomendada, pois com eles consegue-

se a folga necessária para a instalação da armadura negativa no local exato, no

momento da montagem, posicionando-a de forma correta após a instalação das

peças. A luva exige maior precisão de instalação na concretagem do pilar (e

montagem das peças). Na realização dos furos é recomendada a utilização de

bainhas metálicas, pois possui uma superfície rugosa adequada para a ancoragem

da armadura introduzida na obra, dando maior aderência, uso de PVC caso usado

de molde e não retirado posteriormente pode comprometer a ligação e a estabilidade

da estrutura.

Após a instalação da barra negativa, esta deve ser grauteada ou colada com

adesivo à base de epóxi no pilar. Não é permitido o preenchimento do furo com o

concreto normal da capa e/ou do complemento da viga, pois as falhas de

concretagem podem comprometer a estabilidade da estrutura.

Figura 6.9: Exemplo de ligação semi-rígida(Fonte: MUNTE, 2007)

46

Já as ligações com solda e concretagem vertical(Figura 6.10) são as mais

sofisticadas e possibilitam condições mais próximas do engaste perfeito, ou seja,

possui uma restrição a rotação alta. A ligação se diferencia da concretagem vertical

simples por um simples detalhe que é a adição de chapas de aço posicionadas na

parte superior das vigas, soldada sobre outra chapa colocada no apoio (console).

As chapas soldadas realizam a transmissão dos esforços de tração oriundos

da inversão de momentos negativos nos apoios, que em função dos esforços

horizontais, se transformam em momentos positivos.

Nessa ligação não é utilizado o neoprene no apoio, o contato é direto das

chapas metálicas.

Figura 6.10: Exemplo de ligação semi-rígida de alto coeficiente α

(Fonte: MUNTE, 2007)

6.2.1.4 Ligação engastada

A ligação engastada (Figura 6.12) é aquela cujo fator de restrição à rotação é

maior que 0,85. Neste caso, a ligação pode ser considerada como igual à realizada

na obra (moldado in loco).

47

Este tipo de ligação é obtido quando há concretagem do nó entre viga e pilar.

Podem-se deixar os arranques nas vigas, assim como nos pilares, e com a

consolidação após a montagem destas peças, a ligação passa a ser engastada.

As ligações são classificadas no modelo estrutural conforme sua resposta às

solicitações e não conforme sua execução, ou seja, qualquer ligação com luva, furos

passantes, soldas e chapas, que por acaso apresentar restrição à rotação maior que

0,85, serão consideradas engastadas.

Figura 6.11: Exemplo de ligação engastada (FONTE:ABCIC,2013)

Figura 6.12: Exemplo de ligação engastada (FONTE:ABCIC,2013)

48

7 APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL

7.1 Construções habitacionais

O pré-fabricado comporta hoje desde edifícios de alto padrão, prédios

comerciais de múltiplos pavimentos, até residências populares.

As vantagens de se utilizar esse sistema construtivo são construçõescom

menores prazos para entrega, unindo maior velocidade à redução dos custos fixos,

proporcionando a garantia de retorno financeiro rápido,busca de maior qualidade,

produtividade e redução de desperdícios,sustentabilidade,mão de obra qualificada

eresistência ao fogo.

Os elementos mais utilizados nesses tipos de construções são vigas, pilares,

lajes, painéis de fechamento, entre outros.

VIGAS: As vigas podem ser armadas ou protendidas, quanto ao

formato variam em retangulares ou em “I”.

Dentro de uma estrutura de pré-fabricados, as vigas devem ter a maior

repetitividade possível, ou seja, devem ser projetadas com a máxima racionalidade e

facilidade de execução.

PILARES:Os pilares são as peças mais complexas e com maior

dificuldade de execução, tanto nas definições de projeto quanto na fábrica, são os

elementos menos padronizados do sistema de pré-fabricados.

Com os consoles com formatos muito recortados, o processo de fabricação é

quase artesanal. Mesmo com introdução de fôrmas metálicas acopladas a

segmentos onde são introduzidas formas de madeiras para ser feitas as saliências

dos consoles.

LAJES:O sistema de laje que tem maior sucesso no mercado da

construção civil é as lajes alveolares de piso. A grande eficiência estrutural das lajes

alveolares e, consequentemente, seu menor custo, são alcançadas quanto maior

49

padronização e racionalização do projeto. O produto é totalmente industrializado e

envolve baixo número de mão-de-obra na sua produção.

PAINÉIS DE FECHAMENTO: Residências e edifícios de apartamentos

pré-fabricados são geralmente projetados com sistemas estruturais com painéis,

onde uma parte dos painéis são estruturais e outra parte possui apenas função de

fechamento. As vantagens do sistema são a rapidez de instalação, o bom

isolamento acústico e resistência ao fogo, onde a superfície pode estar preparada

para receber pintura. As inconveniências estão relacionadas com uma menor

flexibilidade no projeto, onde é quase impossível fazer adaptações futuras.

Figura 7.1: Painel de fechamento em edificações

(Fonte: Gerolla, REVISTA TÉCHNE,2007)

50

Figura 7.2: Painel de fechamento em edificações

7.2 Complexos esportivos

Nos estádios e ginásios cobertos, o concreto pré-fabricado pode ser

empregado, além das arquibancadas, na estrutura de suporte das arquibancadas as

vigas jacarés, na cobertura da construção, nas áreas de acesso como escadas e em

elementos de fachadas.

Nesse tipo de construção a aplicação de estruturas pré-fabricadas é

interessante, devido ao fato de haver uma grande repetição das peças a serem

colocadas.

Arenas e arquibancadas são normalmente compostas por sistemas em

esqueleto combinadas com paredes estruturais. Os sistemas de pisos são

compostos por elementos protendidos de laje alveolar ou em duplo T. As coberturas

em balanço para arquibancadas podem ser compostos por vigas protendidas,

fixadas no topo dos pilares por meio de chumbadores especiais parafusados. As

vigas para as arquibancadas possuem dentes sobre o seu topo para apoiar os

elementos de piso (vigas jacaré). Os elementos de piso são geralmente projetados

em elementos da laje alveolar com espessura reduzida.

51

Figura 7.3: Arquibancada pré-fabricada(FONTE: Arena do Grêmio, 2012)

Figura 7.4: Vigas jacarés, utilizada em montagens de escadas e arquibancadas.

(FONTE: Arena Fonte Nova, 2011)

52

7.3 Saneamento

Usadas para drenagem pluvial, condução de esgoto e em aterros sanitários,

entre outras obras, as galerias pré-fabricadas de concreto armado são produzidas

em processos industriais e chegam quase prontas ao canteiro, o que pode

representar ganho de tempo, qualidade e durabilidade na implantação de uma rede.

Além de servirem de tubulação, é ao mesmo tempo a estrutura do sistema,

sendo constituídas por dois tipos principais de peças: os tubos circulares ou

ovóides(Figura 7.6) e as aduelas (Figura 7.5). Estas últimas, também chamadas de

galerias celulares, são quadradas ou retangulares e em seção fechada ou aberta -

neste caso, um canal em "U". Como têm aplicações similares, o que tem

determinado a utilização de uma ou outra peça é a dimensão da obra.

Canalizações ou drenagens de grande vazão exigem que as galerias tenham

aberturas maiores e, neste caso, a solução são as aduelas. Isso porque em 90% dos

casos, segundo Alírio Gimenez, diretor técnico da Associação Brasileira dos

Fabricantes de Tubos de Concreto (ABTC), os tubos chegam a 2 m de diâmetro,

sendo o mais comum encontrá-los com 1,5 m.

Um tubo ou aduela de concreto pré-fabricado tem uma expectativa de vida útil

de 100 anos, por isso os engenheiros chamam a atenção para a execução da obra,

crucial para o bom funcionamento das galerias.

Se fizer uma galeria muito inclinada, a velocidade da água nos canais pode

desgastar precocemente as paredes de concreto.

Figura 7.5: Aduelas ou galerias celulares.

(FONTE: PINI, Infraestrutura Urbana, 2012).

53

Figura 7.6: Tubos circulares pré-fabricados.

(FONTE: PINI, Infraestrutura Urbana, 2012)

7.4 Obras de infraestruturas

• PONTES:Redução do prazo de obra e maior controle da qualidade

favorecem uso de aduelas de concreto para construção de pontes com grandes

vãos.

A montagem de tabuleiros com aduelas pré-moldadas (Figura 7.7) surgiu nos

anos 1960 como resultado da necessidade de se executar superestruturas em

períodos de tempo mais curtos e com menores custos. No Brasil, um marco para a

divulgação da tecnologia foi a ponte Rio-Niterói em 1974. Nessa obra, trechos foram

executados com elementos pré-moldados unidos por resina epóxi e comprimidos

pelas tensões de protensão.

Figura 7.7: Aduelas pré-fabricadas para pontes.

(FONTE: PINI, Infraestrutura Urbana, 2012)

54

Características Técnicas

A construção de pontes com aduelas pré-moldadas é normalmente indicada

para pontes extensas, de extensão superior a 150 m. O comprimento de vão

exequível está normalmente compreendido entre 40 e 50 m. As peças - muitas

vezes fabricadas com concreto de alta resistência para permitir redução do peso

próprio da estrutura e a realização das protensões com menor tempo de cura - são

seccionadas no sentido transversal e têm comprimentos que variam de 2 m a 8 m.

Para garantir perfeita acoplagem, as aduelas contam com saliências e reentrâncias

que encaixam nas lajes superior e inferior.

Figura 7.8: Ponte Manaus-Iranduba sobre o Rio Negro, no Amazonas, Construtora Camargo Correa.

(FONTE: PINI, Infraestrutura Urbana, 2012)

O comprimento das aduelas pré-moldadas é definido em função da

capacidade da treliça lançadeira (Figura 7.9). Daí a importância de o projetista

conhecer os equipamentos disponíveis para elaborar um projeto executivo que seja

exequível.

No Brasil, as treliças lançadeiras metálicas permitem o lançamento de vigas

e estruturas pré-moldadas de até 140 t em trechos retos ou curvos com declives de

até 6%. Segundo manual do Departamento Nacional de Infraestrutura de

Transportes (Dnit), as treliças de lançamento devem ser projetadas com

comprimentos iguais a 1,5 vezes o comprimento do vão a ser preenchido.

55

Figura 7.9: Treliça Lançadeira.

(FONTE: PINI, Infraestrutura Urbana, 2012)

• TÚNEIS: Aduelas pré-fabricadas (Figura 7.10) servem como

revestimento final e apoio à escavação em túneis executados pelo método

TunnelBoringMachine (TBM).

TBM é uma máquina tuneladora (conhecida popularmente no Brasil como

tatuzão) realiza a escavação do maciço e, simultaneamente, instala o revestimento

definitivo do túnel de forma automatizada. Assim, é possível fazer a substituição do

material escavado por um túnel pronto.

Os anéis de concreto são compostos de aduelas intertravadas

longitudinalmente por um sistema tipo macho e fêmea. Na transversal, a trava é do

tipo junta seca. Essas emendas devem garantir não só a resistência e rigidez do

revestimento, mas também a durabilidade e estanqueidade.

Fabricação de aduelas, as peças de concreto são produzidas em usina de

pré-fabricados, transportadas até o poço de trabalho e conduzidas por um

mecanismo da própria máquina tuneladora. Na produção das aduelas, normalmente

utiliza-se concreto reforçado com fibras de aço e polipropileno. As fibras ajudam a

controlar a fissuração, pois funcionam como pontes de transferência de tensões.

Além disso, conferem ductilidade ao concreto, permitindo que ele possa sofrer

deformações inelásticas em áreas de possíveis rupturas sem que ocorram grandes

perdas de sua resistência.

56

As fôrmas empregadas são metálicas e deve conferir estabilidade

volumétrica, pouca aderência ao concreto e estanqueidade.

Os anéis são formados pela junção de peças individuais chamadas de

segmentos, fabricadas com concreto reforçado por fibras. Dentre esses segmentos,

o de menor tamanho (segmento chave) tem papel de fechar o anel e concluir um

passo de avanço.

Figura 7.10: Segmentos Pré-Fabricados para túneis

(FONTE: PINI, Infraestrutura Urbana,2013)

Na medida em que a frente de escavação avança, o próprio equipamento,

alimentado com as aduelas, executa a instalação dos segmentos do anel de

concreto.

Figura 7.11: Método de escavação TunnelBoringMachine (TBM)

(FONTE: PINI, Infraestrutura Urbana, 2013)

57

• FERROVIAS (DORMENTES)(Figura 7.12): São peças fabricadas em

diversas dimensões protendidas, os dormentes não servem apenas para apoios

para os trilhos, mas eles também transferem e distribuem as cargas atuantes para o

lastro da via.

Figura 7.12: Dormentes protendidos pré-fabricados

(FONTE: weckenmann)

7.5 Pré-fabricado agregado à estrutura metálica

Recentemente a utilização de diferentes materiais vem se tornando uma

tendência, em uma única obra possibilita ao arquiteto ou engenheiro uma melhor

diversidade de escolhas, tornando mais flexível um sistema construtivo.

A utilização de materiaisdiferentes faz com que melhor se aproveite o

desempenho estrutural de cada material na composição dos elementos e

componentes, onde a ótima combinação destes traz maior benefício para o conjunto

do sistema estrutural.

Exemplo de aplicação na Figura7.13.

58

Figura 7.13: Detalhe de montagem de estrutura mista

de painéis pré-fabricados com cobertura metálica. (FONTE: ABCIC, 2013)

7.6 Banheiros

Uma novidade que pode-se destacar são os banheiros pré-fabricados ou

como são mais conhecidos “banheiros prontos” (Figura 7.14) . São produzidos em

monoblocos e chegam prontos à obra. Incluem instalações elétricas, hidráulicas e

acessórios.

Obras de hotéis, flats e até edifícios podem adotar os banheiros prontos. onde

o módulo chega ao canteiro como um contêiner para ser içado ao pavimento.

Figura 7.14: Detalhe de içamento de banheiro

(Fonte: CORBIOLLI, 2001)

59

7.7 Silos

Os silos são instalações rurais ou industriais, com a finalidade básica de

armazenar, a granel, produto sólido, granular ou pulverulento, possibilitando o

mínimo de influência do meio externo com o ambiente de estocagem, com o objetivo

de manter inalteradas as características físicas, químicas e biológicas do produto,

durante o período de armazenagem.

Segundo SILVA (1992), é necessário seguir alguns requisitos que, em geral,

constituem de normas e especificações devido à complexidade do comportamento

de cargas de um silo.

Silos de concreto usualmente são moldados "in loco",mas podendo ser pré-

fabricado, sendo que o concreto pode ser utilizado em todas as estruturas:

fundação, paredes, cobertura.

A chave para o sucesso dos silos pré-fabricados está na padronização dos

seus componentes, como vantagens desse tipo de silo cabe destacar: melhor

qualidade, devido ao rigoroso controle durante a fabricação dos elementos da

estrutura comparado ao concreto moldado no local, menor custo da estrutura em

relação ao concreto moldado no local, pois necessita de menor número de pessoas

trabalhando no local, e a não utilização de forma. A desvantagem está relacionada

ao tamanho das peças pré-moldadas, que são controladas principalmente pelas

restrições de transporte e montagem, assim para grandes silos ocorre a

segmentação destes elementos.

Figura 7.15: Silo pré-fabricado em concreto armado

(Fonte: Samec – Maquinas e Equipamentos 2012)

60

Os silos podem ser horizontais (Figura 7.15) ou verticais, sendo que os

horizontais apresentam elevada relação área/altura, de forma que a altura da

estrutura de armazenamento não é muito grande, além de ser uma variante dos

muros de arrimo. Já os silos verticais possuem diversas formas de seção transversal

e dependendo do produto a ser armazenado, a grandes alturas.

7.8 Muro de arrimo pré-fabricado

Esse tipo de contenção utiliza um painel de concreto pré-moldado como

cortina. O painel é uma placa dupla, um elemento pré-moldado tipo laje

treliça,porém,com face externa e interna. É uma peça de fácil manuseio, que

dispensa a utilização de equipamentos.

As duas faces com espessura de 3cm são ligadas por uma armação estribada

(treliçada) formando uma peça única. O vão entre essas placas, que varia de 9 a 27

cm, é preenchido com concreto especial. Essa peça será instalada entre os perfis

metálicos, previamente cravados, constituindo a cortina.

Sequência executiva: após a cravação dos perfis metálicos na periferia,

executam-se as ancoragens, dimensionadas conforme o solo, as construções

vizinhas existentes e as etapas definidas no projeto. Procede-se simultaneamente à

escavação e montagem das cortinas de contenção utilizando-se as placas duplas.

Nessa etapa inicial, a altura escavada deve atingir a cota da primeira laje do

subsolo. A montagem prossegue até concluir-se todo o perímetro da obra. Uma

eventual armação vertical pode ser colocada entre os painéis duplos, conforme

orientação do projetista estrutural, em função dos esforços decorrentes do empuxo

de terra. Segue-se então a concretagem do interior das placas no primeiro trecho.

Analogamente, a escavação avança até a cota da próxima laje, com simultânea

montagem das placas duplas e colocação da armação. Após a montagem de toda a

cortina no perímetro da obra, a concretagem é feita pelo vão da laje superior.

61

Figura 7.16: Painel de placa dupla treliçada

(Fonte: Revista "Tecne" ed. 83 Fev 2004)

As principais vantagens do uso desse sistema estão no ganho de agilidade,

custos e redução significativa de serviços durante as etapas construtivas, se

comparadas ao método convencional. São eliminados serviços como fôrmas e

escoramento para concretagem da cortina moldada in loco e acabamento dela.

Outras vantagens que pode ser observada nesse sistema é o aumento do

canteiro de obra, redução da quantidade de aço nas cortinas, diminuição do volume

de concreto (espessura final da cortina de 15 cm), industrialização e limpeza da obra

e qualidade dos serviços.O sistema chega a proporcionar uma economia de 10 a

15% em relação ao sistema convencional.

62

Figura 7.17: A concretagem de todo o perímetro se faz pelo vão da laje superior

(Fonte: Revista "Tecne" ed. 83 Fev 2004)

Figura 7.18: – As placas não requerem outro acabamento, basta a pintura

(Fonte: Revista "Tecne" ed. 83 Fev 2004)

63

8 ESTUDO DE CASO: FÁBRICA DE PRÉ-FABRICADOS EM

CASCAVEL-PR

O estudo de caso foi feito com uma visita a DIARC Engenharia e Pré-

fabricados, acompanhado pelo engenheiro civil Ademir Bolfe, empresa sediada em

Cascavel - PR trabalha nos ramos de obras comerciais, industriais e públicas, com

ênfase em estruturas pré-fabricadas de concreto. Com o objetivo de atender à forte

demanda em construções rápidas, racionalizadas e com custos reduzidos, na sua

produção contempla estruturas pré-fabricadas em concreto e estruturas metálicas.

Hoje a fábrica está implantada a margem da BR 369 zona industrial de

Cascavel, num terreno de 70.000,00 metros quadrados. O ponto forte de produção

da empresa são as lajes alveolares protendidas.

Figura 8.1: - Sede da empresa DIARC Engenharia e Pré-fabricados

(Fonte: DIARC)

8.1 Setor de armação

A montagem das armaduras é um processo artesanal, é feita de acordo com

os projetos, que vem do setor de engenharia, dizendo quantas unidades repetidas

será necessárias fabricar, as armaduras tem que estar de acordo com as dimensões

de projeto, para que não haja cobrimentos menores que o desejado.

Na armazenagem dos ferros tem-se o cuidado para que não acumule

umidade e não tenha contato com a terra.

64

Figura 8.2: Setor de armação

No setor de armação é feito os cortes dos aços na medida exigida de projeto

e posteriormente os dobramentos que são feitos em processo automatizado,

formando estribos, molduras, etc.. A seguir são encaminhados para montagem final

da armadura.

A montagem ou armação de vigas e pilares é feita numa fôrma ou um molde

de 100 metros, onde geralmente é montada em toda ela para não haver perda das

cordoalhas. Depois de feita a montagem das ferragens são colocados os cabos e

assim feita a protensão por macacos hidráulicos um em cada extremidade. Tem que

estar atento com as vigas, pois elas devem ter a mesma sobrecarga, quando pronto,

sendo dividido de acordo com as dimensões no projeta. Por exemplo, com o molde

todo montado dá para serem tiradas 10 vigas protendidas de 10 metros. Após

armadas e tracionadas são carregadas para as formas ou estoques.

Figura 8.3: Fôrma para armação de viga protendida

65

Outro cuidado que tem é na colocação dos pinos nos consoles para ligação

das peças onde geralmente é também colocado neoprene, também é deixado os

vão ou esperas de PVC para instalações hidráulicas futuras.

8.2 Setor de preparo de concreto

O concreto é produzido na própria fábrica, que possui duas centrais de

concreto, uma próxima ao setor de produção de lajes alveolares e outra próxima a

fabricação de vigas, pilares e painéis de fechamento.

Os materiais como areias e britas, são todos armazenados próximos a

central. Aditivo também é utilizado no concreto, por exemplo, a fibra de polipropileno.

Central de concreto montado na fábrica serve para agilizar o trabalho além de

garantir a qualidade das peças pré-fabricadas.

A fábrica possui laboratório, para verificar os traços, resistência e qualidade

do concreto, são retiradas corpo de provas onde é submetido a esforços e assim

verificando a qualidade do concreto que está sendo utilizado.

Na produção do concreto também é utilizado aditivos como a fibra

polipropileno, que tem como uma de suas características em reduzirem a incidência

de fissuras por retração, também promove durabilidade do concreto e

estanqueidade. Outra característica do concreto fabricado na central, é que eles são

auto adensáveis, não se utiliza mais o sistema de vibração na fabrica como mesas

vibratórias, essa mudança ocorreu a 4anos atrás, benefícios que tiveram foi que

melhorou a velocidade de produção e o acabamento das peças.

O processo de cura do concreto é feito a vapor acelerando a secagem.

Figura 8.4: Central de concreto

66

8.3 Área de moldagem das peças

Local onde se encontra as fôrmas, na fábrica a mesma fôrma que é utilizada

para concretar pilares é utilizada para concretar vigas e painéis de fechamento. As

fôrmas passam por rigoroso processo de limpeza e preparo como lixamento e

também um produto esmaltam-te em toda a fôrma antes de receber o concreto, para

que não haja problemas ou peças machucadas.

Figura 8.5: Setor de fôrmas de vigas pilares e painéis

As fôrmas possuem 100 metros, base onde se encontra as fôrmas são de

concreto plano, nas fôrmas são usadas chapas lisas e grossas para que a peça não

tenha flambagem ou fique torta, a fôrma vai se adequando a medida que vem de

projeto, na mesma fôrma pode ser feito 10 pilares de 10 metros de comprimento.

Com a adequada manutenção sendo feita, a empresa possui fôrma de 10anos de

uso.

As fôrmas fazem peças de 0,15 a1,00 metro de dimensão, o menor pilar feito

na empresa é de dimensões 20x32, portanto não é fabricado peças para casas e

obras pequenas.

As chapas que vão nas laterais das fôrmas são fixadas por parafusos na parte

superior, as fôrmas são abertas lateralmente para desmoldarem as peças, que

67

posteriormente é erguida. As peças já concretadas são erguidas e transportadas por

pontes rolantes até o local de armazenamento que fica ao lado, área externa.

Nenhuma fôrma sai com o console já concretado, os consoles variam muito a

sua forma, há obras que pode ter pilares sempre iguais, mas os consoles não se

repetem. As fôrmas dos consoles são feitas com maderito plastificado.

8.4 Acabamento das peças

Peças com pequenos defeitos normalmente é feito um capeamento ou

alisamento.

Nas lajes alveolares geralmente é feito um reforço nos encontros laje e viga a

empresa normalmente utiliza uma malha de aço, que facilita recortes, que é

colocado de acordo com o projeto estrutural e então é feito um capeamento. Outro

detalhe a se cuidar nas lajes e placas é que elas são protendidas então geralmente

ocorre que a peça fica curvada, então é feito um recapeamento para deixar ela

alinhada.

Também é feito na fábrica recortes nas lajes quando necessário para encaixe

com pilares.

Figura 8.6: Retoques também são feitos nas vigas

68

8.5 Área de estoque

Armazenamento das peças se encontra em áreas abertas, sem cobertura,

empilhadas verticalmente, com espaçamento de madeira entre uma peça e outra.

Peças que não tem aproveitamento sempre são estocadas, para futuramente

caso apareça uma obra que possa ser aproveitada, sendo marcadas com a

sobrecarga que ela suporta.

Figura 8.7: Estoque das peças pré-fabricadas

8.6 Inspeção das peças produzidas

Após as peças pré-fabricadas estarem prontas, há funcionários treinados para

fazer a inspeção nas peças, verificam se não saiu console em locais errados, se as

medidas e dimensões estão corretas, se o acabamento está bem feito, é feito todo

um check-list peça por peça, estando tudo nos conformes é liberado para ser

colocada etiqueta nas peças, na etiqueta consta nome da peça, obra que vai,

69

localização e tipo da peça, o peso e o código de barra. Quando retirada a peça da

fabrica é dado baixa direto no sistema, assim tem um controle do que sai.

8.7 Transporte

Transportes das peças pré-fabricadas são feitas por carretas e carretas

extensivas, a empresa possui duas carretas, mas também é utilizado transporte

terceirizado.

As hastes deixadas nas peças para movê-las são feitas com cordoalhas, pois

são mais resistentes. Os caminhões possuem guinchos que se prendem nas hastes

e as levantam.

Também é feito transporte de concreto, empresa possui uma usina móvel de

concreto, é utilizada quando é preciso um volume grande de concreto nas obras,

esse concreto não é usado na fabricação de peça, apenas usado em obra para não

haver necessidade de pedir concreto fora, e possui também caminhão betoneira.

Figura 8.8: Viga sendo carregada no caminhão

8.8 Mão-de-obra

Mão-de-obra varia em cada peça fabricada. Na produção das lajes alveolares

protendidas variam entre 6 a 8 funcionários nas 6 pistas, nas vigas protendidas fica

na faixa de 5 a 6 funcionários, já nos pilares chegam a 20 funcionários, pois é um

processo muito mais trabalhoso, demanda mais tempo, muito devido aos consoles.

70

8.9 Lajes alveolares protendidas

Lajes alveolares é o carro chefe da empresa, é a peça pré-fabricada que

possui maior produção.

Antes de a empresa começar a fabricar as lajes alveolares ela fabricava lajes

PI (TT), a laje PI perdeu força por diversos fatores comparando com as alveolares,

como não alcançar grandes vãos, execução e produção muito mais lenta, maior

custo de produção, maior uso de concreto, maior peso das peças e outro fator a ser

visto que com mesmo número de empregados a laje PI mal chegava a 50m² de

produção enquanto as alveolares passam de 200m². Atualmente as formas para

lajes PI estão estocadas, pois não são mais utilizadas, estão lá caso eventualmente

ainda alguém queira utilizar esse tipo de laje.

A fábrica possui 6pistas de 200 metros de lajes alveolares, geralmente é

produzida dez pistas por semana, mas também depende muito da demanda de

obras, quando é produzida a laje é utilizada o comprimento total da pista, se no final

da obra sobrar meia pista, a laje é cortada e armazenada para ser reaproveita

futuramente em outra obra.

Figura 8.9: Área de produção das lajes alveolares

No processo de protensão das lajes são colocados cabos (cordoalhas 4 vezes

mais resistente que ferragem normal) ligando de uma ponta a outra que são presos

71

por presilhas, é utilizado macacos hidráulicos nas duas extremidades garantindo a

tensão necessária.

Após protensão das ferragens é feita a concretagem com a máquina chamada

extrusora. Essa máquina despeja o concreto e já faz a extrusão na laje, ou seja, a

máquina vai passando na pista e já vai deixando a laje pronta formando um bloco

único, com suas áreas já vazadas. Após a concretagem começa o processo de cura

da laje, sendo a cura feita a vapor acelerando a secagem.O próximo passo é o corte

da laje de acordo com o pedido em projeto, que é feito por uma máquina com disco

que corta o concreto e também a ferragem. O cimento utilizado é o CP V, pois

alcança alta resistência em pouco tempo, o que é bom porque é feito uma desforma

rápida.

Normalmente a laje começa a ser produzida no início do dia e ao seu final ou

na outra manhã já pode ser cortada.

As lajes fabricadas variam de 15 a 30 centímetros de altura. É verificado nos

projetos estruturais quantas lajes se repetem em dois ou três pavimentos, para

poder ter a máxima repetição do processo e produzir tudo de uma vez, as

sobrecargas e espessuras devem ser as mesmas, sendo conduzido assim para não

haver desperdícios de material e ganho de tempo.

Figura 8.10: Estoque lajes alveolares

72

8.10 Produtos fabricados na empresa

• VIGAS PROTENDIDAS: Elementos estruturais com seção transversal “vaso”

ou retangular em concreto protendido pré-tensionado.

• ESCADAS: As escadas Diarc possuem dimensões padronizadas de espelho

e pisada, sendo respectivamente 17,5 e 28cm. Possuem larguras de 1,20 ou

1,35m, havendo a possibilidade de combinação destas peças para atingir

larguras maiores.

• LAJE ALVEOLAR PROTENDIDA: As lajes alveolares protendidas com

selo Diarc possuem larguras de 124,5 cm e espessuras de 15, 20, 25 e 30

cm.

73

Figura 8.11: Tabela de produtos fabricados

• PAINEL DE FECHAMENTO MACIÇO: Os painéis maciços Diarc possuem 8 e

12 cm de espessura, com comprimentos máximos entre eixo de pilares de 6 e

10 m, respectivamente.

• PAINEL DE FECHAMENTO ALVEOLAR: Os painéis de fechamento alveolar

são utilizados como fechamento lateral, podendo estar tanto na vertical

quanto na horizontal. São produzidos em concreto protendido pré-fabricado

com alvéolo longitudinal, o que garante uma redução no peso da peça,

permitindo cargas e alcance de vãos maiores.

• PILAR: É produzido todo e qualquer tipo de pilar. Eles são os elementos

estruturais em concreto armado que recebem as cargas das vigas, lajes e

cobertura, e são apoiados geralmente sobre sapatas e blocos de fundação.

Os consolos de apoio podem variar nas formas e posicionamento conforme

disposição estipulada no projeto.

74

9 CONCLUSÃO

Este trabalho teve intuito de demonstrar o potencial do uso de pré-fabricados

de concreto e suas diversas aplicações na engenharia, sendo o resultado de

pesquisa bibliográfica sobre o tema, pois a industrialização na construção civil está

cada vez mais presente, portanto devemos estar cada vez mais à procura de novos

e práticos métodos construtivos que nos atendam tanto na qualidade, quanto

financeira e ainda pela rapidez.

Os pré-fabricados de concreto tornaram-se fundamentais na construção civil,

pela sua aplicação em vários ramos, e por seguir uma linha de sustentabilidade, já

que não há desperdícios na sua execução e montagem. Outro fator aliado é a

velocidade de construção que é menor que as construções convencionais, moldadas

no local.

Percebe-se ao longo do trabalho, que a utilização de pré-fabricados vem

aumentando no Brasil, com surgimento de diversas novas tecnologias e a criação de

sistemas flexibilizados de pré-fabricados que possui alto grau de especificação e que

podem ser combinados com outros sistemas construtivos. Mas sempre lembrando

que para obter um melhor projeto pré-fabricado, a estrutura deve se iniciar com a

pré-fabricação desde o projeto preliminar e não meramente adaptado a outro

método. Portanto leva a crer que dentro de alguns anos conseguimos um aumento

maior da utilização desse método construtivo não apenas em obras de grandes

portes, mas também de pequeno e médio porte. Assim se consolidando no país,

como já é visto em outros países principalmente na Europa.

No estudo de caso deu para conhecer na prática como é o processo de pré-

fabricação, todos os cuidados que deve ter, nas limpezas das fôrmas, nos

acabamentos, nas identificações das peças. O cuidado para não haver desperdício

de quase nada de material, sempre sendo armazenados para um eventual uso.

Controle de qualidade dos elementos produzidos, dos concretos com a utilização de

laboratório para verificar traços e resistências. Deu para perceber a rapidez de

produção, tendo o cuidado de produzir o máximo de peças repetidas. Outro ponto de

destaque é no número de funcionários, para uma quantidade grande de produção,

75

não é necessário um número tão grande de empregados, todos devem ser

qualificados, apesar de que com a repetição de processos facilita na aprendizagem

do funcionário aumentando a qualidade com passar do tempo. Então realmente pré-

fabricação funciona como uma indústria, com grande produção, com qualidade,

menor número de mão-de-obra, maior automatização nos processos, maior rapidez

e pouco desperdício de materiais gerando sustentabilidade e economia.

É importante salientar a potencialidade do uso dos pré-fabricados de

concreto, e é definitivamente um dos caminhos em busca de maior industrialização

da construção civil.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9062 – Projeto

eexecução de estruturas de concreto pré-moldado. Rio de Janeiro: ABNT, 2001.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA CONSTRUÇÃO INDUSTRIALIZADA DE

CONCRETO - http://www.abcic.org.br/

ABCIC. PRÉ-FABRICADOS DE CONCRETO. 2013. Curso básico de

construção, São Paulo.

ACKER, ARNOLD VAN. Manual de sistemas de pré-fabricados de

concreto. FIP 2002, Tradução Marcelo Ferreira, ABCIC 2003.

EL DEBS, MOUNIR KHALIL. Concreto pré-moldado: fundamentos e

aplicações. São Carlos: EESC-USP, 2000.

FERREIRA, M.A. (2003). A importância dos sistemas flexibilizados, 2003.

8p. (Apostila).

FLORESTA, C. Como especificar galerias de pré-moldados de concreto.

Saneamento, Infraestrutura PINI, Artigo Edição 19, 2012.

FRANCO, L.S.Aplicação de diretrizes de racionalização construtiva319p. Tese (Doutorado) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, 1992.

GEROLLA, G. Fachadas prontas. Tecnologia, Revista Techne, Artigo Edição

119, 2007.

GEODACTHA, “Como contruir”. Revista Techne, Edição 83, 2004. Disponível

em:www.geodactha.com.br/obrassem.htm . Acesso em: 8 mai. 2015.

MANUAL TÉCNICO DE PRÉ-FABRICADOS DE CONCRETO. São Paulo:

ABCI, 1987.

MELO, CARLOS EDUARDO EMRICH. Manual MUNTE de Projetos em Pré-

fabricados de concreto. 2. ed. São Paulo: PINI, 2007.

NAKAMURA, J. Aduelas para túneis.Saneamento, Infraestrutura PINI, Artigo

Edição 24, 2013.

NAKAMURA, J. Pontes pré-moldadas.Transporte, Infraestrutura PINI, Artigo

Edição 20, 2012.

PFEIFER, Introducción técnica general para sistemas de transporte de

prefabricados. Versión 02/2006

ROSSO, T. (1966). Pré-fabricação, a coordenação modular:teoria e

prática. São Paulo, Instituto de Engenharia.

SAFARIAN, S.S.; HARRIS, E.C. Desingandconstructionof silos andbunks. New York: Van Nostrand Reinhold, 1985.

SALAS, S. J. (1988). Construção Industrializada: pré-fabricação. São

Paulo: Instituto de pesquisas tecnológicas.

SILVA, M.C.T. Normalização para projeto e construção de silos. Santa Maria: Sociedade Brasileira de Engenharia Agrícola, 1992.

VASCONCELOS, A. C. (2002). O Concreto no Brasil: pré-fabricação,

monumentos, fundações. Volume III. Studio Nobel. São Paulo.